【摘要】 本发明涉及一种簇头多重选择能量均衡路由方法。现有的分簇路由方法存在着簇头数目不稳定和分布不合理、欠缺对节点剩余能量的考虑和簇间单跳通信引起的簇头能耗过大和不均衡三方面的问题。本发明主要包含三方面内容：成簇阶段的簇头多重选择的策略、考虑了能量因素的簇头选择算法和非簇头节点入簇算法和稳定传输阶段的启发式簇间多跳通信机制。本发明使得生成的簇头数目较为稳定，簇头的分布较为均匀，有效地降低了网络的能量消耗，均衡了节点间的能量，显著地延长了网络的生命周期。 【专利类型】发明授权 【申请人】杭州电子科技大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】310018 浙江省杭州市下沙高教园区2号大街 【申请人地区】中国 【申请人城市】杭州市 【申请人区县】上城区 【申请号】CN201210171791.5 【申请日】2012-05-25 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102711180B 【公开公告日】2014-11-05 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102711180B 【授权公告日】2014-11-05 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】H04W28/08; H04W40/02; H04W52/02; H04W84/18 【发明人】徐向华; 蔡延耀 【主权项内容】1.一种簇头多重选择能量均衡路由方法，其特征在于：运行本路由方法的无线传感器网络的生命周期以“轮”为单位划分，网络生命周期结束的时间点为网络中首个节点因能量耗尽而死亡；该路由方法每轮的执行包括如下步骤： 步骤1)集合G中的节点将阈值T(n)与一个0到1之间的随机值x做比较，若x < T(n)，则该节点成为簇头；每轮初始时集合G中的元素为最近t轮中未成为过簇头的节点； 步骤2)上一步中选出的簇头按各自的时间Ti广播通知给其他所有节点，其中附带簇头剩余能量信息Ei和簇头自身到基站的距离di, BS，下标i表示节点自身；若有还在等待发送通知的簇头收到其他簇头通知的信号强度Prec大于阈值P1，则取消发送通知，并选择成为普通节点； 步骤3)所有节点接收到簇头的广播包后，除了得到其中附带的该簇头到基站的距离dk, BS外，其中下标k表示除自身以外的其他节点，k ≠ i，还根据收到广播的信号强度估算出自身与该簇头间的距离di, k，并将上述两个值保存下来；同时所有普通节点对收到的通知，进行如下的判断和选择：首先将收到的通知的信号强度Prec与阈值P2进行比较，若Prec≧ P2，则设定针对该簇头的重选标记CHi_ReSelect为false，否则为true；然后依次对收到的通知信号进行比较，只保留符合条件的通知的发送簇头信息，比较的方式如下：若两者的CHi_ReSelect均标记为false，则保留参数Di最大者，Di为Ei与Prec之积；否则，保留Prec最大者；若本轮首次执行步骤3)，转至步骤4)；否则跳转至步骤5)； 步骤4)更新集合G中的节点为步骤3)中最后保留下来的簇头信息的重选标记CHi_ReSelect为true的普通节点，跳转至步骤1)； 步骤5)普通节点向步骤3)中最终保留下来的簇头发送入簇申请；簇头根据收到的普通节点入簇申请进行建簇，安排稳定传送阶段的TDMA时序表，广播给簇成员节点； 步骤6)簇头根据步骤3)中保存下来的距离信息，决定自身的下一跳簇头或直接向基站发送信息；具体如下：若簇头自身到基站的距离di, BS小于阈值dth2，则该簇头直接向基站发送信息，不再寻求下一跳的转发；其余簇头选择同时满足如下三个条件的簇头，作为下一跳的待选转发节点： 条件1. 簇头自身到保存信息中的其他簇头的距离di, k小于阈值dth1； 条件2. di, k小于簇头自身到基站的距离di, BS； 条件3. 保存信息中的其他簇头到基站的距离dk, BS小于di, BS； 取其中dk, BS2 + di, k2最小的簇头作为下一跳的转发节点；若同时满足上述三个条件的节点不存在则直接向基站发送信息； 步骤7)所有普通节点根据接收到的TDMA时序表，在分配好的时隙将监测到的数据传送给簇头，其他的时间则进入休眠状态；簇头接收到所有簇内成员节点的数据后，进行数据融合，然后以多跳的方式发送到基站；经过设定时间的数据传送之后，在重新开始新一轮之前，所有簇内成员节点在本轮最后一次向簇头发送数据时附带自身的剩余能量信息，簇头经过计算后将该簇内所有节点的平均剩余能量Ecur-aver和最大剩余能量Ecur-max广播给簇内成员节点。 【当前权利人】浙江科正电子信息产品检验有限公司 【当前专利权人地址】浙江省杭州市滨江区江虹南路316号五号楼 【专利权人类型】公立 【统一社会信用代码】12330000470009026T 【引证次数】3.0 【他引次数】3.0 【家族引证次数】3.0 【家族被引证次数】7

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