[发明专利]一种采用分层的无线传感网路由方法

权利要求书

1.一种采用分层的无线传感网路由方法，其特征在于，包括：

节点确定自己与sink节点的距离；

节点估算自己的能量能不能当选簇头；

能参与簇头竞争的节点参与簇头竞争，不能的则直接成为普通节点；

簇头之间通过信息交互的方式确定下一跳转发节点；

非簇头节点加入簇；

簇头根据收到加入簇的节点个数，安排时隙给加入本簇的节点；

数据传输；

重复步骤2至步骤7，直至所有节点能量耗尽。

2.根据权利要求1所述的一种采用分层的无线传感网路由方法，其特征在于所述的步骤1中，节点首先确定自己与sink节点距离的步骤是：(a)节点一旦部署，就不再改变其位置，sink节点以最大功率广播位置信息，以使得所有节点都收到其广播信息，广播信息里包含了sink节点的位置信息和以sink节点圆心的一系列的同心圆，以sink节点的同心圆的最外层为第一层同心圆，最外层旁边的为第二层同心圆，以此类推；(b)传感器节点收到广播信息之后，确定其与sink节点的距离，并确定其在以sink为圆心的同心圆的层数；(c)节点在确定其与sink节点的距离之后，将该距离进行保存。

3.根据权利要求1所述的一种采用分层的无线传感网路由方法，其特征在于所述的步骤2中，节点估算自己的能量能不能当选簇头的步骤是：(a)节点首先估算成为簇头节点之后，维持一轮所需消耗的能量，在此簇内成员个数估算方法是，存活节点总数与最佳簇头个数的商，其中最佳簇头个数为存活节点总数与最佳簇头概率相乘的值；(b)节点所剩能量比步骤(a)里所估算的需消耗的能量多，则可参与簇头竞选。

4.根据权利要求1所述的一种采用分层的无线传感网路由方法，其特征在于所述的步骤3中，节点参与簇头竞争的步骤是：(a)可参与簇头竞选的节点产生随机数；(b)节点将产生的随机数与一个阈值相比较，该阈值为

其中G是近1/p轮中没有当选为簇头节点的集合，r为当前轮数，p为最佳簇头概率；(c)如果随机数比阈值小，则成为簇头节点并以一定功率广播成为簇头节点的信息，否则成为普通节点。

5.根据权利要求1所述的一种采用分层的无线传感网路由方法，其特征在于所述的步骤4中，簇头之间通过信息交互的方式确定下一跳转发节点的步骤是：(a)第i层同心圆里的簇头在延时T*(i-1)后以一定发送功率发送寻找下一跳转发节点的信息，其中T为最小延时单位，i为第i层得同心圆；(b)收到寻找下一跳转发节点信息的簇头节点，先将发送寻找下一跳节点的簇头到sink节点距离与自己到sink节点的距离进行比较，若自己到sink节点的距离较近，则进入下一步骤，否则不作任何处理；(c)该簇头节点判断自己的能量在支持自己簇内工作基础上，能够有剩余能量支持该次转发数据，则发送同意成为下跳路径的信息；(d)若一定时间内，第i层簇头节点没有收到能够转发数据的信息，则加大发送功率发送寻找下一跳转发节点的信息，重复步骤(b)至(d)，直至最后的簇头节点的下一跳是sink节点；(e)广播成为簇头信息，该信息里包括自己位置信息。

6.根据权利要求1所述的一种采用分层的无线传感网路由方法，其特征在于所述的步骤5中，非簇头节点加入簇的步骤是：(a)普通节点接收簇头广播信息；(b)根据接收信息，计算出自己与这些簇头之间的距离；(c)根据距离判断哪个簇头更近；(d)加入簇头离自己最近的簇，并发送加入信息。

7.根据权利要求1所述的一种采用分层的无线传感网路由方法，其特征在于所述的步骤6中，簇头根据收到加入信息，安排时隙给加入本簇的节点发送信息的步骤是：(a)簇头收到普通节点发送的要求加入簇的信息；(b)根据收到的簇成员节点的总个数为其分配时隙，并广播，之后普通节点即可以分配好的时隙里向簇头传输信息。

8.根据权利要求1所述的一种采用分层的无线传感网路由方法，其特征在于所述的步骤7中，数据传输的步骤是：(a)非簇头节点在簇头为其分配好的时隙里传送数据至簇头节点；(b)簇头节点在收齐了普通节点发送过来数据之后，进行数据融合；(c)簇头节点按照确定了的下一跳将数据发送至sink节点。

9.根据权利要求1所述的一种采用分层的无线传感网路由方法，其特征在于所述的步骤8中，完成了一轮的数据传输之后，重复步骤2至步骤7，直至所有节点能量耗尽。