基于能耗均衡的LEACH－DC协议的设计

刘智珺，李腊元，，杨少华

（1.武汉生物工程学院 计算机与信息工程系，湖北 武汉430415；2.武汉理工大学 计算机科学与技术学院，湖北 武汉430063）

0 引 言

在无线传感器网络中，路由算法的性能在很大程度上决定了网络的整体性能［1－2］。作为无线传感器网络核心技术之一，无线传感器网络研究的热点LEACH协议是第一个基于多簇结构的层次型路由算法［3］，也是一种低功耗自适应聚类路由算法［4］。

由于LEACH协议是基于多簇结构的路由算法，在协议中引入了 “轮”的概念，在通信过程中，将通信过程划分成轮，将簇的建立和信息的稳定通信作为每轮的两个阶段。为了降低网络能耗，稳定通信阶段时间一般比簇建立阶段要长［5］。在传感器网络中，节点通过自组织方式生成簇，采用一定的方法随机选择网络内某些节点担任簇头［6］。在簇头的选择策略上LEACH协议采取对所有节点进行随机选取的方式即轮换思想，这样很大程度的提高了节点能量使用效率。但是网络节点的分布随机、不均衡，因而无线传感器网络中的各簇内部节点的数量也不均衡，文献通过的实验结果正是证明了这一问题［7－8］，因此对于LEACH协议的能耗问题可以从这点上进行考虑。

基于LEACH协议的问题，LEACH－C［9］是在 LEACH协议的基础的一个改进协议。协议采用中心控制的机制，在建立簇的时候，对于簇头的选取由中心控制生成，通过此方法来形成簇，其簇内节点数量相对比较均衡。有了中心控制后簇头和非簇头节点的通信距离缩短了，从而降低了由簇内节点与簇头节点相互通信而产生的能量消耗，来达到降低网路能耗的目的［10］。……