[发明专利]基于能量感知的选择协作方法和中继选择方法

权利要求书

1.基于能量感知的选择协作方法和中继选择方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

设网络中有一个源节点s、一个目的节点d、M个中继节点r_i，i＝1,2,...M；各中继节点由容量有限的电池供电，无外界能量补给，且具有能量感知功能，能够及时感知自身能量的消耗和剩余情况；利用反馈机制和节点的能量感知功能，将节点的剩余能量和传输功率充分考虑进协作传输过程中用于提高传输可靠性；选择协作传输过程分为两阶段；第一阶段：直接传输；源节点s发送数据到目的节点d，同时各中继节点尝试接收并解码s发来的数据，解码成功的中继节点加入解码集D(s)；若源节点直接传输成功，目的节点返回确认ACK帧，此轮数据传输结束；若直接传输失败，目的节点反馈否决NACK帧，进入第二阶段；第二阶段：协作传输；D(s)中能够成功接收NACK帧的中继节点继续加入有效集A(s)；为保证中继节点能顺利完成数据转发，需排除信道较好但能量不足的节点，有效集中剩余能量大于等于传输能量的中继节点进一步加入能量有效集E(s)，在E(s)中根据一定策略选择出最佳中继协助源节点转发数据到目的节点，完成此轮数据的协作传输。

2.根据权利要求1所述的基于能量感知的选择协作方法和中继选择方法，其特征在于：在所述第二阶段中，一个中继节点到源节点和目的节点间的信道质量都很好，但能量不足，其仍然无法进行有效的数据转发；若能量也充足，可能会频繁的被选为最佳中继节点，其将比其他节点更快的耗尽自己的能量，过早退出网络；在中继节点的选择上，需考虑节点的剩余能量、传输能量以及中继节点间的均衡；从能量角度出发，将中继节点的剩余能量、传输功率考虑进选择协作协议中，在能量受限的条件下，提出三种基于能量感知的最佳中继选择策略：最大剩余能量策略、最小传输功率策略和最小能量消耗策略。

3.根据权利要求2所述的基于能量感知的选择协作方法和中继选择方法，其特征在于：所述最大剩余能量策略为：在第二阶段的中继选择中，从中继节点剩余能量角度对最佳中继进行选择；具体方案是：从能量有效集E(s)中选取剩余能量最大的节点作为最佳中继节点进行数据转发。

4.根据权利要求2所述的基于能量感知的选择协作方法和中继选择方法，其特征在于：所述最小传输功率策略为：在第二阶段的中继选择中，从中继节点传输功率角度对最佳中继进行选择；具体方案是：从能量有效集E(s)中选取传输功率最小的节点作为最佳中继节点。

5.根据权利要求2所述的基于能量感知的选择协作方法和中继选择方法，其特征在于：所述最小能量消耗策略为：在第二阶段的中继选择中，从中继节点传输功率和剩余能量两个角度进行权衡，对最佳中继进行选取；具体方案是：定义传输功率和剩余能量的度量函数，从能量有效集E(s)中选择函数值最小的节点作为最佳中继节点，以获得最大的传输可靠性和最小能量消耗。