NS2 无线传感网络（Leach协议）

资 源 简 介

NS2 无线传感网络（Leach协议）

详 情 说 明

LEACH协议是无线传感器网络中经典的分层路由算法，其核心思想是通过动态选举簇首节点来均衡网络能耗。协议运行过程呈现周期性特点，每个周期包含两个关键阶段：簇建立阶段和稳定数据传输阶段。

在簇建立阶段，所有节点通过分布式算法自主决定是否成为簇首。节点生成随机数并与预设阈值比较，符合条件的节点将广播竞选消息。这个阈值设计确保了节点每1/p轮次才有机会担任一次簇首（p为簇首比例），从而实现能耗均衡。普通节点根据信号强度选择加入最近的簇，形成拓扑结构。

稳定阶段采用TDMA时隙分配机制，簇内成员在指定时隙发送数据，非传输时段关闭射频模块以节省能量。簇首节点负责数据聚合处理，消除冗余信息后通过单跳或多跳方式转发至基站。这种层次化通信模式有效减少了远距离直接传输带来的能量消耗问题，相比平面路由可延长约15%的网络生命周期。

协议改进方向主要集中在阈值函数优化、多跳路由策略以及结合节点剩余能量的选举算法等方面。后续衍生的LEACH-C、LEACH-F等变种协议通过引入基站协调或固定分簇机制进一步提升性能。实际部署时需注意无线信道竞争和拓扑变化对协议效果的影响。