王亭 王莹莹 陈晓磊

【摘要】 针对WSN能耗进行研究，在簇头选择过程中利用节点的能量、邻节点数以及簇头数等参数设置节点当选簇头的优先度；在簇的组建过程中利用能量参数设置簇的重建条件，达到减小簇的重建频率的目的，有效地防止网络中热点问题的出现。

【关键字】 WSN LEACH 分簇机制

一、引言

在WSN的研究中，良好的分簇机制能有效实现路径的选择及资源管理，减少节点维护拓扑和广播数据的能耗 [1]。目前针对LEACH的研究正在深入。

Kim等人提出使用代理簇头，当数据传输的能耗大于阈值时，则采用代理簇头进行数据传输，保证数据传输过程的准确性，其中，代理簇頭为距离簇头最近的且能量最高的节点[2]。

Ma Chaw Mon Thein等人提出利用节点的当前能量与初始能量以及簇头的个数影响阈值，保证簇头有足够的能量完成网络的运行（简称为“Kopt算法”）[3]。目前关于LEACH算法的改进已经取得显著的成就，但在网络能量的均衡分布以及能量利用率方面有待提高。

二、算法的改进

针对目前分簇算法存在的问题，改进算法利用节点的能量、邻节点数、网络中簇头的个数以及节点间的距离等，针对簇头的选择提出改进方案，达到延长网络寿命的目的。

2.1 簇头选择

利用节点的当前能量、初始能量以及每一轮簇头个数影响，选出候选簇头，然后计算每个节点的邻节点数，及节点的邻节点数的平均值，在时，将此节点选为簇头。其中阈值计算方法如下所示：

2.2 簇的重建

网络以轮的方式运行，每轮开始前，对当前簇内的能量以及簇头能量进行比较，当簇内节点总能量满足所需值，且SCH.E≥Eth则说明簇内的节点能够保证下一轮的网络运行，则网络直接进入网络的数据传输阶段。……