一种无线传感网的分布式分簇组网的方法

摘要

本发明公开了一种无线传感网的分布式分簇组网的方法，通过节点在邻居范围内交互信息，获知局部网络信息，并在此基础上，通过加权的方式计算节点用以竞争簇头的权值，据此进行簇头选举、成簇，由此完成网络的成簇过程。本发明充分利用节点所能掌握的局部网络信息，以加权的方式，获得局部最优的簇头竞争权值，从而达到网络的整体分簇最优化，实现系统的负载平衡。而本发明的节点权值在分簇过程中是动态变化从而可以得到更加优化的分簇结果。本发明与现有的分簇组网方法相比易于实现节点负载平衡，延长网络生存周期，且性能更佳，可以满足不同的应用场景下对网络性能的不同要求，具有较好的适应性和扩展性。

主权项

1.一种无线传感网的分布式分簇组网的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、节点周期性地广播HELLO消息，各节点根据接收到的广播信息建立自己的邻居表，计算出自己的簇头竞争权值Wi，并广播自己的更新了簇头竞争权值Wi的HELLO消息；其中，权值Wi计算公式如下：Wi＝w1Pi+w2Ei+w3Di+w4Qi+w5Δi+...其中，P＝PT/Pmax为节点的发射功率与最大发射功率比值；E＝(Emax-Ecur)/Emax，表示节点消耗的能量与最大能量的比值；D＝|D0-δ|/δ，表示节点度的偏差，其中D0为节点度，在计算时取邻居中非簇头的节点数，δ为预设的簇规模，根据不同的应用环境作调整；Q为节点间的链路质量，可以通过计算通信时的丢包率来表征；$\Delta =\sqrt{\underset{i}{\Sigma }{(x_i-\bar{x})}^2}/\bar{x},$表示节点到其邻居节点的距离的标准差，其中xi为节点到其邻居i的距离，为平均距离；所述的加权系数wj要求满足$\underset{j}{\Sigma }{w}_j=1;$ 步骤2、节点依据自己的权值竞争簇头，在此过程中，节点的权值在动态变化，以保证簇头的选择的局部最优性，在确定了簇头之后，其周围的节点依据权值的顺序向簇头发出加入申请，通过REQ-ACK交互完成成簇过程，周围无簇头或未能加入簇的节点则自己成为簇头，直到所有节点都成为簇成员或者簇头。