优化WSN分簇路由：基于簇头选举与节点位置的新算法

"这篇研究论文提出了一种针对无线传感器网络(WSN)的分簇路由算法，通过改进簇头选举过程和考虑节点位置优化，旨在解决分簇路由协议中的稳定性问题，如短暂的稳定期、簇头选举不稳以及零簇头现象。作者通过增加距离参数作为阈值调节因子，来平衡网络能耗并延长网络寿命。实验结果显示，该算法能够有效地选举出最佳数量的簇头，避免零簇头情况，并显著延长WSN的稳定期和半数节点死亡期。" 本文是李向峰、席志红、郑安达和韩宁共同发表在《现代电子技术》的一篇研究，他们来自哈尔滨工程大学的信息与通信工程学院、信息工程学院以及计算机科学与技术学院。论文中，作者们探讨了WSN中分簇路由协议存在的问题，尤其是稳定性和簇头选举的不稳定性。他们提出的解决方案是通过优化簇头选举流程和利用节点位置信息来改善这些问题。 首先，论文改进了簇头选举过程，调整了候选簇头节点集合的更新策略，以确保选举的稳定性。传统的选举过程中，节点可能会因为频繁地成为簇头而过早耗尽能源，导致网络寿命缩短。新的策略旨在减少这种情况，使选举过程更加均衡。 其次，引入了两个新的参数——节点与基站的距离和节点与簇头的距离，作为阈值调节因子。这些参数可以动态调整节点成为簇头的概率，从而达到网络能耗的均衡。通过这种方式，不仅可以避免某些节点过早耗尽能源，还能确保每个簇都有合适的簇头，延长网络的稳定期和半数存活节点期。 仿真结果证实了该算法的有效性，它成功地在每一轮选举中选出了最优数量的簇头，并防止了零簇头的情况。此外，算法对WSN的网络寿命有显著提升，有效地延长了网络的稳定期和半数节点死亡期。这表明，基于簇头选举和节点位置优化的分簇路由算法能够有效地提高WSN的性能和效率，对于资源受限的WSN环境尤其有益。 关键词包括：无线传感器网络、簇头选举、距离、阈值、稳定期、半数存活节点、节点位置和异构网络。这些关键词揭示了研究的核心内容，即如何通过优化选举过程和考虑物理位置信息来改善WSN的分簇路由协议，以实现更高效、更稳定的网络运行。