[發明專利]無線傳感器網絡、路由選擇方法及節點設備

有效

• 申請號: 201010135787.4
• 申請日: 2010-03-25
• 公開（公告）號: CN101808384A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 李慧芳;李寶榮;劉兆元;何雙旺
• 申請（專利權）人: 中國電信股份有限公司
• 主分類號: H04W40/10
• 分類號: H04W40/10;H04W40/12;H04W84/18
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李弘

1.一種無線傳感器網絡中的路由選擇方法，其特征在于，包括：

A.每個節點從自己的鄰居節點中選擇比自己距離網關更近的節點 組成候選轉發集合；

B.節點計算自己的候選轉發集合中每個節點對應的支付方程值， 其中節點i選擇節點j作為下一跳節點策略時的支付方程為

j∈Nⁱ且

其中，

e_ij是節點i及其下一跳節點j之間物理信道的誤碼率，是節點j 與網關之間傳輸可靠度，為節點i的風險代價，為節點i的通信代 價，γ是節點傳遞數據的風險代價和通信代價之間的權重參數，Nⁱ是節 點i的鄰居節點集合，是Nⁱ中向節點i傳遞數據的上游節點集合；

C.選擇使得支付方程值最大的鄰居節點作為下一跳節點；

D.當所有參與節點均選擇了策略后，建立路由，并開始數據傳 輸。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟A中，所述 每個節點的候選轉發集合是由比該節點距離網關更近的節點組成，其 中，所述距離由跳數或者實際的物理距離來確定。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟B中，所述 鄰居節點集合是由節點通過周期性的鄰居發現來實現的；

所述節點與網關之間的傳輸可靠度根據節點同網關之間的距離確 定；

所述節點i的風險代價由其下一跳節點j的剩余能量來衡量；

所述節點i的通信代價由節點i與其下一跳節點j之間的傳輸 能耗來衡量；

所述風險代價和通信代價之間的權重參數取值范圍是0-1，具體值 將根據實際應用中對網絡生存期的要求程度來決定，對生存期要求越 高，則此權重參數越小。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟B前進一步 包括：節點對所有候選轉發集合進行判斷，若候選轉發集合為空，則立 即啟動鄰居發現來重新計算候選轉發集合；若候選轉發集合不為空，則 進入步驟B。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，該方法在步驟D后 進一步包括：經過設置的重啟路徑選擇的周期，重啟該路徑選擇過程， 每個節點重新選擇自己的下一跳節點，形成新的路由。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，設置所述重啟路徑選 擇的周期與網絡的負載大小成反比。

7.一種基于權利要求1-6任意一項所述方法的無線傳感器網絡中 的節點設備，其特征在于，包括：

候選轉發節點計算模塊，用于從節點自身的鄰居節點中選擇比自己 距離網關更近的節點組成候選轉發集合，保存在存儲模塊中；

支付方程值計算模塊，用于計算所述候選轉發集合中每個節點對應 的支付方程值，保存在存儲模塊中，其中節點i選擇節點j作為下一跳 節點策略時的支付方程為

j∈Nⁱ且

其中，

e_ij是節點i及其下一跳節點j之間物理信道的誤碼率，是節點j 與網關之間傳輸可靠度，為節點i的風險代價，為節點i的通信代 價，γ是節點傳遞數據的風險代價和通信代價之間的權重參數，Nⁱ是節 點i的鄰居節點集合，是Nⁱ中向節點i傳遞數據的上游節點集合；

路徑選擇模塊，從存儲模塊中選擇最大支付方程值對應的鄰居節點 作為下一跳節點。

8.一種無線傳感器網絡，其特征在于，該無線傳感器網絡由權利要 求7所述的節點設備組成。