基于无线传感器能量信息的网络负载平衡方法

摘要

基于无线传感器能量信息的网络负载平衡方法：(1)Sink广播能源报告消息；(2)节点收到Sink的能源报告后，更新和维护本地负载转发表；(3)计算各转发节点所应承担的负载分配比例和各节点需要承担的负载；(4)当本地节点相对转发节点距离汇聚节点更远或者和转发节点互为同层兄弟节点时转发该消息；(5)用自身能源信息修改消息中的各字段值，向除了转发节点外的所有下层邻居节点或同层兄弟节点转发该消息；(6)所有节点收到能源报告消息时，停止此消息的转发；(7)单个周期内能源报告消息转发完毕后，反向使用能源报告消息的传播路径逐跳地建立从传感节点到汇聚节点Sink的负载汇聚路由；(8)汇聚节点Sink周期性地发起能源报告消息，完成传感数据的分配及其汇聚的过程。本发明解决了大规模无线传感器网络负载平衡及网络生存周期的问题。

主权项

1、基于无线传感器能量信息的网络负载平衡方法，其特征在于包括能源报告消息转发和负载汇聚过程两个部分，其具体步骤如下：(1)终端用户通过无线链路控制汇聚节点发起能源报告消息的动作，汇聚节点Sink向全网广播能源报告消息，所述的能源报告消息包括转发节点的编号、消息类型、剩余能量、能耗比、跳数、时间戳字段；(2)网络中的其它节点收到汇聚节点Sink发来的能源报告消息后，更新和维护本地负载转发表，所述的本地负载转发表中的每个表项是由转发节点的编号、消息类型、剩余能量、能耗比、跳数、时间戳字段组成；(3)根据本地负载转发表表项中的剩余能量和能耗比计算各转发表项中的各转发节点所应承担的负载分配比例；(4)根据步骤(3)中计算的负载分配比例，将本地节点的负载按照负载分配比例分别传送到对应的上层各节点中，并计算各节点需要承担的负载；(5)按照上述步骤(2)、(3)、(4)完成本地节点负载的分配后，需要根据能源报告消息中的跳数字段决定是否转发该消息，只有当本地节点相对转发节点距离汇聚节点更远或者和转发节点互为同层兄弟节点时，才转发该消息；(6)若本地节点决定转发能源报告消息，首先需要用自身能源信息修改消息中的各字段值，然后向除了转发节点外的所有下层邻居节点或同层兄弟节点转发该消息；(7)节点可能会收到多个邻居节点发来的能源报告消息，当网络中的所有节点都收到能源报告消息或一次能源报告周期结束时，停止此消息的转发；(8)单个周期内能源报告消息转发完毕后，反向使用能源报告消息的传播路径逐跳地建立从传感节点到汇聚节点Sink的负载汇聚路由，完成一个周期内传感数据的收集；(9)汇聚节点Sink周期性地发起能源报告消息，所有节点重复执行上述步骤(2)-步骤(7)，从而完成传感数据的分配及其汇聚的过程。