leach 协议

资 源 简 介

leach 协议

详 情 说 明

LEACH（Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy）协议是无线传感器网络中一种经典的分层节能路由协议，其核心思想是通过动态轮换簇头角色来实现网络负载均衡和能量优化。

该协议采用周期性轮次运行机制，每个轮次包含簇头选举和稳定数据传输两个阶段。在选举阶段，每个节点根据预设的簇头比例P，通过随机算法决定自己是否成为当前轮次的簇头节点。成为簇头的节点在本轮将承担更多通信任务，因此协议采用公平机制确保节点不会连续担任簇头——当选过的节点在后续P轮中将失去竞选资格。

网络组织方面，非簇头节点会选择距离最近的簇头加入形成集群。簇头节点负责制定TDMA时隙分配表，成员节点只在指定时隙激活无线电模块进行数据传输，其余时间保持休眠状态，这种设计大幅降低了普通节点的能耗。同时通过CDMA编码技术实现不同簇间的无干扰通信。

协议创新性地解决了传统多跳路由中的"热区"问题，通过动态簇头轮换避免某些节点因持续转发数据而过快耗尽能量。但这种单跳通信的假设也限制了其在大型网络中的应用，后续改进协议如LEACH-C通过引入基站协调优化了簇头分布。