[发明专利]无线传感网络中基于软阈值的簇头选举方法

权利要求书

1、一种应用于分簇路由协议的基于软阈值的簇头选举方法，其特征是：节点在每轮担任簇头的概率根据上一轮是否担任簇头的情况以及簇成员数目进行调整，而不是在该节点担任过簇头之后直接将阈值设为0，从而使节点可以多次参与簇头的选举过程；具体步骤主要包括：簇头选举及簇的建立，簇内通信和簇间通信，簇头更新。

2、根据权利要求1所述的基于软阈值的簇头选举方法，其特征在于，所述簇头选举及簇的建立的操作步骤如下：

步骤1：各节点设置自身的阈值T(i)，i表示节点编号，设r表示轮次，T(i)的设置方式为：若当前是第一轮簇头选举，对应r＝0，则T(i)＝P_init，各节点的初始阈值均设置为P_init＝0.05，否则的话，若节点在上一轮选举中担任簇头，则设置T(i)|_r＝T(i)|_r-1-ε，若节点在上一轮选举中不担任簇头，则设置T(i)|r=T(i)|r-1+ϵNUM(C(i)),]]>其中  为阈值调整参数，C(i)表示节点i在第r-1轮中所属的簇，NUM(C(i))表示该簇C(i)的簇内成员数目；

步骤2：每个节点产生一个0到1之间的随机数；将该数与各节点在步骤1中计算的阈值进行比较，若随机数小于阈值，则节点设置自身为当前轮的簇头节点，并广播ADV报文通告自身的簇头信息；否则，若随机数大于或等于阈值，则节点设置自身为普通节点，等待接受来自簇头的ADV消息；

步骤3：当普通节点接收到来自周围各簇头发送的ADV消息之后，将比较接收到各簇头报文的信号强度，然后选择信号最强的节点作为自己将要加入簇的簇头节点，并向其发送JOIN消息；

步骤4：簇头节点接收到普通节点发送的JOIN消息后，将其设置为本簇的簇内成员节点，并记录；如此，距离较近的节点将组成簇；

步骤5：簇头节点根据簇内成员节点的数目产生一个时分复用TDMA时隙表，并广播给簇内成员节点，TDMA时隙表为每个簇内成员节点指定了其数据传输的所属时隙。

3、根据权利要求1所述的基于软阈值的簇头选举方法，其特征在于，所述簇内通信和簇间通信的步骤如下：

步骤1：簇内成员节点根据簇头节点分配的TDMA时槽，在指定的时间进行数据传输，将自身监测的数据传给簇头节点；

步骤2：簇头节点收到来自簇内成员的所有数据之后，将对数据进行融合，然后将数据经过簇间的路由传至Sink节点；

4、根据权利要求1所述的基于软阈值的簇头选举方法，其特征在于，所述簇头更新的步骤如下：

步骤1：若节点在上一轮中担任簇头，则降低其在本轮中被选为簇头的概率，将本轮的阈值调整为上轮的阈值减小；

步骤2：若节点在上一轮中未担任簇头，则增加其在本轮中被选为簇头的概率，将本轮的阈值调整为上轮阈值增加