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无线传感器网络分簇路由协议综述 导读：龙源期刊网 无线传感器网络分簇路由协议综述作者：王镇 来源：电脑知识与技术2011 年第 08 期摘要：介绍了无线传感器网络分簇路由协议的相关技术及其优点，总结了无线传感器网络分簇路由协议龙源期刊网 无线传感器网络分簇路由协议综述作者：王镇 来源：电脑知识与技术2011 年第 08 期摘要：介绍了无线传感器网络分簇路由协议的相关技术及其优点，总结了近年来提出的各 种分簇协议及主要设计思想。首先介绍了无线传感器网络分簇协议的相关技术及优点；然后介 绍了近几年代表性的分簇路由算法研究工作，并且对其涉及的主要方法进行分类分析；最后进 行了各种分簇路由协议的综合比较，并指出了无线传感器网络分簇路由协议面临的问题和挑战 以及今后的发展方向。关键词：无线传感器网络；分簇算法；路由协议；综述中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2011)08-1788-06Survey on Clustering Routing Protocols for Wireless Sensor NetworkWANG Zhen(College of Information Science and Engineering, Nanjing University of Technology, Nanjing 210009,China)Abstract: With introduction of the technology related to clustering routing protocol for wireless sensor network and merits of clusteting routing protocol, some representative clustering algorithms and main desgin principles are emphatically analyzed. Firstly, the related technology to clustering algorithms and its merits are presented. Then a comprehensive survey with analysis is made to different methods and representative protocols. In the end, the related protocols are compared, moreover the open research problems and possible solution are pointed out.Key words: wireless sensor network; clustering algorithm; routing protocol; survey无线传感器网络(WSN)是一种无线自组织网络，它包含成百上千的传感器节点，每一个节 点有感知环境、执行简单的计算与其他临近节点或基站(base station，简称 BS)直接通信的能 力，能在事先没有构建网络基础设施的环境下，由传感器节点临时组成的一种自组织、自管理 的网络1-2。路由是指从源节点选择一条节能、距离短的路径到目的节点，在形式上，可以将无线传感 器网络看做无向图，从源节点到目的节点选择一条最短的路径是一个复杂组合问题(即 NP 完全 问题)3，这其中要考虑很多因素，诸如：能量消耗、数据包传输时延、能量有效性。由于传 感器节点的电源能量、计算能力和通信能力都非常有限，所以节能路由协议的设计，对无线传 感器网络来说极其重要。龙源期刊网 近来，科学界对无线传感器网路分簇协议4进行了深入的研究，分簇网络结构由于具有 良好的网络扩展性，便于能量管理、平衡负载、资源分配等，成为目前国内外延长 WSN 生命 周期、降低每一个节点的能耗的主要方法之一。1 分簇算法相关的技术1.1 定位技术位置信息是传感器网络节点采集数据中不可缺少的部分，没有位置的监测信息通常是毫无意义的，因此定位技术对于要求有精确位置信息的无线传感器网络分簇协议来说具有 重要的意义。根据定位过程中是否测量节点间的距离和角度，把无线传感器网络中的定位技术 分为基于距离的定位技术和距离无关的定位技术。1.1.1 基于距离的定位技术基于距离的定位机制是通过测量相邻节点间的实际距离或方位来确定位置节点的位置，通 常采用测距、定位和修正等步骤实现。基于距离的定位机制分为基于 TOA5的定位、基于 TDOA1的定位、基于 AOA6的定位和基于 RSSI7的定位等。1.1.2 距离无关的定位技术距离无关的定位机制无须实际测量节点间的绝对距离或方位就能够确定未知节点的位置， 目前提出的定位机制主要有质心算法1、DV-Hop8算法、Amorphous9算法和 APIT10算法 等。1.2 同步技术时间同步是需要协同工作的传感器网络分簇协议的一个关键机制。目前已提出了多个时间 同步机制，其中 RBS、TINY/MINI-SYNC 和 TPSN 被认为是三个基本的同步机制。1）RBS 机制11-12是基于接收者-接收者的时钟同步：一个节点广播时钟参考分组，广播 域内的两个节点分别采用本地时钟记录参考分组的到