[发明专利]簇头间通信方法及无线传感网络路由装置

说明书

本发明提供一种簇头间通信方法及无线传感网络路由装置，该方法包括计算无线传感器网络中的最优簇头数；在最优簇头数不变的条件下，根据每个节点的剩余能量选举簇头节点，没有成为簇头的节点选择剩余能量低于第一预定值的簇加入；在每个簇头节点向‑汇聚节点发送数据时，根据路由表与该簇头节点下游的所有簇头节点建立虚拟连接，并计算出与该簇头节点下游的所有簇头节点的选中概率值；选择选中概率值最大的簇头作为下一跳转发簇头；建立无线传感器网络中所有簇头间通信路径。本发明提供的簇头间通信方法及无线传感网络路由装置的技术方案，可以在保证网络连通性的同时，保证无线传感网络中能量均衡消耗，延长网络生存时间。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体地，涉及一种簇头间通信方法及无线传感网络路由装置。

背景技术

目前，无线传感器网络(Wireless Sensor Networks，WSN)是新兴学科与传统学科的交叉产物，它涵括了微型传感器、无线通信、低功耗嵌入式、生物等多种领域的高新技术。它是由大量的传感器节点组成的自组织网络，这些节点的能量、计算能力、存储能力都很有限，且因为常被部署在人员难以到达的区域，所以其能量不易得到补充或替换。因此，如何在节点能量有限的基础上，降低节点的能耗直接关系到无线传感器网络的整体性能。

目前常用的节点间通信方法主要有：泛洪通信方法和协商通信方法。泛洪通信方法不需要路径选择与维护的过程，能够以最快速度将数据传递到目的节点，但是采用广播的方法大大增加了网络中节点能耗，降低了网络生存时间。协商通信方法可以确保数据的有效传输，降低与该数据无关的节点的能耗，但是采用协商的方法可能会造成邻节点不需要而远端节点需要此数据的现象出现，使得数据无法正常传递到目的节点。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种簇头间通信方法及无线传感网络路由装置，其可以在保证网络连通性的同时，保证无线传感网络中能量均衡消耗，延长网络生存时间。

为实现本发明的目的而提供一种簇头间通信方法，包括：

计算无线传感器网络中的最优簇头数；

在所述最优簇头数不变的条件下，根据每个节点的剩余能量选举簇头节点，没有成为簇头的节点选择剩余能量低于第一预定值的簇加入；

在每个所述簇头节点向-汇聚节点发送数据时，根据路由表与该簇头节点下游的所有簇头节点建立虚拟连接，并计算出与该簇头节点下游的所有簇头节点的选中概率值；

选择所述选中概率值最大的簇头作为下一跳转发簇头；

建立无线传感器网络中所有簇头间通信路径。

可选的，所述在所述最优簇头数不变的条件下，根据每个节点的剩余能量选举簇头节点，没有成为簇头的节点选择剩余能量低于第一预定值的簇加入的步骤，包括：

判断每个所述节点的剩余能量是否大于能量阈值；

若是，则根据每个节点的剩余能量选举簇头节点，没有成为簇头的节点选择剩余能量低于第一预定值的簇加入；

若否，则计算每个节点的平均最小消耗能量，并根据所述最小消耗能量选举簇头节点，没有成为簇头的节点选择剩余能量高于第二预定值的簇加入。

可选的，在所述若否，则计算每个节点的平均最小消耗能量，并根据所述最小消耗能量选举簇头节点，没有成为簇头的节点选择剩余能量高于第二预定值的簇加入的步骤中，所述每个节点的平均最小消耗能量满足下述公式：