1、無線傳感器網(wǎng)絡（wireless sensor network，WSN）[1]是大量的傳感器節(jié)點通過無線通信的方式構成的自組織的多跳網(wǎng)絡系統(tǒng)，它能夠?qū)崟r監(jiān)測、感知和采集網(wǎng)絡監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的各種目標對象的信息，有著廣泛的應用前景，被稱為21世紀最有發(fā)展前景的技術之一。路由協(xié)議作為無線傳感器網(wǎng)絡的網(wǎng)絡層核心技術，是當今國內(nèi)外研究的熱點。 針對無線傳感器網(wǎng)絡不同于傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡的特征，人們對無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議做了大量研究。本文對現(xiàn)有的無

2、線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議分類分析，探討了各路由協(xié)議的實現(xiàn)特點和性能，根據(jù)無線傳感器路由協(xié)議設計應考慮的關鍵因素，提出了基于LEACH的聚類分層樹路由算法CHT_LEACH（Clustering Hierarchy Tree routing algorithm based on LEACH），該路由算法在簇形成階段和簇間通信階段對LEACH協(xié)議做了改進。 在簇形成階段，針對LEACH協(xié)議簇首分布不均勻、未考慮簇首剩余能量的問題，本文提

3、出了候選簇首、最終簇首的概念。由LEACH協(xié)議簇首形成機制產(chǎn)生的簇首是候選簇首，在一個簇半徑R范圍內(nèi)剩余能量最大的候選簇首成為最終簇首，由最終簇首負責簇內(nèi)數(shù)據(jù)的融合和轉發(fā)，該算法通過候選簇首到最終簇首的選擇，不僅避免了LEACH協(xié)議中兩個或多個簇首聚在一起的問題，而且考慮了簇首節(jié)點的剩余能量，使剩余能量較大的簇首均勻地分布到整個網(wǎng)絡區(qū)域中，從而避免了傳輸冗余數(shù)據(jù)和簇首節(jié)點過早死亡。 在簇間通信階段，針對LEACH協(xié)議中簇首以單跳

4、形式發(fā)送數(shù)據(jù)到基站的問題，本文提出各簇首形成以BS為根的分層樹，各簇首節(jié)點根據(jù)節(jié)點與BS的距離和剩余能量擇優(yōu)選擇父節(jié)點，將簇內(nèi)成員及孩子節(jié)點的數(shù)據(jù)融合后發(fā)給自己的父節(jié)點，依次類推，直到數(shù)據(jù)到達BS。數(shù)據(jù)以分層樹式的路由到達節(jié)點BS，縮短了簇首傳輸數(shù)據(jù)的距離，極大地節(jié)省了簇首節(jié)點的能量，從而延長了整個網(wǎng)絡的生命周期。 本文通過理論分析和OMNET++仿真實驗，證實了CHT_LEACH算法在節(jié)點能耗，節(jié)點剩余能量和能耗均衡性方面比L