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1、2014年第33卷第11期傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)121DOI：10．13873／J．1000-9787(2014)11-0121--04基于能量均衡的WSNs固定分區(qū)路由算法李秋巒，詹國(guó)華，李志華(杭州師范大學(xué)信息科學(xué)與3-程學(xué)院。浙江杭州311121)摘要：針對(duì)LEACH協(xié)議簇間通信能耗和控制開銷過大，以及簇首數(shù)量波動(dòng)大、簇首分布不均勻等問題，提出一種基于能量均衡的固定分區(qū)路由算法。結(jié)合多跳算法進(jìn)行非均勻分簇，在降低簇間通信能耗的同時(shí)避免了
2、“熱區(qū)”問題。采用固定分區(qū)策略，限制了簇首節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)的范圍與數(shù)量。引入簇首能量自檢機(jī)制，降低了網(wǎng)絡(luò)的控制開銷。同時(shí)利用節(jié)點(diǎn)能量和位置信息，選取最優(yōu)節(jié)點(diǎn)成為簇首。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該算法在網(wǎng)絡(luò)的總體能耗、負(fù)載均衡和生命周期方面都有較好的表現(xiàn)。關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；能量均衡；固定分區(qū)；LEACH中圖分類號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-9787(2014)11-0121-04FixedpartitionroutingalgorithmforWSNsbased0nenergy-bal’anceLIQi
3、u—luan，ZHANGuo—hua，LIZhi-hua(CollegeofInformationScienceandEngineering，HangzhouNormalUniversity，Hangzhou311121，China)Abstract：Inviewofthedeficiencysuchashugeenergyconsumptionforintra—clustercommunication，toomuchcontrollingexpensesaswellasvolatileamountandun
4、bManceddistributionofcluster—headsofLEACHprotocol，afixedpa~itionroutingalgorithmbasedonenergybalanceisproposed．Combinedwithmuhi—hopalgorithmtocarryoutunevenclusteringstrategy，intra—clustercommunicationenergyconsumptioniseffectivelyreducedwithouttheproblemof
5、thermalregion．Byemployingtheideaoffixedpartition，rangeandamountofcluster—headsnodearesignificantlyrestricted．Inaddition，self-examinationmechanismofcluster·headsenergyisproposedtoreducecontrollingexpenses．Meanwhile，energyandgeographiclocationsinformationofno
6、dearefullytakenintoaccountinchoosingoptimalnodetobecomecluster—heads．Simulationresultsdemonstratethatthisalgorithmhasoutstandingperformancesinoverallenergyconsumption，loadbalance，andlifetimeofnetwork．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；energybalance；fixed
7、partition；LEACH0引言成員節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)隙。隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wirelesssensornetworks，WSNs)繼承LEACH協(xié)議分簇思想的改進(jìn)協(xié)議有很多。DEEC被越發(fā)廣泛地應(yīng)用到軍事、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療救護(hù)等領(lǐng)域，作(distributedenergy—eficientclustering)算法對(duì)簇間通信算法為其關(guān)鍵技術(shù)之一的路由算法也開始成為人們關(guān)注的焦進(jìn)行了優(yōu)化，但未解決簇首數(shù)量波動(dòng)大和分布不均勻的問點(diǎn)。題。鄧仲芬等人提出的EUCR(energy—eficientuniformWS
8、Ns能量有限，故低能耗與負(fù)載均衡是其路由算法tree．clusteringrouting)協(xié)議均勻了簇首分布，但未考慮網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的首要目標(biāo)]。分簇路由可以提高能量利用率、均衡的控制開銷J。李成法等人提出的EEUC(energy—eficient網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，是一種有效的WSNs拓?fù)涔芾矸绞?。其主要unevencluster)算法基于地理位置對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)模不等的思想是選擇部分節(jié)點(diǎn)作為簇首，簇內(nèi)成員將數(shù)據(jù)發(fā)送
