[发明专利]一种协作节点选择方法、装置

说明书

本申请公开了一种协作节点选择方法及装置，该方法包括：向预先建立的候选集合中的每个候选节点广播协作请求消息；接收候选集合中的各个候选节点返回的候选节点数据，候选节点数据包括候选节点剩余能量、信道增益、候选节点到源节点的距离和候选节点中心度；根据候选节点数据计算候选集合中的各个候选节点的效益值；根据各个候选节点的效益值，从候选集合中选择协作节点。本申请在保证网络连通性的同时，以均衡网络中的能量消耗为目标，利用候选节点剩余能量、信道增益、候选节点到源节点的距离以及候选节点中心度计算候选集合中的各个候选节点的权益值，进而根据各个候选节点的选出协作节点。能够最大限度的降低节点能耗、延长网络生存时间。

技术领域

本发明属于无线传感器网络技术领域，具体涉及一种协作节点方法、装置。

背景技术

无线传感器网络中，路由负责将节点采集的数据进行分组转发到汇聚节点，但是由于传感器网络中能量有限，能量效率直接关系到无线传感器网络的生存时间。降低节点的能量消耗，在源节点到目的节点之间找到一条最佳的路由，将数据在最佳的路径上进行传递，能够有效均衡网络中的能量。在实际应用场景中，如果选择不出合适的协作节点，节点间的协作性就会很差，会造成大量的能量消耗。

目前常用的节能路由方法主要有：泛洪路由方法和有序分配路由方法。

泛洪路由方法的基本思想是源节点将消息发送给所有邻居节点，各个邻居节点再将消息转发给目的节点。泛洪路由方法虽然能够以最快速度将消息发送到目的节点，但是容易产生大量的消息副本，浪费了大量的能量。有序分配路由方法的基本思想是综合考虑了功耗、QoS和分组优先权等因素，采用多路径传输方法，有较好的网络健壮性。虽然该方法能够保证网络的容错性，但是当网络规模较大时，维护多路径网络的运行会带来巨大的能量消耗。当前的节能路由方法要么是产生大量的消息副本，要么是维护多路径网络的运行会带来巨大的能量消耗。。

发明内容

本申请针对当前的节能路由方法要么是产生大量的消息副本，要么是维护多路径网络的运行会带来巨大的能量消耗的问题，提供一种路由发现方法及装置。

本申请提供一种协作节点选择方法，包括：

向预先建立的候选集合广播协作请求消息；

接收候选集合中的各个候选节点返回的候选节点数据，所述候选节点数据包括候选节点剩余能量、信道增益、候选节点到源节点的距离和候选节点中心度；

根据所述候选节点数据计算候选集合中的各个候选节点的效益值；

根据所述各个候选节点的效益值，从所述候选集合中选择协作节点。

可选的，所述根据所述候选节点数据计算候选集合中的各个候选节点的效益值步骤，包括：

根据所述候选节点数据通过公式计算所述候选集合中的各个候选节点的效益值，其中，为候选节点剩余能量，为信道增益，为候选节点到源节点的距离，C_i为候选节点中心度。

可选的，所述向预先建立的候选集合广播协作请求消息步骤之前，还包括：

根据信噪比大于或等于预先设定的信噪比阈值的节点建立所述候选集合，其中，所述候选集合中的候选节点的个数大于或等于N，N为源节点的天线数目。

可选的，所述根据所述各个候选节点的效益值，从所述候选集合中选择协作节点步骤，包括：

对所述候选集合中的各个候选节点按照效益值的递减顺序进行排序，并筛选出排序在前的N个候选节点确定为协作节点，其中N为源节点的天线数目。

可选的，所述根据所述各个候选节点的效益值，从所述候选集合中选择协作节点步骤之后，还包括：

判断自身剩余能量是否低于预先设定的能量阈值；