[发明专利]一种基于多重幻方的无线传感网络分簇方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于多重幻方的无线传感网络分簇方法及系统，通过构建分簇后的无线传感网络的网络拓扑，利用网络拓扑的DFS生成树的树高N的N阶幻方的特性，选择网络拓扑中簇头节点之间通过最短路径方法构建的路由路径与N阶幻方皮尔逊相关系数正相关的最短路径用以更新路由表路径使得每次选举出的簇头节点之间通信代价的差距尽量保持相近，从而使簇头节点的能量消耗保持负载均衡，从而最大化提高网络的平均生命周期，从而使整个无线传感网的整体使用寿命和传输效率提高，由于路由路径的通信代价保持稳定，所以也保障了通信质量和可靠性。

主权项

1.一种基于多重幻方的无线传感网络分簇方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1，初始化无线传感网络；步骤2，通过分簇算法将无线传感网络进行分簇；步骤3，构建无线传感网络的网络拓扑图；步骤4，计算出网络拓扑图中每个簇头节点到汇聚节点通信的最短路径，并计算最短路径中各个簇头节点之间通信路径的传输时延或者信号强度的值构成通信权值序列；步骤5，从基站或汇聚节点开始进行深度优先搜索遍历簇头节点构建网络拓扑图的DFS生成树，获取DFS生成树的树高，DFS生成树的根节点为基站或汇聚节点，叶子结点为各簇头节点；步骤6，将DFS生成树的树高作为阶数N，生成N阶幻方，将N阶幻方的行、列、对角线上的数值分别组成2N+2个幻方序列；步骤7，依次计算各个通信权值序列分别与所述2N+2个幻方序列的皮尔逊相关系数；步骤8，选取大于0的皮尔逊相关系数对应的通信权值序列所对应的最短路径作为路由路径更新路由表。