节能LEACH协议优化：兼顾能量均衡与WSN效率

本文主要探讨的是"基于能量均衡高效WSN的LEACH协议改进算法"，这是一项针对无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSN）设计的创新路由协议。LEACH (Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy) 是一种经典的分簇路由协议，其初衷是提高网络的能源效率和生存时间。原始的LEACH协议在能量分配和簇头选择上存在不均衡问题，尤其是在高密度网络环境中。 作者黄利晓、王晖、袁利永和曾令国在2017年11月发表于《通信学报》的一篇文章中，提出了LEACH-improved算法。他们针对原有协议的不足，引入了三个关键改进因子：间距因子、剩余能量因子和节点密度因子。间距因子考虑了节点之间的物理距离，有助于优化数据传输路径，减少能量消耗。剩余能量因子则确保了能量较低的节点有更高的机会成为簇首，以延长网络的生命周期。节点密度因子则根据区域内的节点分布情况动态调整簇的大小，进一步平衡网络负载。 在实际应用中，作者注意到不同的WSN应用场景对簇首选择的影响因素可能存在差异，因此引入了加权因子，以适应各种环境下的动态变化。这意味着算法会根据实时的剩余能量水平和地理位置信息，动态调整簇首选择策略，以达到最优的能量利用效率。 通过仿真实验，研究结果表明，改进后的LEACH-improved算法显著降低了网络的能量消耗，从而显著提高了网络的生命周期，这对于能源受限的WSN系统来说具有重要意义。这项工作为优化WSN的能源管理和路由效率提供了新的思路和技术手段，对于提升无线传感器网络的整体性能具有实用价值。