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1、2011年第3O卷第5期傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)47一種基于樹均勻分簇的WSNs節(jié)能路由協(xié)議鄧仲芬，石為人，黃河，何筱(重慶大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，重慶400030)摘要：針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs)典型分簇LEACH算法簇首分布不均和簇首與基站一跳通信能耗大的問題，提出一種基于樹均勻分簇的節(jié)能路由協(xié)議(EUCR)?；诠?jié)點(diǎn)接收信號強(qiáng)度與自身剩余能量的乘積及網(wǎng)絡(luò)連通度選取簇首，計(jì)算簇首間的合理距離，使網(wǎng)絡(luò)均勻分簇；基于跳數(shù)與簇首當(dāng)前剩余能量構(gòu)造簇間優(yōu)化路由樹。在OMN
2、eT++中對EUCR進(jìn)行仿真對比分析。仿真結(jié)果表明：與LEACH相比，EUCR協(xié)議簇首分布更均勻，提高了簇的負(fù)載平衡程度，節(jié)省了節(jié)點(diǎn)能量，延長了網(wǎng)絡(luò)生命周期。關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；LEACH；均勻分簇；節(jié)能；負(fù)載平衡中圖分類號：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號：1000-9787(2011)05-0047-04▲?·●n·l·●·■Anenergy-ellicientunlIOrmtree-clusteringr0Uting’protocolforWSNsDENGZhong—fen，SHIWei—ren，HUANGHe，HE
3、Xiao(SchoolofAutomation，ChongqingUniversity，Chongqing400030，China)Abstract：LEACH，asatraditionalroutingprotocolinwirelesssensornetworks，hassomedisadvantages，includingunevendistributionofclusterheadsandgreatenergyconsumptiontocommunicatewithbasestationinonehop．Accordi
4、ngtothesedisadvantages，anenergy—eficientuniformtree—clusteringrouting(EUCR)protocolisproposed．InEUCR，aclusterheadisselected，basedontheproductofreceivedsignalstrengthbynodeanditsremainedenergyandnetworkconnectivity．Calculationofsuitabledistancebetweenclusterheadsmade
5、evenclusterdistributioninnetwork．Optimizingroutingtreeofclusterheadsisestablishedbasedonhopnumbersanditsremainedenergy．EUCRissimulatedinOMNeT++．TheresultsshowthatcomparedwithLEACH．EUCRmakesclusterdistributionmoreeven，enhancesthedegreeofloadbalancing，savesenergyandpr
6、olongsthelifetimeofnetwork．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；LEACH；uniformclustering；energy—eficient；loadbalancing0引言式數(shù)據(jù)聚合與傳輸方式。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wirelesssensornetworks，WSNs)是由本文從節(jié)能、分簇均勻性及能量與負(fù)載均衡出發(fā)，提出大量具有無線通信與計(jì)算能力的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的、能根一種新的WSNs路由協(xié)議。它確保了網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)簇首數(shù)目與據(jù)環(huán)境自主完成指定任務(wù)的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。W
7、SNs因簇首均勻分布；簇內(nèi)與簇間兩級優(yōu)化路由樹結(jié)構(gòu)減少了能其應(yīng)用場合不同而有多種不同的路由協(xié)議，典型的有Gos—耗。siping，SPINf，DD[。等平面路由；LEACH，PEGASIS[，1網(wǎng)絡(luò)模型TEEN6等分層路由。典型路由有其優(yōu)缺點(diǎn)，節(jié)能性都不1．1具體的網(wǎng)絡(luò)模型佳。基于典型路由改進(jìn)的路由算法甚多：通過找出LEACH節(jié)點(diǎn)隨機(jī)散布于某正方形區(qū)域，基站唯一且固定在區(qū)負(fù)載不均衡原因提出的LB—LEACH協(xié)議；針對WSNs多域外的某個(gè)位置；節(jié)點(diǎn)由電池供電，部署后位置不變；所有跳路由能耗不均提出的EER節(jié)能路由模型；針對節(jié)點(diǎn)具
8、有相同結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)融合的功能，有唯一ID號；節(jié)點(diǎn)LEACH簇內(nèi)通信能耗不均與簇覆蓋區(qū)域重疊問題提出的無線發(fā)射功率可調(diào)控；節(jié)點(diǎn)能以單跳或多跳方式與基站通LEACH—UD算法；高效節(jié)能CCR協(xié)議，在簇內(nèi)采用鏈信，且鏈路對稱。收稿日期：2010-09-03基金項(xiàng)目：國家水體污染控制與
