[发明专利]一种无线传感器网络路由方法

权利要求书

1.一种无线传感器网络路由方法，其特征是该方法包括：

步骤1：根据当前节点、邻居节点和汇聚节点间的相对距离建立压力坡降函数，计算公式为：

其中，J(i,a)为节点i与邻居节点a的压力坡降函数值；d(i,a)为节点i到邻居节点a间的距离；nbr(i)为节点i的邻居节点集；P_i和P_a分别为节点i和节点a的压力，计算公式为：

其中，l为节点每次发送的数据量；d(x,s)为节点x到汇聚节点的距离；E_elec、E_fs和E_mp为一阶无线通信能量消耗模型的能耗参数；d₀为一阶无线通信能量消耗模型的距离阈值；

步骤2：利用节点当前缓冲区队列长度及预测流量，建立比阻函数，计算公式为：

其中，A(i,a)为节点i与邻居节点a的比阻函数值；β为节点的负载度门限值，0<β<1；C_a为邻居节点a的负载度值，具体计算方法为：

其中，Q_a为邻居节点a缓冲区的队列长度；Q_max为节点缓冲区的最大容量；Tr_a为邻居节点a下一周期的预测流量，计算公式为：

其中，T为本发明路由方法的执行周期；BN_a和FN_a分别为当前周期邻居节点a的子节点集和父节点集；r_a、r_ia和r_aj分别为节点a下一周期自身产生流量速率的预测值，从节点i到节点a的平均输入流量速率的预测值和从节点a到节点j的平均输出流量速率的预测值，计算方法为：

其中，r_y′为节点a当前周期的流量预测值；n_a、n_ia和n_aj分别为当前周期节点a自身产生数据包数目，进入节点a的数据包数目和离开节点a的数据包数目；ω为流量速率预测的调节参数，0<ω<1；

步骤3：根据已经建立的压力坡降函数和比阻函数构建节点间链路流量模型，流量模型的计算公式为：

其中，Q(i,a)为节点i到邻居节点a的链路流量值；J′(i,a)为J(i,a)的归一化值，其计算公式为其中，J_min(i,a)和J_max(i,a)为节点i到邻居节点a压力坡降的最小值和最大值；

步骤4：选取链路流量最大的邻居节点作为下一跳节点，完成路由的建立。