[发明专利]基于侦听的Gossip平均共识技术的无线通信方法

权利要求书

1.基于侦听的Gossip平均共识技术的无线通信方法，其特征是：它由以下步骤实现：

步骤一、对包含有N个节点的无线传感器网络中所有节点进行初始化，N为正整数；

步骤二、选择Gossip迭代次数；

步骤三、进行第A次Gossip迭代，所述A的初始值为1；每次Gossip迭代的方法为：在无线传感器网络中任意选择一个节点作为初始唤醒节点，由所述初始唤醒节点发起Gossip迭代，所述初始唤醒节点在与其相邻的节点中随机选择一个做为唤醒节点，并将所述初始唤醒节点的状态值和伴随变量值发送该唤醒节点，使无线传感器网络进入Gossip迭代状态；所述该无线传感器网络中未被唤醒的节点都处在侦听状态；

步骤四、无线传感器网络中的每个节点都将本地的补偿变量和本地状态值之和作为对于状态值均值的估计值，并判断A的值是否达到步骤二获得的Gossip迭代次数的值，如果判断结果为否，则令A＝A+1，并返回执行步骤三；如果判断结果为是，则结束Gossip迭代，完成该无线传感器网络中基于侦听的Gossip平均共识，进而实现无线传感器网络中所有节点间的无线通信。

2.根据权利要求1所述的基于侦听的Gossip平均共识技术的无线通信方法，其特征在于步骤三中每个唤醒节点被选中的概率为：

3.根据权利要求1所述的基于侦听的Gossip平均共识技术的无线通信方法，其特征在于步骤二中选择Gossip迭代次数的方法为：根据具体网络拓扑结构和需求的精度进行选择。

4.根据权利要求1所述的基于侦听的Gossip平均共识技术的无线通信方法，其特征在于步骤二中选择Gossip迭代次数的方法为：

根据公式：

选择Gossip迭代次数；

式中：ε表示归一化最大误差值，λ₂(●)表示随机矩阵中的第二大特征值；Φ表示无线传感器网络拓扑图的邻接矩阵；

W的取值为：

5.根据权利要求1所述的基于侦听的Gossip平均共识技术的无线通信方法，其特征在于每次Gossip迭代的过程中：

对于初始唤醒节点i，将该节点的状态值、伴随变量值、补偿变量值发送给被选中的节点j；然后将初始唤醒节点i的伴随变量置为0；

用数学形式表示成如下形式：

a_i(t+1)＝a_i(t)

c_i(t+1)＝0

b_i(t+1)＝b_i(t)

式中：a_i(t)表示节点i在t时刻的状态值，c_i(t)表示节点i在t时刻的伴随变量，b_i(t)表示节点i在t时刻的补偿变量；被选中的节点j将在下一个时隙被唤醒。

6.根据权利要求5所述的基于侦听的Gossip平均共识技术的无线通信方法，其特征在于每次Gossip迭代的过程中：

对于被选中的节点j，根据收到的信息进行更新：

b_j(t+1)＝c_j(t+1) 

其中，被选中的节点j将在下一个时隙被唤醒。

7.根据权利要求6所述的基于侦听的Gossip平均共识技术的无线通信方法，其特征在于每次Gossip迭代的过程中：

被唤醒节点j的其他邻居节点能够侦听到唤醒节点的信息，并且根据侦听到的信息更新本地节点的状态：

对于：

m∈N_i，m≠j

有：

b_m(t+1)＝b_i(t)。

8.根据权利要求6所述的基于侦听的Gossip平均共识技术的无线通信方法，其特征在于每次Gossip迭代的过程中：

无线传感器网络中未被唤醒的节点将保持原有状态不变：

对于：

k≠i

有：

a_k(t+1)＝a_k(t)

c_k(t+1)＝c_k(t)

b_k(t+1)＝b_k(t) 。