[發明專利]一種采用分層的無線傳感網路由方法

無效

• 申請號: 201310003411.1
• 申請日: 2013-01-06
• 公開（公告）號: CN103209456A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 陳志浩;龍承志;向滿天;虞貴財;羅建平;鄒文生;余堯毅;周海
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: H04W40/10
• 分類號: H04W40/10;H04W40/24;H04W84/18
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 劉凌峰

1.一種采用分層的無線傳感網路由方法，其特征在于它包括：

1)確定本節點與基站之間的距離；

2)引入節點密度調節函數以及能量調節因子，使得節點的選取更加的合理；

3)節點參與簇頭的選取，不能成為簇頭節點的直接成為普通節點；

4)簇頭節點之間的相互通信；

5)普通節點根據信號的強弱選擇加入相應的簇；

6)簇頭節點安排時隙給本簇的節點；

7)穩定傳輸數據階段；

重復步驟2至步驟7，直至所有節點能量耗盡。

2.根據權利要求1所述的一種采用分層的無線傳感網路由方法，其特征在于所述的步驟1中，確定本節點與基站之間的距離步驟是：(a)節點一旦部署，其位置便不再發生改變；Sink節點根據監測范圍的大小選擇合適的功率進行廣播，確保監測范圍內的所有節點都收到其廣播的位置信息，廣播信息里攜帶了Sink節點的位置以及以Sink節點為中心的一系列同心圓，靠近Sink節點的為最內層圓，依次往外推；(b)普通節點收到Sink節點的廣播信息后，確定自己與Sink節點的距離以及所在同心圓的層數；(c)普通節點在確定其與Sink節點的距離以后，將此數據記錄下來并保存。

3.根據權利要求1所述的一種采用分層的無線傳感網路由方法，其特征在于所述的步驟2中，根據權利要求1所述的一種采用分層的無線傳感網路由方法，其特征在于所述的步驟3中，引入密度調節函數以及能量調節函數，使得簇頭的選取更加合理的步驟是：(a)確定節點分布密集區域和節點分布稀疏區域；(b)定義節點密度函數為

其中?Nodeneighbor為節點鄰居節點的數目，由定義可知，當鄰居節點越多，就越接近1，因此該節點成為簇頭的概率就越大，(c)定義能量調節函數，其中，?為節點i的當前能量，為節點當前具備的平均能量，由定義可知，節點的剩余能量越大，越大，節點成為簇頭的概率也就越大，(d)確定簇頭的閾值門限，將原來的閾值門限的改為

其中表示節點當選為簇頭節點的概率，表示在輪中未當選為簇頭節點的集合，為節點密度因子，表示能量調節因子，為確保與之和小于1，引入調節因子μ。

4.節點參與簇頭的選取，不能成為簇頭的直接成為普通節點的步驟是：(a)傳感器節點隨機生成一個數，此數介于0到1之間；(b)將此生成的數與閾值門限比較，該閾值為

若生成的隨機數小于該閾值，其中為節點當選為簇頭節點的概率，G是輪中沒有當選為簇頭節點的集合，r為當前輪數；(c)將傳感器節點生出的數與該閾值門限比較，如果小于該門限，則該節點可以當選為簇頭節點，成為簇頭節點后以一定的功率廣播信息，否則的話直接成為普通節點。

5.根據權利要求1所述的一種采用分層的無線傳感網路由方法，其特征在于所述的步驟4中，簇頭節點之間相互通信的步驟是：(a)第i層同心圓的簇頭以一定的功率尋找下一跳轉發簇頭節點的信息；(b)簇頭節點收到尋找下一跳轉發簇頭節點的細信息以后，將發送尋找下一個轉發簇頭節點的簇頭到Sink節點之間的距離與自己到Sink節點之間的距離作比較，若自己到Sink節點的距離比較近，則進入下一步驟；(c)該簇頭節點首先判斷自身能量是否能維持本簇內所有節點，若能量有剩余，則同意自身成為轉發簇頭節點；(d)在一定的時間內，若第i層同心圓內的簇頭沒有收到能夠成為轉發簇頭節點的信息，則簇頭節點加大功率來尋找下一跳轉發簇頭節點的信息，重復步驟(b)至(d)，直至最后的簇頭節點的下一跳是sink節點；(e)簇頭節點廣播的信息中攜帶了自己的位置信息以及廣播自己成為簇頭節點的信息。

6.根據權利要求1所述的一種采用分層的無線傳感網路由方法，其特征在于所述的步驟5中，普通節點根據信號的強弱選擇加入相應的簇的步驟是：(a)非簇頭節點接受簇頭節點所廣播的信息；(b)普通節點根據簇頭節點所廣播的信息確定自己與這些簇頭節點之間的距離；(c)普通節點根據距離判斷自己距離哪個簇頭節點更近；(d)節點加入離自己最近的簇，并發送加入信息。