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1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗均衡LEACH路由算法李建坡，等無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗均衡LEACH路由算法LEACHRoutingAlgorithmBasedonEnergyConsumptionEqualizationforWSN李建俊善雪朱諸夸(東北電力大學(xué)信息工程學(xué)院，吉林吉林132012)摘要：針對(duì)經(jīng)典LEACH路由協(xié)議選取簇頭節(jié)點(diǎn)數(shù)量的隨機(jī)性和分布不均勻性，提出了一種改進(jìn)型的LEACH算法。通過(guò)考慮簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的主要能量消耗以及引人節(jié)點(diǎn)剩余能量、節(jié)點(diǎn)消耗能量速度、網(wǎng)絡(luò)平均剩余能量和網(wǎng)絡(luò)平均消耗能量速度四個(gè)參數(shù)．以便合理地選擇簇頭數(shù)目和簇頭節(jié)
2、點(diǎn)，從而有效地降低能量消耗，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期。仿真結(jié)果表明，改進(jìn)后的算法在一定程度上實(shí)現(xiàn)了簇頭節(jié)點(diǎn)的能耗均衡，網(wǎng)絡(luò)能耗降低了14．7％，網(wǎng)絡(luò)生命周期延長(zhǎng)了17．3％。關(guān)鍵詞：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議數(shù)據(jù)融合能耗均衡簇頭選取中圖分類號(hào)：TP315文獻(xiàn)標(biāo)志碼：AAbstract：AimingattherandomnessandunevendistributionofclusterbeadnodesselectionbyusingclassicalLEACH，theimprovedLEACHalgorithmisproposed．Cons
3、ideringtheprimaryenergyconsumptionofthenodesinthecluster，andintroducingfouroftheparameters，i．e．，noderemainingenergy，nodeenergyconsumptionspeed，networkaverageremainingenergyandnetworkaverageenergyconsumptionspeed，thenumbersofclusterheadsandclusternodesareselectedmorere
4、asonably．thuseffectivelyreducesenergyconsumptionandprolongsthenetworklifecycle．Theresultsofsimulationshowthattheimprovedalgorithmimplementsenergyconsumptionequalizationincertaindegree，thenetworkenergyconsumptionreduces14，7％．a(chǎn)ndthenetworklifecycleextends17．3％．Keywords：
5、Wirelesssensornetwork{WSN)RoutingprotocolDatafusionEnergyconsumptionequalizationClusterheadselection0引言無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wirelesssensornetworks，WSN)最關(guān)心的問(wèn)題之一是在能量有限的情況下盡可能地延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期?。WSN路由協(xié)議分為平面路由協(xié)議和分簇路由協(xié)議。平面路由協(xié)議算法簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)．但一般需要犧牲存儲(chǔ)空間維持大量的路由表，這增加了通信負(fù)擔(dān)，造成信息冗余及擁塞，使能量損耗增大、延遲加長(zhǎng)[2’。分簇路由
6、通過(guò)簇頭對(duì)簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)間的信息融合及轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制來(lái)減少數(shù)據(jù)的傳輸量和距離，進(jìn)而降低通信能量，達(dá)到節(jié)能的目的。低能量自適應(yīng)分簇路由協(xié)議(10wenergyadaptiveclusteringhierarchy，LEACH)是比較成熟常用的分簇路由算法。該算法簇頭可隨機(jī)選擇并定期更換，這在一定程度上實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)的負(fù)載平衡，延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)的生命周期，可以更好地進(jìn)行資源分配，是一種優(yōu)化能量使用效率的算法。吉林省教育廳“十一五”科學(xué)技術(shù)研究基金資助項(xiàng)目(編號(hào)：吉教科合字[2010]第76號(hào))。修改稿收到日期：2013—06—30。第一作者李建坡(1980
7、一)，男，2008年畢業(yè)于吉林大學(xué)通信工程專業(yè)．獲博士學(xué)位，副教授；主要從事無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和智能信號(hào)處理方面的研究。《自動(dòng)化儀表》第35卷第1期2014年1月1LEACH路由算法LEACH算法是針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的一種低功耗自適應(yīng)的分簇路由算法，它是第一個(gè)在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中提出的層次式路由協(xié)議。由于短距離通信比較節(jié)約能量，因此在LEACH算法中，更多的通信都是局限在簇的內(nèi)部。只有少數(shù)簇頭節(jié)點(diǎn)才和遠(yuǎn)處的基站進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信”]。同時(shí)，LEACH算法采用分簇的自適應(yīng)技術(shù)和簇頭節(jié)點(diǎn)的輪換技術(shù)，使得網(wǎng)絡(luò)的載荷分布相對(duì)比較均衡，能夠延長(zhǎng)網(wǎng)
8、絡(luò)的生命周期。另外，LEACH算法在每個(gè)簇內(nèi)部可以進(jìn)行本地計(jì)算和處理，去除數(shù)據(jù)中的冗余成分．減輕簇頭節(jié)點(diǎn)的通信負(fù)擔(dān)．所需能耗要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于通信能耗。當(dāng)研究低功耗的無(wú)線通信時(shí)，不同的通信特征和假設(shè)模型會(huì)很大程度地影響算法性能。在LEACH算法的仿真過(guò)程中
