[发明专利]机会群智感知网络中态势感知的自适应数据传输方法

摘要

本发明涉及一种机会群智感知网络中态势感知的自适应数据传输方法，属于无线传感器网络和移动自组织网络技术领域。在该方法中，网络中的节点根据自身情况以及网络的历史信息，估计自身的节点剩余能量、与目的节点的相遇概率、消息传输的跳数，然后节点利用其所在的局部拓扑信息，对当前所处的网络环境做出判断并进行合适的数据传输机制的选择。通过本方法，可以对网络中存在的连通MANET子网进行准确的识别并在数据传输过程中充分地利用，使其不易受到节点移动性，网络拓扑的时变性影响，在提高数据传输成功率降低网络开销的同时，提高数据传输策略的鲁棒性。

主权项

1.一种机会群智感知网络中态势感知的自适应数据传输方法，其特征在于：在该方法中，网络中的节点根据自身情况以及网络的历史信息，估计自身的节点剩余能量、与目的节点的相遇概率、消息传输的跳数，然后节点利用其所在的局部拓扑信息，对当前所处的网络环境做出判断并进行合适的数据传输机制的选择；具体包括以下步骤：S1：网络中的每个节点通过获取网络信息、当前节点与网络中其他节点的相遇持续时间t_ij、网络运行总时间t_total，同时结合传递性和时间衰退性，估计其与目的节点的相遇概率p：p_(a,b)＝p_(a,b)old×γ^k  (2)p_(a,c)＝p_(a,c)old+(1‑p_(a,c)old)×p_(a,b)×p_(b,c)×β  (3)当节点a，b相遇时，按公式(1)更新计算节点a，b的相遇概率p_(a,b)；当节点一段时间没有相遇时，其概率按公式(2)衰退，其中γ是衰退因子，k为距离上次衰退的总时间与衰退周期的比；节点a按公式(3)更新其通过节点b到节点c的投递概率；S2：网络中的每个节点根据以下三方面的能量消耗来估计自身节点剩余能量：转发能耗E_t、接收消息能耗E_r以及路由发现能耗E_f；假设节点发送单位字节所需的能量消耗为e_t，消息大小为C_i，发送了m个数据包，那么E_t为：假设节点接收单位字节所需的能量消耗为e_r，消息大小为C_i，接收了n个数据包，那么E_r为：假设节点单位时间的扫描能耗为e_f，扫描时长为Δt，那么E_f为：E_f＝e_f×Δt节点的总能耗E_c和节点的剩余能量E_res为：其中E_init表示节点的初始能量；S3：节点对网络拓扑的态势进行感知：移动节点首先广播发送一个Hello消息，然后该移动节点所在区域中的其他移动节点在接收到Hello消息后，更新自己的邻居列表；然后移动节点统计邻居节点的信息，包括邻居节点个数以及邻居节点的移动速度，依据节点所在局部环境中节点的物理密度ρ、连通密度P(k‑con)以及节点的相对移动速度对网络的拓扑态势做出判断；所述节点的物理密度ρ计算公式为：P(k‑con)≈(1‑e^‑u)ⁿμ＝ρ*π*r²ρ＝n/A其中，P(k‑con)表示k‑连通概率，n表示邻居节点数目，r表示节点的通信半径，ρ表示节点物理密度，A表示预定义面积大小；S4：依据网络拓扑态势判断结果，对数据传输策略进行选择，若节点位于稳定的连通子网，则采用端到端的数据传输策略；否则采用“存储‑携带‑转发”的数据传输策略。