[发明专利]WSN中基于SDMA的数据采集动态拓扑控制方法

权利要求书

1.一种WSN中基于SDMA的数据采集动态拓扑控制方法，其特征在于，所述WSN中基于SDMA的数据采集动态拓扑控制方法包括：

步骤一：网络初始化阶段，移动Sink到网络中预设的数据上载点进行信道测试，确定网络中具有兼容关系的传感器节点对，称为兼容节点对；

步骤二：每个兼容节点对根据最小能耗最多配对准则对应一个数据上载点；移动Sink计算获得全局网络的数据上载点与兼容节点对的对应关系；

步骤三：根据最佳配对准则确定各兼容节点对的权值，并利用最大加权配对算法筛选出具备最大生存期的兼容节点对集合，所述集合中的兼容节点对即为匹配节点对；

步骤四：当与匹配节点对对应的数据上载点间的最短距离小于移动Sink的通信半径时，拆散其中距离较大的匹配节点对；

步骤五：采用最短路径最大覆盖树的方法找出能遍历所有与最终获得的匹配节点对和独立节点对应的数据上载点的集合，并确立访问所述集合的最短路径方案；

步骤六：移动Sink根据所述最短路径方案访问所述集合中的数据上载点，并在所访问的数据上载点处发布对应的匹配节点对信息，完成数据采集和对应动态拓扑的构建；

步骤七：若移动Sink完成全部传感器节点的数据采集后仍未达到网络的寿命或网络中传感器节点存活比例大于预设比例，则返回继续执行步骤六；否则，停止数据采集。

2.根据权利要求1所述的WSN中基于SDMA的数据采集动态拓扑控制方法，其特征在于：步骤一中，所述信道测试的具体实现过程为：

1)传感器节点通过接收移动Sink发送的探针消息，确定自身的发射功率，并对探针消息进行回复；

2)移动Sink通过回复的探针消息确定传感器节点的信道参数及其与邻居传感器节点的兼容关系，并实时告知该传感器节点。

3.根据权利要求1所述的WSN中基于SDMA的数据采集动态拓扑控制方法，其特征在于：步骤二中，距离兼容节点对的中心最近的数据上载点即为该兼容节点对的最小能耗上传点。

4.根据权利要求1所述的WSN中基于SDMA的数据采集动态拓扑控制方法，其特征在于：步骤三中，兼容节点对的权值计算函数为：

w=-(dip2+djp2)(1+|cosθ|)-dij2]]>

其中，d_ip，d_jp分别为传感器节点i，j到对应的数据上载点P的距离；d_ij为传感器节点i，j间距离，θ为d_ij的中线与d_ij的夹角。

5.根据权利要求4所述的WSN中基于SDMA的数据采集动态拓扑控制方法，其特征在于：步骤四中，当数据上载点间的最短距离小于移动Sink的通信半径d_com时，如果则拆散距离较大的匹配节点对。