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1、第28卷第2期傳感技術(shù)學(xué)報(bào)V0lI28No．2CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSFeb．20152015年2月AnFunctionDecompositionAlgorithmsforClusterHeadforWSNsCHENDonghai，LIChanggeng(SchoolofPhysicsandElectronics，CentralSouthUniversity，Changsha410083，China)Abstract：CurrentalgorithmsbasedonLEACHoritsderivativesalwayscontain
2、thefactorof“random”intheaspectofselectingclusterheads，thisisnotconducivetobalancetheenergyconsumptionofthewirelesssensornetworks．Inordertoimprovetheelectionmechanismoftheclusterheadandoptimizeitspositionandfunction，anewcluste—ringmethod(FunctionDecompositionAlgorithmsforClusterHead)forwirele
3、sssensornetworksisproposed．Ourap—proachprovidesamechanismtorecommendfunctionalnodes，weakentherandomcomponentofclusterheadselec—tion，andsplittheclusterheadinto3functionalnodes：managementnode，datafusionnode，sendingnode．Simulationdatashowthatthenewalgorithmcaneffectivelyoptimizethetopologyofwir
4、elesssensornetworks，im—provethebalanceperformanceofenergyconsumption，andprolongsensornetworkslifetimeby15％～20％．Keywords：wirelesssensornetworks，functiondecomposition，managementnode，datafusionnode，sendingnodeEEACC：6150Pdoi：10．3969／j．issn．1004-1699．2015．02．017基于簇頭功能分化的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)成簇算法陳東海，李長(zhǎng)庚(中南大學(xué)物理與
5、電子學(xué)院，長(zhǎng)沙410083)摘要：以LEACH為基礎(chǔ)演化而來(lái)的各類(lèi)算法在簇頭選舉時(shí)始終包含有“隨機(jī)選擇”的成分，導(dǎo)致無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)化和能量消耗的均衡上受到限制。從分化簇頭功能和優(yōu)化功能節(jié)點(diǎn)選舉機(jī)制的角度出發(fā)，提一種分化簇頭功能的分布式算法，引入功能節(jié)點(diǎn)推薦機(jī)制，弱化簇頭選舉中的隨機(jī)成分，分化簇頭功能，將以往簇頭管理節(jié)點(diǎn)、融合數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)發(fā)信息的j大功能分別由管理節(jié)點(diǎn)、融合節(jié)點(diǎn)、轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)3個(gè)功能節(jié)點(diǎn)來(lái)承擔(dān)。仿真數(shù)據(jù)表明，提出的分簇算法能有效優(yōu)化簇內(nèi)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、提高節(jié)點(diǎn)能量消耗均衡性，能夠延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存周期15％～20％。關(guān)鍵詞：無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)；功能分化；管理節(jié)點(diǎn)；融合節(jié)點(diǎn)；
6、轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)中圖分類(lèi)號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1004-1699(2015)02-0244-05無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)改變了人類(lèi)與自然界的交互方傳感器網(wǎng)絡(luò)中，能很好的提高網(wǎng)絡(luò)生存周期，增強(qiáng)網(wǎng)式，其節(jié)點(diǎn)一般部署在無(wú)人值守地域，且能量和計(jì)算絡(luò)的穩(wěn)定性和魯棒性。能力有限，因而在設(shè)計(jì)算法和執(zhí)行任務(wù)時(shí)必須突出LEACH算法是經(jīng)典的分層路由算法，其節(jié)點(diǎn)考慮其能量因素，以此獲得較長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)生存周期。等概率地隨機(jī)擔(dān)任簇頭，這使得低能量的節(jié)點(diǎn)也有分簇算法的基本思想是把隨機(jī)分布的傳感器節(jié)點(diǎn)按相同的概率成為簇頭節(jié)點(diǎn)，HEED算法和TEEN簇進(jìn)行劃分，每個(gè)簇內(nèi)按照一定選舉規(guī)則選出簇頭，算法在選舉簇頭時(shí)考
7、慮了能量因素，使能量較少的簇頭負(fù)責(zé)召集和管理成員節(jié)點(diǎn)、融合成員節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)節(jié)點(diǎn)被選為簇頭的概率減小，EEUC算法、的數(shù)據(jù)并進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)¨，循環(huán)組簇，輪流選擇簇頭，將EOUCPE6]算法、CHTD算法、LDBPL算法引入了競(jìng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量負(fù)載盡可能的平均分配到每個(gè)傳感選半徑非均勻、競(jìng)選時(shí)間延遲、分層次成鏈等概念，器節(jié)點(diǎn)。分簇算法能減小節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸距離和傳輸文獻(xiàn)[8]還提出了代理簇頭的思想，這些算法均在數(shù)據(jù)量，進(jìn)而大幅度降低節(jié)點(diǎn)能量消耗。此外，分簇簇頭選舉過(guò)程中作了改進(jìn)，其結(jié)果更趨合理，但仍舊算法作為節(jié)
