能耗均衡的无线传感网络不等环分层路由算法

汤 杰，郑 霖

(桂林电子科技大学 信息与通信学院，广西 桂林 541004)

能耗均衡的无线传感网络不等环分层路由算法

汤 杰，郑 霖

(桂林电子科技大学 信息与通信学院，广西 桂林 541004)

针对无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)中邻近汇聚节点(sink)的传感节点负荷和能耗过载问题，基于整体网络能耗平衡目标，提出一种不等环的次优分层网络路由。在均匀分布的传感节点环境中，以sink为中心，按照拓扑距离进行分环多跳路由，理论推导了不等环半径，并考虑单跳能耗。实验分析仿真结果表明，该路由分层模型延长了网络生存周期，提高了节点利用效率，且达到网络内大部分节点能耗均衡的目标。

无线传感器网络；网络生存周期；能耗均衡

0 引言

无线传感器网络中的“热区”现象是由sink附近的节点固定充当其他节点与sink之间的中继节点，从而导致这部分节点能量消耗过快产生的。“热区”问题造成的路由空洞会使网络提前死亡。为了延长传感网络的生存周期，解决“热区”问题无疑变得很关键[1-3]。为部署在环境艰险和恶劣的传感器更换电池是不现实的，再加上能量的不均匀损耗，所以传感器网络能耗一直是关键的问题。

现阶段对能耗问题的研究已经有很多，文献[4]基于简单的Gossiping协议提出改进型E-Gossiping，通过调整原有协议的Gossiping概率，以及基于每个节点自身的剩余能量来控制节点行为来减小冗余数据的发送，从而来减小网络能耗。有大量通过增加考虑影响节点能耗的因素而对协议进行改进的工作存在，因此，早期关于无线传感器网络能耗研究着重点都在于减少节点之间的通信频率和采用能量高效利用的路由协议[5-6]。……