[发明专利]一种基于反射特性的低能耗自由空间光网络修复方法

说明书

本发明提供一种基于反射特性的低能耗自由空间光网络修复方法，其包括以下步骤：在自由空间光网络工作时，根据现有Heartbeat机制监测节点亚死亡状态，获取节点信息；当节点彻底死亡后，通过节点信息确定节点类型，将监测区域划分成规则的网格，根据Neyman‑Pearson判决准则，建立Neyman‑Pearson模型,确定网格点覆盖状态；通过模型对死亡节点及周围网格点的探测概率进行计算，根据不同节点类型寻找最佳位置修复空洞。本发明提出了改进最小覆盖圆修复方法和能量覆盖综合评价模型，对死亡节点进行分类修复，通过寻找最优修复位置提高网络覆盖，并且引入带镜子的节点，降低能量消耗，延长修复后网络生命期。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基于反射特性的低能耗自由空间光网络修复方法。

背景技术

如今，网络已成为人们生活中相当重要的一部分，而自由空间光网络(FSONs)具有传输数据速率高、安全性高、频谱不规范等优点。在FSON中，由于波束非常窄且方向性高，能量消耗不均匀以及环境影响，一些节点一旦出现故障死亡，不仅会造成覆盖空洞，还会造成更多的链路中断，同时会降低网络监测数据的准确性，从而严重影响网络性能，造成能源浪费。因此，如何检测和修复覆盖空洞，使网络恢复正常运行是FSON的主要问题。

目前还没有针对自由空间光网络修复的方法，而传统无线网络修复的研究主要通过几何方法，找出传感器网络中覆盖空洞的最佳修复位置。根据修复点的位置新增正常节点，保证网络中节点冗余度的前提下，达到修复覆盖空洞的目的。但新增正常节点的修复方法中没有考虑修复后节点能耗，从而很容易因为能耗不均使网络再次失效，相比于传统无线网络修复，自由空间光网络由于波束的方向性，节点因能量耗尽死亡对网络的影响更大，破坏性更强。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种有效的自由空间光网络中死亡节点的修复方法，一方面采用改进最小覆盖圆修复方法，增加最少的正常节点替换死亡节点，修复死亡节点造成的空洞，提高网络覆盖、恢复网络连通；另一方面，提出覆盖能量综合评价模型，创造性地引入带镜子节点进行修复，避免了修复后节点能耗依旧不均，至使新添加的正常节点再次快速死亡的情况，达到准确修复空洞同时延长网络生命期的目的。