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1、無線傳感器網絡能耗均衡LEACH路由算法李建坡，等無線傳感器網絡能耗均衡LEACH路由算法LEACHRoutingAlgorithmBasedonEnergyConsumptionEqualizationforWSN李建俊善雪朱諸夸(東北電力大學信息工程學院，吉林吉林132012)摘要：針對經典LEACH路由協(xié)議選取簇頭節(jié)點數量的隨機性和分布不均勻性，提出了一種改進型的LEACH算法。通過考慮簇內節(jié)點的主要能量消耗以及引人節(jié)點剩余能量、節(jié)點消耗能量速度、網絡平均剩余能量和網絡平均消耗能量速度四個參數．以便合理地選擇簇頭數目和簇頭節(jié)
2、點，從而有效地降低能量消耗，延長網絡生命周期。仿真結果表明，改進后的算法在一定程度上實現了簇頭節(jié)點的能耗均衡，網絡能耗降低了14．7％，網絡生命周期延長了17．3％。關鍵詞：無線傳感器網絡路由協(xié)議數據融合能耗均衡簇頭選取中圖分類號：TP315文獻標志碼：AAbstract：AimingattherandomnessandunevendistributionofclusterbeadnodesselectionbyusingclassicalLEACH，theimprovedLEACHalgorithmisproposed．Cons
3、ideringtheprimaryenergyconsumptionofthenodesinthecluster，andintroducingfouroftheparameters，i．e．，noderemainingenergy，nodeenergyconsumptionspeed，networkaverageremainingenergyandnetworkaverageenergyconsumptionspeed，thenumbersofclusterheadsandclusternodesareselectedmorere
4、asonably．thuseffectivelyreducesenergyconsumptionandprolongsthenetworklifecycle．Theresultsofsimulationshowthattheimprovedalgorithmimplementsenergyconsumptionequalizationincertaindegree，thenetworkenergyconsumptionreduces14，7％．andthenetworklifecycleextends17．3％．Keywords：
5、Wirelesssensornetwork{WSN)RoutingprotocolDatafusionEnergyconsumptionequalizationClusterheadselection0引言無線傳感器網絡(wirelesssensornetworks，WSN)最關心的問題之一是在能量有限的情況下盡可能地延長網絡生命周期?。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)議算法簡單，易于實現．但一般需要犧牲存儲空間維持大量的路由表，這增加了通信負擔，造成信息冗余及擁塞，使能量損耗增大、延遲加長[2’。分簇路由
6、通過簇頭對簇內節(jié)點間的信息融合及轉發(fā)機制來減少數據的傳輸量和距離，進而降低通信能量，達到節(jié)能的目的。低能量自適應分簇路由協(xié)議(10wenergyadaptiveclusteringhierarchy，LEACH)是比較成熟常用的分簇路由算法。該算法簇頭可隨機選擇并定期更換，這在一定程度上實現了節(jié)點的負載平衡，延長了網絡的生命周期，可以更好地進行資源分配，是一種優(yōu)化能量使用效率的算法。吉林省教育廳“十一五”科學技術研究基金資助項目(編號：吉教科合字[2010]第76號)。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)于吉林大學通信工程專業(yè)．獲博士學位，副教授；主要從事無線傳感器網絡和智能信號處理方面的研究?！蹲詣踊瘍x表》第35卷第1期2014年1月1LEACH路由算法LEACH算法是針對無線傳感器網絡設計的一種低功耗自適應的分簇路由算法，它是第一個在無線傳感器網絡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部。只有少數簇頭節(jié)點才和遠處的基站進行遠距離通信”]。同時，LEACH算法采用分簇的自適應技術和簇頭節(jié)點的輪換技術，使得網絡的載荷分布相對比較均衡，能夠延長網
8、絡的生命周期。另外，LEACH算法在每個簇內部可以進行本地計算和處理，去除數據中的冗余成分．減輕簇頭節(jié)點的通信負擔．所需能耗要遠遠小于通信能耗。當研究低功耗的無線通信時，不同的通信特征和假設模型會很大程度地影響算法性能。在LEACH算法的仿真過程中
