[发明专利]无线传感器网络、路由选择方法及节点设备

权利要求书

1.一种无线传感器网络中的路由选择方法，其特征在于，包括：

A.每个节点从自己的邻居节点中选择比自己距离网关更近的节点 组成候选转发集合；

B.节点计算自己的候选转发集合中每个节点对应的支付方程值， 其中节点i选择节点j作为下一跳节点策略时的支付方程为

j∈Nⁱ且

其中，

e_ij是节点i及其下一跳节点j之间物理信道的误码率，是节点j 与网关之间传输可靠度，为节点i的风险代价，为节点i的通信代 价，γ是节点传递数据的风险代价和通信代价之间的权重参数，Nⁱ是节 点i的邻居节点集合，是Nⁱ中向节点i传递数据的上游节点集合；

C.选择使得支付方程值最大的邻居节点作为下一跳节点；

D.当所有参与节点均选择了策略后，建立路由，并开始数据传 输。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤A中，所述 每个节点的候选转发集合是由比该节点距离网关更近的节点组成，其 中，所述距离由跳数或者实际的物理距离来确定。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤B中，所述 邻居节点集合是由节点通过周期性的邻居发现来实现的；

所述节点与网关之间的传输可靠度根据节点同网关之间的距离确 定；

所述节点i的风险代价由其下一跳节点j的剩余能量来衡量；

所述节点i的通信代价由节点i与其下一跳节点j之间的传输 能耗来衡量；

所述风险代价和通信代价之间的权重参数取值范围是0-1，具体值 将根据实际应用中对网络生存期的要求程度来决定，对生存期要求越 高，则此权重参数越小。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤B前进一步 包括：节点对所有候选转发集合进行判断，若候选转发集合为空，则立 即启动邻居发现来重新计算候选转发集合；若候选转发集合不为空，则 进入步骤B。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法在步骤D后 进一步包括：经过设置的重启路径选择的周期，重启该路径选择过程， 每个节点重新选择自己的下一跳节点，形成新的路由。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，设置所述重启路径选 择的周期与网络的负载大小成反比。

7.一种基于权利要求1-6任意一项所述方法的无线传感器网络中 的节点设备，其特征在于，包括：

候选转发节点计算模块，用于从节点自身的邻居节点中选择比自己 距离网关更近的节点组成候选转发集合，保存在存储模块中；

支付方程值计算模块，用于计算所述候选转发集合中每个节点对应 的支付方程值，保存在存储模块中，其中节点i选择节点j作为下一跳 节点策略时的支付方程为

j∈Nⁱ且

其中，

e_ij是节点i及其下一跳节点j之间物理信道的误码率，是节点j 与网关之间传输可靠度，为节点i的风险代价，为节点i的通信代 价，γ是节点传递数据的风险代价和通信代价之间的权重参数，Nⁱ是节 点i的邻居节点集合，是Nⁱ中向节点i传递数据的上游节点集合；

路径选择模块，从存储模块中选择最大支付方程值对应的邻居节点 作为下一跳节点。

8.一种无线传感器网络，其特征在于，该无线传感器网络由权利要 求7所述的节点设备组成。