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針對大規模無線傳感器網絡（WSN）中由于簇首節點分布不合理而導致節點消耗能量過快的問題，設計了一種基于非均勻分簇的無線傳感器網絡分層路由協議（ HRPNC）。HRPNC結合低功耗自適應集簇分層型協議（ LEACH）中的分簇思想，并在分層的基礎上對能量均衡的無線傳感器網絡非均勻分簇路由協議（DEBUC）中競爭半徑的算法進行改進，即通過分層機制及競爭機制選取簇首，使簇首節點分布更加合理，有效均衡節點的能量消耗。在Matlab上進行的仿真實驗中，HRPNC在生存周期上較LEACH協議與DEBUC協議分別提高了約500輪、300輪；HRPNC的節點平均剩余能量高于LEACH協議與DEBUC協議，節點能量的消耗在生存周期間基本保持較低且平穩的能量消耗；HRPNC較LEACH協議與DEBUC協議在數據包傳輸總量上分別提高了約300%、130%；在不同仿真環境下，HRPNC的丟包率均比LEACH協議和DEBUC協議低。實驗結果表明，HRPNC不僅能有效延長網絡的生存周期，提高數據的傳輸數量與網絡的穩定性，并且能有效降低數據傳輸的丟包率。
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