文档介绍：LEACH协议的改进算法夏北浩(湖南大学信息科学与工程学院长沙410082)摘要:首先介绍了LEACH协议的工作原理,性能分析以及不足。之后介绍了LEACH的改进算法。关键词:无线传感器网络,LEACH协议,改进算法,能量消耗ImprovedalgorithmofLEACHXiaBeihao(TheCollegeofInformationScienceandEngineering,HunanUniversity410082)Abstract:ThispaperfirstlyintroducethecontentoftheworkingprincipleofLEACH,theanalysisofperformanceanddiscourages,:works,LEACHprotocol,ImprovedAlgorithm,Energyconsumption1引言近年来,由于无线技术、计算机技术与传感器技术的迅猛发展和快速融合,无线传感器网络应运而生。无线传感器网络技术作为一种新型网络技术受到研究者的普遍重视和广泛研究。但传感器网络也有一些固定的缺点:能量利用率低、生存周期短、抗干扰能力差。通过良好的算法不仅可以减少传感器节点的能耗,还可以降低通信干扰,提高mac协议和路由协议的效率。因此,提出一个高效稳定合理的算法便成为迫切需要解决的问题。,它将网络中的节点分为簇头节点和簇内节点。由于簇头节点需要协调簇内节点的工作,负责数据的融合和转发,能量消耗相对较大,所以LEACH采用周期性地随机选择簇头节点以均衡网络中节点能量消耗。从而达到延长网络生命周期目的。LEACH协议以“轮”作为运作周期,每一轮分成两个阶段:建立阶段和稳定传输阶段,为了节省频繁选择簇头带来的能量开销,数据的稳定阶段的持续时间要长于建立阶段的时间。在每轮的建立阶段,所有节点用CSMA的MAC协议广播“短消息”通信,自组织成簇,每个簇选取一个节点作为簇头节点。簇形成之后,簇头节点负责为簇内节点建立一个TDMA时隙表。簇建立完成后,簇内节点根据簇内TDMA方案将每帧采集的数据发送给簇头节点,簇头节点对接收到的数据经过过滤冗余数据融合处理后传送给基站。,如果这个数小于阈值,则向所有节点广播自身成为当前轮的簇头信息。阈值计算方法如下:其中,P为预设的簇头节点在所有传感节点中所占的概率,r是当前轮数,G是在前1/轮中尚未成为簇头节点的节点集合。从阈值的计算公式中可以看出,在每轮循环中,如果当前节点已担任过簇头,则把设为0,表示该节点一定不会再次当选。对于尚未当选过的节点,则以概率担任簇头,式中使每个节点在一定轮数内只成为一次簇头节点。当r=0时,由式得=P,即首轮每个节点成为簇头节点的概率为p;随着轮数的增加,阐值T(n)也随之增大,剩余节点当选簇头的概率将会逐渐增大。当时,即第轮时,=l,表示前()轮尚未当选过簇头节点此轮必定当选。,并且簇头节点已经生成TDMA时隙表,就进入数据的稳定传输阶段。假