[发明专利]基于剩余能量的异构网络下载节能方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络通讯领域。具体是一种基于剩余能量的异构网络下载节能方法。

背景技术

现在的手持设备都装备不止一种通讯模块，比如说手机，一般都会有3G、GPRS、wifi、蓝牙等。而3G、GPRS的传输单位数据高耗能与手机有限的能源形成了矛盾。另外，相对于3G和GPRS，wifi和蓝牙的速率高，传输单位数据耗能低，但传输距离近的特点。

按照以往的方法，如图1，设备NODE₁，NODE₂，NODE₃......要获得同一段数据W，那么NODE₁，NODE₂，NODE₃......会通过3G或者GPRS各自下载数据W。这种下载方式是重复的，期间并未使用蓝牙或者wifi，即便他们可以互相蓝牙或者wifi联系。

在实际生活中我们也会遇到很多这样的情况。比如：在一个教室中使用平板上课的学生需要从教学资源网上下载同一份学习资料；前线救灾中，需要向同一区域的手机或者节点，发送紧急的预报、灾情的情况以及救助指南；一组临近的用户通过远程的连接与另一组临近的用户进行通话、视频、会议等等。

在这类情况中，每个节点用户都需要下载相同的数据段，这样不仅增加了下载站点服务器的负担，而且由于数据的重复下载相对地造成能源的浪费。因此，发明设计一种减轻服务器和节点使用高功耗3G或者GPRS传输的工作量，而采用wifi或者蓝牙辅助传输的方法，可以使得以上问题得到解决。

发明内容

针对上述目前手持设备数据传输特点的分析，本发明的目的是提供一种基于剩余能量的异构网络下载节能方法，能够结合多种网络的传输数据，使各个设备都获得同一段数据的能耗优化。

本发明的技术方案如下：

假设我们的手持设备可以同时使用A、B两种网络，并且各个设备可以直接用B网络互相连接组成一个集合。而对外用A网络方式传输数据，内部用B网络方式通讯，分配数据。当所有节点准备从外界下载同一段数据时，整个集合会根据各个节点的电量剩余的不同，把这个任务分成更小的部分，分派给各个节点，各个节点通过A网络下载数据，再通过B网络发送给其他节点。

具体操作步骤如下：

1，A网络服务器发送给手持设备每单位数据耗能为E_A_SEND，手持设备从服务器下行每单位数据耗能为E_A_REC，

2，B网络手持设备之间上行每单位数据耗能为E_B_SEND，下行每单位数据耗能为E_B_REC，

3，有n个节点，并且可以互相使用B网络访问，比如wifi、蓝牙。分别定义为定义为NODE₁，NODE₂，...，NODE_i，...，NODEn，

4，这些节点的剩余能量为E_REMAIN₁，，...，E_REMAIN_i，...，E_REMAIN_n，

5，总的下载数据量为W，

设所需通过该A网络下载的数据量为X₁，X₂，...，X_i，...，X_n，

并且X₁YX₂Y...YX_iY...YX_n=W，

X₁，X₂，...，X_i，...，X_n在W中的位置按照顺序排列，

旧方法数据传输路径如图1所示，

则服务器总耗能为：n*E_A_SEND*W..........①

手持设备总耗能为：n*E_A_REC*W...........②

在新方法中，当下载数据时，数据段X_i由NODE_i节点使用A网络下载，然后通过B网络发送给其他的节点。其传输路径如图2所示：

X_i达到目的地的过程中消耗的能量如下：

服务器：E_A_SEND*X_i

节点集合内：E_A_REC*X_i+E_B_SEND*X_i*（n-1）+E_B_REC*X_i*（n-1）

所有数据W传送在服务器的总耗能为：...........③