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1、第23卷第8期傳感技術學報Vo1．23No．82010年8月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSAug．2010TheClusterFormationAlgorithmResearchofLEACHinWSNsL／Tian，SHIHaoshan，YANGJungang(CollegeofElectronicsandInformation，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710129，China)Abstract：Reducingtheenergyconsumptionofth
2、esensornodesandprolongingthelifetimeofthenetworksistheprimarygoalfordesigningrouteprotoco1．Sincethenodesonlyconsidertheirowncommunicationcostintheforma．tionoftheclusterinLEACH，thispaperproposesanewprotocolbasedontheweight，itconcernsabouttheresidu．alenergyoftheclusterheadandthedista
3、ncebetweentheclusterheadandtheBaseStation．Thesimulationresultsshowthattheimprovedprotocolreducesandbalancestheenergyconsumptionofthenodes，alsoprolongsthelife—timeofthenetworkseffectively．Keywords：wirelesssensornetworks；LEACH；clusterformation；weight；thelifetimeofthenetworkEEACC：6150
4、P；7230doi：10．3969／j．issn．1004—1699．2010．08．023無線傳感器網絡LEACH協議成簇算法研究李田，史浩山，楊俊剛(西北工業(yè)大學電子信息學院，西安710129)摘要：減少傳感器節(jié)點的能量消耗，延長網絡生命周期是無線傳感器網絡路由協議的首要設計目標。針對LEACH協議在簇的形成過程中節(jié)點只考慮自身的通信代價的不足，提出了一個基于權值的新協議，它融入了簇頭的剩余能量以及簇頭到基站的距離等因素。仿真實驗表明，新的協議減少并平衡了各節(jié)點的能耗，延長了網絡的生存時間。關鍵詞：無線傳感器網絡；LEACH；成簇；權值；網絡生存時間中圖
5、分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1004—1699(2010)08—1158一O5無線傳感器網絡(WirelessSensorNetworks，經有不少學者從這三個方面提出了改進。例如簇頭WSNs)是由部署在監(jiān)測區(qū)域大量微型的傳感器節(jié)點選舉時考慮節(jié)點的剩余能量J，對每輪簇頭個數及通過無線通信方式組成的一個自組織網絡。傳感器簇成員數進行了限制；簇的結構采用鏈式結節(jié)點感知、采集和處理從網絡監(jiān)測區(qū)域獲得的信息，構、采用不對稱成簇機制；簇的數據傳輸采用并傳送給遠程的基站(Bs)進行處理。多跳等。本文對成簇階段節(jié)點選擇加入哪個簇從網絡拓撲結構的角度，WSN路
6、由協議可以分采用了一種新的通信代價來評估，最后使用NS仿為兩類：平面路由協議和分簇路由協議。分簇路由真器進行驗證，測試并比較改進協議和LEACH協具有拓撲管理方便、能量利用高效、數據融合簡單等議對網絡生存時間、負載平衡度等網絡性能的影響。優(yōu)點，成為當前重點研究的路由技術。在分簇路由1LEACH協議協議中，網絡通常被劃分為簇(Cluster)，每個簇由一個簇頭(ClusterHead)和多個簇內成員(Cluster1．1協議描述Member)組成。LEACH協議㈩是一種經典的分簇LEACH是MIT的Chandrakasan等人為無線傳路由協議。感器網絡設計的低
7、功耗自適應分層路由協議。在目前的WSNs分簇算法都是圍繞如何選擇簇LEACH協議中，節(jié)點自組織成不同的簇。每個簇只頭、如何成簇、如何傳輸數據來考慮設計的J。關有一個簇頭，所有非簇頭節(jié)點將自己的數據發(fā)給所于LEACH協議的改進也是從這三個方面出發(fā)，已屬簇的簇頭節(jié)點。為減少冗余數據的傳輸，簇頭節(jié)收稿日期：2010—04—07修改日期：2010—05—05第8期李田，史浩山等：無線傳感器網絡LEACH協議成簇算法研究1159點在數據融合后將數據發(fā)送給基站。簇頭是以循環(huán)消耗：的方式隨機選舉的，從而將整個網絡的能量負載平ER(k)：El．(k)=kE(3)均分配到每個
8、傳感器節(jié)點中，從而達到降低網絡能do=(4)源消耗、
