[发明专利]无线传感器分簇多跳通信方法

摘要

本发明涉及无线传感器网络节点的分簇多跳通讯方法，特别是一种基于小世界模型的无线传感器网络分簇多跳通讯方法。该算法利用小世界模型对传感器网络进行分簇，提高网络边的集聚系数，使其具有小世界网络大的集聚系数的良好性质；再对每个簇内节点和平均跳数进行限制，可以平衡每个簇的负载，让剩余能量最大的节点轮换簇头，相对均衡各个节点的能量。本发明能够全局平衡网络节点的能量消耗，避免了出现由于部分节点过早失效而使网络被分割成若干个互补相连的孤岛的情况，延长了整个网络的生存周期，同时也提高网络的健壮性。

主权项

1、一种无线传感器分簇多跳通信方法，其特征在于：该方法包括如下主要步骤：(1)初始阶段，每个节点都记录其邻居节点的相关信息，判断此时网络中有哪些节点是自己的邻居节点；(2)计算网络中每条边的集聚系数，然后从小到大虚拟地删除集聚系数较小的边，直至网络被划分为若干独立的子网；(3)判断上述各子网哪些需要被继续划分成更小的子网：如果一个子网同时满足以下两个条件：a.该子网内每个节点的平均跳数为l，l≤h，h为预先设定的整数；b.该子网内的节点个数为m，m≤M，M为预先设定的整数；则将该子网标记为一个簇，否则将该子网继续划分为若干更小的子网；(4)由于在起始阶段假设所有节点都具有相同的能量和传输半径，第一次选取簇头时，随机地从每个簇里选取一个节点充当簇头，以负责收集该簇成员传送过来的数据，再通过多跳转发给汇聚节点；在经过一个工作周期后，选取每个簇里剩余能量最多的节点取代簇头，以进行簇头轮换。(5)识别和标记每个簇：每个节点再次记录此时其邻居节点的信息，判断此时网络中有哪些节点仍是自己的邻居节点；如果步骤(1)和本次都记录为邻居节点的节点是簇内节点，而步骤(1)中记录为邻居节点但本次记录不是邻居节点的节点为簇外节点，从而完成簇内节点和簇外节点的判断；节点在当选为簇头节点后将自己的信息广播给簇内成员。