和 煦，宁中正，杨小勇

(1.西安邮电大学 通信与信息工程学院，陕西 西安 710121； 2.国家无线电频谱管理研究所，陕西 西安 710061)

无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是在监测区域范围内部署大量能量有限的传感器节点，并以无线通信方式形成的自组织网络系统[1]，其在军事、农业、医疗以及智能家居等方面都有广泛的应用。但是，存在的主要问题之一是在能量有限的情况下延长网络的生命周期[2]。考虑路由协议是WSN能耗的主要构成[3]，因此通过优化路由协议延长网络的生命周期是一种重要且高效的节能方式。

低功耗自适应集簇分层型(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy,LEACH)协议是最经典的路由协议，其将整个网络的生命周期分为多个轮，在每轮中先随机选举簇头，簇头接收簇内所有成员节点采集的环境检测数据，进行数据融合，再传输到基站。考虑簇头选举的随机性，容易导致能量较低的节点被选为簇头且不能均匀分布在整个网络中，出现网络能耗不均衡现象[4]。针对经典LEACH协议簇头选举的不足，文献[5]提出了一种自适应簇头轮换机制，提高了网络寿命和能量利用率。文献[6]提出了一种改进的路由协议，采用节点的剩余能量、邻居节点的个数以及与基站之间距离这3个因子改进阈值的计算公式，有效降低了网络的能量消耗。文献[7]提出了一种能量均衡的成簇协议，分别对成簇阶段的簇头选举公式和稳定阶段的通信周期进行了改进，平衡了整个网络的能量消耗。此外，国内外学者也在一些群体智……