[發明專利]一種無線傳感網絡占空比自適應調整方法

有效

• 申請號: 201510227130.3
• 申請日: 2015-05-06
• 公開（公告）號: CN104955107B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 肖霖;張天魁;王松;楊鼎成;羅歡
• 申請（專利權）人: 南昌大學;北京郵電大學
• 主分類號: H04W28/18
• 分類號: H04W28/18;H04W52/02;H04W56/00
• 代理公司: 北京卓特專利代理事務所(普通合伙)11572
• 代理人: 托婭

1.一種無線傳感網絡占空比自適應調整方法，其特征在于，

通過網絡分簇算法將網絡中各局部的節點分簇，使得整個網絡形成由一個或者一個以上簇組成的樹形拓撲，所述網絡中的各簇是一個周邊局域網絡(PAN)；

其中，所述方法按照周期性方式進行，所述各簇的周期長度固定；

每個PAN子網由一個作為簇頭節點的網絡協調器負責管理，各簇之間的數據流量由各簇的簇頭節點負責傳遞；

各簇內其他傳感器節點為普通節點，所述普通節點采用基于強化學習的預測方法，預測下一周期實現節點自身性能最佳的占空比；

所述簇頭節點還用于收集對應簇內普通節點采集的數據并上傳網絡，同時維持網內節點同步。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述普通節點的一個周期分為預測、同步、數據和睡眠四個階段，其中所述預測和同步階段的時間長度固定，所述數據和睡眠階段的長度可調整。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述普通節點根據所述基于強化學習的預測方法預測得到的最佳占空比決定各個數據階段的時間長度。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述普通節點的一個周期分為預測、同步、數據和睡眠四個階段，具體為：

在預測階段，普通節點分別采用基于強化學習的預測方法預測得到各自在數據階段的最佳發送數據包個數f；

在同步階段，普通節點接收簇頭節點廣播的信標幀(beacon)以更新本地時間，保持同步；

在數據階段，普通節點采用CSMA/CA方式競爭接入信道與簇頭節點通信，各個普通節點與簇頭節點間的通信時間分別由各自在預測階段得到的最佳發送數據包的個數決定；

在睡眠階段，普通節點進入睡眠狀態以降低功耗。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述預測方法為與模型無關的算法Q-learning算法。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述普通節點在數據階段采用CSMA/CA方式競爭接入信道與所述簇頭節點通信，競爭成功的普通節點與所述簇頭節點間的通信時間由其在預測階段采用Q-learning算法預測得到的最佳發送數據包的個數決定。

7.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在一個周期內所述簇頭節點的運行包括：

同步階段，所述簇頭節點廣播信標幀以維持簇內節點同步；

數據階段，所述簇頭節點與普通節點進行數據通信，并將匯聚的簇內普通節點發送的數據包在由簇頭節點組成的骨干網內作進一步上傳。