一種基于LEACH的改進型無線傳感器網絡路由算法
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一旦簇頭選定后，簇頭節點會利用CSMA MAC協議對全網所有節點發送廣播數據包，其中包含該節點成為簇頭的信息。根據網絡的對稱性原則，其他節點選擇接收到信號最強的簇頭加入，至此簇建立階段完成。
在穩定運行階段，普通節點利用CSMA MAC協議向其簇頭發送加入數據包。簇頭節點收到加入數據包后，會產生一個TDMA時刻表，為簇內所有節點分配發送時隙，并將此時刻表向各成員廣播。此后，簇頭節點即開始接收各成員采集到的數據，并將其融合后發送到基站。簇頭節點在此階段保持接收機始終處于開機狀態以便接收數據，而普通節點只有在自己發送時打開發射機，其余時刻關閉發射機以節約能量。
相比于平面路由算法，LEACH算法明顯減少了能量消耗，并且將能量耗散分攤到整個網絡，有效延長了網絡生存時間。在文獻中，作者的仿真表明LEACH比平面型的Direct communication協議網絡生存時間提高了約6倍，比層次型固定簇頭協議StaticClusters網絡生存時間提高了約10倍。
然而，完全自主隨機的簇頭選擇不能保證每輪簇頭節點的數目和分布，存在距離基站較遠且能量較少的節點擔當簇頭的可能性，造成網絡內節點能量損耗不均，節點的生存期散布較大，到網絡生存期后期會形成監控盲點，影響了網絡的整體性能。為了改善這種情況，本文提出了基于距離和能量選擇第二層簇頭的兩層LEACH算法DE―LEACH。本文引用地址：http://www.104case.com/article/158076.htm
2 基于距離能量選擇的兩層LEACH算法DE―LEACH
DE―LEACH算法與LEACH算法一樣，分為簇建立階段與穩定運行階段。
在簇建立階段，首先，各節點仍然利用自身產生的隨機數自主決定是否成為簇頭并通知網絡中所有節點，在此不再贅述。不同之處在于，選出的簇頭節點將自己的剩余能量和到基站的距離加入到廣播數據包中進行廣播。之后，在已選出的第一層簇頭中根據其剩余能量和到基站的距離關系參數Th選出第二層簇頭。
Th定義為：
其中i是網絡中節點編號，En(i)是i節點剩余能量，Dist(i)是i節點到基站的距離。
具體的選舉第二層簇頭的策略為：簇頭j將自己的Th(i)值與接收、計算出到的其他簇頭Th值進行比較，若自己最大，則成為第二層簇頭；若比較中發現簇頭i節點的Th(i)值最大，則認為i是第二層簇頭。這里需要注意的是：
(1)第二層簇頭同時也完成第一層簇頭的廣播、分配時隙、采集數據和融合的工作；
(2)各個簇頭節點在計算Th值并比較過后，已經能夠確認哪個第一層簇頭節點同時承擔第二層簇頭節點職能，因此第二層簇頭節點不需要再就自己身份進行廣播；又由于各簇頭節點已經收到其他簇頭節點編號，可按編號順序進行數據傳遞，因此第二層簇頭節點不需要為第一層簇頭節點分配時隙而進行廣播；這樣就省去了廣播開銷；
(3)各個普通節點無需知道誰是第二層簇頭，他們只與第一層簇頭通信，而第二層簇頭同時也承擔第一層簇頭的功能。
在穩定運行階段，普通節點與第一層簇頭通信方式與LEACH相同。但數據采集、融合工作完成之后不是將數據包直接發送到基站，而是依據簇頭節點編號順序分時隙由第一層簇頭發送到第二層簇頭節點。再由第二層簇頭節點進行二次融合后，發送至基站。
LEACH算法假設基站離監控區域較遠，若第一層簇頭節點均與基站直接通信，則通信能量消耗較大，且易造成網絡中各節點剩余能量差距較大的情況，使首末節點死亡時間間隔較長，產生監控盲點。而DE―LEACH算法能夠有效推遲首節點死亡時間，縮小首末節點死亡時間間隔，使監控盲點出現時間明顯縮短。這樣，在所有節點集中死亡后再進行拋撒，無疑在經濟上和控制上都將更加高效。
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