L负载均衡的无线传感器网络自适应分组成簇算法.doc
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收稿日期
：2011－01－14；
修回日期
：2011－03－08。
作者简介
：
胡亚明
（1982－），
男
，
湖北黄梅人
，
硕士研究生
，
主要研究方向
：
计算机网络与通信
；
邓亚平
（1948－），
男
，
重庆人
，
教授
，
主要研
究方向
：
计算机网络与通信
、
信息安全
；
杨佳
（1984－），
男
，
河南洛阳人
，
硕士研究生
，
主要研究方向
：
计算机网络
、
信息安全
。文章编号
：1001－9081（2011）08－02056－03doi：10．3724/SP．J．1087．2011．02056负载均衡的无线传感器网络自适应分组成簇算法胡亚明
，
邓亚平
，
杨佳（
重庆邮电大学计算机科学与技术学院
，
重庆
400065）
(all_the_same@126．com)摘要
：
分析了分簇路由协议中的经典低功耗自适应集簇分层型协议
（LEACH）
算法与分组成簇算法
———SGCH
的不足
，
提出了一种分布式分组成簇算法
———AGCH。
首先分布式随机生成候选组首
，
然后通过距离竞争将所有节点
分为固定的分组
；
各分组选取簇首时
，
综合考虑节点的剩余能量及其簇内通信代价
。
仿真实验表明
，
该算法能有效均
衡网络能耗
，
延长网络的稳定期
。
关键词
：
无线传感器网络
；
负载均衡
；
自适应分组成簇
；
距离竞争
中图分类号
：TP393．027
文献标志码
：ALoad-balancedadaptivegroupclusteringalgorithmforwirelesssensornetworkHUYa-ming，DENGYa-ping，YANGJia(
SchoolofComputerScienceandTechnology，ChongqingUniversityofPostsandTelecommunications，Chongqing400065，China)Abstract:Incluster-basedroutingalgorithms，thedrawbacksofclassicalLowEnergyAdaptiveClusteringHierarchy
(LEACH)algorithmandSteadyGroupClusteringHierarchy(SGCH)algorithmwereanalyzedtoproposeanewadaptivegroup
clusteringhierarchy(AGCH)algorithm．Duringthegroupstage，thegroupheadscandidatewerefirstlyrandomlyselected，
andthenallthenetworknodesweredividedintofixedgroupsthroughrangecompetitionamongtheheads．Whenselecting
clusterhead，eachgroupconsiderednotonlytheresidentialenergyofnodes，butalsotheirintergroupcommunicationcost．
Thesimulationresultsshowthattheproposedalgorithmcaneffectivelybalancethenetworkenergyconsumptionandprolongthe
stabilityperiodofsensornetworks．
Keywords:WirelessSensorNetwork(WSN);loadbalance;adaptivegroupclustering;rangecompetition0
引言无线传感器网络
（WirelessSensorNetwork，WSN）
是由部
署在监测区域内大量具有微处理能力的微型传感器节点组
成
，
并通过无线通信方式形成的一种自组织网络
。
传感器网
络以其低成本
、
低功耗
、
快速展开等特点
，
在军事
、
环境监测
、
工商业及医疗等领域都具有巨大的实用价值［
1］。
路由协议是无线传感器网络的主要研究方向之一
。
其
中
，
基于簇的路由协议因能有效降低网络能耗和增强网络的
可扩展性
，
已得到广泛的研究
。
分簇路由协议的主要思想是
根据某种策略将网络划分为若干子区域
，
称之为
“
簇
”。
各区
域
（
一个簇
）
通常包含一个簇首节点和其他簇成员节点
。
成
员节点向簇首发送所收集的数据
，
簇首负责数据融合及压缩
并将其传送至基站
。
文献
［2－3］
比较并总结了一些典型分簇路由算法的特
点和适用性
。
其中低功耗自适应集簇分层型协议
（Low
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