[发明专利]一种圆环型无线传感器网络的节点优化部署方法

权利要求书

1.一种圆环型无线传感器网络的节点优化部署方法，其特征在于：该无线传感器网络的监测区域为圆形区域，所有传感器节点分布于该圆形区域中，汇聚节点位于其圆心位置，把监测区域划分为n个同心圆环，n1，每个圆环的中间区域再设置中继圆环，各中继圆环等间距分布；传感器节点包括两类：感知节点和中继节点，感知节点负责采集数据并将采集的数据发送给中继节点，但不负责转发其他节点的数据，中继节点负责转发其他节点的感知数据，但不负责数据的采集；所有感知节点均匀分布在整个圆形监测区域中的非中继圆环区域，所有中继节点分布在各中继圆环内，同一中继圆环上的中继节点均匀分布，不同中继圆环的中继节点分布密度不同，且分布密度随着中继圆环与汇聚节点距离的增大而减小；

任一感知节点A的周围分布6个邻居感知节点，这6个邻居感知节点位于以感知节点A为中心的正六边形的6个顶点上，其中相邻2个感知节点的距离r_s为感知节点的感知半径，ε为一个无限小的半径增量，当时，感知节点A将被它的6个邻居感知节点完全覆盖，当时，相邻节点之间重叠覆盖面积最小，整个传感器网络按照方式布置感知节点，使得网络全覆盖所需要的感知节点数最少：

上式中，N^s为全覆盖所需的最少感知节点数，R为圆形监测区域的半径，表示向上取整运算；

则N^s对应的感知节点分布密度ρ_s：

布置中继节点的数目按下式求得：

上式中，E_elec为收发电路收发每bit数据的能耗，ξ为传输常数，α为路径损耗常数，为中继节点的通信半径，为感知节点的通信半径。

2.根据权利要求1所述圆环型无线传感器网络的节点优化部署方法，其特征在于：建立感知节点通信半径优化模型：

上式中，为目标函数，l为发射数据bit长度，E_elec为收发电路收发每bit数据的能耗，ξ为传输常数，α为路径损耗常数，为感知节点的通信半径。