http://www.ilovematlab.cn/thread-177006-1-1.html

LEACH協議

clear;%清除內存變量

xm=100;%x軸範圍

ym=100;%y軸範圍

sink.x=0.5*xm;%基站x軸

sink.y=0.5*ym;%基站y軸

n=100;%節點總數

p=0.1;%簇頭概率

E0=0.02;%初始能量

ETX=50*0.000000000001;%傳輸能量，每bit

ERX=50*0.000000000001;%接收能量，每bit

Efs=10*0.000000000001;%耗散能量，每bit

EDA=5*0.000000000001;%融合能耗，每bit

cc=0.6;%融合率

rmax=1000;%總輪數

CM=32;%控制信息大小

DM=4000;%數據信息大小

figure(1);%顯示圖片

for i=1:1:n

S(i).xd=rand(1,1)*xm;

S(i).yd=rand(1,1)*ym;

S(i).G=0;%每一週期結束此變量為0

S(i).E=E0;%設置初始能量為E0

S(i).type='N';%節點類型為普通

plot(S(i).xd,S(i).yd,'o');

hold on;%保持所畫的圖像

end%為每個節點隨機分配坐標，並設置初始能量為E0，節點類型為普通

S(n+1).xd=sink.x;

S(n+1).yd=sink.y;

plot(S(n+1).xd,S(n+1).yd,'x');%繪製基站節點

flag_first_dead=0;%第一個死亡節點的標誌變量

for r=1:1:rmax%開始每輪循環

r+1%顯示輪數

if(mod(r,round(1/p))==0)

for i=1:1:n

S(i).G=0;

end

end%如何輪數正好是一個週期的整數倍，則設置S(i).E為0

hold off;%每輪圖片重新繪製

cluster=0;%初始簇頭數為0

dead=0;%初始死亡節點數為0

figure(1);

for i=1:1:n

if(S(i).E<=0)

plot(S(i).xd,S(i).yd,'red .');

dead=dead+1;%將能量小於等於0的節點繪製成紅色，並將死亡節點數增加1

if(dead==1)

if(flag_first_dead==0)

first_dead=r %第一個節點的死亡輪數

save ltest, first_dead;

flag_first_dead=1;

end

end%將能量小於等於0的節點繪製成紅色，並將死亡節點數增加1

hold on;

else

S(i).type='N';

plot(S(i).xd,S(i).yd,'o');%繪製其他節點

hold on;

end

end

plot(S(n+1).xd,S(n+1).yd,'x');%繪製基站

Dead(r+1)=dead; %每輪有死亡節點數

save ltest, Dead(r+1);%將此數據存入ltest文件

for i=1:1:n

if(S(i).E>0)

if(S(i).G<=0)

temp_rand=rand;%取一個隨機數

if(temp_rand<=(p/(1-p*mod(r,round(1/p)))))%如果隨機數小於等於

S(i).type='C';%此節點為此輪簇頭

S(i).G=round(1/p)-1;%S(i).G設置為大於0，此週期不能再被選擇為簇頭

cluster=cluster+1;%簇頭數加1

C(cluster).xd=S(i).xd;

C(cluster).yd=S(i).yd;%將此節點標誌為簇頭

plot(S(i).xd,S(i).yd,'k*');%繪製此簇頭

distance=sqrt((S(i).xd-(S(n+1).xd))^2+(S(i).yd-(S(n+1).yd))^2);%簇頭到基站的距離

C(cluster).distance=distance;%標誌為此簇頭的距離

C(cluster).id=i; %此簇頭的節點id

packet_To_BS(cluster)=1;%發送到基站的數據包數為1

end

end

end

end

CH_Num(r+1)=cluster; %每輪的簇頭數

save ltest,CH_Num(r+1);%保存每輪簇頭數到ltest

for i=1:1:n

if(S(i).type=='N'&&S(i).E>0)%對每個能量大於0且非簇頭節點

min_dis=sqrt((S(i).xd-(C(1).xd))^2+(S(i).yd-(C(1).yd))^2);%計算此節點到簇頭1的距離

min_dis_cluster=1;

for c=2:1:cluster

temp=sqrt((S(i).xd-(C(c).xd))^2+(S(i).yd-(C(c).yd))^2);

if(temp

min_dis=temp;

min_dis_cluster=c;

end

end%選擇此幾點到哪個簇頭的距離最小

packet_To_BS(min_dis_cluster)=packet_To_BS(min_dis_cluster)+1;%將此節點加入的簇

%頭節點數據包數加1

Er1=ERX*CM*(cluster+1);%此節點接收各個簇頭的控制信息

%此節點加入的簇的簇頭時隙控制信息的總接收能耗

Et1=ETX*(CM+DM)+Efs*(CM+DM)*min_dis*min_dis;%此節點發送加入信息和發送數據信息

%到簇頭的能耗

S(i).E=S(i).E-Er1-Et1;%此輪後的剩餘能量

end

end

for c=1:1:cluster%各個簇頭

packet_To_BS(c);%簇頭需發送到基站的數據包個數

CEr1=ERX*CM*(packet_To_BS(c)-1);%收到此簇各個節點加入信息的能耗

CEr2=ERX*DM*(packet_To_BS(c)-1);%收到此簇各個節點數據信息的能耗

CEt1=ETX*CM+Efs*CM*(sqrt(xm*ym))*(sqrt(xm*ym));%此簇頭廣播成簇信息的能耗

CEt2=(ETX+EDA)*DM*cc*packet_To_BS(c)+Efs*DM*cc*packet_To_BS(c)*C(c).distance*C(c).distance;%簇頭將所以數據融合後發往基站的能耗

S(C(c).id).E=S(C(c).id).E-CEr1-CEr2-CEt1-CEt2;%此輪後簇頭的剩餘能量

end

for i=1:1:n

R(r+1,i)=S(i).E;  %每輪每節點的剩餘能量

% save ltest,R(r+1,i);%保存此數據到ltest

end

hold on;

end