[发明专利]一种基于布谷鸟算法的LEACH二级分簇路由协议的方法

说明书

本发明公开了一种基于布谷鸟算法的LEACH二级分簇路由协议的方法，包括：S1.向节点广播一级簇首选举信息，选出一级簇首节点和普通节点；S2.一级簇首节点向全部普通节点广播信息，普通节点根据接收到信息的信号强弱选择信号最强的一级簇首节点并加入簇内；S3.筛选一级簇首节点中普通节点数量最多的以及一级簇首节点中距离基站最远的一级簇首节点，并通过布谷鸟算法确定二级簇首节点；S4.普通节点将数据传输至二级簇首节点，二级簇首节点将接收到的数据传送至一级簇首节点；S5.更新所有普通节点的位置信息，并判断二级簇首节点是否为所需的二级簇首节点，若是，则执行步骤S6；S6.计算传输数据的全部节点的能量，并判断该能量是否达到预设阈值，若否，则继续执行S1‑S5。

技术领域

本发明涉及无线传感器技术领域，尤其涉及一种基于布谷鸟算法的LEACH二级分簇路由协议的方法。

背景技术

无线传感器网络WSN(Wireless Sensor Network)的思想自20世纪70年代萌芽，起初使用规模不大，但发现传感器具有很强的环境适应能力来收集外界原始信息，有很好的研究意义；到了20世纪后期，无线传感器技术渐为成熟，具有较强的感应能力、计算能力、通信能力。直到在2003年出现在美国杂志《科技评论》上，该技术掀起了研究的热潮，加拿大、英国、日本等国家也前后开展WSN工作。

无线传感器网络具有高容错性，强自组织能力，自给工作的特征，也越来越多的应用于实际生活中的不同领域，比如在生态环境，反恐事业，医疗卫生，军事防御等，极大的便捷了人们的生活。

在传感器工作时，节点的有限能量是限制无线传感网络发展的主要原因之一，其中数据传输所消耗的能量占的比重较大，先后也有许多专家们从路由算法角度出发降低节点能耗，但传统的路由算法越来越不能满足人们的更大需求，如何提出高效节能的路由算法并使整个无线传感器网路达到能量均衡，使用寿命长的效果变得至关重要。因此，本发明提出了一种基于布谷鸟算法的LEACH分簇路由协议的方法，要解决的技术问题在于簇首的随机选择性导致簇首分布不均匀，易产生“热点“问题，为了尽量减少数据传输时消耗过多的能量，并且时延较大的缺点，实现整个无线传感器网络内节点的能耗均衡，提出了本改进算法来解决该问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种基于布谷鸟算法的LEACH二级分簇路由协议的方法，能够延长全网所有节点的使用寿命，提高网络性能，达到高效的数据传输。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于布谷鸟算法的LEACH分簇路由协议的方法，包括步骤：

S1.向无线传感器节点广播一级簇首选举信息，选出数个一级簇首节点和数个普通节点；

S2.所述数个一级簇首节点向网络中的全部普通节点广播与一级簇首节点相关的信息，所述普通节点根据接收到的数个一级簇首节点广播信息的信号强弱选择信号最强的一级簇首节点并加入所选择的簇内，直到全部普通节点都加入到簇内，则执行步骤S3；

S3.筛选数个一级簇首节点中普通节点数量最多的一级簇首节点以及数个一级簇首节点中距离基站最远的一级簇首节点，将所述筛选出的普通节点数量最多的一级簇首节点以及距离基站最远的一级簇首节点通过布谷鸟算法确定二级簇首节点；

S4.所述普通节点将数据传输至二级簇首节点，所述二级簇首节点将接收到的数据传送至一级簇首节点；

S5.更新所述普通节点数量最多的一级簇首节点以及距离基站最远的一级簇首节点中所有普通节点的位置信息，并判断所述确定的二级簇首节点是否为所需的二级簇首节点，若是，则执行步骤S6；

S6.计算所述传输数据的普通节点、二级簇首节点、一级簇首节点的能量，并根据计算得到的能量判断是否达到预设阈值，若是，则结束数据传输；若否，则继续执行步骤S1-S5。