基于能量和距離的WSN自適應分簇算法

孫增友，周　池

(東北電力大學 信息工程學院，吉林 吉林 132012)

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基于能量和距離的WSN自適應分簇算法

孫增友，周池

(東北電力大學 信息工程學院，吉林 吉林 132012)

摘要：無線傳感器網絡中節點的能量有限且難以補充，為了提高網絡節點的能量利用率，延長網絡生命周期。在LEACH算法分簇結構的不足的基礎上，提出一種自適應的最優簇首數計算方式，綜合考慮傳感器節點的能量及距離，對閾值公式T(n)進行改進。經仿真實驗分析，本文提出的算法較LEACH算法節點存活率更高，網絡生命周期顯著延長。

關鍵詞：無線傳感器網絡；LEACH；分簇

為了最大化的延長無線傳感器網絡(Wireless Sensor Network ，WSN)的生命周期，學者們設計了多種層次路由協議以充分利用網絡中各節點的能量[1-2]。

經典LEACH 算法將網絡中的節點分為多個簇，簇內節點以相同的概率隨機地被選為簇首，在一定程度上，這種算法能防止某個節點損耗過高，均衡了網絡整體能耗。但該算法不能保證每輪的分簇數量達到最佳。同時，由于簇首的選擇未考慮節點的能量和地理位置信息，簇首可能會集中分布于監測區域的某一處，造成個別簇首覆蓋的監測區域面積較大，負擔的成員節點數量較多，能量消耗較大而過早死亡。文獻[3]提出了一種新型的自適應最佳分簇算法，選取能量較大的節點作為簇首，從而保護剩余能量少的節點，該算法在一定程度上提升了網絡性能，但是算法未考慮節點位置，小范圍區域內可能當選大量簇首，使簇首分布不均勻，易形成網絡空洞。……