專利名稱：大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,簡(jiǎn)稱WSN)的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于P2P計(jì)算模式的WSN路由方法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。將此方法應(yīng)用到WSN路由模型中，能提供對(duì)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的支持，同時(shí)提高其網(wǎng)絡(luò)路由效率和平均生命周期。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，消息通過單跳的方式發(fā)送到匯聚節(jié)點(diǎn)(C/S模式)，常導(dǎo)致耗電量快、資源浪費(fèi)、通訊超過監(jiān)測(cè)范圍，從而使網(wǎng)絡(luò)變得不穩(wěn)定、效率低甚至不可用。另一方面，隨著節(jié)點(diǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，P2P邏輯拓?fù)涞木S護(hù)開銷和WSN物理拓?fù)涓兄目刂崎_銷會(huì)迅速增加，分組投遞率下降，導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常工作。隨著分布式移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，規(guī)?；荳SN未來發(fā)展的必然要求，而目前國(guó)內(nèi)外基于P2P理論的WSN研究基本局限于中小規(guī)模。本發(fā)明針對(duì)上述問題，提出基于P2P的大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由模型(Large-scale WSN Routing Model based on P2P，簡(jiǎn)稱 WRMP)，在 WSN 中應(yīng)用 P2P 技術(shù)和多路徑路由技術(shù)，提高大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的平均生命周期和路由效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在大規(guī)模WSN環(huán)境中有效地融合P2P技術(shù)，為提高大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由效率和平均生命周期，提供了基于P2P計(jì)算模式的路由協(xié)議及實(shí)現(xiàn)方法。該方法通過在LEACH協(xié)議上融合結(jié)構(gòu)化P2P算法，使簇首節(jié)點(diǎn)以多跳的方式與基站通信，提高無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性和路由效率，同時(shí)引入最小能耗路徑選擇機(jī)制，保障節(jié)點(diǎn)能耗的均衡，提高大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的壽命。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來解決的本發(fā)明的設(shè)計(jì)目標(biāo)是針對(duì)下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(NGN)的發(fā)展對(duì)大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需求，并配合分布式哈希散列算法建立一個(gè)基于P2P的大規(guī)模WSN路由模型。它設(shè)計(jì)為三個(gè)階段，建立階段在WSN物理拓?fù)涞幕A(chǔ)上，按照改進(jìn)的LEACH協(xié)議輪換選擇機(jī)制選舉出簇首，構(gòu)建P2P網(wǎng)絡(luò)覆蓋層；穩(wěn)定階段運(yùn)行基于DHT的路由算法，產(chǎn)生多路徑路由；路徑選擇階段按照最小能耗路徑選擇機(jī)制發(fā)送信息，最后在Sink節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合。圖I列出了 WRMP模型的基本層次結(jié)構(gòu)。下面從總體上描述WRMP的設(shè)計(jì)原理I、節(jié)點(diǎn)命名機(jī)制 與CAN路由算法相似，WRMP模型將WSN中節(jié)點(diǎn)的MAC地址映射到一個(gè)d維的笛卡爾空間生成相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)(NID)，并存儲(chǔ)相鄰節(jié)點(diǎn)表。不同的是，WRMP模型信息路由的主要目的就是進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的路由和定位，每個(gè)消息查詢鍵值就是節(jié)點(diǎn)的NID，即查詢到消息鍵值也就實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)間的多跳路由。2、基于DHT的路由算法
WRMP模型中應(yīng)用的路由算法(簡(jiǎn)稱為WRMP)是一個(gè)基于WSN的網(wǎng)絡(luò)層路由算法。它采用基于DHT的路由算法，在LEACH協(xié)議的基礎(chǔ)上對(duì)CAN進(jìn)行改進(jìn)。包括節(jié)點(diǎn)命名機(jī)制、P2P網(wǎng)絡(luò)覆蓋層構(gòu)建算法、多路徑路由產(chǎn)生算法、最小能耗路徑選擇算法、路由查詢和維護(hù)算法。本發(fā)明提出了一種支持大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由實(shí)現(xiàn)方法，NS2仿真實(shí)驗(yàn)表明能有效提升網(wǎng)絡(luò)路由效率和平均生命周期。此方法填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外在該領(lǐng)域的空白，必將對(duì)大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生積極的影響。


圖IWRMP模型的基本層次結(jié)構(gòu)；圖2P2P網(wǎng)絡(luò)覆蓋層構(gòu)建算法； 圖3多路徑路由產(chǎn)生示意圖；圖4多路徑路由產(chǎn)生流程圖；圖5單跳/多跳通信機(jī)制示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的具體實(shí)施步驟是通過設(shè)計(jì)基于P2P的大規(guī)模WSN路由模型的路由算法完成的。它是基于WSN的網(wǎng)絡(luò)層路由算法，在LEACH協(xié)議的基礎(chǔ)上對(duì)CAN路由算法進(jìn)行改進(jìn)，運(yùn)行基于DHT的結(jié)構(gòu)化覆蓋層P2P網(wǎng)絡(luò)路由算法，有效實(shí)現(xiàn)了無線傳感器節(jié)點(diǎn)間的通信。下面具體介紹WRMP路由算法的主要設(shè)計(jì)P2P網(wǎng)絡(luò)覆蓋層構(gòu)建算法、多路徑路由產(chǎn)生算法、最小能耗路徑選擇算法、路由查詢算法和路由維護(hù)算法。I、P2P網(wǎng)絡(luò)覆蓋層構(gòu)建算法P2P網(wǎng)絡(luò)覆蓋層構(gòu)建算法工作在WRMP模型建立階段。它在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)涞幕A(chǔ)上構(gòu)建結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)覆蓋層，為在WSN路由協(xié)議的基礎(chǔ)上應(yīng)用結(jié)構(gòu)化P2P路由算法打下基礎(chǔ)。由于在LEACH協(xié)議中，簇首的選舉沒有考慮到節(jié)點(diǎn)的剩余能量，使得選出的簇首可能不是最佳簇首；同時(shí)，LEACH協(xié)議由于沒有考慮節(jié)點(diǎn)的地理位置，離Sink節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)的簇首能量消耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于離Sink節(jié)點(diǎn)近的簇首，容易產(chǎn)生失效節(jié)點(diǎn)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)平均生命周期下降。考慮到這兩方面的問題，新算法將能量消耗因素和節(jié)點(diǎn)地理位置因素考慮進(jìn)來，提出調(diào)整簇首門限值T(n)的計(jì)算方法，如下
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0， n^G其中Eprasmt表示節(jié)點(diǎn)當(dāng)前剩余的能量,而Einitial表示節(jié)點(diǎn)的最初能量,這樣做的目的是為了讓當(dāng)前能量較高的節(jié)點(diǎn)成為簇首的概率增大；Dfarthest表示離Sink節(jié)點(diǎn)最遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)與Sink節(jié)點(diǎn)間的距離,Dn表示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)與Sink節(jié)點(diǎn)間的距離,這樣做的目的是當(dāng)節(jié)點(diǎn)剩余能量小于一半時(shí)，讓距離Sink節(jié)點(diǎn)較近的節(jié)點(diǎn)成為簇首的概率增大。通過這兩方面的改進(jìn)，能夠有效地改善網(wǎng)絡(luò)的健壯性，使得簇首的選取更為合理。新算法在簇首選舉完成后，就開始形成簇，最后構(gòu)建d維笛卡爾空間。P2P網(wǎng)絡(luò)覆蓋層構(gòu)建算法初始化和構(gòu)建過程描述如下，算法流程圖如圖 2。步驟I :每個(gè)節(jié)點(diǎn)計(jì)算自己的當(dāng)前剩余能量和初始能量，向其它節(jié)點(diǎn)廣播其能量信息，并記錄接收到的網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點(diǎn)的能量信息。步驟2 :節(jié)點(diǎn)判斷自己剩余能量是否已經(jīng)小于初始能量的一半，進(jìn)入步驟3 ;否則，進(jìn)入步驟4。步驟3 :節(jié)點(diǎn)通過計(jì)算自己與Sink節(jié)點(diǎn)的相對(duì)距離，結(jié)合自己所剩的能量狀況,解出T(η)值,選舉出離Sink節(jié)點(diǎn)較近且剩余能量較多的節(jié)點(diǎn)成為簇首。步驟4 :節(jié)點(diǎn)通過計(jì)算自己的剩余能量與初始能量比率，解出T (η)值，選舉出剩余能量較多的節(jié)點(diǎn)成為簇首。步驟5 :簇首通知網(wǎng)絡(luò)中其余節(jié)點(diǎn)自己被選為簇首。步驟6:非簇首節(jié)點(diǎn)按照先前設(shè)置好的參考值，例如信噪比、接收信號(hào)強(qiáng)度等，來決定它所要加入的簇，并告知相應(yīng)的簇首。步驟7 :簇首記錄簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，當(dāng)簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)數(shù)達(dá)到預(yù)先規(guī)定的最大值Nmax時(shí)(Nmax = Κ/Ν，K為每輪通信中簇首的數(shù)量，N為網(wǎng)絡(luò)中剩余節(jié)點(diǎn)的數(shù)量)，簇首以廣播方式發(fā)送“飽和”信息。收到此信息后，尚未加入該簇的節(jié)點(diǎn)將選擇其它簇加入。步驟8 :簇首根據(jù)簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的信息產(chǎn)生一個(gè)時(shí)分多址(TDMA)的方案，分配一個(gè)通信時(shí)隙給每一個(gè)簇內(nèi)的節(jié)點(diǎn)。若簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)想給簇首傳送分組，必須等到自己的時(shí)隙。步驟9 :將簇首與Sink節(jié)點(diǎn)的MAC地址按照CAN的散列算法產(chǎn)生d維的笛卡爾空間，構(gòu)建P2P網(wǎng)絡(luò)覆蓋層。2、多路徑路由產(chǎn)生算法多路徑路由產(chǎn)生算法工作在WRMP模型穩(wěn)定階段。它在P2P網(wǎng)絡(luò)覆蓋層構(gòu)建完成后，負(fù)責(zé)在簇首與Sink節(jié)點(diǎn)間產(chǎn)生多路徑路由，保障離Sink節(jié)點(diǎn)較遠(yuǎn)的簇首節(jié)點(diǎn)能夠通過多跳的方式發(fā)送信息，提供對(duì)大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的支持。設(shè)定一個(gè)N個(gè)節(jié)點(diǎn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，笛卡爾空間維數(shù)為d，查詢轉(zhuǎn)發(fā)個(gè)數(shù)為R(R < 2d)，系統(tǒng)多路徑條數(shù)為M。多路徑路由產(chǎn)生的示意圖如圖3。算法具體描述如下步驟I :查詢節(jié)點(diǎn)將Sink節(jié)點(diǎn)的MAC地址Smae通過散射函數(shù)產(chǎn)生一點(diǎn)P (A1, A2,...，Ab)，其中 A1 = hi (Smac)，A2 = h2 (Smac)，…，Ab = hb (Smac)。步驟2 :查詢節(jié)點(diǎn)在2d個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)中選擇最接近點(diǎn)P的R個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)，轉(zhuǎn)發(fā)查詢請(qǐng)求。步驟3 :如果鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)P處在自己負(fù)責(zé)的區(qū)域，說明該鄰居節(jié)點(diǎn)就是Sink節(jié)點(diǎn)，向查詢節(jié)點(diǎn)返回該多跳路徑。步驟4 :其余鄰居節(jié)點(diǎn)通過查詢節(jié)點(diǎn)確認(rèn)上一輪查詢請(qǐng)求結(jié)束后，繼續(xù)選擇最接近點(diǎn)P的R個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)(除去已經(jīng)獲得查詢請(qǐng)求的鄰居節(jié)點(diǎn))，轉(zhuǎn)發(fā)查詢請(qǐng)求。步驟5 :當(dāng)查詢節(jié)點(diǎn)獲得的多跳路徑條數(shù)達(dá)到M時(shí)，查詢結(jié)束；否則，回到步驟3。
步驟6 :去除冗余的路徑，返回M條多跳路徑。 算法流程圖如圖4所示。 LEACH協(xié)議采用單跳通信機(jī)制，在大規(guī)模WSN環(huán)境下，有的簇首無法直接與sink節(jié)點(diǎn)通信，即使能夠通信，也會(huì)導(dǎo)致較遠(yuǎn)簇首消耗大量能量。而WRMP模型應(yīng)用多路徑路由產(chǎn)生算法能夠合理地解決上述問題，下面將針對(duì)單跳/多跳通信模式的能耗給出具體分析。系統(tǒng)模型采用極端分析法給定一個(gè)η個(gè)節(jié)點(diǎn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)由位于同一條直線上的η-I個(gè)節(jié)點(diǎn)和Sink節(jié)點(diǎn)組成,任意兩相鄰節(jié)點(diǎn)間距離為r,節(jié)點(diǎn)A向Sink節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包大小為kbit，不考慮將數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，如圖5所示。依照無線通信能耗模型，LEACH協(xié)議采用單跳通信模式時(shí)，發(fā)送和接收總共需要消耗的能量為
權(quán)利要求
1.一種大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于包括以下算法(1)P2P網(wǎng)絡(luò)覆蓋層構(gòu)建算法在WSN物理拓?fù)涞幕A(chǔ)上，按照改進(jìn)的LEACH協(xié)議輪換選擇機(jī)制選舉出簇首，構(gòu)建P2P網(wǎng)絡(luò)覆蓋層；(2)多路徑路由產(chǎn)生算法運(yùn)行基于DHT的路由算法，負(fù)責(zé)在簇首與Sink節(jié)點(diǎn)間產(chǎn)生多路徑路由，保障離Sink節(jié)點(diǎn)較遠(yuǎn)的簇首節(jié)點(diǎn)能夠通過多跳的方式發(fā)送信息，提供對(duì)大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的支持；(3)最小能耗路徑選擇算法在P2P網(wǎng)絡(luò)覆蓋層的基礎(chǔ)上，負(fù)責(zé)從多路徑路由中選擇最小耗能的路經(jīng)向Sink節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，保障簇首節(jié)點(diǎn)能耗的均衡，提高大規(guī)模WSN網(wǎng)絡(luò)的平均生命周期；(4)路由查詢算法路由查詢過程中啟用節(jié)點(diǎn)路由緩存，將查詢到的路由信息逐步存入本地路由緩存；(5)路由維護(hù)算法路由維護(hù)負(fù)責(zé)當(dāng)節(jié)點(diǎn)加入時(shí)，系統(tǒng)為它分配相應(yīng)的坐標(biāo)空間，當(dāng)節(jié)點(diǎn)退出時(shí)，系統(tǒng)保證空出的區(qū)域能量移交給剩余節(jié)點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于算法⑴包括以下步驟步驟⑴每個(gè)節(jié)點(diǎn)計(jì)算自己的當(dāng)前剩余能量和初始能量，向其它節(jié)點(diǎn)廣播其能量信息，并記錄接收到的網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點(diǎn)的能量信息；步驟(2):節(jié)點(diǎn)判斷自己剩余能量是否已經(jīng)小于初始能量的一半，進(jìn)入步驟(3);否則，進(jìn)入步驟⑷步驟⑶節(jié)點(diǎn)通過計(jì)算自己與Sink節(jié)點(diǎn)的相對(duì)距離，結(jié)合自己所剩的能量狀況，解出T(η)值,選舉出離Sink節(jié)點(diǎn)較近且剩余能量較多的節(jié)點(diǎn)成為簇首；步驟⑷節(jié)點(diǎn)通過計(jì)算自己的剩余能量與初始能量比率，解出T(η)值，選舉出剩余能量較多的節(jié)點(diǎn)成為簇首；步驟(5):簇首通知網(wǎng)絡(luò)中其余節(jié)點(diǎn)自己被選為簇首；步驟(6):非簇首節(jié)點(diǎn)按照先前設(shè)置好的參考值，例如信噪比、接收信號(hào)強(qiáng)度等，來決定它所要加入的簇，并告知相應(yīng)的簇首；步驟(X):簇首記錄簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，當(dāng)簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)數(shù)達(dá)到預(yù)先規(guī)定的最大值Nmax時(shí)(Nmax = Κ/Ν, K為每輪通信中簇首的數(shù)量，N為網(wǎng)絡(luò)中剩余節(jié)點(diǎn)的數(shù)量)，簇首以廣播方式發(fā)送“飽和”信息。收到此信息后，尚未加入該簇的節(jié)點(diǎn)將選擇其它簇加入；步驟(8):簇首根據(jù)簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)信息產(chǎn)生一個(gè)時(shí)分多址(TDMA)的方案，分配一個(gè)通信時(shí)隙給每一個(gè)簇內(nèi)的節(jié)點(diǎn)。若簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)想給簇首傳送分組，必須等到自己的時(shí)隙；步驟(9):將簇首與Sink節(jié)點(diǎn)的MAC地址按照CAN的散列算法產(chǎn)生d維的笛卡爾空間，構(gòu)建P2P網(wǎng)絡(luò)覆蓋層。簇首門限值T(n)的計(jì)算方法如下
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于算法⑵包括以下步驟步驟⑴查詢節(jié)點(diǎn)將Sink節(jié)點(diǎn)的MAC地址Smac通過散射函數(shù)產(chǎn)生一點(diǎn)P (Al，A2，...，Ab),其中 Al = hi (Smac), A2 = h2 (Smac),…，Ab = hb (Smac)；步驟(2):查詢節(jié)點(diǎn)在2d個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)中選擇最接近點(diǎn)P的R個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)，轉(zhuǎn)發(fā)查詢請(qǐng)求；步驟⑶如果鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)P處在自己負(fù)責(zé)的區(qū)域，說明該鄰居節(jié)點(diǎn)就是Sink節(jié)點(diǎn)，向查詢節(jié)點(diǎn)返回該多跳路徑；步驟(4):其余鄰居節(jié)點(diǎn)通過查詢節(jié)點(diǎn)確認(rèn)上一輪查詢請(qǐng)求結(jié)束后，繼續(xù)選擇最接近點(diǎn)P的R個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)(除去已經(jīng)獲得查詢請(qǐng)求的鄰居節(jié)點(diǎn))，轉(zhuǎn)發(fā)查詢請(qǐng)求；步驟(5):當(dāng)查詢節(jié)點(diǎn)獲得的多跳路徑條數(shù)達(dá)到M時(shí)，查詢結(jié)束；否則，回到步驟(3)；步驟(6):去除冗余的路徑，返回M條多跳路徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于算法⑶包括以下步驟步驟⑴分別計(jì)算M條多路徑路由所有中轉(zhuǎn)簇首節(jié)點(diǎn)的權(quán)值和函數(shù)W的值；步驟(2):選擇最大權(quán)值的路徑作為主路徑(即最小能耗路徑)，其余的M-I條路徑作為備用路徑，當(dāng)主路徑失效時(shí)依次采用權(quán)值最大的備用路徑發(fā)送數(shù)據(jù)。權(quán)值和函數(shù)W定義如下
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于算法⑷包括以下步驟步驟(I):根據(jù)產(chǎn)生的掩碼匹配序列在鄰居映射表中查找目的節(jié)點(diǎn)；步驟(2):如果節(jié)點(diǎn)路由表中沒有到鄰居節(jié)點(diǎn)的路由，通過AODV獲取路由，并更新本地路由表；步驟(3):將查詢遞交到下一級(jí)鄰居節(jié)點(diǎn)，直到查詢到目的節(jié)點(diǎn)；步驟(4):目的節(jié)點(diǎn)向源節(jié)點(diǎn)返回查詢到的多跳路徑；步驟(5):源節(jié)點(diǎn)去除返回的多跳路徑中的冗余路徑，計(jì)算此路徑的轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)和返回時(shí)間；步驟￠):當(dāng)本輪查詢時(shí)間達(dá)到多路徑路由發(fā)現(xiàn)時(shí)限時(shí)，終止查詢，統(tǒng)計(jì)源節(jié)點(diǎn)接收到的多跳路徑條數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于算法(5)包括以下步驟 步驟⑴新節(jié)點(diǎn)加入時(shí)，系統(tǒng)中某個(gè)現(xiàn)有的節(jié)點(diǎn)將自己的區(qū)域一分為二，自己保留一半，將另一半分配給新的節(jié)點(diǎn)；步驟(2):節(jié)點(diǎn)退出時(shí)，將其區(qū)域及相關(guān)關(guān)鍵字的數(shù)據(jù)對(duì)移交給其中一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)。如果某個(gè)鄰居區(qū)域可以合并該區(qū)域并產(chǎn)生單個(gè)有效的區(qū)域，任務(wù)完成；反之，則將該區(qū)域移交給區(qū)域最小的鄰居節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)將暫時(shí)負(fù)責(zé)兩個(gè)區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明將多路徑技術(shù)和P2P技術(shù)同時(shí)融入到WSN路由模型設(shè)計(jì)中，在LEACH協(xié)議上融合結(jié)構(gòu)化P2P算法，將能量消耗和節(jié)點(diǎn)地理位置因素加入到簇首選舉算法的設(shè)計(jì)中，使得網(wǎng)絡(luò)分簇和簇首選擇更加合理；采用了多跳通訊機(jī)制，使簇首節(jié)點(diǎn)以多跳的方式與Sink節(jié)點(diǎn)通信，避免了距Sink節(jié)點(diǎn)較遠(yuǎn)的簇首因能量消耗過快，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)平均生命周期下降問題，同時(shí)提高了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性；引入最小能耗路徑選擇機(jī)制，通過計(jì)算路徑的剩余能量和與Sink節(jié)點(diǎn)相對(duì)距離，使數(shù)據(jù)在最小能耗的路徑上發(fā)送，保障了節(jié)點(diǎn)能耗的均衡，有效提高了大規(guī)模WSN路由效率和平均生命周期，為開發(fā)高效、實(shí)用的大規(guī)模WSN路由協(xié)議奠定了基礎(chǔ)。
文檔編號(hào)H04W84/18GK102638862SQ20121005565
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月5日
發(fā)明者孫璐, 張黎, 李衛(wèi)華, 羅樵, 蔣華, 陳愛網(wǎng), 陳靖, 黃聰慧 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍空軍工程大學(xué)