[发明专利]一种基于梯度的能量有效非均匀分簇数据转发方法

摘要

本发明公开一种无线传感器网络中基于梯度的能量有效非均匀分簇数据转发策略设计方法。由于现有基于均匀分簇技术的数据转发策略中，簇头节点组成的骨干网络实现多跳路由带来了一个能量消耗不均衡问题，即靠近基站的簇头节点由于转发大量数据而负载过重，过早耗尽能量而失效，导致网络分割，缩短了网络存活时间。因此，本发明在梯度模型上运行簇机制，通过非均匀成簇和基于节点能量、非簇头节点数目、节点相对位置的低梯度关键节点的动态选择，以提高簇间通信的能量有效性为目标完成数据转发。本发明所提出的设计方法能够在均衡节点间能量消耗的同时，降低网络能量开销，达到了提升网络资源利用率及最大化网络存活时间的目的。

主权项

一种基于梯度的能量有效非均匀分簇数据转发方法，其特征在于，网络中的节点根据各自的梯度值计算簇半径，根据节点剩余能量以及簇头与非簇头节点的相对位置选取簇头；基于节点剩余能量、非簇头节点数目、节点间相对位置的低梯度关键节点动态选取下一跳中继节点；非簇头节点周期性传播数据给簇头节点，簇头节点将其聚合成一个单一的固定长度的数据包，根据成本代价函数在下一跳节点集合中选择成本代价函数最小的中继节点进行数据转发。