无线传感器网络低功耗分簇路由算法研究

假设d(A，DS)>TD_MAX，则在簇首A的临近簇首集里计算各个若簇首，带来的链路质量开销指标Erelay=d2(A，X)+d2(X，DS)。其中，d(A，X)是簇首A到簇首X的距离；d(X，DS)是簇首X到基站距离；d(A，DS)是簇首A到基站的距离。在Erelay值小的簇首节点中选择剩余能量最大的节点作为中继转发的簇首节点，将数据按照簇首生成树转发到基站。

3．3 各轮簇首选举

为了延长网络的生命周期，应该尽量选择簇内节点中剩余能量最高的节点为簇首节点，并且让不同的节点轮转当选。本部分采用基于剩余能量的簇首簇内轮换的方法进行簇首选举。其主要思想：簇首在簇内负责收集簇内节点的数据。在节点向簇首发送数据时，在数据位后附加上本节点的剩余能量值位。簇首将数据进行处理转发后，对各节点的能量进行简单的排序，因为不用维持所有节点能量的全排序，只需要知道剩余能量比较高的几个节点，所以采用最大堆的排序方法。在通过数据应答包或者命令包中附加位的方法把这个排序中的前3名节点号及能量值广播到整个簇内，这样做就不会增加广播次数，只是以附带的方式就可以使整个簇内节点都有本簇内剩余能量较高节点的信息。即使簇首节点突然失效或发生异常，其他的节点可以很快根据能量信息选出新簇首。簇内节点保留的都是最近一次的能量信息，由于传感器网络休眠的时同比较长，即使簇首突然失效，信息的变化也不会很大，完全可以根据这次排序来选举出新的簇首。新簇首选出后，负责完成数据收发处理及能量排序等工作。

通过本算法每次都选出剩余能量最多的节点当选簇首，使簇内信息收集和主干网络通信更加稳定，并避免了每轮簇首选举时所有节点相互交换能量信息所需的大量开销。

来源：维库开发网.Etta