[发明专利]基于“能量均衡”的集群无线传感器网络非均匀分簇方法

权利要求书

1.一种基于能量均衡的集群无线传感器网络非均匀分簇方法，其特征在于，通过分簇拓扑控制将无线传感器网络建立成层次结构型网络，并将其监测区域划分为非均匀的环带，根据等效距离的方法初始确定簇头节点的位置，保证簇头节点与汇聚节点端到端通信达到可靠性链接指数δp，建立簇头节点的能量消耗求解方程，利用最速梯度下降算法求解簇头节点能量消耗方程，确定最优环带半径向量，通过最优环带半径向量调整簇头节点的位置和发射功率，确定簇的大小，平衡各个簇头节点的能量消耗。

2.根据权利要求1所述的非均匀分簇方法，其特征在于，确定等效距离的具体方法包括，将某环带R_i内节点发送每比特数据至其内邻环带R_i-1内簇头节点所消耗的能量的平均值等效为环带R_i内距离监测区域中心半径为d_i的圆环上的节点发送每比特数据至内邻环带R_i-1内簇头节点所消耗的能量，确定等效距离d_i。

3.根据权利要求1所述的非均匀分簇方法，其特征在于，根据接收每比特数据电路所消耗能量、发送每比特数据电路所消耗能量、发射功率函数，建立簇头节点的能量消耗求解方程。

4.根据权利要求1所述的非均匀分簇方法，其特征在于，簇内节点以单跳的方式与簇头节点通信，簇头节点以多跳的方式与汇聚节点通信，环带内的簇头节点只能选择相邻上一环带内距离自己最近的簇头节点转发数据。

5.根据权利要求1所述的非均匀分簇方法，其特征在于，所述最速梯度下降算法，通过步长因子系数和簇头节点的能量消耗函数的负梯度向量的分量迭代调整环半径向量，使得簇头节点的能量消耗函数收敛，求得最优环半径向量。