李 华，陈 超，卢 令

(1.解放军第四五二医院信息科，成都 610036;2.四川理工学院自动化与电子信息学院，四川 自贡 643000)

引 言

近年来，无线传感器网络［1］作为一种全新类型的智能网络信息系统，在信息领域迅速发展。相比于其他短距离无线通信技术，无线传感器网络具有易部署、成本低、规模大、自组织等许多优点，使得无线传感器网络的研究与应用得到了越来越多的重视。但是无线传感器网络中，节点通常使用电池供电，而其应用环境又使得电池的更换非常困难。所以，想要充分利用节点有限的计算和存储能力，就必须有一个好的拓扑控制机制来优化网络的拓扑结构，以达到节能和延长网络生命周期的目的。

根据目前国内外的研究成果，可将无线传感器网络的拓扑控制分为功率控制和层次控制两种。功率控制中，要求节点必须具有较强的存储和计算能力来维护路由信息，因而只适用于规模较小的无线传感器网络。而层次控制可有效解决这个问题，网络结构具有较好的可扩展性，可用于大规模部署的传感器网络。LEACH算法(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)［2］是最早被提出来的较成熟且具有典型性的层次控制算法，该算法通过选举簇头来构成骨干网［3］，但是簇头的选择具有随机性，会导致簇头的分布不均匀，不能有效均衡能耗和延长网络生命周期，对于此，本文将在簇头选举和更新方面对LEACH算法进行改进。

1 经典的LEACH算法

LEACH算法通过等概率随机选择簇头，算法的运行过程是周期性的，因此定义了“轮(round)”这个概念，每一次轮循环包括建簇和数据传输两个阶段［4］，每一次轮循环结束后要重新选举簇头节点，执行建簇和数据传输以保持网络节点的能耗均衡。……