[发明专利]一种基于动态数据图样的生命期最优化树的构造方法

权利要求书

1.一种基于动态数据图样的生命期最优化树的构造方法，其特征在于：包括如下操作步骤：

S1：采用TPO调度机制来量化能量耗费；TPO调度算法被用于构造传输时间表，节点根据这个传输时间表无碰撞的收发数据；TPO是一种时分多址TDMA算法，已经被证明了是能量高效的；TPO调度机制的引入，使得量化节点的能量耗费成为可能；为了量化每个节点v在TPO调度表中的能量开销，每个采样周期内，节点v数据产生概率为pi，i向基站发送数据的概率；网络中节点v发送一个数据包所用的能量为et，侦听一次信道所用的能量为er；在不同采样周期，不同的节点上数据包的产生符合独立同分布；

S2：计算节点v在一个采样周期中用于接收、发送、和空闲侦听的能量耗费模型；

S21：计算节点v在其一个采样周期T_v中产生的数据包的数学期望和发送数据包的能量耗费；

S22：计算以节点v的孩子节点为根的子树中产生的所有数据包，和节点v用于接收这些数据包的能量耗费；

S23：在TPO调度法中，节点v不需要对孩子节点k进行空闲侦听，当且仅当孩子节点k在其每个时间片中都发送数据；计算每个采样周期内，节点v用在空闲侦听上的总能量；节点v在一个采样周期内总的能量消耗由以上三部分的叠加；

S3：采用上述能量耗费模型构造生命期最优的路由树；采用一种贪心的策略，将网络中的节点一个一个加入待构造的路由树T中；开始时，T仅仅包括汇聚节点s，在每一步的迭代中，构造集合E，集合E包括所有的和树T相邻的节点，至少和树T中的一个节点是邻居节点；每次迭代时，只有集合E中的节点，才被考虑加入到当前的树T中；对于每一个节点v∈E，检查当前T中所有节点v的邻居节点，选择合适的邻居节点和节点v连接；若节点v和T中的邻居节点u相连，只有在从节点u至汇聚节点s路径上的节点的能量消耗速率会产生变化；所以，这些节点重新计算自己的能量消耗速率，并且记录此路径上最短的生命期；对于所有的节点v∈E和可能的节点v的父节点u,将能够使得当前T的生命期最大化的链接(u，v)加入到T中，直至T涵盖网络中所有的节点。