[发明专利]一种提高无线传感器网络容量的数据融合方法

权利要求书

1.一种提高无线传感器网络容量的数据融合方法，其特征在于，包括以下步骤：确定无线传感器网络覆盖的面积、所述网络包含的传感器的数量、所述网络的信道容量、所述传感器的传输范围R；

确定所述网络的干扰模型；确定所述传感器所采集的信息熵之间的相关度，所述信息熵是所述传感器所采集的数据所包含的平均信息量；

对所述网络分簇，包括：以所述网络的汇聚节点为圆心，以若干个同心圆将所述网络划分为m个层，所述层均为宽度为r的圆环，所述宽度将每一个所述层划分为至少一个簇，所述簇为扇形，所述簇的面积均为πr²；

在每一个所述簇中选出一个传感器节点作为所述簇的融合节点；

确定所述网络的数据融合方式，包括：层内数据融合，所述层内数据融合是所述层的每一个所述簇的融合节点接收到所述簇中的所有传感器所采集到的信息熵，而进行的数据融合；层间数据融合，所述层间数据融合是所述层的融合节点接收到所有比所述层距离所述汇聚节点更远的层的融合节点的信息熵，而进行的数据融合；

确定所述网络的数据传输方式，包括：每一个所述簇中的传感器都将其所采集到的信息熵传输给所述簇的融合节点；每一个所述簇的融合节点把所述层内数据融合和所述层间数据融合后的信息熵传输给比包括所述簇的层距离所述汇聚节点更近的、相邻的层的融合节点；每一个所述层的融合节点只有完成所述层内数据融合和所述层间数据融合后才继续传输所述数据融合后的信息熵；所述数据融合后的信息熵最后传输到所述汇聚节点；

创造所述层的虚拟节点；根据所述数据传输方式，采用具负载和相关性的调度方案得到节点的可达吞吐量，所述节点的可达吞吐量是对于包括所述虚拟节点和所述源节点的平均吞吐量。

2.如权利要求1所述的提高无线传感器网络容量的数据融合方法，其中所述簇的融合节点是所述簇内距离所述簇的内圆的圆弧中点位置最近的传感器节点。

3.如权利要求2所述的提高无线传感器网络容量的数据融合方法，其中最接近所述汇聚节点的所述簇的融合节点为所述汇聚节点。

4.如权利要求3所述的提高无线传感器网络容量的数据融合方法，其中所述传感器所采集的信息熵之间的相关度是基于所述网络的干扰模型确定的。

5.如权利要求4所述的提高无线传感器网络容量的数据融合方法，其中所述网络的干扰模型是协议层的干扰模型或物理层的干扰模型。

6.如权利要求5所述的提高无线传感器网络容量的数据融合方法，其中创造所述层的虚拟节点包括步骤：根据所述信息熵之间的相关度，计算完成所述层内数据融合后所述层的信息熵总量；计算完成所述层间数据融合后所述层的信息熵总量；所述的计算结果的总和就是所述层的虚拟节点的数量。

7.如权利要求6所述的提高无线传感器网络容量的数据融合方法，其中所述具负载和相关性的调度方案包括步骤：根据所述网络的干扰模型得到所述网络的干扰区域；计算所述干扰区域中的所述虚拟节点的数量；根据所述网络的干扰区域，得到所述干扰区域中网络图的最大度；确定所述调度方案的调度长度，所述调度长度不超过所述干扰区域中网络图的最大度；根据所述网络的信道容量和所述调度长度，得到所述节点的可达吞吐量。

8.如权利要求7所述的提高无线传感器网络容量的数据融合方法，其中所述干扰区域中的所述虚拟节点的数量是所述干扰区域中的所述层的虚拟节点数量的总和。