[发明专利]面向无线传感器网络的群集-链式混合数据传输方法

权利要求书

1.一种面向无线传感器网络的群集-链式混合数据传输方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)围绕网络终端将整个网络划分为多层次方形结构；

(2)在每个内层区域中使用群集传输方法建立数据传输系统；

(3)在每个外层区域内使用链式传输方法建立数据传输系统；

(4)使用多跳技术将数据由簇头、链头节点传输至网络终端，

所述步骤(1)划分的方法为：

a、按距离网络终端的远近将网络区域分层；

b、将各层沿环向分别划分为若干小区域，

所述步骤(2)建立数据传输系统的方法为：

a、计算内层区域内节点的基本信息，基于各节点的基本信息选定一个无线传感器作为簇头节点；

b、为了缓解簇头节点的数据传输负担，基于节点的基本信息再选择区域内另一个无线传感器作为领导节点；

c、簇头节点和领导节点分别向区域内的所有节点发送广告信号，区域内的普通节点依据接受到广告信号的强度程度，选择将所采集到的数据传输给簇头节点或领导节点；

d、领导节点负责收集并融合邻近节点传输的数据，并把数据传输给簇头节点，

所述簇头节点的选取基于簇头节点函数F_CH，各节点的F_CH通过(1)式计算：

式中，w₁、w₂和w₃为权重系数，它们在(0，1)范围，三个权重系数之和为1；N_deg为节点的度数；E_r为节点的剩余能量；d_BS为节点与网络终端的距离，N_deg可以利用(2)式计算：

N_deg＝n_j/max[n₁，n₂，n₃，...，n_N]                (2)

式中，n_j为节点j周围一定范围内邻近节点的数量，当计算出区域内所有节点的F_CH值后，选取F_CH值最大的节点为该区域的簇头节点，

所述领导节点的选取基于领导节点函数F_LN，除簇头节点外区域内各节点的F_LN通过(3)式计算：

F_LN＝α*E_r+β*N_deg+γ*d_CH                (3)

式中，α，β和γ为权重系数，在(0，1)范围，三个权重系数之和为1；N_deg为节点的度数；E_r为节点的剩余能量；d_CH为节点与簇头的距离，当计算出区域内除簇头节点外所有节点的F_LN值后，选取F_LN值最大的节点为该区域的领导节点，

所述步骤(3)建立数据传输系统的方法为：

a、计算每个外层区域内节点的基本信息，选择一个最靠近网络终端且具有最多剩余能量的无线传感器作为链头；

b、每个外层区域内，实测信息由距离链头最远的节点传递给相邻靠近链头的节点，并一级一级传递至链头，

所述步骤(4)的传输方法为：

a、外层区域的链头节点融合接收到的数据，并将数据传输给内层区域的簇头节点；

b、内层区域的簇头节点融合接收到的数据，并将数据传输至网络终端。