[发明专利]无线传感器网络链路质量评估方法

摘要

本发明公开了一种无线传感器网络链路质量评估方法，通过对无线传感器网络的分解，将链路质量评估抽象为一个多属性决策过程。选取链路传输效率、链路波动程度和接收信号强度作为链路质量的评估属性，采用包接收率、信噪比均方差和接收信号强度均值分别量化评估属性，采用最小值对缺失信息填充。考虑到链路环境的复杂性和链路质量标准的不统一，采用水平方法对多个探测周期内链路质量信息进行模糊化，采用改进的熵值法计算各评估属性对链路质量的影响程度，采用改进的理想解法综合各评估属性，以相对贴近度度量链路质量。其优点在于：模糊化方法考虑了链路环境的复杂性和链路质量标准的不统一，使链路质量的评估结果更加可靠。

主权项

1.一种无线传感器网络链路质量评估方法，其特征在于，构建链路质量评估体系，采用水平化方法对属性值进行模糊化，采用改进的熵值法计算各评估属性的权重，采用改进的理想解法计算相对贴近度，即链路质量，具体包括如下步骤：S1，构建链路质量评估体系，包括步骤S11～S15：S11，以一个探测周期内的链路传输效率、链路的波动程度和接收信号强度作为链路的评估属性，采用包接收率PRR、信噪比均方差Dv(SNR)和接收信号强度指示均值μ(RSSI)量化各评估属性；S12，采用最小值分别对探测周期内缺失的SNR和RSSI填充，即采用0填充缺失的SNR值，采用‑100填充缺失的RSSI值；S13，采用计算链路的波动程度；其中：SNR_i是该探测周期内第i个数据包的信噪比；S14，采用计算接收信号强度；其中：RSSI_i是该探测周期内第i个数据包的接收信号强度；S15，记录T个探测周期的链路传输效率、链路的波动程度和接收信号强度信息，以T个探测周期作为链路质量的一个评估周期；S2，采用水平化方法对属性值进行模糊化，包括步骤S21～S23：S21，采用计算T个探测周期内各评估属性的均值；其中：a表示链路质量的评估属性，a_j是第j个探测周期该评估属性的属性值；S22，采用计算T个探测周期内各评估属性的方差；其中：a表示链路质量的评估属性，a_j是第j个探测周期该评估属性的属性值；S23，采用计算各评估属性的模糊值；其中：a表示链路质量的评估属性；S3，采用改进的熵值法计算各评估属性的权重，包括步骤S31～S34：S31，采用适应于模糊数的极差变化法对决策矩阵进行标准化处理；其中：表示第i条链路在第j个评估属性下的模糊属性值；S32，构建标准化决策矩阵的相离度矩阵其中：d_ij是第i条链路的第j个模糊属性值与该属性下最优属性值的相离度；S33，采用计算第j个评估属性的熵；其中：k＝1/lnm；S34，采用计算第j个评估属性对应的权重；S4，采用改进的理想解法计算相对贴近度，即链路质量，包括步骤S41～S44：S41，标准化决策矩阵的每一列与其对应的权重ω_j相乘，获取加权标准化决策矩阵S42，采用计算第i条链路到正理想链路的相离度；其中：是第j个评估属性的最优属性值；S43，采用计算第i条链路到负理想链路的相离度；其中：是第j个评估属性的最劣属性值；S44，采用计算第i条链路与正理想链路的相对贴近程度，以相对贴近度度量链路质量。