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1、LEACH算法的学习摘要一、LEACH的定义LEACH:低功耗自适应路由算法二、LEACH算法的工作流程1. 总述B nne Bi nhan -一鲤案羌骂主或美的广描普行可决加入等特族头的时间 ) SHt=DLEACH路由协议主要分为两个阶段：即簇建立阶段(setup phase)和稳定运行 阶段(ready phase)。簇建立阶段和稳定运行阶段所持续的时间总和为一轮(round)。 为减少协议开销，稳定运行阶段的持续时间要长于簇建立阶段。2.簇建立阶段牛.域一 DM土 H问H宾排|播技头状忐LT：u.心肿在簇建立阶段，传感器节点随机生成一个0, 1之间的随机数，并且与阈值T(n)做比较，如
2、果小于该阈值，则该节点就会当选为簇头。T(n)按照下列公式计算:0if neG otheivje式中：P为节点成为簇头节点的百分数，r为当前轮数，G为在最近的1/p 轮中未当选簇头的节点集合。簇头节点选定后，广播自己成为簇头的消息，节点 根据接收到的消息的强度决定加入哪个簇，并告知相应的簇头，完成簇的建立过 程。然后，簇头节点采用TDMA的方式，为簇内成员分配传送数据的时隙。3.稳定阶段在稳定阶段，传感器节点将采集的数据传送到簇头节点。簇头节点对采集的 数据进行数据融合后再将信息传送给汇聚节点，汇聚节点将数据传送给监控中心 来进行数据的处理。稳定阶段持续一段时间后，网络重新进入簇的建立阶段，进
3、 行下一轮的簇重建，不断循环。三、LEACH算法的优点1. LEACH算法属于分层路由协议，节点之间反应速度快，簇头进行轮转性选举， 能够保证无线传感器网络中各个节点能量均衡的消耗，从而有效地延长无线传感 网络的生命周期，低功耗的目的。2. 各个节点之间不再是无序的建立通信路由，数据信息的传递具有一定的规则， 普通节点只能向上一级簇头传送数据信息，一级粗托只能向二级簇头传送数据信 息。很大程度上节省了能量，减少了能量的浪费。3. 相近的节点之间接收到的数据信息有可能相同或相近，这就需要簇头进行必要 的数据融合。更好的提升了能量的利用率。4. 每个簇头都要进行数据融合，因为每个簇头接收到的都是局
4、部数据信息，所以 数据信息都是比较相关，给数据的融合带来了较快的速度。5. LEACH路由算法采用TDMA和CDMA的MAC层机制进行各个节点间的数据信 息的传递，保证了簇内各个节点有序的跟簇头节点的传递数据，也保证了簇头 Sink节点进行有序的信息传递，从而避免了簇内和簇间的相互通信冲突。6. LEACH路由协议感应外界的环境信息，是周期性的进行检测，各个周期之间不 间断地进行。LEACH协议非常适合长期、连续性的进行环境的检测。为野外长时 间、不间断地检测提供了保证。7. 有些检测不需要随时获取检测的数据信息，只是当环境中有意外、异常情况发 生时，才进行必要的检测盒数据信息的传递。这种不需
5、要周期性的信息传递，减 少了无线传感器网络的能量消耗，提高了网络的生命周期。8. 每进行完一轮数据信息的传送，网络进行重新的簇头选举，保证了各个节点之 间能量的均衡消耗，提高了能量的利用率。四、LEACH算法的缺点1. LEACH路由协议算法中没有说明簇头节点如何进行选举分配，才能保证网络数 据传递的更优。2. LEACH路由协议算法中每进行一轮的数据传输，全网就进行一次簇头的重新选 举，一些不必要的全网簇头选举需要消耗过多的能量，大部分的电池能量可能被 浪费在簇头的重新选举中，节点消耗能量过多，进而过早的死去，从而降低了能 量的利用率，降低了网络生命周期。3. 在经典的LEACH路由算法中，簇头的选举不具有合理性，通过简单的公式设定 簇头选举的阈值，不利于提高无线传感器网络能量的利用率。没有考虑节点的剩 余能量。密度以及地理位置的影响。五、LEACH算法的改进方向1. 把簇头的全网选举，改为簇头的簇内选举。2. 用多跳的方式解决簇头距离Sink节点太远、耗电太快的问题。
LEACH算法的学习摘要
