[发明专利]一种无线传感器网络中基于退避机制的大规模自组网方法

摘要

本发明请求保护一种无线传感器网络中基于退避机制的大规模自组网方法，在入网过程中，网内节点在收到邻居节点组网消息后，通过组网报文在传输过程中的链路质量以及通信开销，计算出自己的退避时间。如果在该退避时间内没有收到其它节点广播的组网消息，则把发送该报文的节点设为自己的父节点，否则重新计算自己的退避时间并选择最短的退避时间作为自己新的退避时间。网内所有节点按照上述组网方式，形成大规模自组网络。本发明中将链路通信开销与退避时间结合到一起，能够根据实际应用环境中链路质量、报文传输过程中的信号强度来动态调整退避系数的大小，从而优化网络结构，达到节能的效果。

主权项

1.一种无线传感器网络中基于退避机制的大规模自组网方法，其特征在于，包括以下步骤：101、预配置阶段：系统进行初始化，基站为网内所有入网节点预配置初始退避调整系数R；同时，基站设置自身的通信开销为LN，网内其它入网节点的通信开销为无穷大；102、组网阶段：(1)基站广播组网消息，组网消息包括节点的ID信息和自身的存储的通信开销字段；(2)基站的邻居节点收到组网消息后，依据该组网消息传输过程中的信号强度S和链路质量Q，计算链路通信开销M；(3)邻居节点依据预配置初始退避调整系数R和评估的链路通信开销参数M，利用公式T＝R×M，计算邻居节点需要进行的退避时间T；(4)邻居节点依据退避时间T执行退避，如在退避时间内收到其他邻居节点的组网消息，便会重新依据新的组网消息执行步骤(2)和(3)，计算新退避时间，并比较新退避时间与原退避时间的大小，若新退避时间大于等于原退避时间，则进行退避时间的更新，继续沿着原退避时间进行退避，执行步骤(4)，反之，则更新退避时间为新的退避时间，执行步骤(4)；若在退避时间结束后，没有收到新的组网消息，邻居节点执行步骤(5)；(5)邻居节点选择对应退避时间最小的广播消息中的ID信息作为自己的父节点，并发送入网请求，同时将自己的通信开销更新为广播消息中的通信开销值加上自己评估的链路通信开销值；(6)完成步骤(5)，邻居节点找到了自己的父节点，而后将组网消息中的ID信息和通信开销字段替换为自己的ID信息和通信开销值，并广播出去，寻求自己的子节点，完成组网消息的广播后，节点处于等待状态，判断在规定时间内是否收到子节点的入网请求，若收到，则完成子节点的寻找，等待子节点汇报链路组建完毕消息，若没有收到，则认为自己已经是叶子节点，并向自己的父节点汇报链路组建完成的消息，完成组网。