[发明专利]一种面向多跳无线传感网覆盖增强的中继选择方法及系统

说明书

本发明涉及一种面向多跳无线传感网覆盖增强的中继选择方法及系统，所述多跳无线传感网包括源节点、多个中继节点和目的节点，源节点和目的节点之间没有直接通信路径，所述方法包括以下步骤：在源节点向目的节点发送数据的时刻，触发中继选择规则，所述中继选择规则如下：挑选当前内存容量小于上限的中继节点，获取此时挑选出的中继节点与源节点之间的信道传输增益组成第一集合；挑选当前内存容量大于零的中继节点，获取此时挑选出的中继节点与目的节点之间的信道传输增益组成第二集合；获取第一集合和第二集合的并集中最大的信道传输增益，并选择最大的信道传输增益对应的中继节点为当前中继。

技术领域

本发明涉及一种面向多跳无线传感网覆盖增强的中继选择方法及系统，属于无线网中继节点选择技术领域。

背景技术

无线传感网通信技术作为低成本、灵活部署、频段多样等特点，能够在现场快速部署，为电力业务快速提供服务，延伸电力通信网的覆盖范围。常规中心化的单跳星型结构无线传感网结构简单，可靠性较强，但受制于无线传感网通信距离，在地下、室内等环境，无法做到无缝覆盖，因此需要无线传感网节点间能够协同传输，通过中继接力的方法组成多跳无线传感网，以中继接力的方法提高网络覆盖能力，实现电力通信网的无缝覆盖。但是在多跳无线传感网实际工作中，如何选择最合适的中继转发数据对通信性能至关重要，错误的中继选择不仅会导致整条通信链路的中断，还会导致能量的浪费，极大的影响所承载业务的性能。

目前针对多跳通信中的中继选择问题，已经提出了很多方法。比较常见的有最大化最差信道选择法。最大化最差信道选择法的工作原理是在两跳中选择最差信道质量最优的中继，作为转发中继。这种方法的考虑依据是基于水桶效应的影响，选择两跳中信道质量最差值最高的中继，能够保证两跳中最低传输速率最高，确保传输的最低速率最高。但是这种方法没有考虑最高速率最优，在两跳通信质量普遍较好的情况下，其通信速率无法达到最优。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出了一种面向多跳无线传感网覆盖增强的中继选择方法及系统。

本发明的技术方案如下：

一方面，本发明提出一种面向多跳无线传感网覆盖增强的中继选择方法，所述多跳无线传感网包括源节点、多个中继节点和目的节点，源节点和目的节点之间没有直接通信路径，所述方法包括以下步骤：

在源节点向目的节点发送数据的时刻，触发中继选择规则，所述中继选择规则如下：

挑选当前内存容量小于上限的中继节点，获取此时挑选出的中继节点与源节点之间的信道传输增益组成第一集合；

挑选当前内存容量大于零的中继节点，获取此时挑选出的中继节点与目的节点之间的信道传输增益组成第二集合；

获取第一集合和第二集合的并集中最大的信道传输增益，并选择最大的信道传输增益对应的中继节点为当前中继。

作为优选实施方式，所述中继选择规则还包括：

判断当前中继与源节点之间的信道传输增益以及当前中继与目的节点之间的信道传输增益大小关系；

若当前中继与源节点之间的信道传输增益大于当前中继与目的节点之间的信道传输增益时，则令当前中继处于接收状态；

若当前中继与目的节点之间的信道传输增益大于当前中继与源节点之间的信道传输增益时，则令当前中继处于发送状态。

作为优选实施方式，所述方法还包括：

当当前中继处于接收状态时，令当前中继的内存容量加一；

当当前中继处于发送状态时，令当前中继的内存容量减一。