[发明专利]一种异构传感网中基于圆环域的节点能耗均衡方法

摘要

本发明公开一种异构传感网中基于圆环域的节点能耗均衡方法。它包括通过对监测区域进行圆环的划分来确定簇头等级，传感网内部署两种不同硬件配置的传感器节点，簇头采用最优单、多跳比例的通信方式。本发明利用传感器节点能耗模型，根据发射不同距离数据包时能量消耗增长速度的不同，并结合单、多跳通信方式的弊益，得到簇头混合通信方式中与监测区域半径相关的单、多跳最优比例，均衡了节点的负载，有效的延长了无线传感器网络的生命周期。

主权项

一种异构传感网中基于圆环域的节点能耗均衡方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤1，监测区域的圆环域划分：首先把传感网的监测区域看成是半径为R的圆域，基站在圆心位置。以基站为圆心把监测区域分为若干个圆环域。并根据簇头节点位置把网络中簇头节点分为若干等级，基站是第0级(level0)；步骤2，簇头路径选择：使用单、多跳结合的通信方式。监测区域划分后，簇头节点都知道自己所属等级，然后每一个簇头节点在上一级中选出最近的簇头作为下一跳节点，即其父节点，第一级簇头的父节点是基站，基站为最高级。单跳通信中，簇头融合收到的信息后直接发给基站，多跳通信中则由簇头经过其父节点一步步转发到基站；步骤3，簇的建立：延续了LEACH协议中定义的“轮”的概念，只是每轮中不再对簇头进行选举，整个网络的生命周期内簇头是固定不变的，超级节点具有较高的能量一直担任簇头。簇的建立以达到最少的通信能耗为标准，簇头通过广播一数据包通知自己是簇头，周围普通节点根据接收到的信号强度申请加入到不同的簇，簇头回复确认加入信息；步骤4，数据传输阶段通信方式的选择：在稳定数据传输阶段，普通节点采集有效信息直接传送到簇头，簇头采用单、多跳结合方式将数据转发到基站。