CN101442787B - 一种基于功率控制的无线传感器网络节能路由方法 - Google Patents

Abstract

一种基于功率控制的无线传感器网络节能路由方法，本发明涉及节点与邻居最优通信功率的建立、能量最优路由的建立等内容。针对无线传感器网络节点无线通信模块能量消耗最大的特点，本发明提供了一种功率控制方法使得节点间通信功率最小，并在此基础上设计一种基于AODV路由协议的考虑多条路径总消耗，并选择最小功率消耗那条路径作为数据传输的节能路由协议，该协议能在能量受限的无线传感器网络中很好地节约能量。

Description

一种基于功率控制的无线传感器网络节能路由方法

技术领域

本发明涉及无线路由器网络技术，特别涉及基于功率控制的无线传感器网络高效节能的路由方法。

背景技术

近年来，无线传感器网络(Wireless Sensor Networks，WSN)引起了全世界范围的广泛关注，它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，是多学科高度交叉、新兴前沿的研究领域。WSN是由部署在监测区域内的大量微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统。传感器节点监测的数据沿着其它传感器节点逐跳地进行传输，在传输过程中监测数据可能被多个节点处理，经过多跳后路由到协调者，最后通过互联网或无线网络达到服务器。用户通过服务器对传感器网络进行配置和管理。无线传感器网络将逻辑上的信息世界与客观上的物理世界融合在一起，改变了人类与自然界的交互方式。

与无线自组织网络(mobile Ad Hoc network)相比除具有分布式、节点自组织性、拓扑变化、多跳路由等特点外，还具有节点能力受限、可靠性差、部署规模大、密度高等特性，从而无线传感器网络不同于传统网络的特点给传感器网络的设计与实现提出了新的挑战：(1)低能耗，无线传感器网络长期在无人值守的状态，给传感器节点充电或换电池非常困难；(2)低成本，传感器网络节点通信、计算和存储能力有限，要求开发较低资源开销的通信协议；(3)节点冗余，通常在检测区域内部署大规模的传感节点来减少不可靠，但冗余的节点造成数据包碰撞的几率增大，误码率增加，降低节点间通信效率；(4)协作，节点间需要交换信息，共同实现对目标、事件进行汇总、处理。

在传感器网络诸多应用中，无线传感器网络节点规模大，体积小，通常携带十分有限的电池，部署区域环境复杂，甚至人员无法到达，采用人工的方式更换节点电池来补充能源是不现实，因此必须尽量减少节点的能量消耗，有效延长节点的工作时间和网络的整体寿命。根据无线传感器网络的特点，设计新的协议、算法和节能策略来减少网络的能耗是当前无线传感器网络最重要的研究内容之一，其中路由协议是减少能量消耗的重要手段。

路由协议是网络通信的核心技术，没有良好路由协议的支撑，无线传感器网络稳定性很难保证，整体节能也难以实现，无线传感器网络低功耗市场竞争优势便不复存在。因此设计无线传感器网络高效低功耗路由协议是无线传感器网络亟待解决的问题。目前无线传感器网络路由协议都并不完善，在网络自愈性、节能、减少路由开销等方面都存在改进空间，特别是在节能方面，现有的路由协议都不能很好的适应无线传感器网络的需求。

无线传感器网络路由协议可以借鉴成熟的Ad hoc网络路由协议，由RFC3561规范的Ad hoc网络的路由协议AODV(Ad hoc On demand Distance Vectorrouting)经过适当的修改可以很好地应用于无线传感器网络。AODV是一种按需驱动的路由协议，它能够在移动节点之间建立动态多跳路由并维护一个Ad hoc网络。AODV能让节点快速建立到新目的节点的路由，而且并不需要节点维护处于非活动状态路径的路由。AODV一个很重要的创新点是对每一条路由使用了一个目的序列号，使用目的序列号可以保证路由无环路。

AODV定义了三种消息类型：路由请求(RREQ)、路由回复(RREP)、路由错误(RERR)。当节点需要一个到新目的节点的路由时，该节点会广播路由请求进行寻找。当该路由请求到达目的节点，或者一个中间节点具有一个到目的节点的“足够新”的路由时，这条新路由便可以确定下来。当一条到目的节点的路由项序列号大于或等于路由请求中该目的节点的序列号时，这条路由便是“足够新”的路由。具有“足够新”路由的节点会通过单播“路由回复”的方法将该路由信息告诉路由请求节点。每一个收到路由请求的节点都会缓存一个到路由请求源节点的反向路由，这样，“路由回复”便会从最终目的节点或者满足请求条件的中间节点顺利传递到请求节点。

在无线传感器网络中，节点绝大部分能量消耗在无线通信模块上，有研究表明，传感器节点使用无线方式传输1比特到100米远所消耗的能量可供处理器处理3000条指令。因此在使用无线传感器网络路由协议保证节点间正常通信的基础上，通过使用功率控制技术减少每一跳节点的发射功率对减少节点能耗具有重要意义。

无线传感器网络中的功率控制机制研究主要集中在3个方面，即网络层功率控制、链路层功率控制以及混合功率控制。网络层功率控制所关心的问题是如何通过改变发射功率动态调整网络的拓扑结构和选路，最终使全网性能得到优化；链路层功率控制主要通过在MAC层来完成，发送节点根据每个报文目的节点的距离、信道状况等条件来动态调整发射功率，用以提高网络容量或降低节点能耗。混合功率控制将这两种机制结合起来，用网络层的功率控制调整网络拓扑结构和选路，而在发送报文时通过链路层功率控制根据目的节点的远近调整发送所用的功率。

目前在功率控制方面的机制都没有考虑到数据传输的要求和特点，也就是在数据传输要求时才需要对发射功率进行适当的控制。而数据传输最关键的部分是路由的建立，因此在建立路由过程中将功率控制考虑进来是最直接，最有效，也是最简单可行的办法，也是本发明的主要工作。

发明内容

本发明的目的在于，给能量受限的无线传感器网络提供一种基于功率控制的节能路由协议。本发明涉及节点与邻居最优通信功率的建立、能量最优路由的建立等内容。针对无线传感器网络节点无线通信模块能量消耗最大的特点，本发明提供了一种功率控制方法使得节点间通信功率最小，并在此基础上设计一种基于AODV路由协议的考虑多条路径总消耗，并选择最小功率消耗那条路径作为数据传输的节能路由协议，该协议能在能量受限的无线传感器网络中很好地节约能量。

本发明解决技术问题所采用的技术方案为：

本方案所适用的无线传感器网络节点组成相同(通常指节点的射频特性相同，有相同的接收门限与相同的发射功率级)，网络节点无线通信模块有若干个发射功率级，节点可以动态地调整发射功率。为了减少存储表项以及发送和接收报文的大小，该节能路由协议的地址使用IEEE 802.15.4定义的64比特接口标识符，即64位扩展地址。

这种基于功率控制的无线传感器网络节能路由协议主要分为两个过程，前向路由建立过程与后向路由建立过程：

1)前向路由建立过程：在节点加入到网络后，初始化路由表，发送自身信息(包括身份ID等信息)到汇聚节点(汇聚节点是传感器网络中数据汇聚的节点)，开始启动建立到汇聚节点的路由过程：以最大发射功率发送路由请求RREQ报文，如图1所示。该RREQ报文经过多个中间节点的转发才能到达汇聚节点。

中间节点收到RREQ报文后，进行两部分的操作：

a)中间节点根据最大功率值、接收功率值、接收门限值可以求得它的上一跳邻居节点(即发送该RREQ报文的节点)与该中间节点之间通信链路的最小发射功率P_m，而不必使用最大功率，并将最小发射功率记录在反向路由表项中的字段“该跳发射功率”，路由表如图2所示。

注： $P_m=\frac{P_t{P}_{\mathrm{Thresh}}}{P_r},$ 其中P_t：发送节点的发送功率；P_Thresh：自己能够正确检测并解码信号的功率门限；P_r：接收信号的能量。

b)该中间节点接着判断自己是不是路由请求RREQ报文的目的地(即汇聚节点)。如果不是，先将最小功率累加到“到源节点的总功率”项中，然后对修改后的RREQ报文进行转发；如果是，则该中间节点就是汇聚节点，汇聚节点收到第一个RREQ报文后，在一定时间内对收到的所有RREQ报文进行缓存(由于是广播，可能有多个RREQ报文经由不同的路径到达汇聚节点)，接着对收到的多个RREQ报文中“到源节点的总功率”字段进行比较，选择对该字段最小的RREQ报文进行回复。

2)后向路由建立过程：汇聚节点选择“到源节点的总功率”最小的RREQ报文进行回复，构造RREP报文，并单播发送RREP报文，RREP报文格式如图3所示，该报文的目的地(目的节点的地址)为发送RREQ报文时的源节点。RREP报文中添加了“该跳最小发射功率”和“到汇聚节点的总功率”两个字段，汇聚节点发出的RREP报文中，前者的值设置为反向路由表中记录的P_m值，后者的值设置为“0”。当某中间节点收到其相邻节点x的RREP报文时，该节点就可以建立到汇聚节点的路由，而该路由的下一跳节点就是节点x，且到节点x的最佳发射功率为其收到的发自节点x的RREP报文中的“该跳最小发射功率”。该中间节点的路由表中到“到目的节点的总功率”等于所接收到的RREP报文中“该跳最小发射功率”与“到汇聚节点的总功率”之和。需要注意的是，在前向路由建立过程中，每个中间节点都已经建立了到源节点的反向路由，并且都已经计算并记录好最小发射功率P_m。另外，该中间节点还将使用到源节点的反向路由表中的信息修改RREP报文中的字段“该跳最小发射功率”和“到汇聚节点的总功率”，并沿该路由的下一跳节点将修改后的RREP报文转发出去。这样，RREP报文经过若干个中间节点后到达源节点，并在这个一系列转发过程中建立了由源节点到汇聚节点的路由。

这样就建立了源节点到到汇聚节点的路由，节点的报文传输将通过新建立起来的路由进行传输，在发送报文之前查询路由表，不仅查询到达汇聚节点的下一跳节点地址，同时查询发送数据到下一跳节点的发射功率，该功率也就是节点到下一跳节点的最小发射功率。

根据本发明的发明目的，本发明提供一种基于功率控制的无线传感器网络节能路由方法，该方法包括下列步骤：

在无线传感器网络中建立从源节点到汇聚节点的前向路由；

在无线传感器网络中建立从汇聚节点到源节点的后向路由；

通过建立起来的所述前向路由和所述后向路由传输报文。

根据本发明的一个方面，所述建立前向路由具体包括以下步骤：

步骤2-1：源节点加入到所述无线传感器网络后初始化路由表，

步骤2-2：向汇聚节点发送所述源节点的自身信息；

步骤2-3：以最大发射功率发送路由请求报文；

步骤2-4：所述路由请求报文经过至少一个中间节点转发到汇聚节点；

步骤2-5：所述中间节点计算其上一跳邻居节点与该中间节点之间通信链路的最小发射功率；

步骤2-6：建立所述中间节点到源节点的反向路由；

步骤2-7：判断所述中间节点是否存在到汇聚节点的路由，如果有，则进入步骤2-8；否则，进入步骤2-9；

步骤2-8：构造新的路由请求报文，并沿着所述到汇聚节点的路由单播所述新的路由请求报文到汇聚节点；

步骤2-9：构造新的路由请求报文，并以最大发射功率广播所述新的路由请求报文。

根据本发明的一个方面，所述建立后向路由具体包括以下步骤：

步骤3-1：在路由请求报文到达汇聚节点后，汇聚节点设定一定时间段，在所述时间段内继续接收从不同路径到达的路由请求报文；

步骤3-2：汇聚节点对收到的所有路由请求报文中进行比较；

步骤3-3：根据步骤3-2的比较结果，构造路由回复报文，并根据所述前向路由中建立的所述到源节点的反向路由，将路由回复报文单播给对应的中间节点；

步骤3-4：中间节点收到路由回复报文后，建立到汇聚节点的正向路由；

步骤3-5：构造新的路由回复报文；

步骤3-6：当新的路由回复报文经过多个中间节点，最终到达源节点后，正向路由建立过程结束，完成源节点到汇聚节点的节能路由建立过程。

根据本发明的一个方面，所述步骤2-3中将路由请求报文中的“到源节点的总功率”字段值设置为零。

根据本发明的一个方面，所述步骤2-5中的中间节点根据最大功率值、接收功率值、接收门限值求得其上一跳邻居节点与所述中间节点之间通信链路的最小发射功率，并将最小发射功率记录在路由表的“该跳发射功率”字段中。

根据本发明的一个方面，所述步骤2-6中建立到源节点的反向路由的具体方法是在路由表中填入计算得到的“该跳发射功率”以及“到目的节点总功率”字段，所述“到目的节点总功率”字段的值等于接收到的路由请求报文中“到源节点的总功率”字段加上该跳最小发射功率。

根据本发明的一个方面，所述步骤2-8中新的路由请求报文中的“到源节点的总功率”字段值为原路由请求报文中“到源节点的总功率”字段值、路由表中“该跳发射功率”字段值、路由表中“到目的节点总功率”字段值三者之和。

根据本发明的一个方面，所述步骤2-9中新的路由请求报文中的“到源节点的总功率”字段值等于原路由请求报文中“到源节点的总功率”字段值加上该跳最小发射功率。

根据本发明的一个方面，所述步骤3-2中汇聚节点对收到的所有路由请求报文中“到源节点的总功率”字段进行比较，选择该字段值最小的路由请求报文发送路由回复报文。

根据本发明的一个方面，所述步骤3-3中构造路由回复报文，填入“该跳最小发射功率”和“到汇聚节点的总功率”两个字段，其中“该跳最小发射功率”字段由计算所得，“到汇聚节点的总功率”初始为零。

根据本发明的一个方面，所述步骤3-5中构造新的路由回复报文，填入“该跳最小发射功率”和“到目的节点的总功率”两个字段，其中“该跳最小发射功率”字段可由到源节点的路由表中查得，“到汇聚节点的总功率”字段为路由回复报文中原“到汇聚节点的总功率”字段值与“该跳最小发射功率”值之和。

本发明产生的有益效果是：

该发明弥补了现有路由协议的选路中并没有发射功率的问题，目前的路由协议中很多时候节点总是以固定的发射功率发送报文，这样造成能量的无谓消耗。此发明考虑到两通信节点的距离并不总是相同，发射功率可以进行适当的调整，然后在路由的建立过程中，计算发送报文到下一跳节点的最小发射功率，这样发送报文的时候可以不用采用最大发射功率，从而可以节省节点宝贵的能量资源。

为了进一步说明本发明的原理及特性，以下结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是按照本发明一个实施方式的路由请求RREQ报文的结构示意图。

图2是按照本发明一个实施方式的路由表结构示意图。

图3是按照本发明一个实施方式的路由回复RREP报文的结构示意图。

图4是按照本发明一个实施方式的建立节能路由的过程示意图。

图5是按照本发明一个实施方式的建立前向节能路由的流程示意图。

图6是按照本发明一个实施方式的建立后向节能路由的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的具体实施方式。

图1是按照本发明一个实施方式的路由请求RREQ报文的结构示意图。

这个RREQ报文的结构与AODV中报文的结构主要不同在于增加了“到源节点的总功率”字段，这个字段可以用于目的节点对多条路由路径的优化选择，选择一条到达源节点总功率最小的RREQ报文进行回复，从而最大限度的节省全网能量消耗。

图2是按照本发明一个实施方式的路由表结构示意图。

路由表主要用于发送报文之前查询下一跳地址，同时查询发送报文所需要的最小发射功率。该路由表与传统路由表最主要的区别就是不仅仅包含下一跳的地址，而且包含了“该跳发射功率”和“到目的节点总功率”这两个字段，如图2所示。

图3是按照本发明一个实施方式的路由回复RREP报文的结构示意图。

这个RREP报文的结构与AODV中报文结构主要区别在于增加了“该跳最小发射功率”和“到汇聚节点的总功率”，当中间节点收到RREP报文时可由这两个字段修改相关路由表信息，路由表项中“到目的节点的总功率”等于所收到的RREP报文中的“该跳最小发射功率”与“到汇聚节点的总功率”之和。

图4是按照本发明一个实施方式的建立节能路由的过程示意图。

如图4所示，图中的圆点表示节点。蓝色实心节点“·”表示源节点，在图中以大写字母S表示，红色实心节点“·”表示汇聚节点，在图中以大写字母D表示。空心节点“ο”表示中间节点，在图中小写字母a、b、c…表示的节点均为中间节点。

当源节点S有数据发送时，首先查询路由表，如果有达到汇聚节点的路由表项则根据该表项中的路由信息发送数据，当发现没有达到汇聚节点的路由表项时，则以最大发射功率广播RREQ报文，此时开始节能路由的前向路由建立阶段。

在源节点通信范围内的节点都可以收到源节点发送的RREQ报文，图4中节点a，b，c，d，f，g节点均收到RREQ报文，然后这些节点查询自身的路由表，如果发现有到达汇聚节点的路由信息则直接单播RREQ报文至汇聚节点，如果没有则修改RREQ报文中的字段“到源节点的总功率”，并再次以最大功率广播出去，图中a，b，c，d，f，g六个节点均将再次广播RREQ报文。同时注意到，具有同一路由请求ID的RREQ报文，代表着同一个RREQ报文，中间节点若先后收到多个具有相同的路由请求ID的RREQ报文时，该中间节点将直接丢弃后续重复的RREQ报文。(图中的虚线代表着RREQ报文的传播路径)

这样就有可能有多个REEQ报文经由多个不同的路径到达汇聚节点D。汇聚节点根据收到的多个RREQ报文，选择最优路由的RREQ报文(也就是该报文中字段“到源节点的总功率”的值最小)发送路山回复RREP报文，对于本例而言也就是选择D-e-d-S这条路径到达源节点(如图中实线所示)，注意RREP报文的传输是单播的。中间节点和源节点在收到RREP报文后，更新自身的路由表，从而建立到达汇聚节点的路由，结束整个节能路由建立过程。

图5是按照本发明一个实施方式的建立前向节能路由的流程示意图。

如图5所示为节能路由前向建立流程图，具体流程如下：

步骤5-1：源节点以最大发射功率广播RREQ报文，此时RREQ报文中“到源节点的总功率”字段值设置为零；

步骤5-2：中间节点收到RREQ报文，比较路由请求ID，如果发现曾经收到过相同ID的RREQ报文则直接丢弃，否则转到下一步；

步骤5-3：中间节点取出接收到的RREQ报文中的功率值及上一跳节点的地址；

步骤5-4：中间节点根据接收到的RREQ报文最大功率值、接收功率值、接收门限值可以求得它的上一跳节点(发送RREQ报文给它的节点)与该中间节点之间的通信链路的最小发射功率P_m；

步骤5-5：中间节点建立到源节点的反向路由。具体方法是，在路由表中填入计算得到的“该跳发射功率”，以及“到目的节点总功率”字段，该总功率字段等于接收到的RREQ报文中“到源节点的总功率”字段加上该跳计算出的最小发射功率P_m。

步骤5-6：判断该中间节点是否存在到汇聚节点的路由，如果有，则进入步骤5-7；否则，进入步骤5-8；

步骤5-7：构造新的RREQ报文，并沿着该路由单播该RREQ报文到汇聚节点，而新的RREQ报文中的“到源节点的总功率”为原RREQ报文中该字段值、路由表中到达目的节点的“该跳发射功率”、路由表中“到目的节点总功率”三者之和。

步骤5-8：构造新的RREQ报文，并以最大发射功率广播RREQ报文，新的RREQ报文中的“到源节点的总功率”字段等于原RREQ报文中总功率字段加上该跳最小功率值。

图6是按照本发明一个实施方式的建立后向节能路由的流程示意图。

如图6所示为节能路由后向建立流程图，具体流程如下：

步骤6-1：RREQ报文最终到达汇聚节点后，汇聚节点设定一定时间，在该时间内继续接收从不同路径到达的RREQ报文。

步骤6-2：汇聚节点对收到的所有RREQ报文中“到源节点的总功率”字段进行比较，选择该字段值最小的RREQ报文发送路由回复RREP报文。

步骤6-3：构造RREP报文，填入“该跳最小发射功率”和“到汇聚节点的总功率”两个字段，其中“该跳最小发射功率”字段由计算所得，“到汇聚节点的总功率”初始为零(因为初始时由汇聚节点发出RREP报文)。根据前向路由过程中建立的到源节点的反向路由，将RREP报文单播给相应的中间节点。

步骤6-4：中间节点收到RREP报文后，建立到汇聚节点的正向路由。

步骤6-5：构造新的RREP报文，填入“该跳最小发射功率”和“到目的节点的总功率”两个字段，其中“该跳最小发射功率”字段可由到源节点的路由表中查得，“到汇聚节点的总功率”字段为RREP报文中原“到汇聚节点的总功率”字段与“该跳最小发射功率”之和；

步骤6-6：当RREP报文经过多个中间节点，最终到达源节点后，正向路由建立过程结束，源节点S到汇聚节点D的节能路由建立过程完成。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些具体实施方式仅是举例说明，本领域的技术人员在不脱离本发明的原理和实质的情况下，可以对上述方法和系统的细节进行各种省略、替换和改变。例如，合并上述方法步骤，从而按照实质相同的方法执行实质相同的功能以实现实质相同的结果则属于本发明的范围。因此，本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (5)

1.一种基于功率控制的无线传感器网络节能路由方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

在无线传感器网络中建立从源节点到汇聚节点的前向路由；

在无线传感器网络中建立从汇聚节点到源节点的后向路由；

通过建立起来的所述前向路由和所述后向路由传输报文；

所述建立前向路由具体包括以下步骤：

步骤2-1：源节点加入到所述无线传感器网络后初始化路由表，

步骤2-2：向汇聚节点发送所述源节点的自身信息；

步骤2-3：以最大发射功率发送路由请求报文；

步骤2-4：所述路由请求报文经过至少一个中间节点转发到汇聚节点；

步骤2-5：所述中间节点计算其上一跳邻居节点与该中间节点之间通信链路的最小发射功率；

步骤2-6：建立所述中间节点到源节点的反向路由；

步骤2-7：判断所述中间节点是否存在到汇聚节点的路由，如果有，则进入步骤2-8；否则，进入步骤2-9；

步骤2-8：构造新的路由请求报文，并沿着所述到汇聚节点的路由单播所述新的路由请求报文到汇聚节点；

步骤2-9：构造新的路由请求报文，并以最大发射功率广播所述新的路由请求报文；

所述建立后向路由具体包括以下步骤：

步骤3-1：在路由请求报文到达汇聚节点后，汇聚节点设定一定时间段，在所述时间段内继续接收从不同路径到达的路由请求报文；

步骤3-2：汇聚节点对收到的所有路由请求报文中进行比较；

步骤3-3：根据步骤3-2的比较结果，构造路由回复报文，并根据所述前向路由中建立的所述到源节点的反向路由，将路由回复报文单播给对应的中间节点；

步骤3-4：中间节点收到路由回复报文后，建立到汇聚节点的正向路由；

步骤3-5：构造新的路由回复报文；

步骤3-6：当新的路由回复报文经过多个中间节点，最终到达源节点后，正向路由建立过程结束，完成源节点到汇聚节点的节能路由建立过程；

所述步骤2-3中将路由请求报文中的“到源节点的总功率”字段值设置为零；

所述步骤2-5中的中间节点根据最大功率值、接收功率值、接收门限值求得其上一跳邻居节点与所述中间节点之间通信链路的最小发射功率，并将最小发射功率记录在路由表的“该跳发射功率”字段中；

所述步骤2-6中建立到源节点的反向路由的具体方法是在路由表中填入计算得到的“该跳发射功率”以及“到汇聚节点总功率”字段，所述“到汇聚节点总功率”字段的值等于接收到的路由请求报文中“到源节点的总功率”字段加上该跳最小发射功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2-8中新的路由请求报文中的“到源节点的总功率”字段值为原路由请求报文中“到源节点的总功率”字段值、路由表中“该跳发射功率”字段值、路由表中“到汇聚节点总功率”字段值三者之和。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2-9中新的路由请求报文中的“到源节点的总功率”字段值等于原路由请求报文中“到源节点的总功率”字段值加上该跳最小发射功率。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤3-2中汇聚节点对收到的所有路由请求报文中“到源节点的总功率”字段进行比较，选择该字段值最小的路由请求报文发送路由回复报文。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤3-3中构造路由回复报文，填入“该跳最小发射功率”和“到汇聚节点的总功率”两个字段，其中“该跳最小发射功率”字段由计算所得，“到汇聚节点的总功率”初始为零；

或所述步骤3-5中构造新的路由回复报文，填入“该跳最小发射功率”和“到汇聚节点的总功率”两个字段，其中“该跳最小发射功率”字段可由到源节点的路由表中查得，“到汇聚节点的总功率”字段为路由回复报文中原“到汇聚节点的总功率”字段值与“该跳最小发射功率”值之和。

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