[发明专利]基于跨层的无线传感器网络节能方法

摘要

一种基于跨层的无线传感器网络节能方法，从无线传感器网络的MAC层和网络层出发，综合考虑这两层对无线传感器网络能耗问题的影响，它首先从MAC层收集有关的信息，来为无线传感器网络中的每个节点构造和维护邻居表。接着，它利用每个节点的邻居表和从MAC层收集的有关信息来为无线传感器网络中每个节点发现到目的节点(即汇聚节点)能量消耗最少的路由，由此构建每个节点的路由表。最后，利用已建立的路由表，把数据分组从源节点转发到目的节点(即汇聚节点)。在数据分组转发的过程中根据路由信息决定节点的工作方式，同时解决了MAC层所存在的碰撞、串音等能耗问题。

主权项

1.一种基于跨层的无线传感器网络节能方法，其特征包括以下步骤：1)邻居表的维护，所述邻居表的维护是为无线传感器网络中的每个节点发现邻居节点，其中，无线传感器网络中的节点i以若干个不同级别的数据传输功率向无线传感器网络广播数据分组，当无线传感器网络中的其它节点收到这些数据分组后，分别从物理层取得对应的接收信号强度指数(RSSI)，并把它封装在数据分组中返回给节点i，节点i根据传回的包含接收信号强度指数(RSSI)的数据分组的数量来确定哪个节点是它的邻居节点，同时节点i在MAC层利用邻居节点传回的数据分组中接收信号强度指数(RSSI)值来计算两个节点之间能成功传输数据的最小传输功率，把该最小传输功率和邻居节点的编号填入邻居表中；2)路由表的建立，所述路由表的建立是为无线传感器网络中的每个节点建立到汇聚节点(即目的节点)的路由信息，其中，无线传感器网络中的每个节点收到邻居节点发来的路由信息时，计算自身通过该邻居节点到汇聚节点(即目的节点)的能量开销，然后与该节点路由表中已存在的那些表项中到目的节点的能量开销比较，如果该能量开销值比路由表中已存在的小，那么就把该邻居节点作为该节点到目的节点所经过的下一跳节点，更新路由表，并把该信息转发给它的邻居节点；3)数据转发，所述的数据转发是数据源节点利用路由表的建立步骤中建立的路由表，把数据分组传输到汇聚节点(即目的节点)，当数据分组到达网络中的每个节点时，该节点从自己的路由表中选择下一跳节点，把数据分组转发给下一跳节点，当数据分组从一个节点转发到它的下一跳节点的过程中，如果下一跳节点处于睡眠状态，则唤醒它接收数据分组。