一种动态k值分簇路由方法

摘要

本发明提出了一种动态k值分簇路由方法，本发明在每个周期的第1轮划分网络的分簇结构，然后结合当前网络分簇情况和能量分布计算出一个网络有效k值，并在接下来的k轮内保持分簇结构不变，只在簇内进行簇头的更新。k值在每个周期开始时都会重新计算，因此网络周期的轮数是动态变化的；通过动态设置网络分簇周期，可以有效降低不良分簇结构对网络性能的影响，提高网络节点的能量利用率，有效均衡簇内节点的负载。

主权项

一种动态k值分簇路由方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，在监测区域部署基站和传感器节点，传感器节点开始工作并自组织形成无线传感器网络；步骤2，网络中的所有节点向基站发送包括自身位置和剩余能量信息的数据包；基站收集到所有节点的数据包后，计算当前网络中存活节点的剩余能量平均值E_average，并选择节点剩余能量高于E_average的节点作为候选簇头，生成候选簇头集合；步骤3，基站求解最佳分簇方式，同时计算合理的网络有效k值，并将这些信息广播；步骤4，网络中的节点接收到基站广播的分簇信息包后，查找自身所在簇的簇头ID；如果自身ID与所在簇的簇头ID相同，则节点自身当选为簇头，同时节点根据簇头ID遍历分簇消息包，收集簇内所有成员节点的ID信息；如果节点收到分簇信息包后发现自身为普通节点，那么节点进入等待状态，直到收到所在簇的簇头广播消息报文，其中包含簇内各节点的分配时隙，簇内节点从消息报文中获取自身发送数据的时隙；步骤5，进入数据传输的稳定阶段，簇内节点在指定时隙发送自身收集的数据信息给所在簇的簇头，簇头收到所有成员节点发来的数据信息后，将数据进行融合并转发给基站，稳定阶段结束后转步骤6；步骤6，网络已完成一个周期的第1轮，随后进入局部选簇流程，即在接下来的k轮将保持分簇结构不变，只在每个簇内进行簇头更新；局部选簇结束后转步骤7；步骤7，判断网络中节点是否全部死亡，是则结束当前流程，否则转步骤2。