[发明专利]一种基于自组网的分簇路由方法

说明书

技术领域

本发明涉及自组网领域，特别是涉及一种基于自组网的分簇路由方法。

背景技术

无线自组网又被称为AdHoc网络，意为“为某种目的设置的，特别的，专门的”的意 思，是指一组带有无线收发信装置的移动节点组成的多跳临时性自治网络。从整体上看，关 于无线自组网的研究已经开始很长时间了，对于路由协议各层的研究，国内外也产生了大量 成果。关于无线自组网的路由协议算法目前有很多，根据不同的分类原则划分：

(1)按照路由发现策略分类

①主动路由，如CGSR、DSDV等；

②被动路由，比如AODV、DSR、TORA、ABR等；

(2)按照网络逻辑结构分类

①平面路由，如Flooding、Gossiping、SPIN、DD等；

②分簇路由，如leach、Cluster-Tree、DCHS、TEEN等。

这些路由算法各有优缺点，比如：主动路由时延小，但是算法不收敛；被动路由节点开 销小，网络载荷小，但是有延时，在网络变化快的情况下容易出现通信中断；平面路由网络 流量资源均匀分布，算法简单，但是可扩展性差；而分簇路由可扩展性强，但是算法复杂， 结构复杂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于自组网的分簇路由方法，优化自 组网形成过程，便于管理与配置，减小组网内节点通信失败率。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于自组网的分簇路由方法，其特征 在于，包括以下步骤：

S1，初始化：初始化无线自组网中的节点，为每个节点设置其自身的最大通信距离L_max；

S2，广播身份信息帧：每个节点向其周边节点广播自己的身份信息帧，同时也接收周边 节点发出的身份信息帧，节点解析收到的身份信息帧，计算本节点与其周边节点之间的距离， 并判断该距离是否在所定义的最大通信距离L_max内，若是，则将该周边节点的信息存入本节 点的周边节点信息列表中，否则对该周边节点的信息执行扔包处理；

所述身份信息帧包括参数Num_inside和参数V_{off_cen}，参数Num_inside表示本节点在最大通信距 离L_max内的周边节点的个数，参数V_{off_cen}表示在最大通信距离L_max内本节点与周围节点的距 离的平方和；

S3，选择簇头节点：节点根据其周边节点信息列表向周边节点发送簇头参选广播帧，周 边节点接收到簇头参选广播帧后，根据节点的参数Num_inside和参数V_{off_cen}选择出簇头节点，包 括最优簇头和次优簇头；

S4，自组成簇：非簇头节点向其簇头节点发送簇头选举结果帧，簇头节点根据节点间的 距离和自身簇容量，由近至远地向非簇头节点发送同意入簇帧，使非簇头节点成为簇成员， 自组成簇，当簇头节点的簇容量达到上限时，向剩下的非簇头节点返回拒绝入簇帧，该剩下 的非簇头节点再向次优簇头发送簇头选举结果帧请求入簇。

本发明中，所述身份信息帧主要包括节点坐标信息、安全距离、成簇标识和簇头标识， 所述成簇标识包括参数Num_inside，所述簇头标识包括参数V_{off_cen}。

本发明中，所述周边节点信息列表中存储的信息包括周边节点的身份ID号信息、周边节 点的坐标信息、周边节点与本节点的距离信息、是否成簇信息和是否为簇头的信息。

本发明中，所述簇头参选广播帧主要包括本节点身份ID号、目标节点的身份ID号、本 节点成簇标识和本节点簇头标识。