[发明专利]一种基于簇的全IP无线传感器网构建方法

权利要求书

1.一种基于簇的全IP无线传感器网构建方法，将传感器节点划分为四类：与IPv6网络连接的接入节点、固定簇首节点、移动簇首节点及簇成员节点，全IP无线传感网被划分为两个层次，由接入节点和固定簇首节点组成的接入节点动态树以及由簇首节点和簇成员节点组成的簇。构建方法如下：

(1)簇首节点的选取

在初始阶段，所有的节点都是普通节点，都通过接受其他节点广播的beacon消息来计算邻居节点的数量，簇首节点的选举过程如下：(1)节点F在一跳范围内广播beacon消息，然后侦听相邻节点的beacon消息，对比所拥有的邻居节点数量；(2)如果节点F的邻居节点数量最多，将自己标记为簇首节点，广播Cluster_Head消息，否则将自己标记为簇成员节点；如果存在多个节点拥有相同的最多邻居节点数量，则选取MAC地址最小的节点为簇首节点；簇首节点一跳范围内的其他节点转换为簇成员节点；

(2)固定簇的构建

通过每个节点广播beacon消息，计算出拥有邻居节点数量最多的节点，标记为固定簇首节点；如果两个或两个以上节点拥有相同的最多邻居节点数量，则选取其中MAC地址最小的节点作为固定簇首节点；固定簇首节点一跳范围内的其他节点则转换为簇成员节点，建立相应的固定簇；

(3)移动簇的构建

通过每个节点广播beacon消息，计算出拥有邻居节点数量最多的节点，标记为移动簇首节点；如果两个或两个以上节点拥有相同的最多邻居节点数量，则选取其中MAC地址最小的节点作为移动簇首节点；移动簇首节点一跳范围内的其他节点则转换为簇成员节点，建立相应的移动簇；

(4)接入节点动态树的构建

在选取出固定簇首节点后，固定簇首节点接收来自节点或其他邻居固定簇首节点发送的beacon消息；初始时，所有的固定簇首节点的深度值都是-1；接入节点动态树是从接入节点开始构建的，所以接入节点的深度值是1；未加入接入节点动态树的固定簇首节点选择接入节点或者深度值最小且非负的固定簇首节点作为自己的父节点，加入接入节点动态树，同时在父节点的深度值基础上将自己在接入节点动态树中的深度值增加1；如果一个固定簇首节点收到多个深度值相同且非负的固定簇首节点的beacon消息，则选取优先级最高的固定簇首节点作为父节点并加入接入节点动态树；

移动簇首节点不加入接入节点动态树；与移动簇首节点直接通信的接入节点动态树中的节点称作移动簇的关联节点，同一时刻，一个移动簇只有一个关联节点；如果移动簇首节点能够与多个接入节点动态树中的节点进行直接通信，那么选择深度值最小且非负的节点作为它的关联节点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果一个固定簇首节点收到多个深度值相同且非负的固定簇首节点的beacon消息，则采用单混合度量参数路由算法计算优先级。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，接入节点动态树构建过程如下：(1)固定簇首节点F侦听相邻节点的beacon消息，获取深度值；(2)比较相邻节点的深度值，如果存在非负且最小深度值的节点，将其作为父节点加入接入节点动态树，并在该节点深度值基础上将自己在接入节点动态树中的深度值增加1，否则，如果存在多个拥有相同最小深度值的节点，根据动态树单混合度量参数算法计算其优先级，选择优先级最高的节点作为父节点接入节点动态树；(3)重复上述过程，直到所有的固定簇首节点都加入了接入节点动态树。