[发明专利]一种适用于地铁隧道的非均匀分簇路由方法

摘要

本发明涉及一种适用于地铁隧道的非均匀分簇路由方法，该方法运行于地铁隧道内壁上设置的汇聚节点和传感器节点，该方法具体包括隧道三维空间模型的建立步骤；基于固定节点的网络初始化步骤；基于节点剩余能量和节点位置的分簇形成步骤；基于网络服务质量QoS、节点剩余能量、节点位置的簇间多跳路由建立步骤。与现有技术相比，本发明采用基于节点剩余能量和簇半径的簇头竞争算法以完成非均匀分簇，综合考虑簇结构、节点剩余能量和链路误码率以优化超长线状中的多跳路径。

主权项

一种适用于地铁隧道的非均匀分簇路由方法，其特征在于，该方法运行于地铁隧道内壁上设置的汇聚节点和传感器节点，该方法具体包括：隧道三维空间模型的建立步骤；基于固定节点的网络初始化步骤；基于节点剩余能量和节点位置的分簇形成步骤；基于网络服务质量QoS、节点剩余能量、节点位置的簇间多跳路由建立步骤；所述的网络初始化步骤具体为：汇聚节点广播“Init_All”信息，所有传感器节点逐级更新其邻居节点表，所述的邻居节点表保存的信息包括：本节点ID、节点剩余能量和所有邻居节点信息；所述的分簇形成步骤具体为：1)选取候选簇头：根据所有传感器节点剩余能量及设定的候选簇头比例系数，选取若干个高剩余能量的节点作为候选簇头节点，并对每个候选簇头节点设置一个簇半径，将非候选簇头节点称为普通节点；2)选取簇头：201)所有候选簇头节点根据其邻居节点表和簇半径，计算每个候选簇头节点的DTi，标记最小DTi对应的候选簇头节点为簇头，把簇半径范围内的所有传感器节点标记为候选簇内节点；所述的DTi指候选簇头节点与其簇半径范围内所有传感器节点的距离平方和的平均值；202)剩余候选簇头计算DTi，并确定簇头和候选簇内节点；203)直到计算到设定簇头数为止；3)成簇：簇头在其簇半径内广播本节点的ID，接收到ID的传感器节点按先后顺序记录ID，并从中选择信号强度最大的ID，向此ID对应的簇头发送请求成为簇内成员信息和自己的ID；未收到簇头ID的传感器节点自动变为簇头。