[发明专利]一种CWSN中基于蚁群的非均匀分簇APTEEN路由方法及网络系统

摘要

本发明公开了一种CWSN中基于蚁群的非均匀分簇APTEEN路由方法及网络系统，该路由方法包括以下步骤：认知节点进行频谱感知；计算候选簇头概率；判断候选簇头概率是否大于预设概率，是则令第i个节点为候选簇头；判断候选簇头的剩余能量是否大于竞争半径范围内候选簇头的剩余能量，是则使i成为簇头；判断认知节点是否与簇头具有公共信道；在认知节点与簇头具有公共信道时，认知节点请求加入邻近的簇头；判断传输的数据是否满足硬阈值、软阈值，是则通过认知节点将数据传输至簇头；在数据传输至簇头后，簇头将数据经多跳传输至基站。本发明采用非均匀分簇算法，降低靠近基站的簇头的任务量，延长网络生存周期，减少死亡节点数。

主权项

1.一种CWSN中基于蚁群的非均匀分簇APTEEN路由算法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤S1，通过认知节点进行频谱感知；步骤S2，计算候选簇头概率；步骤S3，判断所述候选簇头概率是否大于一个预设概率；在所述候选簇头概率大于所述预设概率时，执行步骤S4，令第i个节点为候选簇头，并在竞争半径内广播竞争簇头信息；步骤S5，判断第i个候选簇头的剩余能量是否大于竞争半径范围内其他候选簇头的剩余能量；在第i个候选簇头的剩余能量大于所述竞争半径范围内候选簇头的剩余能量时，执行步骤S6，使i成为簇头，并广播竞选成功消息；步骤S7，在簇头广播所述竞选成功消息后，如果节点与簇头有相同信道，则发送请求加入消息；在簇建立完成后，使簇头广播硬阈值、软阈值、计数时间以及TDMA时隙表；在所述候选簇头概率不大于所述预设概率或第i个候选簇头的剩余能量不大于所述竞争半径范围内候选簇头的剩余能量时，执行步骤S8，使未成为候选簇头的节点等待簇头广播的竞选成功消息；步骤S9，在接收所述竞选成功消息后，判断所述感知节点是否与簇头具有公共空闲信道；在所述认知节点与簇头具有公共空闲信道时，执行步骤S10，使所述认知节点加入该簇头，并等待对应的簇头广播所述硬阈值、所述软阈值、所述计数时间以及所述TDMA时隙表；在所述认知节点与簇头没有公共空闲信道时，执行步骤S1；步骤S11，采集传输数据，判断所述传输数据是否满足硬阈值、软阈值；在所述传输数据满足硬阈值、软阈值时，执行步骤S12，通过所述认知节点将传输数据传输至簇头；在所述传输数据不满足硬阈值、软阈值时，执行步骤S13，判断时间间隔是否超出计数时间；在所述时间间隔超出所述计数时间时，执行步骤S14，将所述传输数据直接传输至基站；在所述时间间隔未超出所述计数时间时，执行步骤S12；在所述传输数据传输至簇头后，执行步骤S15，使簇头通过蚁群算法将所述传输数据经多跳传输至基站。