[发明专利]一种无线传感器网络地理信息机会路由方法

权利要求书

1.一种无线传感器网络地理信息机会路由方法，其特征在于：该方法的实现，包括以下步骤：

步骤一：在二维平面内随机部署n个节点，每个节点都有充足的邻居节点进行通信；节点的通信半径均为r，且知道自身地理位置信息和目的节点地理位置信息；为了在合适的区域内选择节点进行中继转发，首先将网络区域进行划分；将网络区域面积设为S，X和Y分别是长和宽，R是一个划分区域的边长，且满足mod(X,R)=mod(Y,R)=0；每个划分区域内的节点都知道所在划分区域四个顶点的位置信息；当节点需要进行数据转发的时候，将建立转发区域进行数据转发；

步骤二：源节点在发送数据时，首先将自身和所在划分区域顶点相连接，与源节点的通信圆形成四个扇形区域；然后判断源节点与目的节点的连线Line分割哪个扇形，这部分扇形就称为原始转发区域；原始转发区域确定以后，从目的节点向源节点做凸镜圆，确定转发区域；设源节点到目的节点的距离为L，节点的通信半径为r，则n=mod(L,r)；凸镜圆的圆心在Line这条直线上，并且到源节点的距离L₁满足，确定凸镜圆圆心的坐标位置；我们称分割扇形SAB的凸镜圆的圆心为路径指导点G，其中第一条路径指导点标记为G₁，其他依次标记为G₂、G₃、G₄……；在转发区域内的唤醒节点称为候选中继节点；

步骤三：源节点首先发送一个广播信标，通知转发区域内处于唤醒状态的节点准备进行中继竞争；候选节点在接收到源节点的广播信标后，立即向源节点回复ACK；当没有发生碰撞的时候，就说明转发区域内只有自己一个候选节点，即可成为中继节点进行中继转发；若发生了碰撞，则说明有其他候选节点进行中继竞争，此刻所有的候选节点计算自身到路径指导点的距离，然后计算，M_i值最小的节点成为中继节点进行中继转发；若转发区域内的节点都处于睡眠状态，没有节点回复源节点ACK，则源节点在下一个时隙再次发送广播信标进行通知；

其中 (x_i.y_i)表示候选节点 的地理坐标位置，分别表示节点的横坐标和纵坐标；(x_g.y_g)表示节点i所在区域内路径指导点G的地理坐标位置，分别表示节点G的横坐标和纵坐标。

2.如权利要求1所述的无线传感器网络地理信息机会路由方法，其特征在于：该方法中引入睡眠唤醒机制，每个节点的睡眠唤醒机制是相互独立的，将一个睡眠唤醒周期分为唤醒阶段和睡眠阶段，唤醒时间为T_wake，睡眠时间为T_sleep，源节点的唤醒时间为T_wake=T_b+T_w+T_data，T_b是源节点进行广播的时间，T_w是源节点等待候选节点回复ACK的时间，T_data是源节点发送数据的时间。

3.如权利要求1所述的无线传感器网络地理信息机会路由方法，其特征在于：在数据传输过程中，广播能耗等于侦听能耗为E_m，数据的发送能耗为E_s，数据的接收能耗为E_r，回复ACK能耗忽略不计，源节点等待ACK回复和睡眠的时间不消耗能量，不考虑竞争碰撞能耗，则源节点发送k比特的数据包的总能耗为E_stotal=E_m+E_s×k，节点接收k比特的数据包的总能耗为E_rtotal=E_r×k，当网络中的节点当前剩余能量不足够完成一次数据接收和发送时，即E_residue﹤E_rtotal+E_stotal，此节点就被称为死亡节点。