無線傳感器網絡分區能耗均衡的非均勻分簇算法

摘要：針對在無線傳感器網絡中分簇算法采用多跳通信方式時，靠近匯聚節點的簇頭節點由于轉發大量數據而導致自身能量消耗過快且節點易失效，從而造成網絡分割，形成“熱區”的問題，提出了一種新穎的基于分區能耗均衡的多跳非均勻分簇算法(CEB-UC)，其核心思想是：將傳感器網絡合理分區，使得在靠近匯聚節點分區內的簇數量較多，各簇內傳感器節點數較少；在遠離匯聚節點分區內的簇數量較少，各簇內的傳感器節點數較多，從而保證承擔數據中繼轉發任務的簇頭節點能減少自身的簇內通信開銷，節約的能量可供簇間數據轉發使用；任意分區的簇頭節點在選擇下一跳中繼節點時可綜合考慮候選節點的位置及剩余能量，實驗以HEED、LEACH、PEGASIS、EAR-ACM等協議為參照，結果表明，當節點使用不同的數據融合策略時，CEB—UC算法能有效平衡網絡節點能耗，延長網絡部署半徑，降低17％～41％的簇頭節點能耗，提高24％～53％的網絡壽命。

關鍵詞：無線傳感器網絡；分簇；能耗均衡；網絡壽命

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：0253—987X(2008)04—0389—06