[發(fā)明專利]多跳BackCom網(wǎng)絡(luò)能量?jī)?yōu)化路由方案

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110649187.8
• 申請(qǐng)日: 2021-06-10
• 公開（公告）號(hào): CN113438706A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃庭培;張靜;祝虎;于向洋;李世寶;劉建航
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)（華東）
• 主分類號(hào): H04W40/10
• 分類號(hào): H04W40/10;H04W40/22;H04W52/34;H04W52/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.本發(fā)明基于BackCom網(wǎng)絡(luò)的路由問題進(jìn)行建模，提出了一種適用于多跳BackCom網(wǎng)絡(luò)的能量?jī)?yōu)化路由方案，包括以下幾個(gè)步驟：

A.轉(zhuǎn)發(fā)區(qū)域選擇：設(shè)定距離閾值R_th劃分不同區(qū)域，根據(jù)不同節(jié)點(diǎn)反向散射傳輸范圍的大小，選擇不同的轉(zhuǎn)發(fā)區(qū)域，限制候選節(jié)點(diǎn)的范圍。使用角度θ來表示轉(zhuǎn)發(fā)區(qū)域，θ的中心線為源到目的的理想路徑。設(shè)定函數(shù)使θ隨著節(jié)點(diǎn)與射頻源之間距離的增加而變化；當(dāng)節(jié)點(diǎn)與射頻源之間距離大于距離閾值時(shí)，隨著距離的增加，節(jié)點(diǎn)反向散射傳輸范圍較小且使用更加頻繁，θ設(shè)為定值。

B.動(dòng)態(tài)調(diào)整路由度量權(quán)重：設(shè)計(jì)能量?jī)?yōu)化路由度量，能量平衡度和路徑趨勢(shì)度。能量平衡度與節(jié)點(diǎn)n_i一跳范圍內(nèi)的鄰居節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)變化的剩余能量有關(guān)。路徑趨勢(shì)度是n_i與中繼節(jié)點(diǎn)與n_i與目的節(jié)點(diǎn)的接近度。β和α分別表示路由度量的權(quán)重。節(jié)點(diǎn)所獲能量不同，不同區(qū)域?qū)δ茉雌胶夂湍茉葱实囊缶筒煌ＴO(shè)定α隨著節(jié)點(diǎn)到射頻源距離的增加而動(dòng)態(tài)減少，β隨著節(jié)點(diǎn)到射頻源距離的增加而動(dòng)態(tài)增加。

C.中繼節(jié)點(diǎn)選擇：根據(jù)啟用閾值劃分穩(wěn)定區(qū)域。對(duì)于非穩(wěn)定區(qū)域，假設(shè)候選節(jié)點(diǎn)n_j被選擇為n_i的中繼節(jié)點(diǎn)，若轉(zhuǎn)發(fā)成功，通過路由度量函數(shù)，求得n_j質(zhì)量因子Q。選擇Q_max的候選節(jié)點(diǎn)作為中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，重復(fù)該操作直到到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。

D.穩(wěn)定點(diǎn)替換：對(duì)于穩(wěn)定區(qū)域中的中繼節(jié)點(diǎn)設(shè)為穩(wěn)定點(diǎn)，當(dāng)穩(wěn)定點(diǎn)的剩余能量低于能量閾值時(shí)，質(zhì)量因子較高的鄰居節(jié)點(diǎn)將替換該穩(wěn)定點(diǎn)直接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

E.最優(yōu)路徑：目的節(jié)點(diǎn)可以接收多個(gè)路由請(qǐng)求，在路由請(qǐng)求信息中傳遞從S到D的節(jié)點(diǎn)的總質(zhì)量因子RQ。選擇具有最優(yōu)RQ的路徑作為能量?jī)?yōu)化的路由路徑。