[发明专利]一种适用于工业无线传感器网络的资源均衡多径路由方法

权利要求书

1.一种适用于工业无线传感器网络的资源均衡多径路由方法，其特征在于：主要包括以下步骤：

步骤一：当前网络拓扑为G(V,E)，V表示网络中的传感器节点的集合，E表示传感器节点之间相连的边的集合，从数据传输的目的节点出发，遍历网络中的每一个传感器节点，计算广度优先搜索生成树T_BFS；

步骤二：根据步骤一中计算得到的生成树T_BFS，其叶子节点组成叶子节点集合V_leaf，创建集合M和一个先进先出的队列Q；

步骤三：任意取出步骤二V_leaf中的一个叶子节点V_j，j＝1,2,...,k，k为叶子节点总数，把V_j加入集合M，若V_leaf为空，则转至步骤七；

步骤四：从集合M中取出一个元素V_d，设元素V_d在步骤一所述的生成树T_BFS中的深度为d，取所有深度为d-1且在G(V,E)中与V_d有相连边的传感器节点，加入集合M；

步骤五：取出当前集合M中的所有节点V_i，i＝1,2,...,n，n为集合M中传感器节点的数量，计算其资源均衡因子k_i，根据k_i从小到大的顺序，步骤四中的节点V_d依次选取V_i作为其下一跳节点，并在V_d与V_i间生成多跳冗余路径，其中选择传感器节点V_t为下一跳优选节点，传感器节点V_t的资源均衡因子为k_t＝min{k₁,k₂,...,k_n}，并生成优选路径e_dt，e_dt表示一条从节点V_d指向节点V_t的边，加入ROUTE_j中，ROUTE_j用来存储当前已生成的从叶子节点V_j到目的节点的路由路径，j用来标识步骤三中当前正在处理的叶子节点V_j；选择其余节点V_q为下一跳备选节点，q＝1,2,...,n,q≠t，并生成多条备选路径e_dq加入ROUTE_j中，备选路径e_dq根据对应传感器节点V_q的k_q值按从小到大的顺序排列，q＝1,2,...,n,q≠t，路径优先级逐渐递减；最后，若V_i在前面的步骤中没有被加入过队列Q，则把V_i按照其k_i从小到大的顺序依次放入队列Q中；

步骤六：取出步骤五队列Q中的第一个传感器节点，若该节点不是数据传输的目的节点，则把该节点加入集合M，执行步骤四，否则表明从步骤三中叶子节点V_j到目的节点的路径已求出，且已保存于ROUTE_j中，j＝1,2,...,k，k为叶子节点总数，此时清空集合M和队列Q，执行步骤三；

步骤七：对于计算得到的ROUTE_j，j＝1,2,...,k，进行如下优化：若对于某一个ROUTE_i中包含的所有路径，存在一个ROUTE_j同样包含这些路径，称ROUTE_i包含于ROUTE_j中，则删除ROUTE_i，只保留ROUTE_j；

步骤八：为优化过后的每一个ROUTE_j分配唯一的路由ID标识ID₁,ID₂,...,ID_k，j＝1,2,...,k，对于ROUTE_j中的每一条路径e_ab，表明传感器节点V_a存在下一跳节点V_b，把ID_j以及V_b分发到V_a的路由表中，下一跳节点包括下一跳优选节点和下一跳备选节点，每个传感器节点的路由表记录分发得到的路由ID以及路由ID对应的下一跳优选节点、备选节点。