[发明专利]一种WSN网络的分布式拥塞控制和功率分配方法

摘要

本发明公开了一种WSN网络的分布式拥塞控制和功率分配方法，包括如下步骤：S1：初始化阶段：各节点获取基本配置信息生成路由表；S2：建立拥塞控制和功率控制的联合优化模型；S3：通过对优化模型进行求解，得到原始变量和对偶变量的牛顿方向；S4：利用对偶变量在一个时隙以全牛顿步长更新的结果以及矩阵分裂方法，获得业务流速率、链路功率以及链路拥塞价格和节点功率价格的牛顿方向表达式；S5：设定迭代更新的步长，利用牛顿方向表达式，在各节点处对业务流速率、链路功率、链路拥塞价格、节点功率价格进行更新；S6：按时隙重复S5，直至全部变量收敛。本发明收敛速度是传统算法的几十倍，与集中式方法相比，所需信令开销小，计算复杂度低。

主权项

1.一种WSN网络的的分布式拥塞控制和功率分配方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：步骤一：初始化阶段：每个节点通过信息交互获得网络的基本配置信息，所述基本配置信息包括拓扑信息、信道带宽、链路距离、业务流速率上界以及节点可用发射功率上界，并根据网络拓扑利用最小生成树算法生成本节点的路由表；步骤二：建立优化模型：以最大化网络总效用为目标，根据信道容量约束与节点发射功率约束，建立拥塞控制和功率控制的联合优化模型，并进行简化；步骤三：通过原始对偶内点法对优化模型进行求解，得到原始变量和对偶变量的牛顿方向，所述原始变量包含业务流速率和链路功率，所述对偶变量包含链路拥塞价格和节点功率价格；步骤四：利用对偶变量在一个时隙以全牛顿步长更新的结果以及矩阵分裂方法，获得业务流速率、链路功率以及链路拥塞价格和节点功率价格的牛顿方向表达式；步骤五：设定迭代更新的步长，利用步骤四中的牛顿方向表达式，在各节点处，通过自身存储的信息、相连链路上的信息以及一跳邻居的信息，在本地对链路拥塞价格、节点功率价格以及链路功率进行更新，源节点负责对业务流速率的更新；步骤六：按时隙重复步骤五，直至全部变量收敛。