摘要：有效均衡网络负载,避免能量空洞问题是无线传感器网络研究中一个基础且关键的问题,它直接影响着整个网络的生存寿命、通信性能和能量使用效率。结合无线传感器网络的通信特性,研究能量空洞避免策略对于指导实际应用具有重要意义。研究人员已经提出了很多有效的无线传感器网络的能量空洞避免方法,大量的文献和实践已经验证基于分簇的层次网络在避免能量空洞、延长网络寿命、提升网络能量使用效率等方面优于平面网络。本文在Soro等人的非均匀分簇算法基础上,结合无线传感器网络特性,提出了一种基于不等簇半径优化的非均匀分簇策略,从理论上证明了根据各节点至Sink的距离从近至远,依次采用等比递增的不等簇半径进行分簇,可以有效地均衡无线传感器网络中各簇头的能量消耗,从而延长网络寿命。具体策略为：(1)距离Sink较近的节点,采用较小的簇半径成簇,使得簇头节点可以保留更多能量进行簇间数据转发；(2)距离Sink较远的节点,采用较大的簇半径成簇,使得簇头节点可以保留更多能量覆盖更大范围节点进行簇内数据收集,从而使得整个网络的负载比簇半径恒定的分簇网络更加均衡；(3)在上述研究基础上,引入满足优化条件的不等簇半径轮换工作策略,进一步均衡网络能量消耗,延长网络生命周期。通过仿真实验得到的结果与理论分析基本一致,验证了采用等比递增的不等簇半径进行分簇,可以均衡网络负载,提高网络能量利用效率,延长网络寿命,有效避免网络能量空洞,对于指导无线传感器网络的应用和优化具有指导意义。