[发明专利]基于分簇的数据转发方法和数据转发装置

权利要求书

1.一种基于分簇的数据转发方法，用于多个簇头节点中的任一个，所述多个簇头节点包括待转发数据并应用于无线传感器网络，所述无线传感器网络还包括多个移动汇聚节点；其特征在于，所述数据转发方法包括：

将所述无线传感器网络划分为多个子区域；其中，各子区域分别包括一个移动汇聚节点和多个簇头节点；

利用混合蛙跳算法，分别计算所述多个移动汇聚节点在各自子区域内遍历所述多个簇头节点的访问路径；

判断所述各子区域内的访问路径是否相互平衡；

若否，则调整所述各子区域的面积，并执行计算访问路径的步骤；

若是，则将当前各子区域分布结果确定为所述无线传感器网络的分区结果；

基于所确定的分区结果，利用混合蛙跳算法，分别计算所述多个移动汇聚节点在各分区内遍历簇头节点的访问路径；

根据所计算的各访问路径，分别调度所述多个移动汇聚节点遍历各簇头节点并使其分别接收所述各簇头节点发送的所述待转发数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线传感器网络为矩形无线传感器网络；所述移动汇聚节点用于数据采集；

所述将所述无线传感器网络划分为多个子区域的步骤，包括：

以所述矩形无线传感器网络的任一顶点为原点，通过角度均分的方式将所述矩形无线传感器网络划分为多个子区域；

计算子区域平衡因子；其中，所述子区域平衡因子为时间集合中的时间最大值与时间最小值之商；所述时间集合为所述各移动汇聚节点在各自所在子区域内分别完成数据采集所需时间的集合；

将所述子区域平衡因子与预定平衡阈值相比较；

若所述子区域平衡因子小于等于预定平衡阈值，且利用混合蛙跳算法计算所述访问路径的迭代次数小于预定迭代次数，则将当前划分得到的多个子区域作为分区结果。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述将所述子区域平衡因子与预定平衡阈值相比较的步骤之后，所述方法还包括：

若所述子区域平衡因子大于预定平衡阈值，则执行以下步骤：

选取所计算的访问路径中的最长访问路径和最短访问路径；

判断最大子区域和最小子区域是否相邻；其中，所述最大子区域为所述最长访问路径对应的子区域，所述最小子区域为所述最短访问路径对应的子区域；

若是，则向所述最大子区域的方向，调整所述最大子区域与所述最小子区域之间划分线的斜率；其中，所述划分线为对所述无线传感器网络进行子区域划分的直线。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述判断最大子区域和最小子区域是否相邻的步骤之后，所述方法还包括：

若否，则判断所述最大子区域和所述最小子区域是否处于所述无线传感器网络的边缘；

若所述最大子区域和所述最小子区域均处于所述无线传感器网络的边缘，则向所述无线传感器网络的边缘的方向调整划分出所述最大子区域的划分线的斜率，并且向远离所述无线传感器网络的边缘的方向调整划分出所述最小子区域的划分线的斜率。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述若否，则判断所述最大子区域和所述最小子区域是否处于所述无线传感器网络的边缘的步骤之后，所述方法还包括：

若所述最大子区域处于所述无线传感器网络的边缘、所述最小子区域未处于所述无线传感器网络的边缘，则向所述无线传感器网络的边缘的方向，调整划分出所述最大子区域的划分线的斜率；或者，

若所述最小子区域处于所述无线传感器网络的边缘、所述最大子区域未处于所述无线传感器网络的边缘，则向远离所述无线传感器网络的边缘的方向，调整划分出所述最小子区域的划分线的斜率。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述若所述最大子区域处于所述无线传感器网络的边缘、所述最小子区域未处于所述无线传感器网络的边缘，则向所述无线传感器网络的边缘的方向，调整划分出所述最大子区域的划分线的斜率的步骤，包括：

将与所述最小子区域相邻的两个子区域中具有较大访问路径的子区域确定为第一较大子区域；

向所述无线传感器网络的边缘的方向，调整所述最小子区域与所述第一较大子区域之间的划分线的斜率。