3.3 leach 演算法侷限性的理論分析
leach 協議的成簇思想貫穿於其後發展出的很多分簇路由協議中，該協議改進了 dd
等平面路由協議的不足，節省了節點傳輸資料所耗費的能量，從一定程度上延長了整個網路
的生存週期；但由於 leach協議每輪固定簇首之後再建立簇，故簇首開銷較大；並且要求感測器節點之間以及感測器節點與 sink 節點之間均可以直接通訊，如果網路節點距離 sink節點較遠，將需要耗費相當的能量來滿足遠距離的直接通訊。這樣會導致某些簇首節點較快耗盡能量，甚至成為死亡節點，從一定程度上減少了整個網路的壽命。
4.1 改進的 leach 演算法基本思想
如前所述，leach演算法允許簇內節點與簇首節點通訊以多跳路由方式，而簇首節點與
sink 節點的通訊則採用直接通訊方式，經理論分析與實驗**，這種方式將使某些簇首節點在通訊過程中能量急劇減少，甚至變為死亡節點，從整體上降低了網路的生存週期。
對 leach 的改進主要是在簇首間允許多跳路由**資料，以此降低離 sink 節點較遠
的節點的能量消耗，間接建立所有節點與網關節點的連通。即距離 sink 節點較遠的簇首節
點可按某種演算法選擇距離閘道器較近的簇首節點作為下一跳節點**資料， 建立從簇首到閘道器的多跳路由。簇內節點仍按照 leach演算法只與簇首節點進行通訊。改進 leach 演算法後，簇首節點與 sink 節點的通訊過程如圖 5 所示。
4.2 改進的 leach 演算法下一跳簇首選擇策略
在多跳路由演算法中，在路徑的能量消耗方面，不能僅僅考慮整體傳輸的能量，還要考慮
中間節點在接收**時所消耗的能量， 有時採用多跳的路由方式所消耗的能量有可能甚至大於直接傳送的方式。選擇不同的下一跳節點對資料傳輸中所消耗的整體能量有重要影響。下一跳節點的選擇需要以節省總體能量消耗為基本原則。
簇首節點的任務是收集簇內各個節點的感測資料，再以簇首間多跳**的方式，最終將
資料傳送給 sink 節點。當前簇首可能存在著多個相鄰簇，即在它的有效通訊距離內可能存
在多個簇首鄰居節點，需要選擇乙個合適的作為下一跳**節點。當 sink 節點在簇首的有
效通訊距離內時， 則簇首節點無需再選擇下一跳節點進行**， 可直接與網關節點進行通訊。
leach演算法的改進
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