[发明专利]基于能量优先度迭代的无线传感器网络显终端回避跨层优化方法

权利要求书

1.一种基于能量优先度迭代的无线传感器网络显终端回避跨层优化方法，包括基于能量优先度迭代的时隙竞争机制、基于显终端节点集合的数据发送机制和基于节点发射功率的跨层信息交互模式，其特征在于，

所述基于能量优先度迭代的时隙竞争机制包括：节点根据自身剩余能量、发送功率、准备发送的数据量，计算自身优先度，并将计算结果小范围广播，同时将计算结果与收到的其他节点的优先度进行比较，按照优先度的顺序依次接入信道，优先度公式为：

其中，E_max为节点的最大储能；E_res为节点当前剩余能量；l为节点准备发送的数据量，收发电路处理1bit数据所消耗的能量为E_elec；向单位面积发送1bit数据时自由传输模型下发射放大电路所消耗的能量为ε_fs；d为该节点距离目的节点之间的距离；T_send为数据发送次数，其初始值为1，每重发一次其值加1，d可由在临界条件下的Friis模型求得：

其中，P_t为节点的发送功率；G_t和G_r为天线发送和接收增益；λ为波长；L为损耗因子，通常情况下L≥1；R_t为天线接收信号功率的最小门限；簇内节点根据公式(1)和公式(2)计算自身优先度，并按照优先度顺序依次接入信道；

所述基于显终端节点集合的数据发送机制包括：节点在初始广播阶段统计自身邻居节点，创建邻居节点集合S_NN，节点加入簇以后，统计簇成员节点，创建簇成员集合S_CM，在数据发送以前，节点创建显终端节点集合，该集合满足：

S_ET∈(S_NN-S_NN∩S_CM) (3)

且存在三种情况：

情况1：节点在即将发送数据以前，如果侦听到了来自S_ET的信号，则向簇头发送带请求延迟发送标记位的RTS信息，等信道空闲后再发送自身数据，以避免因显终端导致的重发；

情况2：节点在发送数据时，如果侦听到来自S_ET的信号，则向簇头发送带暂时中断标记位的数据帧，等信道空闲后再发送剩余数据，以避免发送结束后，发送节点因显终端问题而导致无法接收簇头的ACK信息；

情况3：节点发送成功以后，簇头反馈ACK信息，该节点进入休眠；其他节点侦听到ACK信息后，按照公式(1)和公式(2)竞争信道。