[發明專利]基于能量優化的無線傳感器網絡混合Z-MAC協議優化方法

有效

• 申請號: 201611059316.3
• 申請日: 2016-11-27
• 公開（公告）號: CN106792568B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 李建坡;蘇丹;趙立權
• 申請（專利權）人: 東北電力大學
• 主分類號: H04W4/06
• 分類號: H04W4/06;H04W52/38;H04W74/02;H04W74/08;H04W84/18
• 代理公司: 吉林市達利專利事務所 22102
• 代理人: 陳傳林

1.一種基于能量優化的無線傳感器網絡混合Z-MAC協議優化方法，它包括基于單輪競爭窗口固定的退避機制、基于節點剩余能量的隨機退避時間選取、流量自適應機制和數據發送控制機制，其特征在于，對于所述基于單輪競爭窗口固定的退避機制，節點采用單輪固定競爭窗口的方法，即當數據發生沖突時，競爭窗口不加倍，而節點從固定的退避間隔CW中重新計算在不同時隙中選擇不同發送數據的概率，直到數據發送成功，退避方式表示為：

其中，P_r是節點選取CW的概率，CW_min是系統設定的最小CW長度，式(1)表明，當數據發生沖突時，節點從單輪固定的(1,CW)中選取概率最大的CW值，一旦數據發送成功，CW值立即回落到CW_min；對于所述基于節點剩余能量的隨機退避時間選取，其選取依據是Z-MAC協議的sift概率公式，確定節點的退避時間，概率公式表示為：

其中，r∈(1,CW)，α為分布參數(0α1)，

其中，η為權重參數，E_re節點的剩余能量，E_max為初始能量，通過式(2)和式(3)非均勻概率分布將優勝節點從整個競爭節點中篩選出來；對于所述流量自適應機制，若一個占用節點在屬于自己的時隙內處于激烈競爭狀態，這個占用節點將會廣播一個ECN給它的鄰節點，節點將傳輸模式鎖定為HCL進行接入信道，當節點符合低競爭模式水平時，采用廣播一個新的清除競爭通知RECN給鄰節點，以此來解除HCL模式，通過鎖定HCL模式，來有效避免在一段時間內不斷發送ECN消息，減少能量消耗，有效延長網絡生命周期。