[发明专利]分段网络中具有生存时间保证的中继节点放置策略方法

摘要

本发明提供了一种分段网络中具有生存时间保证的中继节点放置策略方法，包括步骤：确定最佳的发射功率；确定最佳的一跳传输距离；根据最佳的一跳传输距离确定中继节点放置方案；对传输路径进行调整；对节点的初始能量进行调整。本发明首先计算出最佳的一跳传输距离及与之相对应的最佳的传输功率，使得在整个多跳传输的过程中所消耗的总能量的期望值最小化，可以在满足网络的生存时间要求的前提下，降低所需要的中继节点的数目，从而可以降低网络能耗。

主权项

1.一种分段网络中具有生存时间保证的中继节点放置策略方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：确定最佳的发射功率；步骤2：确定最佳的一跳传输距离；步骤3：根据最佳的一跳传输距离确定中继节点放置方案；步骤4：对传输路径进行调整；步骤5：对节点的初始能量进行调整；所述步骤1具体包括如下子步骤：步骤1.1：假设传输距离固定，无线环境是瑞丽衰落的，环境中存在加性高斯白噪声，根据不同的传输功率求出对应的重传概率；步骤1.2：根据传输功率和重传概率，求出当单位比特信息成功传输时所需要的总能量的期望；步骤1.3：求出最佳的传输功率，使得所需要的总能量的期望值最小化；所述步骤3具体包括如下子步骤：步骤3.1：需要分别把每个分块网络与sink节点连接起来，在连接的时候采用逐步接近sink节点的策略；步骤3.2：首先计算出当传输距离为最佳的一跳传输距离的时候，所需要的中继节点个数，若所需要的最佳的中继节点个数不是整数，则根据网络中这一跳的能量消耗对中继节点个数进行调整；步骤3.3：然后计算出下一跳所消耗的总能量的期望值以及所需要的中继节点个数；所述步骤4具体包括如下子步骤：步骤4.1：当网络中某一个分块中所含有的传感器节点数目少于阈值时，则尝试调整，构建一条从此网络分段到其他链路之间的通信链路；步骤4.2：分别计算出步骤4.1调整前和调整后所需要的中继节点数目，采用中继节点数目比较少的方案；所述步骤5具体包括如下子步骤：步骤5.1：由于在以前的分析中所计算出的每一跳所需要的能量值均为这一跳所需要能量的期望值，并且每一跳所需要的总能量近似服从高斯分布，这就使得网络中每一跳的生存时间小于所要求的生存时间的概率为1/2；这样一来就使得网络的实际生存时间大于或者等于所要求的生存时间的概率趋近于0；步骤5.2：为了改变这种状况，调整步骤1至4中所涉及的中继节点的初始能量。