[发明专利]一种认知无线电传感器网络信息传输方法

权利要求书

1.一种认知无线电传感器网络信息传输方法，其特征在于该方法是一种基于联合路由协议和动态频谱分配的认知无线电传感器网络信息传输方法，首先，当源节点需要向汇聚节点发送数据时将广播路由请求，其邻居节点在收到该请求后与该节点进行可用频谱和通信功率的协商；然后，在有多条链路可用时，源节点计算各链路的使用代价并储存，可用链路中的诸节点依次转发路由请求直至汇聚节点；最后，当汇聚节点收到源节点的路由请求后，发起路由建立请求，各节点根据存储的代价，分布式地确定具有最小转发代价的路径，以获得网络吞吐量和生命周期的最大化；该方法具体包括如下过程：

1）.周期频谱感知过程：网络中各传感器节点周期性地进行频谱感知，该感知过程是独立进行的，或是协作完成的，

2）.广播或转发路由请求过程：当源节点需要向汇聚节点发送数据时将广播路由请求，其邻居节点在收到该请求后与该节点进行可用频谱和通信功率的协商，在有多条链路可用时，源节点计算各链路的使用代价并储存，可用链路中的诸节点依次转发路由请求直至汇聚节点，

3）可用频谱和通信功率协商过程：该过程以最大化网络吞吐量和生命周期为目标，并通过线性加权形成代价函数，节点收到邻居节点路由请求后，以最小化两点间链路使用代价为目标，与该邻居节点进行可用频谱和通信功率的协商，

4）路由建立过程：当汇聚节点收到源节点的路由请求后，发起路由发现请求，各节点根据储存的代价，以最小化步骤3）中所述代价函数为目标，分布式地确定转发路径，

5）路由维护过程：采用路由错误分组和确认分组进行路由维护，当路由因为网络拓扑的改变而不能使用时，断链处的节点以自己为数据源节点，重新广播路由请求，协商可用频谱和通信功率直至汇聚节点以转发剩余数据。

2.如权利要求1所述的认知无线电传感器网络信息传输方法，其特征在于所述的广播或转发路由请求过程中，当该邻居节点到汇聚节点的距离大于自身到汇聚节点的距离时，节点才接受该路由请求，否则丢弃请求；若协商表明两个节点之间没有可用的频谱，即在已知该时刻链路不可达的情况下，节点不转发路由请求。

3.如权利要求1所述的认知无线电传感器网络信息传输方法，其特征在于可用频谱和通信功率动态协商方法中，该方法以最大化网络吞吐量和生命周期为目标，给出了多目标优化函数，以线性加权和法将多目标函数转化为单目标函数，通过化简变形该单目标函数得出转发路径代价函数，各节点对以最小化两点间链路使用代价为目标，进行可用频谱和通信功率的协商。

4.如权利要求1所述的认知无线电传感器网络信息传输方法，其特征在于所述的路由建立过程中，当汇聚节点收到源节点的路由请求后，发起路由建立请求，各节点根据所储存的代价，利用图论中的分布式Dijkstra算法，分布式地找寻具有最小路径代价函数的路径进行转发，该路径即为所述多目标优化函数的一个有效解。