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基于节点剩余能量和位置的分簇算法研究答辩人：黄莺指导老师：王卫星教授日期：2007年5月26日1答辩的主要内容无线传感器网络概述基于节点剩余能量和位置的分簇算法仿真和实验分析致谢2无线传感器网络3应用中存在问题通信和计算能力问题节点能量问题4分簇结构5经典算法LEACH（LowEnergyAdaptiveClusteringHierarchy）低功耗自适应分簇算法主要思想:

通过随机循环地选择簇头节点将整个网络的能量负载平均分配到每个传感器节点中，从而达到降低网络能源消耗、提高网络整体生存时间的目的。6基于节点剩余能量和位置的分簇算法

1、LEACH中，节点做为簇头是随机的，节点担任簇头的概率是等同的。

2、没有考虑剩余能量，传播信息消耗的能量与dc成正比，位于网络的边缘节点要经过很远的距离才能到达簇头或基站，消耗更多的能量。问题的提出:78主要思想将簇内具有最大剩余能量的节点选为新的簇头节点，这样就使节点的能量分布趋于均匀。为了避免大多数节点因传送距离增加而造成能耗增高，位于边缘位置的节点且其剩余能量小于阀值能时不作为簇头，从而让能量最高的并且不处于边缘位置的节点为簇头，尽可能延长整个网络的生存时间。910边缘位置判定边缘度(θ)定义

θ=d/R

其中：d是节点到簇头的距离

R是簇头的半径11节点到簇头距离d的计算采用RSSI算法，已知发射功率，在接收节点测量接收功率，计算传播损耗，使用理论或经验的信号传播模型将传播损耗转化为距离。这样，通过测量接收信号的强度，公式如下所示：1213簇头半径R的计算假设探测区域A是边长为L的正方形区域，理想状态下K个簇头节点应当完全覆盖A，则平均意义下每个簇头覆盖的区域半径R为：14实验分析15仿真环境16边缘度(θ)判定分析性能指标为了评价边缘度对网络性能的影响，分别对网络中有1%，50%，90%和100%的节点死亡时所经过的时间这4种情况进行了比较。1718目前经过多次仿真，推测的θ值公式为19计算结果与仿真实验结果的比较20分簇算法性能分析

稳定周期:无线传感器网络中第一个死亡节点出现的时间，是考虑无线传感器网络生存时间的重要参数，有人将其定为网络的生存时间。目标：尽可能地延长稳定周期。21初始能量对网络存活节点数的影响

节点的初始能量为0.25J、0.5J、0.75J和1J时网络中存活节点与时间的关系如图1-图4所示。22图1能量为0.25J图2能量为0.5J23图3能量为0.75J图4能量为1J24MLEACH与LEACH之比基站位置对网络存活节点数的影响25结论：

MLEACH算法相比LEACH算法延长了网络的生命周期，是一种能量高效的路由协议。26致谢首先，感谢我的导师王卫星教授，感谢他对我地悉心指导和细心关怀。王老师不光教授我丰富的专业知识，更教我会用实践严谨的态度面对科研工作，还有王老师在学习

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