[发明专利]一种基于博弈论的无线传感器网络分层式路由选择方法

权利要求书

1、一种基于博弈论的无线传感器网络分层式路由选择方法，其特征在于，所述方法具体包括以下处理步骤：

A.利用博弈理论思想建立网络模型，包括：参与人集合S＝{s₁，s₂，…，s_n}；所有节点在某个时刻的策略所构成的策略集L＝{l₁，l₂，…，l_n}；以及如果节点i采用成为簇首策略时的支付方程：π_i＝εE_i/E_init-(1-ε)∑P_pathloss/n_i*P_Gen(0≤ε≤1)；

其中E_i为现有能量，E_init为节点初始能量；n_i为在节点i范围内的邻节点数目，∑P_pathloss表示邻节点到节点i的路径损耗之和，而P_Gen是节点最大范围传输路径损耗，ε为调节参数。

B.每一个节点建立邻节点集合，计算并广播π值；

C.接收到邻节点π值的节点，将邻节点π值与自身π值进行比较，记录下大于自身π值的邻节点，建立邻节点信息集；

D.如果该节点所建立的邻节点信息集为空，则选择自己为簇首节点，并广播簇首选择信息；其它在该节点范围内的邻节点收到一个或多个簇首信息之后，清除邻节点信息，并加入π值最大的簇首节点；

E.如果邻节点信息集非空的无线传感器节点收到了邻节点信息集中邻节点发往其簇首节点的加入信息，却没有收到任何簇首选择信息，则表明该节点不在簇首声明节点的传输范围之内，因此该节点将从邻节点信息集中删去已有归属簇的邻节点，并回到步骤D；

F.当所有参与人均决定最终策略后，分层式路由建立，并开始数据传输；

G.在数据传输一段时间后，重启该路径选择过程，并重新选择簇首节点，形成分层路由。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤A中，策略集L＝{l₁，l₂，…，l_n}为纯策略集，参与人集合S＝{s₁，s₂，…，s_n}中的节点为簇首节点或普通节点。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当节点本身采用了成为簇首的策略时，该节点范围内的其它节点采用成为普通节点的策略。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调节参数ε的选择是根据网络中首节点与末节点的综合性能得出的。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤B中，每一个节点必须建立自己的简单的标识信息。

6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤D中，由节点本身通过所具有的邻节点信息集合的信息进行判断，是否成为簇首节点或者作为普通节点加入某一个簇首，或者无法做出判断，需要进一步更新邻节点信息集；具体判断为，如果节点所具有的邻节点信息集为空，则选择自身作为簇首节点，并广播簇首信息；如果邻节点信息集不为空，同时收到来自邻节点的簇首广播信息，则决策选择加入该簇，并清除邻节点信息集；否则继续等待邻节点信息集的更新。

7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤E中，通过邻节点的加入簇的信息，将决策结果通知其邻节点；邻节点通过该决策结果更新邻节点信息集，并尝试能否做出决策。

8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤F中，当参与人节点集S＝{s₁，s₂，…，s_n}，对应于唯一确定的策略集L＝{l₁，l₂，…，l_n}时，分层式路由建立。