[发明专利]一种基于增加传输距离和重传的能量优先路由方法

权利要求书

1.一种基于增加传输距离和重传的能量优先路由方法，其特征在于，所述能量优先路由方法包括以下步骤：

获取由传感器节点作为顶点、传感器路径作为顶点间的有向边、源节点和终止节点组成的有向图；每个顶点有初始能量，每条边与传输成本相关联，采用能量消耗模型表示两个节点间的距离消耗的能量值；

定义数据包能够传输的最大传输距离和最大重传次数；

结合MREPE、AMREP算法获取相邻节点间距离d≤R，以及R<d≤d_max时的带宽值，并通过改进迪杰斯特拉算法进行最大剩余能量路径的寻找。

2.根据权利要求1所述的一种基于增加传输距离和重传的能量优先路由方法，其特征在于，所述每条边与传输成本相关联具体为：

其中，传输成本为S_e(S_p,q)，S_e表示沿边e从p到q传输一个包消耗的节点能量。

3.根据权利要求1所述的一种基于增加传输距离和重传的能量优先路由方法，其特征在于，所述能量消耗模型具体为：

e＝0.1*d²

其中，d表示节点间的传输距离。

4.根据权利要求1所述的一种基于增加传输距离和重传的能量优先路由方法，其特征在于，结合MREPE和改进迪杰斯特拉算法，获取相邻节点间距离d≤R，以及R<d≤d_max时的带宽值，并寻找最大剩余能量路径具体为：

在MREPE算法中，根据传输成功率和传输距离的关系计算最大传输距离；

对于n，如果相邻节点间距离满足d≤R，n＝1，则消耗发送节点的能量为E(d)，此时带宽b(x_i,x_i+1)＝E(x_i)-E(d)；并通过改进迪杰斯特拉算法进行最大剩余能量路径的寻找；

当R<d≤d_max时，根据传输成功率和节点间距离的关系计算传输一次的成功率，再计算出传输次数，此时带宽b(x_i,x_i+1)＝E(x_i)-nE(R)，并通过改进迪杰斯特拉算法进行最大剩余能量路径的寻找。

5.根据权利要求1所述的一种基于增加传输距离和重传的能量优先路由方法，其特征在于，结合AMREP算法和改进迪杰斯特拉算法，获取相邻节点间距离d≤R，以及R<d≤d_max时的带宽值，并寻找最大剩余能量路径具体为：

在AMREP算法中，首先执行相邻节点间距离满足d≤R的情况：n＝1，则消耗发送节点的能量为E(d)，此时带宽b(x_i,x_i+1)＝E(x_i)-E(d)；通过改进迪杰斯特拉算法进行最大剩余能量路径的寻找；

当d≤R不存在合理路径时，即R<d≤d_max时，调用MREPE算法根据传输成功率和节点间距离的关系计算传输一次的成功率，再计算出传输次数，此时带宽b(x_i,x_i+1)＝E(x_i)-nE(R)。

6.根据权利要求4或5所述的一种基于增加传输距离和重传的能量优先路由方法，其特征在于，所述改进迪杰斯特拉算法具体为：

1)初始时令集合S＝{V0}，集合T＝V-S＝{其余顶点}，T中顶点有对应的权值，若存在<V0，Vi>边，d(V0，Vi)表示为<V0，Vi>边上的权值；若不存在<V0，Vi>边，d(V0，Vi)表示为∞；

其中，V0为源节点；<V0，Vi>为V0到Vi的一条有向边，Vi可代表多条与V0相连的边的顶点；

2)从集合T中选取一个与S中顶点有关联的边、且权值最小的顶点W，加入到S中；

3)对其余集合T中顶点的权值进行修改；

4)重复上述步骤2)、3)，直到集合S中包含所有顶点。

7.根据权利要求6所述的一种基于增加传输距离和重传的能量优先路由方法，其特征在于，所述对其余集合T中顶点的权值进行修改具体为：

若加进权值最小的顶点W作中间顶点，从V0到Vi的权值和缩短，则修改此权值和；否则不做改变。