[发明专利]面向多样化覆盖需求的水下无线传感器网络拓扑控制方法有效

专利信息
申请号: 201310159281.0 申请日: 2013-05-02
公开(公告)号: CN103227996A 公开(公告)日: 2013-07-31
发明(设计)人: 刘林峰;张宁申;宋斯宇;曹云凤 申请(专利权)人: 南京邮电大学
主分类号: H04W16/18 分类号: H04W16/18;H04W84/18
代理公司: 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 代理人: 许方
地址: 210003 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 面向 多样化 覆盖 需求 水下 无线 传感器 网络 拓扑 控制 方法
【权利要求书】:

1.面向多样化覆盖需求的水下无线传感器网络拓扑控制方法,其特征在于,通过调整无线传感器网络中N个节点的感知半径以及通信半径来实现网络的覆盖与连通,所述N为正整数,具体包括以下步骤:

步骤A,无线传感器网络中各节点:初始化的感知半径为0,确定被覆盖度,使用最大通信半径广播包含被覆盖度信息的覆盖请求报文;

步骤B,计算各节点单位空间内的覆盖能力,按照从高到低顺序给覆盖能力排序,根据覆盖能力的排序依次调整每个节点的感知半径来满足周围邻居节点的覆盖需求;

步骤C,以汇聚节点作为根,形成一棵最小生成树状的连通结构,并根据所述连通结构设置各个节点的通信半径。

2.根据权利要求1所述的面向多样化覆盖需求的水下无线传感器网络拓扑控制方法,其特征在于,所述步骤B的具体实施方法如下:

步骤B-1,各节点根据收到的覆盖请求报文确定邻居节点集合,根据邻居节点集合、最大感知半径、单位空间内邻居节点数量来计算出各节点单位空间内的覆盖能力:

步骤B-2,按照从高到低顺序给覆盖能力排序,根据覆盖能力的排序依次遍历每个节点,各个节点按照如下步骤调节感知半径来满足周围邻居节点的覆盖需求:

步骤B-2-1,每个节点确定覆盖所有邻居节点的感知半径,并以最大通信半径广播覆盖报文;

步骤B-2-2,所有收到覆盖报文的节点判断被发送覆盖报文节点覆盖的情况:

被覆盖的节点反馈确认信息至发送覆盖报文节点,收到覆盖报文节点关于发送覆盖报文节点的被覆盖度取值减1,在被覆盖度取值降为0时广播无覆盖需求报文;

步骤B-2-3,每个节点根据收到的反馈信息,计算反馈确认信息节点与自身的距离,以最大距离为感知半径。

3.根据权利要求2所述的面向多样化覆盖需求的水下无线传感器网络拓扑控制方法,其特征在于,步骤B-1中邻居节点集合由下式确定:

Ne(i)={Vj|d(Vi,Vj)≤RSχandKj>0}∪Vi

其中,Vi为第i个节点,Vj为第j个节点,Kj为第j个节点的被覆盖度,d(Vi,Vj)为第i个节点与第j个节点之间的距离,RSχ为两个节点之间的最大感知半径,1≤i、j≤N。

4.根据权利要求2或3所述的面向多样化覆盖需求的水下无线传感器网络拓扑控制方法,其特征在于,步骤B-2-2中所有收到覆盖报文的节点利用如下方法判断被发送覆盖报文节点覆盖的情况:

当发送覆盖报文节点的感知半径大于发送报文节点与接收报文节点之间距离的时候,接收报文节点被发送报文节点覆盖;否则,接收报文节点未被发送报文节点覆盖。

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