LEACH 算法應用于礦井無線通信的路由算法研究

王越群（通信作者），高小虎，曹春梅

（江蘇商貿職業學院 電子與信息學院，江蘇南通，226000）

1 應用于礦井中的無線傳感器網絡分層路由算法

無線傳感網[1]路由算法的主要作用是優化路徑，探求初始結點和目標結點間的多跳優化路徑并將數據沿優化路徑正確傳輸[2]。其中，分層路由算法應用最為廣泛，而LEACH 作為最基礎的分層路由算法之一，也常被用來作為改進算法的基礎算法。

針對長帶狀井道的環境結構，提出LEACH-mine 算法。在LEACH 算法的蔟首選擇中，沒有重視結點電量。LEACHmine 算法將結點剩余電量作為條件，以蔟內結點的均衡電量作為比較基準，選出電量高的結點成為蔟首。限制結點多次成為蔟首，均衡電量損耗。

(1)成蔟階段，在狹長的巷道內，蔟首不必向所有區域內的普通結點發送消息，只需通知相鄰結點，邀請入蔟。以距離蔟頭的長度為基準，結點選擇距離小的蔟，發出申請信息，這樣減少蔟頭電量損耗。

(2)信息傳遞。蔟間通訊采用多跳方式將消息傳送至Sink結點。利用最小跳數路由算法，選擇電量最多且相距最遠的結點轉發信息。

算法在相同電量的基礎上，信息傳輸距離最遠，優化電量利用效率，適合遠距離傳輸的網絡結構。而在文獻[3]中，筆者提出線性拓撲和局部電量均衡的分層路由算法。蔟首選舉的過程中，不僅考量結點當前電量，還引入相對位置均衡因子，使得位于區域中央且電量較高的結點更方便成為蔟首，有效解決了巷道邊緣結點成為蔟首，卻不利于轉發消息的問題。……