[發明專利]一種基于增加傳輸距離和重傳的能量優先路由方法

在審

• 申請號: 201710987933.8
• 申請日: 2017-10-21
• 公開（公告）號: CN107920379A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 張蕾;王志銳
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H04W40/10
• 分類號: H04W40/10;H04W40/12;H04W40/24
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 李林娟

1.一種基于增加傳輸距離和重傳的能量優先路由方法，其特征在于，所述能量優先路由方法包括以下步驟：

獲取由傳感器節點作為頂點、傳感器路徑作為頂點間的有向邊、源節點和終止節點組成的有向圖；每個頂點有初始能量，每條邊與傳輸成本相關聯，采用能量消耗模型表示兩個節點間的距離消耗的能量值；

定義數據包能夠傳輸的最大傳輸距離和最大重傳次數；

結合MREPE、AMREP算法獲取相鄰節點間距離d≤R，以及R<d≤d_max時的帶寬值，并通過改進迪杰斯特拉算法進行最大剩余能量路徑的尋找。

2.根據權利要求1所述的一種基于增加傳輸距離和重傳的能量優先路由方法，其特征在于，所述每條邊與傳輸成本相關聯具體為：

其中，傳輸成本為S_e(S_p,q)，S_e表示沿邊e從p到q傳輸一個包消耗的節點能量。

3.根據權利要求1所述的一種基于增加傳輸距離和重傳的能量優先路由方法，其特征在于，所述能量消耗模型具體為：

e＝0.1*d²

其中，d表示節點間的傳輸距離。

4.根據權利要求1所述的一種基于增加傳輸距離和重傳的能量優先路由方法，其特征在于，結合MREPE和改進迪杰斯特拉算法，獲取相鄰節點間距離d≤R，以及R<d≤d_max時的帶寬值，并尋找最大剩余能量路徑具體為：

在MREPE算法中，根據傳輸成功率和傳輸距離的關系計算最大傳輸距離；

對于n，如果相鄰節點間距離滿足d≤R，n＝1，則消耗發送節點的能量為E(d)，此時帶寬b(x_i,x_i+1)＝E(x_i)-E(d)；并通過改進迪杰斯特拉算法進行最大剩余能量路徑的尋找；

當R<d≤d_max時，根據傳輸成功率和節點間距離的關系計算傳輸一次的成功率，再計算出傳輸次數，此時帶寬b(x_i,x_i+1)＝E(x_i)-nE(R)，并通過改進迪杰斯特拉算法進行最大剩余能量路徑的尋找。

5.根據權利要求1所述的一種基于增加傳輸距離和重傳的能量優先路由方法，其特征在于，結合AMREP算法和改進迪杰斯特拉算法，獲取相鄰節點間距離d≤R，以及R<d≤d_max時的帶寬值，并尋找最大剩余能量路徑具體為：

在AMREP算法中，首先執行相鄰節點間距離滿足d≤R的情況：n＝1，則消耗發送節點的能量為E(d)，此時帶寬b(x_i,x_i+1)＝E(x_i)-E(d)；通過改進迪杰斯特拉算法進行最大剩余能量路徑的尋找；

當d≤R不存在合理路徑時，即R<d≤d_max時，調用MREPE算法根據傳輸成功率和節點間距離的關系計算傳輸一次的成功率，再計算出傳輸次數，此時帶寬b(x_i,x_i+1)＝E(x_i)-nE(R)。

6.根據權利要求4或5所述的一種基于增加傳輸距離和重傳的能量優先路由方法，其特征在于，所述改進迪杰斯特拉算法具體為：

1)初始時令集合S＝{V0}，集合T＝V-S＝{其余頂點}，T中頂點有對應的權值，若存在<V0，Vi>邊，d(V0，Vi)表示為<V0，Vi>邊上的權值；若不存在<V0，Vi>邊，d(V0，Vi)表示為∞；

其中，V0為源節點；<V0，Vi>為V0到Vi的一條有向邊，Vi可代表多條與V0相連的邊的頂點；

2)從集合T中選取一個與S中頂點有關聯的邊、且權值最小的頂點W，加入到S中；

3)對其余集合T中頂點的權值進行修改；

4)重復上述步驟2)、3)，直到集合S中包含所有頂點。

7.根據權利要求6所述的一種基于增加傳輸距離和重傳的能量優先路由方法，其特征在于，所述對其余集合T中頂點的權值進行修改具體為：

若加進權值最小的頂點W作中間頂點，從V0到Vi的權值和縮短，則修改此權值和；否則不做改變。