廖明华, 张 华

(1.湖南财政经济学院信息管理系, 湖南长沙 410205; 2.湖南大学信息科学与工程学院, 湖南长沙 410082)

1 引言

无线传感器网络是由部署在监测区域中大量的微型传感器节点通过无线电通信形成的一个多跳的自组织网络系统,由于微型传感器节点本身能量受限,使无线传感器网络路由有区别于传统网络的显著特征,节能也往成为其路由协议中首要考虑的因素.

无线传感器网络路由协议主要分为以数据为中心的平面路由、网络分层路由、基于查询的路由、地理位置路由和能量感知路由[1],在这些路由协议中LEACH[2](Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)协议是一个能量利用较高的分层路由协议,由于在LEACH协议中需要不断的进行分簇,因此,由于分簇带来的能量消耗对整个协议的能量消耗和网络寿命都有十分重要的作用,本文首先对LEACH协议的原理作了简单介绍,对LEACH协议的簇头选举过程的能量消耗进行了详细研究,并和原协议做了对比分析.

2 LEACH路由协议分析

LEACH协议的基本思想是以循环的方式随机选举簇首节点,将网络的能量负载均匀的分配到网络的每个节点上.LEACH协议将整个网络周期分为“轮”和“周期”,每一轮由初始化和稳定数据传输两个阶段组成[3],每一轮都随机选择一个簇首,选举机制为：每个传感器节点随机选择一个0～1之间的随机数,如果小于给定的阈值T(n),则选举为簇首,其中阈值的计算方法为[2]：

P=k/N,是节点选为簇头的概率,k是簇头个数,N为网络中节点的个数,r为当前“轮……