刘广钟，耿 伟

(上海海事大学 信息工程学院，上海201306)

水声传感器网络 (Underwater Acoustic Sensor Networks)是水声通信技术与无线传感器网络结合所产生的一个新的研究领域，经常应用于对固定海域的长期监测。这种网络一旦部署完毕，就需要在水下长期工作，而且，在此期间一般不会更换节点电池，因此延长网络生命期成为水声传感器网络的一个热点问题。在路由协议中，合理地选择路由对提高节点的能量效率、延长网络生命期十分重要[1]。LEACH协议分簇概念被引入之后，使得网络在节能以及网络寿命方面得到了很大提高，然而LEACH协议在水声传感器网络中的应用也有其自身不可忽略的局限性[2]。本文在LEACH算法的基础上介绍了一种改进的路由算法PBCP(Position-based Clustering Protocol)，该算法在簇首选举过程中充分考虑节点的能量因素，避免剩余能量较低的节点成为簇首节点。

1 LEACH协议及性能分析

1.1 LEACH算法描述

LEACH协议的全称是“低功耗自适应集群分层协议”(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)，它采用动态分簇技术，使网络中的所有节点轮换充当簇首，以均衡网络中的能量消耗，延长整个网络的生命周期。在LEACH算法中，节点自组织成不同的簇，每个簇只有一个簇首。所有非簇首节点将自己的数据发给所属簇的簇首节点，为减少冗余数据的传输，簇首节点在数据融合后将数据发送给远方的Sink节点[3]。这样，每个非簇首节点都只需要知道自己所属簇的簇首信息即可，簇首也只需要维持很小的路由表，为了避免簇首能量消耗过快，每个节点须轮流担任簇首。……