张长宏，昝风彪，唐明虎

（青海民族大学 计算机学院，青海 西宁 810007）

无线传感器网络 WSN （Wireless Sensor Network）是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成一个多跳的自组织的网络系统。目的是协作感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。传感器网络在军事和民用领域都有着非常广阔的应用前景[1]。但是这些传感器节点体积小，能量有限，不能更换电池，因此，将最大限度延长网络的生命周期作为一个路由协议的评价标准。从网络的拓扑角度分为平面路由协议和分层路由协议。对于大规模网络而言，分簇的层次路由协议相比于平面路由协议，其采用簇头节点的融合功能有效地减少了数据通信量，从而显著延长了整个网络的生命时间。LEACH（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）[2]协议是一种典型的分簇层次路由协议。LEACH中簇头节点的选择是随机产生的，没有考虑到节点的剩余能量，另外从簇头到基站采用的是单跳的方式，当距离远时，能量消耗太快。本文基于以上两点对簇头进行了优化。

1 LEACH协议概述

1.1 LEACH算法

LEACH是Heinzelman等为WSN设计的，仿真表明，它与一般的平面多跳路由协议和静态分簇路由协议相比，无论是第一个节点死亡的轮数和最后一个节点死亡的轮数都提高了3倍[3]。LEACH的每轮分为簇的建立阶段和数据传输阶段两个部分。为节省能量，一般数据传输持续时间要大于建立时间。

1.1.1 簇的建立阶段

设某个时刻 t，每个传感器节点在第 r轮时从（0，1）之间选择一个随机数,如果选定的值小于某个阈值Kn(t)，这个节点就成为簇首节点，Ki（t）由式（1）计算得到。……