专利类型：发明专利
语 言：中文
申 请 号：CN201310274834.7
申 请 日：20130702
发 明 人：江禹生李萍
申 请 人：重庆大学
申请人地址：400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号
公 开 日：20160203
公 开 号：CN103298032B
代 理 人：唐开平
代理机构：重庆大学专利中心 50201
摘 要：本发明公开了一种无线传感器网络中的节点能耗均衡方法。它包括以下步骤：步骤1，获得网络中每个节点到基站的距离：基站根据网络规模算得最优跳数和最优簇数目，网络中所有节点计算自己到基站的距离![]()
；步骤2，确定本轮循环的能量阈值；步骤3，簇的建立：候选簇头的剩余能量大于能量阈值，则成为簇头，非簇头节点根据![]()
加入不同的簇；步骤4，稳定传输：簇内节点以单跳方式把数据发送到簇头，簇头采用单、多跳相结合的方式将数据转发到基站。所以本发明具有如下的优点：能使各节点能耗均衡，有效延长网络的寿命。
主 权 项：一种无线传感器网络中的节点能耗均衡方法，其特征是，包括以下步骤：步骤1，获得网络中每个节点到基站的距离：基站根据网络规模算得最优跳数和最优簇数目，然后向全网广播包括跳数消息、簇数目消息和候选簇头概率p的基站消息；网络中所有节点接收基站的消息，根据收到的广播消息的RSSI计算自己到基站的距离dto_sink；其中：网络最优跳数nopt由下式算得：![]()
式中，En?hop为一个数据包数据经过n跳传输所消耗的能量，d＝D/n，k是一个数据包长度，D是簇头距离基站的距离，n为跳数，d为簇头之间的平均距离，传输距离阈值![]()
εfs、εmp分别为功率放大器射频参数，Eelec为发送和接收1bit数据发送电路和接收电路所消耗的能量，εfsd2和εmpd4分别为传输距离小于d0和大于等于d0时每放大1bit数据放大器消耗的能量；ETx(k,d)是指一个传感器节点发送k?bit的数据包到距离为d的另一个传感器节点所消耗的能量；ERx(k)是指节点接收k?bit数据包消耗的能量；网络最优簇数目![]()
式中，M为正方形监测区域的边长，N为传感器节点数目，dCH?to?CH为簇头与相邻其他簇头之间的平均距离；步骤2，确定本轮循环的能量阈值：网络中所有节点以概率p当选候选簇头，未当选的节点关闭无线通信模块，进入睡眠状态，直到簇头选举结束，候选簇头计算本轮循环的能量阈值；本轮循环的能量阈值Eth由下式确定：![]()
式中，r为运行轮数，L为网络预计要运行的轮数，E0为节点的初始能量；步骤3，簇的建立：候选簇头比较本身剩余能量与能量阈值的大小，若自己的剩余能量大于能量阈值，则成为簇头，最终簇头广播自己是簇头并唤醒睡眠节点的消息；非簇头节点根据cost(j,i)加入不同的簇；所述![]()
式中，γ表示权重，![]()
表示节点j到簇头i的距离，di?to?Sink表示簇头i到基站的距离，R为节点传输半径，N为传感器节点数目，mopt为网络最优簇数目，NCHi表示簇头节点i的一跳邻居数；步骤4，稳定传输：簇内节点以单跳方式把数据发送到簇头，簇头进行数据融合，然后查询路由表，采用单、多跳相结合的方式将数据转发到基站。
关 键 词：
法律状态：授权
IPC专利分类号：H04W28/08(2009.01)I;H04W52/02(2009.01)I;H04W84/18(2009.01)I
