[发明专利]基站发起的多跳分簇路由协议

权利要求书

1、一种基站发起的多跳分簇路由协议，特征在于包括以下步骤：

(1)由基站开始的泛洪过程：传感器网络节点布置到监测环境中以后，由基站节点发起路由请求，基站附近的节点接收到请求以后记录基站节点为数据传送的下一跳目标节点，并转发路径请求广播包，添加转发的源地址为自身的ID号，所有节点以第一次接收到的广播中的源节点为自己平面路由的上一跳，并转发路径请求广播包，当不是第一次接收的广播包时，完成邻居数的添加；

(2)头节点的产生及分布式网络的形成：随着节点转发路径请求广播包，节点的邻居数增加，当节点的邻居数达到指定数目时，让发出簇头的节点等待一个比较长的延时时间，到达指定的时间后，节点发出申明自身为簇头的广播包，当存在第一个节点申请簇头时，该节点的邻居节点要取消自己的簇头申请，转而发送加入首先申明为簇头的广播包的申请，规定在组网过程中，距离簇头的最远成员为二跳成员，组网过程完成时，网络被形成一些簇头，簇头分区域管理簇内成员，至此，分布式网络形成；

(3)数据包上传至基站：传感器以数据为中心，节点采集到数据之后，将采集的数据包沿着组建好的路径，把数据上传至基站，并且在数据通信中，无线传感器节点也同时建立自己的下一跳，为基站查询某个节点做准备；

(4)基站发送指令到网络中指定的节点：基站成功接收节点发送来的数据包之后，通过数据包知道节点的所属簇的相关信息，基站在主体为无线传感器网络的节点到基站的数据传输过程中，按需的查询网络中的某些无线传感器节点监测数据，通过簇头的信息以及节点的目的地址，逐跳找到通向某个节点的路径。

2、根据权利要求1所述基站发起的多跳分簇路由协议，特征在于：邻居数达到N为形成簇头的条件，邻居数达到指定数目N节点后等待指定的一段时间，看是否有其它节点申请为簇头。

3、根据权利要求2所述基站发起的多跳分簇路由协议，特征在于：邻居数N为3是形成簇头的条件。

4、根据权利要求1所述基站发起的多跳分簇路由协议，特征在于：在组网过程中每个节点的簇头是唯一的，簇内成员到簇头的最远跳数为二跳，簇头在网络中分散分布，簇头分布管理簇内成员，簇头的邻居可以一跳加入到簇成为簇内成员，节点只对最先收到簇头申明的节点做为自己的簇头，如果节点已经找到簇头，不再对后发出的簇头申明做出响应，网络中的任何一个节点如果收到一跳加入到簇头的广播包，如自己不为首先发出簇头申明的节点，且自己没有找到簇头，则变更自己的簇头为首先发出簇头包节点的ID号，发出二跳加入到簇头的广播包申请，二跳成员通过一跳中继，达到簇头，而成为簇内成员，保证网络中的节点只属于一个簇头。

5、根据权利要求1所述基站发起的多跳分簇路由协议，特征在于：在数据包发送过程中，实现无归属的节点加入簇的过程，使簇的规模的扩大，并且数据包的传输路径上，产生节点失效后，无线传感器网络节点可实现自组织管理，进行路径维护和更新，有些节点位于传感器网络中的一些边界节点，到簇头的跨度大于二跳，或者邻居数达不到N的这样的节点称之为无归属的节点，无归属的节点，通过发送数据包，而成为簇内成员，即允许在组网过程中，一些节点由于距离基站比较远，加入到簇内；有些节点可能位于传输的路径上，而突然失效，通过路由维护的方式，重新找到新的路径。

6、根据权利要求1所述基站发起的多跳分簇路由协议，特征在于：簇头收集簇内成员数据，当数据包经过簇头处理之后，选平面路由所经过的路径，数据包在上传至基站的过程中，数据包可能不经过网络中的所有簇头，避免数据包在上传的过程中对簇头能量的过分消耗。

7、根据权利要求1所述基站发起的多跳分簇路由协议，特征在于：基站对网络中的传感器节点定点查询不用重新组网或泛洪，可以找到通往网络中节点的路径，数据包在上传至基站的过程中，节点可以建立基站到其它传感器网络节点的路径，实现网络中的节点主体数据流向是从网络中的节点发送到基站。