[发明专利]一种无线传感器网络集中式路由方法

权利要求书

1.一种无线传感器网络集中式路由方法，包括传感器节点和Sink节点，其特征在于：包括如下步骤：步骤A：增加数据结构，为传感器节点增加数据结构，用于计算最短路由路径和维护网络拓扑；步骤B：路线设置阶段，在数据传输之前在任意两个节点之间建立路由路径；步骤C：路由维护阶段，更新网络中每条路径的链路状态；

所述增加的数据结构分为三类：分别是数据包类型、数据表和网络图；

所述数据包类型有6种，分别是Hello、Probe B、Probe U、Info、Request和Route；具体说明如下：1）Hello：Hello的关键功能是在邻居之间交换信息，并用邻居节点地址和链路状态建立邻居表；2）ProbeB：该包从Sink节点开始，由中间节点转发，以发现新的节点并收集它们的信息；3）ProbeU： ProbeU是具有确定目的地的单播包；4）Info：是接收到的节点发送给接收节点的信息包；5）Request：路由发现后，传感器节点发送的一个请求包，向网络中的任何其他节点获取路由信息；6）Route：此包与请求相关，路由信息包含请求者到网络中任何其他节点的路径；

所述数据表有3种，分别为Neighbor表、Route表和Sink表；

所述网络图采用邻接表的形式建立结构，作为Sink的特殊数据结构；

所述步骤A中为每个传感器至少增加一个Sink表和一个Sink网络图；

在所述步骤B中，路由信息从Sink节点分发，路由建立阶段可分为四个过程：

第一步，当一个节点开始运行时，它周期性地广播具有其本地信息的Hello包，此外，它还监听监视端口中的数据包，如果接收到的包是Hello，则提取邻居节点信息并更新本地邻居表；第二步，在第一步中广播多个Hello包之后，Sink节点发送Probe B包，然后，Sink节点的邻居接收Probe B包，如果数据包中的接收器地址不在接收器表中，则分三步处理数据包，首先，节点获取数据包中的接收器地址并更新本地接收器表，其次，将从源节点到接收器节点的路径的下一个父地址设置为路由器地址，第三，将源节点和邻居表的数据打包成一个信息包，发送给接收节点；第三步，在第二步之后，Sink节点使用信息包中的源地址和邻居表数据来增加网络图中的顶点和边，然后用Dijkstra算法等路由计算算法计算出发送端的最短路径，然后将包含完整路径信息的Probe U包发送回源节点，Sink节点选择路径数组中的第一个项作为下一个转发包的地址，最后，接收到的节点Probe U必须做出判断，如果目的地是它自己的，它用接收地址广播Probe B包，如果不是，它只是向前；第四步，这里的目标是设置从源节点到所有其他节点的最短路由路径，上一步完成后，源节点需要向接收节点发送请求包，然后Sink节点用最短的路径将路由包从源节点发送回网络中的任何其他节点。

2.如权利要求1所述的无线传感器网络集中式路由方法，其特征在于：在所述步骤B中，同时还在Sink节点中建立网络图。

3.如权利要求1所述的无线传感器网络集中式路由方法，其特征在于：在所述步骤C中，利用周期性的Hello包交换过程来更新网络中每条路径的链路状态，修改后的信息在两个节点之间的链路状态改变的同时发送到Sink节点，然后Sink节点重新计算网络中所有节点的最短路径。