陈新芝 沈洪远 王兴 唐黄正

摘  要：针对现有分簇算法的不足，文章提出基于节点剩余能量和节点与基站距离优化簇头选择的分簇路由协议LEACH-MCE。仿真结果表明，与经典的LEACH算法相比，该算法可有效避免分簇路由协议中易出现的盲节点现象，大大降低网络能量消耗，能有效延长大规模无线传感器网络的生命周期。

关键词：无线传感器网络;分簇路由协议;簇头优化算法

引言

无线传感器网络是由众多微小、电能有限的传感器节点组成的多跳自组织的网络系统，其节点按结构和功能可分为感应节点、汇聚节点、基站等部分[1]。无线传感器节点 能够将感应区域内的环境信息进行感知、采集和处理，并通过自组多跳的方式传送到需求终端，由于传感节点价格低廉，大量节点组成的无线网络已经广泛应用于农业和军事领域[2]。

1 无线传感器網络分簇路由协议

无线传感器网络必须扩展性强、生存周期长、能耗尽量低。采用分簇方法的网络路由协议可以很好地达到这些要求。在分簇的网络中，传感节点采集到的数据在簇内进行短距离通信、融合后再传送给数据处理中心，此方式下与直接传送给数据中心处理相比能耗大大降低。分簇路由协议包括簇头选举、簇类划分和数据稳定传输等阶段，分簇过程中，网络进行分簇，每个簇由一个簇头和多个簇内节点组成。

低功耗自适应分簇层次方法（Low energy adaptive clustering hierarchy，LEACH）[3]是经典的无线传感器网络分簇路由协议，其采用随机轮选簇头的方法均衡网络能耗，过程包括簇建立阶段和数据稳定传送阶段。……