[發明專利]中繼節點選擇方法及系統

有效

• 申請號: 201810635525.0
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN108848540B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 程剛;趙文東;王源野;鄒貴祥
• 申請（專利權）人: 中國聯合網絡通信集團有限公司
• 主分類號: H04W40/10
• 分類號: H04W40/10;H04W40/12;H04W40/22
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張天舒

本發明提供一種中繼節點選擇方法及系統，該方法包括：計算每個中繼節點的信噪比；從所有中繼節點中選擇出信噪比大于等于信噪比門限閾值的中繼節點作為候選中繼節點；計算每個候選中繼節點的能量度；從所候選中繼節點中選擇出能量度最大的設定數量的中繼節點作為最優中繼節點；從所有的最優中繼節點中選擇出當前剩余能量最大的最優中繼節點進行數據傳輸。本發明提供的中繼節點選擇方法及系統的技術方案，不僅可以均衡網絡能耗，延長網絡生存時間，而且可以避免增加系統復雜度及節點能量消耗。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，具體地，涉及一種中繼節點選擇方法及系統。

背景技術

在無線傳感器網絡中，中繼節點基本的都是采用電池供電，這使得大部分中繼網絡存在因中繼節點能量耗盡而造成網絡癱瘓的問題。因此，如何利用中繼節點的能量來均衡網絡能量消耗成為能否延長網絡生存時間的關鍵問題。

中繼節點選擇方法的優劣可以在一定程度上影響頻譜資源利用率，但是，針對大型復雜網絡，如果不重視節點本身的能量消耗而僅看重傳輸鏈路，就會大大縮短網絡中節點的使用壽命，從而導致網絡生存時間縮短，進而影響數據傳輸質量，造成網絡資源的浪費。因此，一種能量高效的中繼節點選擇方法能夠有效地達到均衡網絡能耗，延長網絡生存時間的目的。

目前，常用的中繼節點選擇方法主要有：集中式中繼選擇方法和分布式中繼選擇方法。其中，集中式中繼選擇方法需要集中控制實體，以選擇候選中繼集合中的最佳中繼節點參與協作，但是候選中繼需反饋相應的接入鏈路信息，從而增加了系統的復雜度。分布式中繼選擇方法是基于MAC層協議，通過分組傳輸確定候選中繼集合，并在各個候選中繼節點處設置定時器，時間最先到達的中繼廣播消息，實現了最佳機會中繼參與協作。但是，在信道測量時，所有候選中繼節點必須保持監聽狀態，這會導致中繼節點能量消耗較大。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提出了一種中繼節點選擇方法及系統，其不僅可以均衡網絡能耗，延長網絡生存時間，而且可以避免增加系統復雜度及節點能量消耗。

為實現本發明的目的而提供一種中繼節點選擇方法，包括：

計算每個中繼節點的信噪比；

從所有中繼節點中選擇出信噪比大于等于信噪比門限閾值的中繼節點作為候選中繼節點；

計算每個所述候選中繼節點的能量度；

從所有所述候選中繼節點中選擇出能量度最大的設定數量的中繼節點作為最優中繼節點；

從所有的所述最優中繼節點中選擇出當前剩余能量最大的最優中繼節點進行數據傳輸。

可選的，在所述計算每個中繼節點的信噪比的步驟之前，還包括：

初始化信道容量。

可選的，所述計算每個中繼節點的信噪比的步驟，包括：

獲取源節點的信道狀態信息；

根據所述信道狀態信息計算每個中繼節點的信噪比。

可選的，所述信道狀態信息包括信道容量和源節點的發射功率；

每個中繼節點的信噪比滿足下述公式：

其中，SNR_s,i為第i個中繼節點的信噪比，s為源節點；i＝1,2,…,m；m為中繼節點的數量；h_s,i為第i個中繼節點的信道系數；N₀為信道噪聲服從均值為0時的方差。

可選的，所述計算每個所述候選中繼節點的能量度的步驟，包括：

計算每個所述候選中繼節點的剩余能量占比；