[发明专利]无线纳米传感器网络中一种基于脉冲通信的定位方法

权利要求书

1.无线纳米传感器网络中一种基于脉冲通信的定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：网络中节点类型确定

将网络中的节点分为三种类型：角落节点、边界节点和中心节点；

所述角落节点为整个网络角落上的节点，周围邻居节点最少；

所述边界节点是网络与物理环境交界边缘的节点，其周围邻居节点数量介于角落节点和中心节点；

所述中心节点是指网络中央的节点，其邻居节点最多；

步骤二：构建簇并选举出簇头

在传送数据包之前对网络中的节点构建簇并选举出每个簇中能量最高的作为簇头；所述簇头分为三种类型，角落簇头节点，边界簇头节点，中心簇头节点；之后的数据由簇头进行转发传输；

步骤三：簇头节点之间通过flooding数据包计算角落节点之间的距离

由被选举出的角落簇头节点开始进行flooding数据包的转发，flooding数据包中包含六个数据域，分别是：节点的ID号、节点类型、接收节点类型、数据传输速率、累计距离、错误检测码，最终得到累计的距离即为两个角落的角落节点之间的距离。

2.根据权利要求1所述的无线纳米传感器网络中一种基于脉冲通信的定位方法，其特征在于：所述的步骤一中，确定节点类型的方法如下：

将网络中的节点分为角落节点B1、边界节点B2和中心节点B3，假设在面积为A²的环境中共有N个节点；

λ₀是节点在面积A²环境中的密度：

λ₁是节点在面积中的密度：

λ₂是节点在面积中的密度：

由以上公式可以确定：

B1＝{N_i||M_i≤λ₁,i＝{1,...,N}}

B2＝{N_i||λ₁＜M_i≤λ₂,i＝{1,...,N}}

B3＝B\(B1∪B2)

其中，r表示节点的通信半径，B表示节点的集合，Mi表示节点Ni通信范围内的节点密度；

在判断节点类型时，通过泛洪方式传送数据包来检测节点的邻居节点个数，通过邻居节点的个数来确认节点的类型。

3.根据权利要求2所述的无线纳米传感器网络中一种基于脉冲通信的定位方法，其特征在于，所述的步骤二中，构建簇并选举出簇头的方法如下：

B1型节点生成并广播clustering-broadcast数据包，该数据包包含了一个数据域剩余能量作为选择簇头的依据，其他B1型节点收到后，选择剩余能量最多的B1型节点作为簇头CH，并通过向CH发送clustering-reply数据包来加入该簇，CH在接收到回复信息后，开始广播通知信息notify数据包，通过数据域noti-Cluster Code来通知未成簇的B2型节点开始成簇。

4.根据权利要求2所述的无线纳米传感器网络中一种基于脉冲通信的定位方法，其特征在于，所述的步骤三中，计算角落节点之间的距离具体方法如下：

簇头节点之间通过传送flooding数据包、更新flooding数据包来计算端到端之间相同类型的簇头节点之间的最少跳数，flooding数据包包含一个累加得到的距离值数据域fl-DIS，其初始值为0，每次节点收到泛洪数据包时，选择收到脉冲信号中电压峰峰值最大的值E^P来计算与上一跳节点之间的距离r，并将fl-DIS值更新为fl-DIS＝fl-DIS+r。