[發明專利]一種無線傳感器網絡不等寬度分層路由協議方法

有效

• 申請號: 201310227451.4
• 申請日: 2013-06-08
• 公開（公告）號: CN103347288A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 王桐;楊磊;趙春暉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H04W40/02
• 分類號: H04W40/02;H04W40/10;H04W84/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種無線傳感器網絡不等寬度分層路由協議方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）根據距離基站的遠近將整個傳感器網絡分割成n個層級，每一層級中簇的大小相等，簇半徑的大小是對應層級的寬度的一半，計算每個層級的簇半徑r：

En=(π×rn2×ρ)×[Eelec×k+ϵfs×k×(rn+rn-1)2]En-1={π×rn-12×ρ+[π×rn2×ρ×(L2×rn)×(2×rn-1L)]}×[Eelec×k+ϵfs×k×(rn-1+rn-2)2]···E1={π×r12×ρ+[Σi=2nπ×ri2×ρ×(L2×ri)]×(2×r1L)}×[Eelec×k+ϵfs×k×R1‾2],]]>

E_i為能量，r₁+r₂+...+r_n-1+r_n=W/2，W為網絡布置區域的寬度，層級寬度LW=2r，L為網絡布置區域的長度，ρ為節點密度，E_elec為節點處理單位比特信息消耗的能量，k為數據包長度，ε_fs為路徑傳輸損耗系數，為第一層到基站的平均距離，

確定每一層級中理想簇頭的位置坐標：第i層級第j個理想簇頭CH_ij的橫坐標為：

2r₁+2r₂+...+2r_i-1+r_i，r_i為第i層的半徑，縱坐標為：(2j-1)r_i；

（2）基站向所有傳感器節點發送含有所有理想簇頭的位置坐標的集合信息HEAD_MSG，包括理想簇頭所在層標識LID、簇頭標識HID、位置坐標XY和簇半徑r_ij；

（3）傳感器節點收到HEAD_MSG后，計算自身與理想簇頭之間的距離，取自身與HEAD_MSG中最近的理想簇頭作為競選對象，兩者間距離作為競爭距離d_cmp，向鄰居傳感器節點廣播COMPETE_HEAD_MSG競選信息，該信息包括層標識、簇頭標識和競爭距離；

（4）收到競選信息的傳感器節點，比較自身參與競爭的理想簇頭的層標識、簇頭標識和收到的COMPETE_HEAD_MSG信息中的層標識、簇頭標識是否相同，若相同，則將該信息加入到本地鄰簇頭競選集合S_ch中；

（5）比較本地鄰簇頭競選集合中的競爭距離，競爭距離最小的傳感器節點獲得競選勝利，成為實際的簇頭，否則競選失敗；

（6）傳感器節點成為簇頭后，向周圍發布競選勝利消息WIN_MSG，其他傳感器節點加入最近的簇頭，并向該簇頭發送加入信息JOIN_MSG，未收到任何WIN_MSG的傳感器節點就向周圍發送FIND_MSG以搜索最近的簇頭并加入。