刘 军，李 岩，齐 华

（1.武警工程学院，陕西 西安 710086；2.西安工业大学电子信息工程学院，陕西 西安 710032）

0 引言

无线传感器网络（Wireless Sensor Network）［1］是数据采集、处理及通信功能于一体的分布式自组织网络，具有分布式式处理带来的高监测精度、高容错性、大覆盖区域、可远程监控等众多的优点，在军事、环境监测、医疗、智能建筑及其他商业领域等方面有着广泛的应用。

无线传感器网络中传感器节点能量有限，不同于传统的有限网络。无线传感器网络的路由协议必须时刻关注降低能耗、延长网络生命周期这一核心问题［2］。设计精良的网络协议就可以降低能耗，延长网络的生命周期。目前，路由协议的主流是层次路由协议，该协议具有代表性的路由算法是低功耗自适应分簇（LEACH）算法［3］。LEACH 算法中，簇首形成高一层的网络，这样簇内成员的功能就变相对简单，大大减少了路由控制信息的数量。但该算法也存在着簇首分布不均匀、簇首与基站之间只能采用单跳路径的问题。针对以上问题，以降低功耗，实现能量均衡、延长网络寿命为目的，对LEACH算法进行改进。

1 LEACH算法的分析

LEACH 算法（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）是 MIT的Chandrakasan等人为无线传感器网络设计的低功率自适应分簇路由算法。它的基本思想是以循环的方式随机选择簇首节点，将整个网络的能量负载平均分配到每个传感器节点中，从而达到提高网络整体生存时间的目的。

1.1 LEACH算法的工作流程

该算法的建立主要包括三个阶段：

1）簇首的建立阶段

簇头节点的选取是LEACH算法中的关键，具体的选择方法是：各节点产生一个［0，1］之间的随机数，若该数小于某一个阈值T（n），则该节点成为簇头。……