基于分布式的非均勻聚類負(fù)載均衡算法

　　考慮到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）負(fù)載不均衡導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)存活時(shí)間較短、能量消耗量較多的問題，提出一種基于分布式層次化結(jié)構(gòu)的非均勻聚類負(fù)載均衡算法（ DCWSN）。首先，建立了一個(gè)WSN的多層分簇的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并分析了該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞拇貎?nèi)節(jié)點(diǎn)運(yùn)作的能量消耗方式。接著，采用非均勻聚類的負(fù)載均衡算法，在簇頭的選擇上考慮了節(jié)點(diǎn)連通密度、節(jié)點(diǎn)剩余能量和簇頭選擇時(shí)間，通過競(jìng)選出最高權(quán)重的節(jié)點(diǎn)成為簇頭；在簇的建立階段，通過簇大小的決定閾值和簇頭的更新機(jī)制來均衡簇頭的能量負(fù)載，防止簇頭節(jié)點(diǎn)過早死亡。通過網(wǎng)絡(luò)生命周期和網(wǎng)絡(luò)能量消耗對(duì)提出算法的有效性進(jìn)行驗(yàn)證，并與算法EDDIE、M-TRAC、DDC和EELBC進(jìn)行比較，結(jié)果顯示DCWSN算法的節(jié)點(diǎn)存活率為37. 7%，高于對(duì)比算法，且能量效率也高于對(duì)比算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，DCWSN算法對(duì)節(jié)點(diǎn)負(fù)載分配具有良好的均衡性，有效控制了節(jié)點(diǎn)負(fù)載過量的問題，提高了節(jié)點(diǎn)的能量效率。