[发明专利]无线传感网络中基于等级区域划分的分簇方法及系统

摘要

本发明公开了无线传感网络中基于等级区域划分的分簇方法及系统，该方法包括：将无线传感网络监测区域进行等级区域划分；按照等级区域的等级从高到低的顺序依次确定各等级区域的最优簇数；采用轮询方式，在每轮中按照等级区域的等级从高到低的顺序，依次利用自适应分簇方法确定各等级区域的簇域；采用等级区域划分直观地产生分布式类层次型非均匀分簇，并在每个区域即等级区域中从时间上非同步实施自适应分簇策略，实现区域内比较均匀的分簇，避免周期性频繁分簇，降低分簇过程中的能量消耗；且能够较好的均衡簇内和簇间各自节点的能量消耗，延长整个网络的生存时间，并提高全网的工作性能，符合实际应用要求。

主权项

1.一种无线传感网络中基于等级区域划分的分簇方法，其特征在于，包括：将无线传感网络监测区域进行等级区域划分；按照等级区域的等级从高到低的顺序依次确定各等级区域的最优簇数；采用轮询方式，在每轮中按照等级区域的等级从高到低的顺序，依次利用自适应分簇方法确定各等级区域的簇域；其中，利用自适应分簇方法确定等级区域的簇域包括：当等级区域首次划分簇域时，利用LEACH算法随机选举等级区域内的簇头，并形成各簇域；当簇域内平均剩余能量不小于预定值时，利用第一阈值在簇域内选举簇头；当簇域内平均剩余能量小于预定值时，则等级区域重新计算最优簇数并分簇，利用第二阈值在簇域内选举簇头；其中，所述第一阈值具体为：其中，参数权重λ∈(0,1)，d₁为簇内成员节点到备选簇头节点n的平均距离，d₂为备选簇头节点n到汇聚节点的距离，E_cur为节点n当前的剩余能量，E_init为节点n的初始能量，E_min为一轮中簇头节点所需要消耗的能量，p是预期簇头数目所占比重，r是当前轮数；G为在前1/p轮中从未当选簇头的节点集合。