[发明专利]用于无线体域网或能量受限的小型无线传感网络的可靠节能型层次路由实现方法

权利要求书

1.用于无线体域网或能量受限的小型无线传感网络的可靠节能型层次路由建立方法，其特征是：无线体域网或能量受限的小型无线传感网络中，它由以下步骤实现：

步骤一、初始化：Sink节点用洪泛的方法获得网络的初始拓扑结构和各节点所剩余能量信息；

各传感器节点获取自己距离Sink节点所需的跳数信息及邻节点信息；

初始化过程完成后，Sink节点获得整个网络的拓扑信息和各传感器节点的剩余能量信息；每个传感器节点获得其相邻节点及与Sink节点距离信息；

步骤二、Sink节点以功率P_TX广播路由更新信息；

步骤三、每个传感器节点在接收该广播信息，并判断该广播信息的功率P_TX是否小于或等于预先存储的门限值P_thred，如果判断结果为是，则执行步骤三一；如果判断结果为否，则执行步骤三二；

步骤三一、该传感器节点参与簇头竞争，并执行步骤四；

步骤三二、该传感器节点不参与簇头的竞争，而转入收听状态等待接收簇头的广播信息；

步骤四、参与簇头竞争的各传感器向Sink节点发送自己的延时窗长度，再进行计时的同时收听是否有其它节点的竞争广播，若在计时结束后没有收到任何其它簇头的广播信息，则该节点赢得簇头的竞争，并广播包含自身ID的及剩余能量信息；

步骤五、Sink节点在收到簇头的广播信息后，Sink节点记录该传感器节点的唯一ID；同时Sink节点判断是否收到了大于4个簇头广播，如果判断结果为是，则执行步骤五一；如果判断结果为否，则执行步骤五二；

步骤五一、返回步骤四重新进行簇头竞争；

步骤五二、Sink节点记录簇头的信息并进行反馈，并执行步骤六；

步骤六、除簇头外的其它传感器节点判断是否收到了簇头的广播信息，如果判断结果为是，则执行步骤七；如果判断结果为否，则执行步骤六一；

步骤六一、该传感器节点向Sink节点发送握手信号，并执行步骤六二；

步骤六二、Sink节点接收该传感器节点发送的握手信号，完成该传感器节点与Sink节点之间的路由建立；

步骤七、除簇头外的其它传感器节点接收到簇头的广播信息后，将其作为自己的父节点，该传感器节点加入到该簇，成为簇头的子节点；完成一次无线体域网或能量受限的小型无线传感网络的可靠节能型层次路由建立。

2.根据权利要求1所述的用于无线体域网或能量受限的小型无线传感网络的可靠节能型层次路由建立方法，其特征在于步骤七中除簇头外的其它传感器节点接收到簇头的广播信息后，将其作为自己的父节点，该传感器节点加入到该簇，成为簇头的子节点的具体为：

若传感器节点收到1个簇头的广播信息，则执行步骤步骤七一；若传感器节点收到大于1个簇头的广播信息，则执行步骤步骤八一；

步骤七一、将该簇头作为自己的父节点，并发送包含本身节点ID信息请求加入的信号，并执行步骤七二；

步骤七二、作为簇头的节点收到该请求信号后，发送请求允许信号并记录该节点的ID作为自己簇内的子节点，并执行步骤七三；

步骤七三、子节点收到请求允许信号后将簇头节点的ID记录为其路由表中的父节点；

步骤八一、选择功率最强广播对应的簇头作为自己的父节点，并发送包含本身节点ID信息请求加入的信号，并执行步骤八二；

步骤八二、作为簇头的节点收到该请求信号后，发送请求允许信号并记录该节点的ID作为自己簇内的子节点，并执行步骤七三；

步骤八三、子节点收到请求允许信号后将簇头节点的ID记录为其路由表中的父节点。

3.根据权利要求1所述的用于无线体域网或能量受限的小型无线传感网络的可靠节能型层次路由建立方法，其特征在于步骤六建立的无线体域网或能量受限的小型无线传感网络的可靠节能型层次路由的维护方法是：

为了避免作为簇头的节点的能量过度消耗，Sink节点每隔一段时间重新广播更新路由信息，各节点重新进行簇头竞争，上一个周期作为有转发作用的簇头的节点不再参与簇头的竞争；若某个簇头节点没有子节点，则依旧参与簇头的竞争。

4.根据权利要求1所述的用于无线体域网或能量受限的小型无线传感网络的可靠节能型层次路由建立方法，其特征在于步骤四至步骤七及维护过程均在步骤四所述的延时窗长度内完成。