[发明专利]一种基于多事件触发下多源路径干扰优化的路由方法

权利要求书

1.一种基于多事件触发下多源路径干扰优化的路由方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)网络初始化：节点通过汇聚节点周期性的广播数据包以及节点中继转发得到距所述汇聚节点的最小跳数以及上级节点的ID，将网络划分为一个分层梯度的拓扑结构；定义邻居节点通信范围内其他事件占用节点作为节点的异源干扰节点；将节点分为自由状态、占用状态、潜干扰状态和死亡状态；所述自由状态的节点是指未被事件触发、未被作为数据传输过程中的中继节点，且其邻居节点中没有作为传输链路的中继节点；所述占用状态的节点是指事件触发后已被选作数据传输链路中的中继节点；所述潜干扰状态的节点是指通信范围内存在邻居节点作为某一事件数据传输的中继节点；所述死亡状态的节点是指无法承担数据传输任务的节点；

(2)基于多事件触发的成簇策略：当不同的事件发生时，触发区域内检测到事件的节点被激活；单个事件触发区域内所有激活的节点看作一个簇集合，从所有激活的节点中选出能量最高的节点作为簇首节点，其余节点作为簇内成员节点周期性的采集事件信息，并通过单跳方式传输至簇首节点；

(3)基于干扰避让机制的候选中继选择：以簇首节点作为源节点，汇聚节点作为目的节点，以节点的状态以及跳数等级作为约束条件，排除掉处于占用状态、潜干扰状态以及死亡状态的无效邻居节点，选择上级节点中处于自由状态下的节点作为候选中继；

若没有自由状态下的邻居节点，则选择上级节点中潜干扰状态下的节点作为候选中继；

(4)基于干扰敏感度的中继选举：当候选中继均为自由状态下的节点时，以节点剩余能量，节点距离作为中继选举概率目标函数，选择函数值最大的候选中继作为下一跳节点；当候选中继为潜干扰状态下的节点时，引入干扰敏感度来评价其他事件传输对候选中继的干扰强弱，以节点剩余能量、节点距离以及干扰敏感度构建中继选举概率目标函数，选择函数值最大的候选中继作为下一跳节点；当候选中继均为自由状态下的节点时，所述中继选举概率目标函数其中，E_j为候选邻居节点j的剩余能量，E为所有候选邻居节点的平均剩余能量，d_j为候选邻居节点j与当前节点的距离，d_opt为最佳中继距离，α和β分别为节点剩余能量以及节点距离指标的权重系数；当候选中继为潜干扰状态下的节点时，所述中继选举概率目标函数其中，E_j为候选邻居节点j的剩余能量，E为所有候选邻居节点的平均剩余能量，d_j为候选邻居节点j与当前节点的距离，d_opt为最佳中继距离，IS_(i,j)为干扰敏感度，P_i^k(j)为第k个事件传输链路对链路(i,j)的干扰产生概率，RSSI_k为第k个事件对链路(i,j)的干扰强度，α、β和η分别为节点剩余能量、节点距离以及干扰敏感度的权重系数；

(5)将下一跳中继节点路由信息表中节点状态更新为占用后开始进行数据的传输。

2.根据权利要求1所述的基于多事件触发下多源路径干扰优化的路由方法，其特征在于，所述定义邻居节点通信范围内其他事件占用节点作为节点的异源干扰节点时包括定义异源节点的ID标志、待传输事件的数据包长度以及信号干扰强度。

3.根据权利要求1所述的基于多事件触发下多源路径干扰优化的路由方法，其特征在于，所述步骤(3)具体为：节点i向传输半径内的邻居节点j发送路由请求，所述路由请求中包含当前节点的ID、距汇聚节点的跳数以及待传输数据包长度；邻居节点j接收到路由请求后将节点i在路由表中的状态信息更新为干扰状态，并添加节点i的ID号、节点i的待传输数据包长度以及接收信号强度；邻居节点j向节点i回复响应，所述回复响应包括节点j的ID、异源干扰节点信息、节点状态和剩余能量；节点i收到回复响应后根据回复响应确定候选中继。

4.根据权利要求1所述的基于多事件触发下多源路径干扰优化的路由方法，其特征在于，所述最佳中继距离其中，E_Telec和E_Relec分别为节点发送和接收的基础能耗，ε为发射功耗电路的能耗系数，γ为无线传输的信道衰减因子。

5.根据权利要求1所述的基于多事件触发下多源路径干扰优化的路由方法，其特征在于，所述步骤(5)中在进行数据传输时根据节点的接收信号强度来调整该节点的发射功率。