[发明专利]一种基于度自适应调整动态聚合树的方法

摘要

本发明公开了一种基于度自适应调整动态聚合树的方法，其实现步骤是：（1）根据网络中节点的跳数、剩余能量、聚合系数等因素，建立了一种分布的最小聚合树；（2）利用节点的平均度对所建立的树进行拓扑调整；（3）根据节点的剩余能量将节点分为红灯节点、绿灯节点以及黄灯节点，然后再对其进行红灯节点的子节点向绿灯节点转移操作；（4）簇内成员节点将数据发送给簇头节点，簇头节点将收集到的数据与自己感知的数据聚合成一个数据包后，沿着建立的簇间路由将数据发送给网关SINK节点。本发明与现有技术相比，具有可扩展性强、网络生命周期长、延迟低的优点，可用于实现不同规模无线传感器网络的数据收集与传输。

主权项

1.一种基于度自适应调整动态聚合树的方法，在网络中具有网关节点SINK，以及无线传感器节点，其特征在于，所述方法包括以下步骤：（1）在面积为S＝L×L的平面网络区域内，随机抛撒N个同构的无线传感器节点，将所述网关节点SINK布置在网络中心，其中，所述网关节点SINK用于接收并处理整个无线传感器网络收集的数据；（2）根据节点的跳数、剩余能量的感知以及聚合系数，建立网络中节点间的权值模型：（2a）计算网络中每个无线传感器节点的预跳数，假设无线传感器节点ii的通信半径为rad(i)，与SINK节点的距离为dist(i,sink)，定义hop_pre(i)为节点i的预跳数：（2b）根据节点i的实际跳数以及网络中的最大跳数来定义聚合系数，定义hop(i)为节点的实际跳数，hop_max为网络节点的最大跳数，则节点i的聚合系数为：ρ(i)=hop(i)-1hopmax;]]>（2c）确定节点i的权值模型；（3）根据建立的节点之间的权值模型建立从网关节点SINK开始，每次选择一个权值最大的节点加入到当前树中，直到网中的所有节点加入树，采取以下方法对建立的树进行维护：（3a）根据以上建立的树计算每个节点子节点个数的计算，定义为度，即计算每个节点度的大小，然后计算网络中节点的平均度，让每个节点的度向平均度靠拢；（3b）进行树的下一步维护，按照树中节点的剩余能量将其标记为红灯节点、黄灯节点以及绿灯节点，使红灯节点的子节点转移到其通信半径内的绿灯节点来重构树；（4）根据上述建立的树进行数据传输，树中子节点将其收集到的数据传送给父节点，父节点对其自身收集到的数据以及子节点发送到的数据进行聚合操作，然后将聚合到的数据传送给自己父节点；（5）按运行周期进行步骤（3）～（4）进行树的自适应维护，继续进行数据的传送；（6）重复步骤（3）～（5）直至无线传感器网络中出现一定比例的节点能量耗尽，网络生命周期结束。