LEACH协议运行过程包括三个阶段:簇首的选择、分簇过程和信息传输。 VNQ830协议的时序图协议周期性按轮(round)运行,每个round循环分为两个阶段,包括簇的建立和簇的稳定。其中,簇的建立又可细分为广播、簇的建立和TDMA时间列表三个阶段,簇的稳定也就是数据传输阶段P刨。稳定阶段的持续时间要比簇的建立阶段所需时间大。

    图3,3表示LEACH协议的总流程图。在每一轮开始的时候,首先通过随机算法选出一些节点作为簇头节点,簇头节点向周围广播消息,邻近节点根据信号的强度加入相应的簇头,并通知相关的簇头,簇头节点再采用TDMA方式为簇内每个节点分配传输数据所需的时片,最后完成分簇过程。所有非簇头节点将本身所采集的数据发送给相应的簇头节点,而簇头节点将对簇内节点的数据进行数据融合处理,再发送给sink节点,以此完成一轮。

   簇头选择

   在LEACH协议中,每个传感器节点都可以直接跟sink节点通信,由

节点一般与sink节点距离比较远,直接与sink节点通信会消耗大量的能量,使用LEACH协议后,簇内节点直接与相应的簇头节点通信,而簇头节点直接与sink节点通信。与每个节点直接与sink节点通信方案对比,使用LEACH协议后总的通信距离减少,同时簇头节点还可以进行数据融合处理,减少的网络的数据传输量。但是,簇头节点由于所承担的任务重,需要消耗大量能量,为了避免簇头节点过早死亡,需要定期更换簇头节点。

    簇头节点的选择是根据网络所需的簇头节点数和节点成为簇头节点的次数来决定。具体过程为:每个节点随机产生一个lO刂的随机数,倘若产生的随机数小于所设定的阈值「l″),那么该节点将成为簇头节点。

    表示传感器节点的个数,`为簇头节点个数与节点总数的比值,r

为当前所处的轮数,C为未当选的节点。也就是代表初始条件下,所有节点成为簇头节点的概率都为。,表示此时节点都可以担任簇头节点。随着'值的增大,担任簇头节点的个数逐渐增加,以此同时,剩余节点成为簇头节点的概率将增大。当进行完1/p轮后,簇头节点的选择将重新进行。