[发明专利]一种主动式预测的无线传感器网络可靠数据传输方法

摘要

本发明一种主动式预测的无线传感器网络可靠数据传输方法，它有五大步骤：一、传感器网络划分成若干栅格，栅格数量由网络规模及节点通信半径r决定；二、各栅格中选择A类节点，记录本周期内栅格中所有节点的输入输出速率；三、采用单服务窗混合制排队模型M/M/1/m对各节点进行分析；四、A类节点根据其记录的节点输入输出速率值，计算平均输入输出速率，统计各节点存储占用量，计算栅格平均存储占用量；五、根据网络状况，结合三与四，分别为节点级与系统级控制方法设定权重。该方法提高了信道带宽利用率、降低了网络能耗，解决了传感器网络数据传输可靠性问题。它在无线传感器网络中可靠数据传输技术领域内具有实用价值和广阔地应用前景。

主权项

一种主动式预测的无线传感器网络可靠数据传输方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤一：传感器网络划分成栅格形式，栅格数量由网络规模即节点数量n，监控面积H×H及节点通信半径r决定；栅格大小为h×h；设节点通过定位算法知道自身位置；为进行速率预测，设定周期固定长度T；步骤二：各栅格中选择A类节点即栅格中的组长节点，记录本周期内栅格中所有节点的输入输出速率；步骤三：采用单服务窗混合制排队模型M/M/1/m对各节点进行分析；队列达到稳定状态，单节点输入输出速率比值保持不变；当节点被占用存储空间L大于阈值Lmax且小于节点最大存储量m时，相应降低输入输出速率比值，避免节点缓存溢出；步骤四：在栅格k中，周期t-1结束时，A类节点Ak(t+1)根据其记录的节点输入输出速率值，计算平均输入输出速率λik(t-1)，μik(t-1)；统计各节点存储占用量，计算栅格平均存储占用量Lavg；根据λik(t-1)，μik(t-1)与E(t-1)关系，预测周期t内栅格平均存储占用量E(t)；再利用E(t-1)与E(0的比值，预先调整栅格在周期t内的平均输入输出速率，达到系统级控制的目的；另外，Ak(t+1)记录栅格中剩余能量最大节点，周期t-1结束时，广播其成为周期t内的A类节点Ak(t)；步骤五：根据网络状况，结合步骤三与步骤四，分别为节点级与系统级控制方法设定权重；当网络带宽、信道质量资源比较高时，可以增加权重α的值，使网络整体资源有效利用；当某节点数据转发量较低、孩子节点较少时，可以减少权重α的值，使此节点自己拥有的资源即存储空间、速率充分利用，得到整个网络效率最高，保证整体网络数据传输的可靠性。