基于能量和距离的WSN自适应分簇算法

孙增友，周　池

(东北电力大学 信息工程学院，吉林 吉林 132012)



基于能量和距离的WSN自适应分簇算法

孙增友，周池

(东北电力大学 信息工程学院，吉林 吉林 132012)

摘要：无线传感器网络中节点的能量有限且难以补充，为了提高网络节点的能量利用率，延长网络生命周期。在LEACH算法分簇结构的不足的基础上，提出一种自适应的最优簇首数计算方式，综合考虑传感器节点的能量及距离，对阈值公式T(n)进行改进。经仿真实验分析，本文提出的算法较LEACH算法节点存活率更高，网络生命周期显著延长。

关键词：无线传感器网络；LEACH；分簇

为了最大化的延长无线传感器网络(Wireless Sensor Network ，WSN)的生命周期，学者们设计了多种层次路由协议以充分利用网络中各节点的能量[1-2]。

经典LEACH 算法将网络中的节点分为多个簇，簇内节点以相同的概率随机地被选为簇首，在一定程度上，这种算法能防止某个节点损耗过高，均衡了网络整体能耗。但该算法不能保证每轮的分簇数量达到最佳。同时，由于簇首的选择未考虑节点的能量和地理位置信息，簇首可能会集中分布于监测区域的某一处，造成个别簇首覆盖的监测区域面积较大，负担的成员节点数量较多，能量消耗较大而过早死亡。文献[3]提出了一种新型的自适应最佳分簇算法，选取能量较大的节点作为簇首，从而保护剩余能量少的节点，该算法在一定程度上提升了网络性能，但是算法未考虑节点位置，小范围区域内可能当选大量簇首，使簇首分布不均匀，易形成网络空洞。……