LEACH（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）

资 源 简 介

LEACH（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）

详 情 说 明

LEACH协议是无线传感器网络(WSN)中具有里程碑意义的分簇协议，其核心设计目标是通过动态分簇机制来均衡网络能耗。

协议工作原理采用周期性轮转机制，每轮包含两个阶段：簇建立阶段和稳定传输阶段。在簇建立阶段，节点根据预设的簇头比例，通过本地计算的随机数自主决定是否成为簇头。这种分布式选举策略避免了集中式控制带来的通信开销。当选的簇头节点广播通告消息，普通节点根据信号强度选择加入最近的簇，形成拓扑结构。

在稳定传输阶段，采用TDMA时隙分配避免冲突，普通节点将感知数据发送至所属簇头。簇头节点负责执行数据聚合（如去除冗余信息），再将压缩后的数据单跳传输至基站。这种分层处理显著减少了直接与基站通信的高能耗节点数量。

MATLAB仿真中常关注的性能指标包括：网络生存周期（首个节点死亡时间）、能耗分布均衡性、以及每轮存活节点数量。改进方案可能涉及簇头选举阈值的动态调整、多跳路由优化或基于节点剩余能量的加权选举算法。该协议的创新性在于用随机轮换机制实现能量负载均衡，但后续研究也发现其在非均匀节点分布场景下的局限性。