基于LEPS的双向能量均衡无线传感网路由方法

摘要

本发明提供一种基于LEPS的双向能量均衡无线传感网路由方法，该方法在LEPS路由协议的基础上增加下行路由，支持汇聚节点对其它节点的查询和控制，此外，该方法对LEPS路由协议的选路依据进行了改进，在跳数和数据链路质量的基础上引入了剩余能量，改善了网络的负载均衡。该方法增加了下行路由，实现了汇聚节点对普通节点的控制，扩展了路由协议的应用范围。下行路由的实现基于上行路由，实现简单，额外控制信息少，能够有效节约资源。将跳数、链路质量和节点剩余能量结合起来同时考虑作为父节点选择的依据，实现了同一梯度节点的负载均衡，避免个别节点因负载过重而过早失效，延长了整个网络的生命周期。

主权项

一种基于LEPS的双向能量均衡无线传感网路由方法，其特征是：包括以下步骤：第一步，建立上行路由：步骤101：节点上电后，进行网络初始化；步骤102：初始化完成后，节点周期性广播状态信息；状态信息包括节点编号，跳数，链路质量和剩余能量；步骤103：节点以跳数、链路质量和剩余能量为依据选择父节点；选择方法为首先根据跳数最小的原则选出候选父节点，当有多个候选父节点时；利用状态信息中的链路质量和剩余能量计算出传输期望值，然后根据传输期望值最大的原则从候选父节点中选出父节点；第二步，建立下行路由：步骤104：节点在选择了父节点以后，即生成一个下行路由包，下行路由包包括一个路径字段，路径字段的长度等于网络的纵深；路径字段初始化为0；步骤105：节点将下行路由包发送给父节点，父节点收到下行路由包后，在路由包的路径字段填入自己的节点编号，然后转发给该父节点的父节点；步骤106：重复步骤305，直到下行路由包转发到汇聚节点，此时，下行路由包中记录了节点到汇聚节点的路径，汇聚节点将下行路由包中的信息存入到自己的路由表中，即创建了到节点的下行路由；第三步，数据的转发：步骤107：节点产生的数据按照上行路由生成的路径逐跳上传至汇聚节点；步骤108：汇聚节点产生的命令按照路由表中的下行路径逐跳下达至目标节点。