[发明专利]一种无线传感器网络中的节点能耗均衡方法

权利要求书

1.一种无线传感器网络中的节点能耗均衡方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤1，获得网络中每个节点到基站的距离：基站根据网络规模算得最优跳数和最优簇数目，然后向全网广播包括跳数消息、簇数目消息和候选簇头概率p的基站消息；网络中所有节点接收基站的消息，根据收到的广播消息的接收信号强度指示RSSI计算自己到基站的距离d_{to_sink}；

步骤2，确定本轮循环的能量阈值：网络中所有节点以概率p当选候选簇头，未当选的节点关闭无线通信模块，进入睡眠状态，直到簇头选举结束，候选簇头计算本轮循环的能量阈值；

步骤3，簇的建立：候选簇头比较本身剩余能量与能量阈值的大小，若自己的剩余能量大于能量阈值，则成为簇头，最终簇头广播自己是簇头并唤醒睡眠节点的消息；非簇头节点根据cost(j,i)加入不同的簇；

步骤4，稳定传输：簇内节点以单跳方式把数据发送到簇头，簇头进行数据融合，然后查询路由表，采用单、多跳相结合的方式将数据转发到基站。

2.根据权利要求1所述的无线传感器网络中的节点能耗均衡方法，其特征是，在步骤1中，网络最优跳数n_opt由下式算得：

En-hop=nETx(k,d)+(n-1)ERx(k)]]>

=k[n(Eelec+ϵfsd2)+(n-1)Eelec],d<d0k[n(Eelec+ϵmpd4)+(n-1)Eelec],d≥d0]]>

式中，E_n-hop为一个数据包数据经过n跳传输所消耗的能量，d=D/n，k是一个数据包长度，D是簇头距离基站的距离，n为跳数，d为簇头之间的平均距离，传输距离阈值ε_fs、ε_mp分别为功率放大器射频参数，E_elec为发送和接收1bit数据发送电路和接收电路所消耗的能量，ε_fsd²和ε_mpd⁴分别为传输距离小于d₀和大于等于d₀时每放大1bit数据放大器消耗的能量。