[發明專利]能量采集型無線傳感網絡的低存儲自適應傳輸調度方法

有效

• 申請號: 201711088190.7
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN107949042B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 黃亮;馮旭;錢麗萍;吳遠
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H04W52/02
• 分類號: H04W52/02;H04W52/36;H04W84/18
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

1.一種能量采集型無線傳感網絡的低存儲自適應傳輸調度方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

1)在由一對發射機和接收機組成的時隙能量收集通信系統中，將時間間隔[t，t+1)表示為時隙t，其中t屬于正整數；假設發射機在時隙t具有的數據包個數為D_t，具有的能量包個數為E_t；在每個時隙，允許發射機通過精確消耗一個能量包來發送最多一個數據包；假設數據緩沖器大小和能量存儲容量分別為D和E；能量收集系統狀態(D_t，E_t)的穩態空間被定義為：

{(i+1，0)，(1，1)，(1，j+1)：i＝1，2，…，D，j＝1，2，...，E} (1)

其中，式中各參數定義如下：

D：數據緩沖器大?。?/p>

E：能量存儲容量；

2)為傳輸調度策略解出能量采集傳輸系統的期望收益，期望收益G為：

式中：

其中，各參數定義如下：

p_(i，j)：發送器內有i個數據包和j個能量包的穩態概率；

系統狀態為(i，j)時，數據包傳輸平均收益；

系統狀態為(i，j)時，數據包的收益值大于或等于閾值的概率；

λ_d：數據包到達概率；

λ_e：能量包到達概率；

D：數據緩沖器大小；

E：能量存儲容量；

3)如果將收益閾值v_th(1，j)更改為v′_th(1，j)，并保持剩下的收益閾值不變，就得到了新的期望收益G′；當收益閾值v′_th(1，j)大于v_th(1，j)時，期望收益差Δ_(1，j)大于0，當收益閾值v′_th(1，j)小于v_th(1，j)時，期望收益差Δ_(1，j)小于0，期望收益差Δ_(1，j)為：

式中：

4)對于剩下的系統狀態(i，1)，計算出相應的期望收益差Δ_(i，1)：

式中：

5)假設每一個收益閾值只能變成它所相鄰的收益值，在多次迭代調整后，期望收益將會收斂于最佳，將表示為當收益閾值改成其在收益值集合中加一位置的收益值時的期望收益差，相應的，將表示為當收益閾值改成其在收益值集合中減一位置的收益值時的期望收益差；對于每一個收益閾值v_th(i，j)計算相應的和如果大于0或者小于0，通過分別增加或減小收益閾值v_th(i，j)提升期望收益，實現過程為：

步驟5.1：為所有的系統狀態(i，1)和(1，j)計算出相應的期望收益差和

步驟5.2：對于每一個系統狀態(i，j)，當大于0時，增加收益閾值v_th(i，j)；當小于0時，減小收益閾值v_th(i，j)；

步驟5.3：得出新的收益閾值v_th(i，j)后，對所有的系統狀態(i，1)和(1，j)計算出相應的新的期望收益差和再次回到步驟5.2重新調整，在多次迭代后，得出最佳閾值