leach算法参考

资 源 简 介

leach算法参考

详 情 说 明

LEACH（Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy）算法是无线传感器网络（WSN）中经典的分布式分簇路由协议，其核心目标是通过动态轮换簇头节点来均衡网络能耗。

算法核心思想 LEACH将网络运作分为轮次（Round），每轮包含簇建立阶段和稳定数据传输阶段。在簇建立阶段，节点通过概率模型竞争成为簇头，非簇头节点选择最近的簇头加入。稳定阶段则通过TDMA调度进行数据聚合与传输，显著减少冗余通信。关键创新在于： 随机轮换簇头：节点根据预设比例和剩余能量自主决定是否成为簇头，避免固定节点因频繁转发而过早死亡。 局部通信优化：非簇头节点仅与所属簇头通信，降低远距离直接传输至基站的能耗。

MATLAB仿真实现要点 网络建模：初始化随机部署的传感器节点，定义能量参数（如初始能量、发射/接收损耗）。 簇头选举：通过阈值公式动态选择簇头，阈值计算综合了当前轮次、节点历史角色及剩余能量。 能耗模拟：基于第一阶无线电模型计算收发数据与数据融合的能耗，实时更新节点状态。 可视化分析：输出每轮存活节点数、网络总能量变化等曲线，直观评估协议性能。

扩展思考 改进方向：后续算法如LEACH-C、HEED通过引入中心协调或多级分簇进一步优化能耗均衡。 实际挑战：需考虑信道干扰、移动节点等复杂场景对分簇稳定性的影响。