一種基于簇鏈?zhǔn)降漠悩?gòu)WSN路由協(xié)議

汪 杰，汪學(xué)明

(1．貴州大學(xué)大數(shù)據(jù)與信息工程學(xué)院，貴州貴陽 550025; 2．貴州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，貴州貴陽 550025)

一種基于簇鏈?zhǔn)降漠悩?gòu)WSN路由協(xié)議

汪 杰1，汪學(xué)明2*

(1．貴州大學(xué)大數(shù)據(jù)與信息工程學(xué)院，貴州貴陽 550025; 2．貴州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，貴州貴陽 550025)

為了降低異構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能耗，提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量。綜合Chain-Based協(xié)議和SEP協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)，在給定一種新的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，提出了一種基于簇鏈?zhǔn)降漠悩?gòu)WSN路由協(xié)議。首先基站依據(jù)地理位置將監(jiān)測區(qū)域劃分成簇，然后簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)按照最近距離成鏈。在簇頭的選取階段，以節(jié)點(diǎn)的剩余能量與所在區(qū)域的平均能量選取候選簇頭，接著按照給定的閾值選取最終簇頭節(jié)點(diǎn)和Leader節(jié)點(diǎn)。對(duì)比仿真結(jié)果表明，該協(xié)議對(duì)網(wǎng)絡(luò)能耗、吞吐量和生命周期的優(yōu)化都優(yōu)于Chain-Based協(xié)議和SEP協(xié)議。

異構(gòu)無線傳感器;簇鏈?zhǔn)?能耗;生命周期;吞吐量

引言

隨著無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展，具有感知能力、通信能力的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)，在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。由于WSN節(jié)點(diǎn)大多數(shù)是由能量有限的供電設(shè)備提供電源且無法更換，能源問題成為制約無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和推廣的關(guān)鍵因素［1］。WSN路由協(xié)議設(shè)計(jì)目標(biāo)在于降低網(wǎng)絡(luò)能耗，延長網(wǎng)絡(luò)壽命［2］。因此，具有低能耗和長壽命的WSN路由協(xié)議是當(dāng)前WSN領(lǐng)域中尤為重要研究課題。

近年來，關(guān)于WSN路由協(xié)議的研究成果層出不窮，但大多數(shù)是基于能量同構(gòu)的WSN路由協(xié)議。其中，層次路由協(xié)議最受研究學(xué)者們的青睞，層次路由協(xié)議又稱為分簇路由協(xié)議［3］，與平面路由協(xié)議和位置路由協(xié)議相比，層次路由協(xié)議也被證明是更節(jié)能的路由協(xié)議［4］。隨著異構(gòu)WSN的應(yīng)用越來越廣泛，基于異構(gòu)WSN路由協(xié)議的研究已成為WSN領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。由于分簇路由協(xié)議具有高效性、可擴(kuò)展性和可移植性等特點(diǎn)，近幾年國內(nèi)外研究學(xué)者把分簇路由算法應(yīng)用到異構(gòu)環(huán)境已取得一定的效果，但都存在一些厄待解決的問題。如未考慮節(jié)點(diǎn)的剩余能量、低能量節(jié)點(diǎn)容易被選取成為簇頭節(jié)點(diǎn)、能量空洞、出現(xiàn)“熱區(qū)”等缺陷。［5-8］

本文從降低網(wǎng)絡(luò)能耗的角度出發(fā)，以提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量為目的，在給定一種新的二級(jí)異構(gòu)WSN環(huán)境下，提出了一種HCCRP協(xié)議(Cluster Chain of Heterogeneous WSN Routing Protocol)。對(duì)比仿真實(shí)驗(yàn)表明，該協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)能耗、吞吐量和生命周期方面都明顯優(yōu)于Chain-Based協(xié)議和SEP協(xié)議。

1 相關(guān)知識(shí)

LEACH協(xié)議［9］是研究學(xué)者們公認(rèn)的一種經(jīng)典分簇路由協(xié)議，該協(xié)議簇頭的隨機(jī)選取，相比一般的路由協(xié)議能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)壽命周期延長15%，但是動(dòng)態(tài)簇的形成導(dǎo)致大量的網(wǎng)絡(luò)開銷。PEGASIS協(xié)議［10］是一種單鏈結(jié)構(gòu)的分簇路由協(xié)議，不同于LEACH協(xié)議的多簇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，且只有一個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)與基站進(jìn)行通信。該協(xié)議具有比LEACH協(xié)議更好的性能，但是單鏈拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)會(huì)造成過度的延遲，從而致使收集到的數(shù)據(jù)過時(shí)，單鏈上的Leader節(jié)點(diǎn)與基站通信可能會(huì)出現(xiàn)瓶頸現(xiàn)象。Chain-Based協(xié)議［11］是一種最大限度延長網(wǎng)絡(luò)生命周期的鏈?zhǔn)铰酚蓞f(xié)議，其主要思想是將所有的傳感器節(jié)點(diǎn)隨機(jī)地部署在監(jiān)測區(qū)域X和Y的兩側(cè)，將所有的節(jié)點(diǎn)劃分到M鏈，從而形成多鏈，各鏈的鏈?zhǔn)坠?jié)點(diǎn)再次成鏈與遠(yuǎn)程基站進(jìn)行通信。該協(xié)議有效地避免了長鏈的產(chǎn)生，但未考慮Leader節(jié)點(diǎn)的選取到基站的距離，從而不可避免的增加了網(wǎng)絡(luò)的能耗。SEP協(xié)議［12］是改進(jìn)LEACH協(xié)議的一種分簇路由協(xié)議，但網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)具有異構(gòu)性，該協(xié)議采用分布式的方法選取簇頭節(jié)點(diǎn)，簇頭的選舉基于節(jié)點(diǎn)的初始能量，雖然在一定程度上延長了網(wǎng)絡(luò)生命周期，但高級(jí)節(jié)點(diǎn)具有更高概率作為簇頭節(jié)點(diǎn)，致使網(wǎng)絡(luò)能耗受制約;同時(shí)這將會(huì)導(dǎo)致遠(yuǎn)離基站的高級(jí)節(jié)點(diǎn)首先死亡，從而縮短了網(wǎng)絡(luò)的壽命。

在接下來的工作中，我們將綜合 Chain-Based協(xié)議的鏈?zhǔn)酵負(fù)浣Y(jié)構(gòu)和SEP協(xié)議二級(jí)異構(gòu)性質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)，在新的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下來解決網(wǎng)絡(luò)能耗和生命周期的問題。

2 網(wǎng)絡(luò)模型及假設(shè)

2．1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)模型

我們借鑒文獻(xiàn)［4］先進(jìn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建思想。我們將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)M×M劃分為兩個(gè)相等的矩形區(qū)域分別為低能量區(qū)域(LER)、高能量區(qū)域(HER)。我們把普通節(jié)點(diǎn)均勻地部署在相對(duì)BS最近的LER區(qū)域，高級(jí)節(jié)點(diǎn)均勻地部署在距離BS較遠(yuǎn)的HER區(qū)域。如圖1所示。

圖1 異構(gòu)模型

2．2 模型假設(shè)

(1)傳感器節(jié)點(diǎn)異構(gòu)，都具有唯一的標(biāo)識(shí)號(hào)(ID)，節(jié)點(diǎn)部署完成后固定不動(dòng);

(2)基站位于監(jiān)測區(qū)域頂部固定不變，能量不受限制;

(3)在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的過程中，傳感器節(jié)點(diǎn)不能補(bǔ)充能源，各節(jié)點(diǎn)能夠獲知自己的地理坐標(biāo)和自身當(dāng)前的剩余能量且具備一定的計(jì)算能力和數(shù)據(jù)處理能力;

(4)網(wǎng)絡(luò)的通信信道是對(duì)稱雙向信道。

2．3 能量模型

初始能量的分配類似于文獻(xiàn)［13］，我們假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)目為N，λ為高級(jí)節(jié)點(diǎn)所占傳感器節(jié)點(diǎn)的比值，普通節(jié)點(diǎn)的初始能量為E0，能量的倍數(shù)因子為e。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的總初始能量如式(1)。

網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的能量消耗模型類似文獻(xiàn)［14］。主要包括節(jié)點(diǎn)接收、融合、轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)三個(gè)部分。

轉(zhuǎn)發(fā)lbit數(shù)據(jù)的能耗:

接收lbit數(shù)據(jù)的能耗:

融合lbit數(shù)據(jù)的能耗:

其中，Eelec為發(fā)射或接收每比特?cái)?shù)據(jù)的能量消耗，εfs和εmp分別表示在自由空間和多徑信道模型下所需能耗，EDA為融合單位比特所需的能耗，d為接收端和發(fā)送端之間的距離，d0

本協(xié)議的能量消耗模型，主要由簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)、簇首節(jié)點(diǎn)以及Leader節(jié)點(diǎn)三部分組成，分別如式(5)、式(6)、式(7)。

其中，dtoCH＜d0，EN表示簇鏈內(nèi)單個(gè)節(jié)點(diǎn)的總能耗，a表示融合的節(jié)點(diǎn)數(shù)，a＜＜N/m，即與該節(jié)點(diǎn)的前驅(qū)節(jié)點(diǎn)。

其中，dL_toCH＜d0，dH_toCH＞d0，EL_CH，EH_CH分別表示LER區(qū)域和HER區(qū)域單個(gè)簇首節(jié)點(diǎn)的總能耗，b表示需要簇頭節(jié)點(diǎn)融合的其它簇頭數(shù)，b= (1，m)。

其中，dL_toBS＜d0，dH_toBS＞d0，ELER_L，EHER_L分別表示LER區(qū)域和HER區(qū)域Leader節(jié)點(diǎn)的能耗，c表示需要Leader節(jié)點(diǎn)融合的簇頭數(shù)目，c= (1，m)。

綜上所述，由式(8)可得各區(qū)域的通信能量消耗，由式(9)可得整個(gè)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)一輪通信的網(wǎng)絡(luò)能量消耗。

3 HCCRP協(xié)議描述

本協(xié)議是按“輪”運(yùn)行，其中包含四個(gè)主要階段:成簇階段，成鏈階段，簇頭選取階段和數(shù)據(jù)傳輸階段。

3．1 成簇階段

在成簇階段，為了提高分簇算法和節(jié)點(diǎn)成簇的效率，在我們事先劃分好的異構(gòu)模型中，基站按照集中式控制依據(jù)地理位置將每個(gè)區(qū)域劃分成m個(gè)固定相等的矩形子區(qū)域，每個(gè)子區(qū)域即為一個(gè)簇［15］。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D2所示。

圖2 鏈?zhǔn)椒执貓D

3．2 成鏈階段

成鏈階段主要分為兩個(gè)階段:簇內(nèi)成鏈階段和簇間成鏈階段。

3．2．1 簇內(nèi)成鏈階段

在劃分好簇后，網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入簇內(nèi)成鏈的初始階段，在每個(gè)區(qū)域中的節(jié)點(diǎn)向基站發(fā)送一個(gè)“Hello”信息包，信息包中包括自己的標(biāo)識(shí)符ID、位置坐標(biāo)、能量、區(qū)域等信息，基站接收信息包后計(jì)算各個(gè)節(jié)點(diǎn)到基站的距離，此時(shí)節(jié)點(diǎn)正處于接收狀態(tài)，接收由基站返回的“Reply”信息包，信息包中包括每個(gè)節(jié)點(diǎn)到基站的距離、區(qū)域等信息，選取距基站最遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)作為第一個(gè)鏈節(jié)點(diǎn)，又稱為鏈?zhǔn)坠?jié)點(diǎn)。具體成鏈過程如下:

鏈?zhǔn)坠?jié)點(diǎn)s廣播請(qǐng)求信息“Hello”，以獲得每個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)到鏈?zhǔn)坠?jié)點(diǎn)s的距離如式(10)。其中，鏈?zhǔn)坠?jié)點(diǎn)s的坐標(biāo)為(xs，ys)，鄰居節(jié)點(diǎn)i的坐標(biāo)為(xi，yi)，鄰居節(jié)點(diǎn)的集合 R={n1，n2，n3，．．．，}，每個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)返回“Reply”信息包后，鏈?zhǔn)坠?jié)點(diǎn)s比較與各個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)的距離，按照最小距離成鏈，已經(jīng)入鏈的節(jié)點(diǎn)不能再次入鏈。按照上述方案循環(huán)執(zhí)行成鏈，直到簇內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)都被遍歷。

3．2．2 簇間成鏈階段

在簇間成鏈階段，LER區(qū)域的簇頭節(jié)點(diǎn)僅能與LER區(qū)域的簇頭成鏈，HER區(qū)域的簇頭節(jié)點(diǎn)僅能與HER區(qū)域的簇頭成鏈。從各自區(qū)域的簇頭節(jié)點(diǎn)中選取好Leader節(jié)點(diǎn)后，向各自區(qū)域簇頭節(jié)點(diǎn)廣播“Hello”信息包，當(dāng)Leader節(jié)點(diǎn)接收到各簇頭節(jié)點(diǎn)返回的“Reply”信息包后，尋找離自己最近的簇頭節(jié)點(diǎn)成鏈，按照此方法開始建鏈，直到所有簇頭節(jié)點(diǎn)都被遍歷。

3．3 簇頭選取階段

簇頭選取階段主要分為:簇內(nèi)簇頭選取階段和Leader節(jié)點(diǎn)選取階段。

3．3．1 簇內(nèi)簇頭選取階段

在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的首輪中，我們選取各個(gè)區(qū)域中每個(gè)簇內(nèi)離基站最近的節(jié)點(diǎn)充當(dāng)簇頭節(jié)點(diǎn)。在接下來的每一輪通信中，綜合考慮到充當(dāng)簇頭的節(jié)點(diǎn)能量消耗較大和遠(yuǎn)離基站的節(jié)點(diǎn)的能量消耗，我們提出簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的剩余能量比該區(qū)域的平均能量大的作為候選簇頭節(jié)點(diǎn)，然后從所有候選節(jié)點(diǎn)中按照節(jié)點(diǎn)的剩余能量與離基站距離和度的比值最大作為最終簇頭的選取。其中，LER區(qū)域節(jié)點(diǎn)i坐標(biāo)為{xL_ch(i)，yL_ch(i)}，HER區(qū)域節(jié)點(diǎn)j坐標(biāo)為{xH_ch(j)，yH_ch(j)}，基站坐標(biāo)為{xBS，yBS}。具體判斷閾值如式(13)、式(14)。

其中，En(r)表示當(dāng)前一輪LER區(qū)域所有節(jié)點(diǎn)的平均能量。Ea(r)表示當(dāng)前一輪HER區(qū)域所有節(jié)點(diǎn)的平均能量。

3．3．2 Leader節(jié)點(diǎn)選取

在Leader節(jié)點(diǎn)選取階段，與簇內(nèi)簇頭的選取類似。其中，不同的是不在考慮候選 Leader節(jié)點(diǎn)。LER區(qū)域簇頭節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)為(xLi，yLi)，HER區(qū)域簇頭節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)為(xHi，yHi)，基站坐標(biāo)為(xBS，yBS)。按照閾值公式(15)和公式(16)，PLi和PHi值最大的擔(dān)任Leader節(jié)點(diǎn)。

3．4 數(shù)據(jù)傳輸階段

本協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸階段主要包括簇內(nèi)數(shù)據(jù)的傳輸和簇間數(shù)據(jù)的傳輸兩個(gè)階段。

3．4．1 簇內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸

在簇內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸階段，為了防止節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)而造成的數(shù)據(jù)沖突和重傳，我們采用Token機(jī)制［16］。每個(gè)簇頭擁有一個(gè)Token，只有當(dāng)Token到來時(shí)，各節(jié)點(diǎn)才向鄰居節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)，其他時(shí)候各節(jié)點(diǎn)處于休眠狀態(tài)。

3．4．2 簇間數(shù)據(jù)傳輸階段

在簇間數(shù)據(jù)傳輸階段，由于采用鏈?zhǔn)降耐負(fù)浣Y(jié)構(gòu)，簇首節(jié)點(diǎn)將接收的數(shù)據(jù)和采集的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理傳送到Leader節(jié)點(diǎn)，Leader節(jié)點(diǎn)將自己采集的數(shù)據(jù)與接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合后發(fā)送給基站。

4 實(shí)驗(yàn)仿真分析

4．1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)

為了測試HCCRP協(xié)議的優(yōu)越性和可行性，利用MATLAB2014b仿真軟件對(duì)HCCRP協(xié)議與Chain-Based協(xié)議和SEP協(xié)議進(jìn)行對(duì)比仿真實(shí)驗(yàn)。仿真實(shí)驗(yàn)的相關(guān)參數(shù)如表1。

表1 實(shí)驗(yàn)仿真參數(shù)

4．2 結(jié)果分析

為了直觀的評(píng)價(jià)本協(xié)議的優(yōu)越性，我們從主要網(wǎng)絡(luò)吞吐量、網(wǎng)絡(luò)生命周期、網(wǎng)絡(luò)能量消耗三個(gè)方面，將 HCCRP協(xié)議與 Chain-Based協(xié)議和SEP協(xié)議進(jìn)行仿真對(duì)比分析。

4．2．1 網(wǎng)絡(luò)吞吐量

為了直觀的評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)的性能，我們對(duì)該協(xié)議與Chain-Based協(xié)議和SEP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)吞吐量進(jìn)行仿真對(duì)比分析。對(duì)比仿真結(jié)果如圖3。從圖3可知，HCCRP協(xié)議與Chain-Based協(xié)議和SEP協(xié)議相比具有更高的網(wǎng)絡(luò)吞吐量，因此HCCRP協(xié)議對(duì)于數(shù)據(jù)的傳輸是非常有效的。

圖3 傳輸數(shù)據(jù)量

4．2．2 網(wǎng)絡(luò)生命周期

為了更加直觀的評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)生命周期，我們對(duì)該協(xié)議與Chain-Based協(xié)議和SEP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)存活節(jié)的點(diǎn)數(shù)量進(jìn)行仿真對(duì)比分析。對(duì)比仿真結(jié)果如圖4。從圖4可知，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行到1200輪左右時(shí)，Chain-Based協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)開始明顯的死亡，SEP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)開始出現(xiàn)死亡。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行到2300輪左右時(shí)，Chain-Based協(xié)議和SEP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)已接近全部死亡，HCCRP協(xié)議才開始出現(xiàn)明顯死亡。由此可見，HCCRP協(xié)議比Chain-Based協(xié)議與SEP協(xié)議在延長網(wǎng)絡(luò)生命周期方面有了很大的改善。

圖4 存活節(jié)點(diǎn)數(shù)

4．2．3 網(wǎng)絡(luò)能量消耗

為了評(píng)價(jià)該協(xié)議運(yùn)行過程中數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰肯?，我們?duì)該協(xié)議與Chain-Based協(xié)議和SEP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)能量消耗進(jìn)行仿真對(duì)比分析，仿真結(jié)果如圖5所示。從圖5中可以看出，隨著網(wǎng)絡(luò)不斷運(yùn)行，Chain-Based協(xié)議與SEP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)能量消耗比較接近，而HCCRP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)能量消耗明顯低于Chain-Based協(xié)議與SEP協(xié)議。

圖5 網(wǎng)絡(luò)能量消耗

5 結(jié)束語

綜合Chain-Based協(xié)議的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)和SEP協(xié)議的異構(gòu)性，在新的網(wǎng)絡(luò)模型環(huán)境下，提出了一種HCCRP協(xié)議，該協(xié)議基站根據(jù)地理位置劃分成簇，在成鏈階段，從遠(yuǎn)離基站的節(jié)點(diǎn)作為鏈?zhǔn)坠?jié)點(diǎn)按照最近距離成鏈，避免了長鏈的產(chǎn)生，減少了后期的數(shù)據(jù)傳輸延遲和冗余傳輸路徑，然后采用給定的閾值選取簇頭和Leader節(jié)點(diǎn)，確保了鏈簇中始終是最大能量節(jié)點(diǎn)作為簇頭節(jié)點(diǎn)和Leader節(jié)點(diǎn)，最后與Chain-Based協(xié)議和SEP協(xié)議進(jìn)行對(duì)比仿真實(shí)驗(yàn)。仿真結(jié)果表明，HCCRP協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)能耗、吞吐量和生命周期方面都明顯優(yōu)于Chain-Based協(xié)議和SEP協(xié)議。由于該協(xié)議在路徑優(yōu)化還具有較大的改進(jìn)空間，下一步我們重點(diǎn)從兩個(gè)方面進(jìn)行研究，力求獲取更好的效果。第一是將具有高效搜索能力的群體智能算法運(yùn)用到該協(xié)議中;第二是把該協(xié)議的思想融入先進(jìn)多級(jí)異構(gòu)模型中。

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［責(zé)任編輯:陳業(yè)強(qiáng)］

A heterogeneous WSN routing protocol based on cluster chain

WANG Jie1，WANG Xue-ming2*

(1．College of Data and Information Engineering，Guizhou University，Guiyang，Guizhou，550025;2．School of Computer Science and Technology，Guizhou University，Guiyang，Guizhou，550025)

The present study aims to reduce the energy consumption of heterogeneous wireless sensor networks and improve the network throughput．Based on the advantages of Chain-Based protocol and SEP protocol，a new routing protocol of heterogeneous WSN based on cluster chain is proposed in the context of a new heterogeneous network．The first base station based on the geographical position the monitoring region is partitioned into clusters，and cluster nodes according to the distance to the nearest chain．In the selection of cluster head，the candidate cluster head is selected by the residual energy of the node and the average energy of the region，and then the final cluster head node and the leader node are selected according to the given threshold．Simulation results show that the proposed protocol is superior to the Chain-Based protocol and SEP protocol in the network energy consumption，throughput and life cycle．

Heterogeneous wireless sensor;Cluster chain;Energy consumption;Life cycle;Throughput

TP309

A

1674-7798(2016)09-0001-06

10.13391/j.cnki.issn.1674-7798.2016.09.001

2016-07-15

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目［2011］61163049;貴州省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目黔科合J字［2014］7641。

汪 杰(1990-)，男，貴州思南人，碩士研究生，研究方向:無線通信與信息安全。

*通訊作者:汪學(xué)明(1965-)，男，安徽績溪人，教授，博士，研究方向:無線與移動(dòng)通信、協(xié)議分析與模型檢測、密碼學(xué)與信息安全。