一种隧道环境下无线传感器网络能量有效的路由决策方法

1.一种隧道环境下无线传感器网络能量有效的路由决策方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：隧道节点作为源节点发起路由请求RREQ，同时对路由请求帧进行初始化；步骤2：路由节点接收到路由请求RREQ后，对路由请求RREQ进行处理；2.1计算路由表中的决策因子，决策因子包括某一路径的预期传输数、最大剩余能量代价值和能量有效期待传输数；所述预期传输数由公式(1)得出，式中st n 指隧道中某一条链路的预期传输数，ETX i 表示单跳预期传输数；所述最大剩余能量代价值由公式(2)得出，式中se n 指链路节点最大惩罚值，即最大剩余能量代价值，S n 代表隧道中自组织路由生成的路径节点集合，f(E i )指剩余能量代价值；E i 代表隧道无线监测网络中第i个路由节点的剩余能量，i＝1,2，…n，其中n为路由节点总数；所述预期传输数ETX值由公式(3)得出，式中权重λ满足0<λ<1；2.2判断该路由请求RREQ是否重复接收，如果重复接收则先更新最优的反向路由表，再将路由请求RREQ丢弃，如果不是则更新路由请求帧，且更新反向路由表中的E3TX；2.3根据路由请求帧结构中的目的地址判断是否该路由请求指向自己或者节点路由表中已存指向目的节点的路由表项，如果满足条件，则节点丢弃路由请求RREQ，并通过反向路由表发送路由响应RREP，路由响应帧中包含本节点的路由决策值；若不满足条件，则路由节点转发更新的路由请求RREQ；步骤3：路由节点接收到路由响应RREP后，对路由响应RREP进行处理；3.1接收到路由响应RREP的节点先根据路由响应帧里的数据以及节点本地的能量信息计算对应的路由表中决策因子和其他表项；3.2确定路由响应RREP是否重复接收，如果重复接收则丢弃路由响应RREP，否则转发路由响应RREP；3.3判断是否到达源节点，否则更新转发路由响应RREP，是则丢弃路由响应RREP并产生一条反向路由；步骤4：重复步骤3直到路由响应RREP返回源节点，通过路由表产生一条反向路由，这条路由路径就是从源节点到达目的节点的最优路径。 2.根据权利要求1所述的一种隧道环境下无线传感器网络能量有效的路由决策方法，其特征在于，所述节点剩余能量代价值使用公式(4)来计算：式中E i 代表隧道无线监测网络中第i个路由节点的剩余能量，i＝1,2，…n，n为路由节点总数；e表示自然常数。 3.根据权利要求1所述的一种隧道环境下无线传感器网络能量有效的路由决策方法，其特征在于，所述单跳预期传输数由公式(5)得出，式中d i f ，d i r 分别表示正向包成功率，反向包成功率；本方案令反向包成功率d i r ＝1；正向包成功率d i f 可利用下列等式(6)计算获得，其中RSSI为接收到的信号强度指示，RSSI在无线通信过程中由硬件获得，psr为包成功率；e表示自然常数。