[发明专利]基于能量感知的选择协作方法和中继选择方法

摘要

本发明涉及一种基于能量感知的选择协作方法和中继选择方法，属于协作通信的技术领域。本发明根据无线传感器网络中节点能量有限、无法补给，但能自我感知能量使用情况的特点，提出三种中继选择策略：最大剩余能量策略、最小传输功率策略和最小能量消耗策略。利用反馈机制和节点的能量感知功能，将节点的剩余能量和传输功率充分考虑进协作传输过程；在最佳中继节点选择上，将能量不足的节点首先排除，再按照剩余能量和传输功率根据一定的策略来挑选最佳中继，尽可能均衡网络中的节点，不使某些节点因频繁当选能量耗尽，过早退出网络。本发明在提高传输可靠性的同时，能有效均衡各中继节点的能量消耗，最大限度的延长网络生命周期。

主权项

1.基于能量感知的选择协作方法和中继选择方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：设网络中有一个源节点s、一个目的节点d、M个中继节点ri，i＝1,2,...M；各中继节点由容量有限的电池供电，无外界能量补给，且具有能量感知功能，能够及时感知自身能量的消耗和剩余情况；利用反馈机制和节点的能量感知功能，将节点的剩余能量和传输功率充分考虑进协作传输过程中用于提高传输可靠性；选择协作传输过程分为两阶段；第一阶段：直接传输；源节点s发送数据到目的节点d，同时各中继节点尝试接收并解码s发来的数据，解码成功的中继节点加入解码集D(s)；若源节点直接传输成功，目的节点返回确认ACK帧，此轮数据传输结束；若直接传输失败，目的节点反馈否决NACK帧，进入第二阶段；第二阶段：协作传输；D(s)中能够成功接收NACK帧的中继节点继续加入有效集A(s)；为保证中继节点能顺利完成数据转发，需排除信道较好但能量不足的节点，有效集中剩余能量大于等于传输能量的中继节点进一步加入能量有效集E(s)，在E(s)中根据一定策略选择出最佳中继协助源节点转发数据到目的节点，完成此轮数据的协作传输。