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微型电脑应用2025年1月

基金项目MicrocomputerApplications第41卷第1期

文章编号：1007-757X(2025)01-0014-06

一种新的基于分簇协同中继的无线传感器网络路由机制

张洁1，王庆文²，屈正庚1

（1.商洛学院，数学与计算机应用学院，陕西，商洛726000；

2.火箭军工程大学，作战保障学院，陕西，西安710025）

摘要：无线传感器网络中基于分簇的路由机制是一种节能部署方式，但采用固定簇头节点的路由机制通常存在能耗不均衡

的问题，因为汇聚节点周围的簇头节点通常会承载较多分簇的汇聚流量，从而导致节点生命周期的缩短和其他核心性能指标

的下降。针对上述问题，提出一种新的将k均值聚类算法与随机线性编码算法相结合的混合分簇算法，将网络编码机制与多

跳协同中继通信机制相结合，降低各分簇节点到基站节点数据传输的能耗。此外，基于无线传感器网络中节点的通信距离和

剩余能量值，将中继节点选择问题抽象为一个NP-hard问题，并提出一种新的高效梯度下降算法解决此问题。仿真结果表

明，所提算法与TEEN算法和CERP算法相比，在网络延迟、生命周期、能耗和投递率指标上均较优。

关键词：分簇算法；协同中继；无线传感器网络；随机线性网络编码

中图分类号：TP393文献标志码：A

ANewRoutingMechanismforWirelessSensorNetworks

BasedonClusteringCollaborativeRelay

ZHANGJie,WANGQingwen,QUZhenggengl

(1.CollegeofMathematicsandComputerApplication,ShangluoUniversity,Shangluo726000,China;

2.CombatSupportCollege,RocketForceEngineeringUniversity,Xian710025,China)

Abstract:Theroutingmechanismbasedonclusteringinwirelesssensornetworkisaspecificwayofsavingenergy,buttherou-

tingmechanismsusingthefixedclusterheadnodesusuallypresenttheproblemofunbalancedenergyconsumption,astheclus-

terheadnodesaroundthesinknodearetypicallyloadedwithtrafficfromallkindsofclusters,leadingtonodelifecycleshort-

enedandothercoreperformancedeclined.Aimedattheaboveproblems,anewhybridclusteringalgorithmcombiningk-means

clusteringalgorithmwithrandomlinearcodingalgorithmisproposed.Thisalgorithmcombinesnetworkcodingmechanismwith

multi-hopcooperativerelaycommunicationmechanismtoreducetheenergyconsumptionofdatatransmissionfromeachsensor

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