一种基于等边三角形剖分模型的无线传感器网络中路由方法

摘要

本发明公开了一种基于等边三角形剖分模型的无线传感器网络中路由方法，该路由方法采用等边三角形剖分模型对区域网络进行剖分，然后为源节点选取一个三角形顶点作为路由路径获取中的虚拟源节点。在剖分后的网络中，对虚拟源节点和其他三角形顶点采用贪婪策略进行路由计算从而获取虚拟路由路径，最后为每个虚拟中间节点选择一个代表节点，从而得到实际的路由路径。本发明采用等边三角形剖分模型可以对区域网络实现全覆盖剖分，而且在全覆盖条件下相对于正方形剖分模型提高了8％～15％的覆盖率。

主权项

1.一种基于等边三角形剖分模型的无线传感器网络中路由方法，该路由是为了将信息从源节点经过多个中间节点发送到目标节点的过程，其特征在于该路由方法包括有下列路由步骤：步骤一：基于等边三角形剖分模型的区域网络剖分在一个由大量无线传感器节点构成的无线传感区域网络中，令每个传感器的感知半径记为r；采用边长为来构成等边三角形，并利用该等边三角形对所述的无线传感区域网络进行剖分；步骤二：选取虚拟源节点在步骤一剖分后的区域网络中，以源节点为圆心，为半径做第一圆；选择落在该第一圆内的等边三角形顶点作为虚拟源节点；步骤三：虚拟路由路径获取虚拟路由路径的获取包括有下列解析步骤：解析步骤A)，把虚拟源节点与目的节点连接成一条直线，选取虚拟源节点所在的等边三角形中与该直线夹角最小的三角形的边，并把该边的另一顶点作为虚拟路由路径的虚拟中间节点；解析步骤B)，将当前选择的虚拟中间节点与目的节点连接成一条直线，选取与该虚拟中间节点所在的等边三角形中与该直线夹角最小的三角形边，并把该边的另一顶点作为虚拟路由路径的下一个虚拟中间节点；解析步骤C)，判断最后选取的虚拟中间节点与目的节点是否在同一三角形中，若是，则转到解析步骤D)；若不是，重复执行解析步骤B)；解析步骤D)，由于虚拟路由路径中的当前虚拟中间节点与目的节点同处同一等边三角形中，直接将目的节点作为路由路径的下一跳；步骤四：选取代表节点(a)依据步骤三中所获取的虚拟路由路径中的虚拟中间节点为等边三角形的顶点，并以该虚拟中间节点为圆心，为半径做第二圆；(b)选取出落在该第二圆内的剩余电量最多的一个传感器节点作为代表节点RPT，且该代表节点RPT处于工作状态； (c)该第二圆内的其它传感器节点各自选取一个随机时间t进入休眠状态，其中随机时间t的单位为s；步骤五：实际路由路径获取从源节点开始，连接各个代表节点至目的节点构成了实际路由路径；步骤六：数据传输及实际路由路径维护在数据传输的过程中，处于工作状态的传感器节点的能量逐渐消耗，同时区域网络中有大量节点处于休眠状态；在此种状态下，采用如下休眠策略来对步骤五获取的实际路由路径进行维护：过程a)，对任一处于休眠状态的节点记为SLP，SLP选定的随机时间记为t_i，在t_i结束后，该节点自我唤醒进入工作状态；过程b)，SLP自我唤醒后，通过检测RPT的电量，若RPT的电量高于设定电量，则SLP重新进入休眠状态；若RPT的电量低于设定电量，则SLP替代RPT作为新代表节点，执行代表节点的工作；而RPT进入退休状态不再使用。