通信工程文献翻译——无线微型传感器系统为军事或民事应用中进行可靠的环境监测提供了可能。在本文中，我们将着重关注其通信(网络层)协议，这一类协议对无线传感器网络整体(全局)的能量消耗起着举足轻重的作用。我们的研究发现，传统的直接传输协议、最小传输能量协议、多跳路由协议和静态分聚类(clustering)的方法等对WSN来说可能并不是最理想的，因而我们推荐LEACH(低能量自适应聚类状层次结构)协议。LEACH协议是一种基于聚类的协议，它随机循环选择每个聚类中的头节点以达到在整个网络的所有传感器节点上均匀分布能量负荷的目的。它使用局部坐标实现动态网络的可测量性与健壮性，并集成了数据聚合(data fusion)功能以尽量减少必须要发送至基站的信息量。仿真结果表明，WSN中应用LEACH协议消耗的能量是传统路由协议的八分之一，另外LEACH协议均匀分布能量负荷的特性使得我们所模拟的网络其有效系统寿命增加了一倍。

一、简介

基于微型机电系统(MEMS)的传感器技术、低功率模拟与数字电子器件、低功率射频电路设计等方面的最新进展使得制造相对低廉且低功耗的无线微型传感器成为可能[文献2~4]。这些传感器相对那些昂贵且体形偏大的同类而言并不耐用或者精确，但是鉴于它们的体积与成本，部署成百上千个此类传感器以实现高质量且容错能力强的传感器网络仍然是可能的。可靠的环境监测对于一大类的商业与军事应用来说都是至关重要的。例如对于一个保安系统来说，使用声音、震动、视觉传感器组建的无线自组织网(Ad Hoc)能够尽早发觉入侵行为，防患于未然。此外，微型传感器还可用于监测机械设备以便故障检测与诊断。

由上可知，微型传感器网络可以包含数以千计的传感器节点，若能制造出价格便宜且能量利用效率较高的节点，以数量上的优势达到较高的质量要求，这样的网络也能令人满意。不仅如此，为其设计的网络层协议在出现个体节点失效的情况下，仍要保证一定的容错能力并尽可能实现最小的能量消耗。另外，由于传感器网络中无线信道......

Wireless distributed microsensor systems will enable the reliable monitoring of a variety of environments for both civil and military applications. In this paper, we look at communication protocols, which can have significant impact on the overall energy dissipation of these networks.Based on our findings that the conventional protocols of direct transmission, minimum-transmission-energy, multihop routing, and static clustering may not be optimal for sensor networks, we propose LEACH (Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy), a clustering-based protocol that

utilizes randomized rotation of local cluster base stations (cluster-heads) to evenly distribute the energy load among the sensors in the network. LEACH uses localized coordination to enable scalability and robustness for dynamic networks, and incorporates data fusion into the routing protocol to reduce the amount of information that must be transmitted to the base station. Simulations show that LEACH can achieve as much as a factor of 8 reduction in energy dissipation compared with conventional routing protocols.

In addition, LEACH is able to distribute energy dissipation evenly throughout the sensors, doubling the useful system lifetime for the networks we simulated.

1. Introduction

Recent advances in MEMS-based sensor technology, low-power analog and digital electronics, and low-power RF design have enabled the development of relatively........