一種無線傳感節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)路由的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種無線傳感節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)路由的方法，包括無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的各簇頭節(jié)點(diǎn)分別向其相鄰的簇頭節(jié)點(diǎn)廣播自身的狀態(tài)信息；當(dāng)簇頭節(jié)點(diǎn)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)來自各鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息選擇下一跳節(jié)點(diǎn)并將數(shù)據(jù)發(fā)送給選擇出的簇頭節(jié)點(diǎn)，選擇出的簇頭將接收到的數(shù)據(jù)逐跳進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，直至數(shù)據(jù)到達(dá)基站。本發(fā)明專利技術(shù)提供的方法，一方面，數(shù)據(jù)的傳輸是隨著路由節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)選擇逐跳轉(zhuǎn)發(fā)的，避免了單跳直接傳輸?shù)交镜膫鬏敺绞綆淼哪芎膯栴}。另一方面，通過路由的動(dòng)態(tài)選擇，實(shí)時(shí)考慮了節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的狀態(tài)，提升了網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間，避免了在路由確定過程中，由于節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)很有可能已發(fā)生變化的情況，而帶來的路由優(yōu)的問題，保證了路由的最優(yōu)選擇。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，尤指。
技術(shù)介紹
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是由大量具有通信和簡單計(jì)算能力的微型傳感節(jié)點(diǎn)分布在監(jiān)控區(qū)域而構(gòu)成的。WSN是一種資源嚴(yán)重受限的網(wǎng)絡(luò)，傳感節(jié)點(diǎn)的計(jì)算和通信能力都十分有限。如何有效的使用傳感器感知節(jié)點(diǎn)的能量以延長WSN的生存時(shí)間，一直是WSN研究所關(guān)注的熱點(diǎn)問題。傳統(tǒng)的低功耗自適應(yīng)集簇分層型協(xié)議(LEACH, Low Energy Adaptive ClusteringHierarchy)算法是一種低功耗的自適應(yīng)分層算法，它將WSN中的所有節(jié)點(diǎn)分為若干的簇；每個(gè)簇選舉一個(gè)簇頭。LEACH算法工作時(shí)使用了 “輪”的概念，每一輪的循環(huán)主要分為簇的建立階段和穩(wěn)定通信階段。在簇的建立階段，隨機(jī)產(chǎn)生簇頭并且形成簇；在簇的通信階段，簇內(nèi)的節(jié)點(diǎn)將感知到的數(shù)據(jù)直接傳送給簇頭，簇頭經(jīng)過數(shù)據(jù)融合之后將數(shù)據(jù)傳送給基站。在這個(gè)過程中，簇頭的能量消耗是巨大的。一方面，LEACH算法是讓W(xué)SN中的節(jié)點(diǎn)自組織地形成簇，簇頭是隨機(jī)產(chǎn)生的。在簇頭的選擇中，沒有考慮節(jié)點(diǎn)的剩余能量和節(jié)點(diǎn)已經(jīng)做過簇頭的次數(shù)，這樣，在選擇剩余能量小的節(jié)點(diǎn)做為簇頭時(shí)，節(jié)點(diǎn)會過早死亡，降低了網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間；而當(dāng)節(jié)點(diǎn)做簇頭次數(shù)過多時(shí)，離該簇頭節(jié)點(diǎn)較遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)能耗較多，出現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)能耗不均衡的現(xiàn)象。另一方面，簇頭在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，是采用單跳直接傳輸?shù)交镜膫鬏敺绞剑@種方式在長距離的數(shù)據(jù)通信中能量消耗很大。由于WSN的能量消耗主要包括電路能耗和功放能耗，而功放能耗也是主要能量消耗。根據(jù)空間信道傳輸模型，隨著傳輸距離的增加，能量消耗將大大增加。在大型的WSN中，相對于基站較遠(yuǎn)的簇頭節(jié)點(diǎn)而言，能量的消耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于接近基站的簇頭節(jié)點(diǎn)，故而整體降低了網(wǎng)絡(luò)的壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供了，能夠?qū)崟r(shí)根據(jù)無線傳感節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，動(dòng)態(tài)調(diào)整路由方案，從而提升網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。為了達(dá)到本專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)提供了，包括:無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的各簇頭節(jié)點(diǎn)分別向其相鄰的簇頭節(jié)點(diǎn)廣播自身的狀態(tài)信息；當(dāng)簇頭節(jié)點(diǎn)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)來自各鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息選擇下一跳節(jié)點(diǎn)并將數(shù)據(jù)發(fā)送給選擇出的簇頭節(jié)點(diǎn)，選擇出的簇頭將接收到的數(shù)據(jù)逐跳進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，直至數(shù)據(jù)到達(dá)基站。所述狀態(tài)信息包括:節(jié)點(diǎn)標(biāo)識ID信息、當(dāng)前的剩余能量信息，以及距離基站的距離信息。所述選擇下一跳節(jié)點(diǎn)包括:根據(jù)所述距離基站的距離信息，選擇離基站近的簇頭作為下一跳節(jié)點(diǎn)；或者，如果存在有多個(gè)鄰居簇頭距離基站的距離相同，選擇所述當(dāng)前的剩余能量信息多的簇頭作為下一跳節(jié)點(diǎn)；或者，如果存在有多個(gè)簇頭距離基站的距離相同，且當(dāng)前的剩余能量信息也相同，從中隨機(jī)選擇一個(gè)簇頭作為下一跳節(jié)點(diǎn)。預(yù)先設(shè)置跳數(shù)上限閾值；所述選擇出的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的簇頭節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)達(dá)到跳數(shù)上限閾值時(shí)，該跳數(shù)所在簇頭節(jié)點(diǎn)對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合后發(fā)送給所述基站。所述跳數(shù)上限閾值為5。該方法之前還包括選舉產(chǎn)生所述簇頭節(jié)點(diǎn):所述簇頭節(jié)點(diǎn)所在無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)，根據(jù)LEACH算法分別產(chǎn)生對應(yīng)各傳感節(jié)點(diǎn)的第一閾值，并將第一閾值與其對應(yīng)的傳感節(jié)點(diǎn)的能量因子相乘后得到的積作為該傳感節(jié)點(diǎn)的第二閾值；將傳感節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)小于第二閾值的傳感節(jié)點(diǎn)確定為簇頭節(jié)點(diǎn)；確定出的所有簇頭節(jié)點(diǎn)廣播通知消息，非簇頭節(jié)點(diǎn)收到多條通知消息，根據(jù)消息信號的強(qiáng)弱確定自身加入哪個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)所在的簇并通知相應(yīng)的簇頭節(jié)點(diǎn)；其中，能量因子本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種無線傳感節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)路由的方法，其特征在于，包括：無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的各簇頭節(jié)點(diǎn)分別向其相鄰的簇頭節(jié)點(diǎn)廣播自身的狀態(tài)信息；當(dāng)簇頭節(jié)點(diǎn)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)來自各鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息選擇下一跳節(jié)點(diǎn)并將數(shù)據(jù)發(fā)送給選擇出的簇頭節(jié)點(diǎn)，選擇出的簇頭將接收到的數(shù)據(jù)逐跳進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，直至數(shù)據(jù)到達(dá)基站。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種無線傳感節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)路由的方法，其特征在于，包括:無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的各簇頭節(jié)點(diǎn)分別向其相鄰的簇頭節(jié)點(diǎn)廣播自身的狀態(tài)信息； 當(dāng)簇頭節(jié)點(diǎn)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)來自各鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息選擇下一跳節(jié)點(diǎn)并將數(shù)據(jù)發(fā)送給選擇出的簇頭節(jié)點(diǎn)，選擇出的簇頭將接收到的數(shù)據(jù)逐跳進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，直至數(shù)據(jù)到達(dá)基站。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述狀態(tài)信息包括:節(jié)點(diǎn)標(biāo)識ID信息、當(dāng)前的剩余能量信息，以及距離基站的距離信息。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述選擇下一跳節(jié)點(diǎn)包括: 根據(jù)所述距離基站的距離信息，選擇離基站近的簇頭作為下一跳節(jié)點(diǎn)； 或者，如果存在有多個(gè)鄰居簇頭距離基站的距離相同，選擇所述當(dāng)前的剩余能量信息多的簇頭作為下一跳節(jié)點(diǎn)； 或者，如果存在有多個(gè)簇頭距離基站的距離相同，且當(dāng)前的剩余能量信息也相同，從中隨機(jī)選擇一個(gè)簇頭作為下一跳...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳廣泉，張鳳全，解冰，
申請(專利權(quán))人：中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：