[发明专利]基于被动端到端的传感器网络故障链路推断方法

权利要求书

1.一种基于被动端到端的传感器网络故障链路推断方法，其特征在于，包括以下步骤：

101、获取传感器网络的拓扑图G，根据拓扑图G得到路由矩阵R和路径集合P，然后收集N轮传感器网络运行数据，其中第k轮中，k≤N，拓扑图G中的叶节点发送到汇节点的数据记录为从路径集合P中选择一条未访问的路径p，判断该路径p的丢包率是否大于阈值T_pi？若是，则将该路径p加入到正常路径集合P_G中，否则则将该路径p加入到故障路径集P_B中，并遍历P是否所有路径都被访问，若是，从故障路径集P_B中选择一条未访问的链路A，判断该链路的状态是否responsible，若是则得到故障链路并将包含该链路的所有路径从故障路径集P_B中删掉，若不是则不作处理，重复得到简化路由矩阵

102、根据步骤101中得到的简化路由矩阵得到简化故障区域，根据链路丢包率推断模型，并采用启发式贪婪故障链路推断算法计算出简化故障区域内所有链路的丢包率p_k；

103、计算故障路径集P_B中权值最大的链路l，并将该权值最大的链路l从故障路径集P_B中删除，然后将该权值最大的链路l添加到故障链路集合中，同时删除掉故障路径集P_B中包含该权值最大的链路l的路径，重复步骤103，直到故障路径集P_B为空为止，完成故障链路的寻找。

2.根据权利要求1所述的基于被动端到端的传感器网络故障链路推断方法，其特征在于，步骤101中链路l_i＝(j，k)的丢包率公式表示从节点j发送n个数据包，结点k成功接收到m个数据包的丢包率。

3.根据权利要求1所述的基于被动端到端的传感器网络故障链路推断方法，其特征在于，设正常的链路丢包率存在故障的链路丢包率其中0≤α＜β≤1，则当路径p_i不包含故障链路时，路径丢包率Φ_pi≤α^h；如果路径丢包率Φ_pi≥T_pi，则即路径中的每一条链路都是正常的；如果路径丢包率Φ_pi≤T_pi，则至少存在一条链路的丢包率即该路径中至少存在一条故障链路。

4.根据权利要求1所述的基于被动端到端的传感器网络故障链路推断方法，其特征在于，步骤102中计算简化故障区域内所有链路的丢包率的计算公式为：其中A(k)表示在R(k)至少存在一个节点的数据到达节点k的条件下，成功被汇聚节点接收到的概率，γ(k)表示节点k的子孙节点中叶节点子集中至少有一个节点的数据成功发送到sink节点的概率。

5.根据权利要求4所述的基于被动端到端的传感器网络故障链路推断方法，其特征在于，A(k)采用find_solution算法计算得到。