技術(shù)特征：

1.一種無線傳感網(wǎng)中按需移動sink的多徑地理路由優(yōu)化方法，其特征在于，采用層次化邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分別是鄰居表建立、路徑表建立和路由表建立三個(gè)階段。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線傳感網(wǎng)中按需移動sink的多徑地理路由優(yōu)化方法，其特征在于，網(wǎng)絡(luò)模型為：假設(shè)N個(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn)均勻地隨機(jī)分布在以sink節(jié)點(diǎn)為圓心半徑為l的圓形區(qū)域，節(jié)點(diǎn)的通信半徑為r(r＞0，r＜＜l)。假定所有節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)生成率相同，每單位時(shí)間生產(chǎn)一個(gè)包。節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸率相同，節(jié)點(diǎn)的傳輸功率不變。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線傳感網(wǎng)中按需移動sink的多徑地理路由優(yōu)化方法，其特征在于，能量模型：假設(shè)節(jié)點(diǎn)的初始能量均為E₀，節(jié)點(diǎn)感知、注冊、無線電的傳輸和接收k比特包的總能耗E_dll(k)，由公式(1)計(jì)算。

E_all(k)＝E_sen(l)+E_mem(k)+E_tra(k，d)+E_rec(k) (1)

其中，E_sen(k)表示感知能耗，E_mem(k)表示將感知數(shù)據(jù)讀寫入內(nèi)存的能耗，E_tra(k，d)表示傳輸k比特包的傳輸能耗，d表示傳感器與事件發(fā)生點(diǎn)的距離，E_rec(k)表示接收k比特包的接收能耗。

節(jié)點(diǎn)剩余能量E_rem由公式(2)計(jì)算。

E_rem＝E₀-E_all(k)-E_upd(k) (2)

其中，E_upd(k)表示鄰居表更新的能耗。當(dāng)鄰居表不更新時(shí)，E_upd(k)＝0。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線傳感網(wǎng)中按需移動sink的多徑地理路由優(yōu)化方法，其特征在于，節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的總時(shí)間記為∑t； 節(jié)點(diǎn)的更新周期記為T；移動更新狀態(tài)標(biāo)識記為MFlag；剩余能量為E_rem，成功傳輸k比特?cái)?shù)據(jù)的最低能量記為E_min(k)。該方法的具體步驟如下：

步驟一，鄰居表建立階段：

S1：初始化網(wǎng)絡(luò)配置，sink節(jié)點(diǎn)的MFlag＝false；

S2：若節(jié)點(diǎn)i的∑t＞T，則按照以下步驟建立鄰居表；

a、迭代：由公式(3)計(jì)算節(jié)點(diǎn)i(i＝1)與節(jié)點(diǎn)j(j＝i+1)的距離D；

其中，表示節(jié)點(diǎn)i，在t時(shí)刻時(shí)的位置坐標(biāo)。

b、若D＜＝r，則節(jié)點(diǎn)i廣播REQ消息；

c、若收到REQ消息的節(jié)點(diǎn)是sink節(jié)點(diǎn)，sink節(jié)點(diǎn)檢測其MFlag是否為真，若為真，說明sink進(jìn)行了移動，則重新建立鄰居表，轉(zhuǎn)S5，否則，不更新鄰居表；

d、若收到REQ消息的節(jié)點(diǎn)不是sink節(jié)點(diǎn)，則判斷REQ中節(jié)點(diǎn)i是否滿足條件：E_rem＞E_min，若是，則判斷節(jié)點(diǎn)i是否同時(shí)收到兩個(gè)或兩個(gè)以上的REQ，若是，由REQ中的跳數(shù)信息，按照跳數(shù)從小到大的順序，將節(jié)點(diǎn)加入鄰居表，轉(zhuǎn)S6；否則，轉(zhuǎn)e；

e、按照收到的REQ的時(shí)間順序加入鄰居表，轉(zhuǎn)S6；

f、若REQ中節(jié)點(diǎn)i不滿足條件：E_rem＞E_min，則節(jié)點(diǎn)i不加入鄰居表，i++；

g、若D＞r，i++，轉(zhuǎn)h；

h、若i＜N-1，則轉(zhuǎn)a；否則，轉(zhuǎn)S4；

S3：若節(jié)點(diǎn)i的∑t＜T，則轉(zhuǎn)S4；

S4：判斷MFlag是否為真，若為真，則轉(zhuǎn)S5；否則節(jié)點(diǎn)進(jìn)入休眠或監(jiān)測狀態(tài)；

S5：sink節(jié)點(diǎn)廣播當(dāng)前位置信息和先前的鄰居和當(dāng)前鄰居節(jié)點(diǎn)；鄰居節(jié)點(diǎn)更新鄰居表；

S6：輸出鄰居表NQue；

步驟二，路徑表建立階段：

T1：由S6，按照幾何公式(4)計(jì)算節(jié)點(diǎn)i與sink間的距離D；

T2：若D＜＝r，則通信范圍內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)均發(fā)送ACK消息，若sink節(jié)點(diǎn)收到節(jié)點(diǎn)i的ACK消息，則節(jié)點(diǎn)按照ACK的接收時(shí)間順序加入路徑表隊(duì)列PQue，轉(zhuǎn)T8；否則，說明節(jié)點(diǎn)故障，則節(jié)點(diǎn)i加入禁忌表隊(duì)列TQue，轉(zhuǎn)T8；

T3：若D＞r，則sink通信范圍外的節(jié)點(diǎn)j通過多跳發(fā)送Re ACK包；

T4：若sink收到Re ACK包，則將節(jié)點(diǎn)j按照接收Re ACK的時(shí)間順序加入PQue；否則轉(zhuǎn)T5；

T5：判斷節(jié)點(diǎn)j是否滿足以下兩個(gè)條件：

條件(1)：節(jié)點(diǎn)j的E_rem＜＝E_min

條件(2)：節(jié)點(diǎn)j所在的路徑為“短板”路徑

T6：若滿足，則sink節(jié)點(diǎn)移動，MFlag＝true，轉(zhuǎn)步驟一；

T7：若不滿足，則sink節(jié)點(diǎn)不移動，通過節(jié)點(diǎn)j的鄰居節(jié)點(diǎn)獲取j的信息；

T8：輸出PQue和TQue。

步驟三，路由表建立階段：

R1：由T8得到PQue，若PQue不為空，迭代比較，目標(biāo)函數(shù)值最優(yōu)的路徑加入PQue和TQue；轉(zhuǎn)R2；

R2：輸出路由表RQue；

R3：當(dāng)PQue為空時(shí)，終止迭代，轉(zhuǎn)R4；

R4：調(diào)用步驟二，建立路徑表，若MFlag＝true，則調(diào)用步驟一；否則，轉(zhuǎn)R5；

R5：計(jì)算的鏈路健康指數(shù)η，若η大于鏈路的健康閾值，則按照R2輸出的RQue隊(duì)列路由；否則，轉(zhuǎn)R6；

R6：若路徑p_n是“短板”路徑，則MFlag＝true，sink節(jié)點(diǎn)朝著“短板”路徑移動，并且p_n從TQue中解禁；

R7：若路徑p_n不是“短板”路徑，則MFlag＝false；按照R2輸出的RQue路由。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線傳感網(wǎng)中按需移動sink的多徑地理路由優(yōu)化方法，其特征在于，步驟三中所述的目標(biāo)函數(shù)構(gòu)成由公式(5)、(6)定義：

且滿足：

其中，和分別表示單位時(shí)間路徑p_n上的節(jié)點(diǎn)i傳輸k比 特?cái)?shù)據(jù)的能耗和更新能耗，y_i隨著MFlag值變化，若MFlag＝true，則y_i＝1，否則，y_i＝0。f₂(p_n)表示路徑的重復(fù)度，即路徑p_m和p_n相同節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，f₂(p_n)越小表示路徑越不可替代，即路徑越關(guān)鍵。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線傳感網(wǎng)中按需移動sink的多徑地理路由優(yōu)化方法，其特征在于，該方法將多個(gè)目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)化成單目標(biāo)優(yōu)化問題，即

公式(7)表示從滿足條件路徑集中求出一條路徑p_n，使得單目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)值最大。由于f₂(p_n)可能為0，即為不相交路徑，故公式(7)的分母作加1處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線傳感網(wǎng)中按需移動sink的多徑地理路由優(yōu)化方法，其特征在于，所述的“短板”路徑是對鏈路健康指數(shù)的定義：

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