一种无线传感网络的拓扑控制的方法及装置的制造方法_4

文档序号:9691625阅读:来源:国知局
[0130] 删除消息发送单元,用于在判断单元判断不与第一相邻节点建立连接时,将删除 连接的删除消息发送给第一相邻节点,以使第一相邻节点根据删除消息删除对应的第一邻 居节点信息列表内的该通信链路。
[0131 ]实际应用中,第一参数获得单元3021,可以包括:第一路径损耗获得单元和第一最 小发射功率获得单元。(图3中未示出)
[0132] 其中,第一路径损耗获得单元,用于通过公式
[0133] Pi(vi^u)=kPt max(vi)-rssu(vi)
[0134] 获得路径损耗Pi(vi-u),其中,k为无线传感网络的节点的安全系数,rssu(vi)为 接收到的每个相邻节点的信号的信号强度,P tmax(Vl)为每个相邻节点^的最大发送功率。
[0135] 第一最小发射功率获得单元,用于通过公式
[0137] 确定每个相邻节点^与所述当前节点u通信的最小发射功率,其中,rssth为信号强 度r s s的阈值,
,Pn为固有噪声电平,R为数据传输速率,B n 为噪声宽带,prrth为收包率prr的门限值,f为帧的长度;该收包率prr = (1-Pe)8f,其中,Pe为 误比特率。
[0138] 应用图3所述实施例,采用路径损耗作的排序作为链路质量标准,具有较好的对称 性和可靠性,更能真实反映链路质量的排序,因此,依据该链路质量标准所建立的最小发射 功率的网络拓扑结构的优势更为明显,能够进一步减少时间消耗过大的问题,而且,路径损 耗的排序和路径的选择可以同时进行,具有更好的动态性。
[0139] 参考图4,图4为本发明实施例提供的另一种无线传感网络的拓扑控制的装置的结 构示意图,其应用于无线传感网络的节点,所述装置包括:接收单元301、第二参数获得单元 3022、第一信息列表建立单元303、信息列表接收单元304、判断单元305、确认消息发送单元 306和第二信息列表建立单元307。
[0140] 其中,接收单元301,用于当前节点u接收无线传感网络中的其他所有相邻节点Vi 发送的hello消息。
[0141] 这里,hello消息包括:发送该hello消息的相邻节点的标识信息和最大发送功率 P tmax 〇
[0142] 第二参数获得单元3022,用于根据收发节点间的距离、每条路径的反射系数、自由 空间波长和发射天线与接收天线对每条路径的天线增益乘积,确定收发节点间的路径损耗 Pi(vi-u),并确定每个相邻节点Vi与所述当前节点u通信的最小发射功率Pth(vi-u)。
[0143] 第一信息列表建立单元303,用于将发送该hello消息的相邻节点的标识信息、当 前节点U与其他所有相邻节点Vi的路径损耗Pi (Vi-U)和每个相邻节点Vi与当前节点u通信 的最小发射功率Pth(Vl-u)加入到与当前节点u对应的第一邻居节点信息列表中,并使第一 邻居节点信息列表中的所有相邻节点^按照路径损耗Pi从小到大排序,其他所有相邻节点 按照该方法建立对应的第一邻居节点信息列表。
[0144] 信息列表接收单元304,用于当前节点u接收其他所有相邻节点发送的对应的第一 邻居节点信息列表。
[0145] 判断单元305,用于循环对比与当前节点u对应的第一邻居节点信息列表内的和与 所有相邻节点发送的对应的第一邻居节点信息列表内的路径损耗Pi排序和最小发射功率 Pth,判断与第一相邻节点是否建立连接,以保证无线传感网络的能耗最低。
[0146]若是,则触发确认消息发送单元306。
[0147] 确认消息发送单元306,用于将确认建立连接的确认消息发送给第一相邻节点,以 使第一相邻节点根据确认消息保留对应的第一邻居节点信息列表内的该通信链路。
[0148] 第二信息列表建立单元307,用于将该第一相邻节点的标识信息和最小发射功率 Pth存储在第二邻居节点信息列表中,以根据第二邻居节点信息列表中的相邻节点建立无线 传感网络的最小发射功率的拓扑结构。
[0149] 另外,该装置还可以包括:删除消息发送单元。(图4中未示出)
[0150] 删除消息发送单元,用于在判断单元判断不与第一相邻节点建立连接时,将删除 连接的删除消息发送给第一相邻节点,以使第一相邻节点根据删除消息删除对应的第一邻 居节点信息列表内的该通信链路。
[0151 ]实际应用中,第二参数获得单元3022,可以包括:第二路径损耗获得单元和第二最 小发射功率获得单元。(图4中未示出)
[0152]其中,第二路径损耗获得单元,用于通过公式
[0154] 确定收发节点间的路径损耗,其中,1为收发节点间的距离,RX为第X条路径的反射 系数,λ为自由空间波长,G x为发射天线与接收天线对第X条路径的天线增益乘积。
[0155] 第二最小发射功率获得单元,用于通过公式
[0157] 确定每个相邻节点^与所述当前节点u通信的最小发射功率,其中,rssth为信号强 度r s S的阈值,
,Pn为固有噪声电平,R为数据传输速率,Bn 为噪声宽带,prrth为收包率prr的门限值,f为帧的长度;该收包率prr = (1-Pe)8f,其中,Pe为 误比特率。
[0158] 应用图4所述实施例,采用路径损耗作的排序作为链路质量标准,具有较好的对称 性和可靠性,更能真实反映链路质量的排序,因此,依据该链路质量标准所建立的最小发射 功率的网络拓扑结构的优势更为明显,能够进一步减少时间消耗过大的问题,而且,路径损 耗的排序和路径的选择可以同时进行,具有更好的动态性。
[0159]对于系统/装置实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简 单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0160]需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实 体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存 在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语"包括"、"包含"或者其任何其他变体意在涵盖 非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要 素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备 所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句"包括一个……"限定的要素,并不排除在 包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0161] 本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施方式中的全部或部分步骤是可 以通过程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中, 这里所称得的存储介质,如:R0M/RAM、磁碟、光盘等。
[0162] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在 本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围 内。
【主权项】
1. 一种无线传感网络的拓扑控制的方法,其特征在于,应用于无线传感网络的节点,所 述方法包括步骤: 当前节点U接收所述无线传感网络中的其他所有相邻节点V1发送的hello消息,所述 hel Io消息包括:发送该hel Io消息的相邻节点的标识信息和最大发送功率Ptmax; 根据接收到的每个相邻节点的信号的信号强度rssu(Vl)和每个相邻节点^的最大发送 功率Ptmax(Vi),获得路径损耗P1(Vi^u),并确定每个相邻节点Vi与所述当前节点u通信的最 小发射功率Pth(vmi); 将发送该hello消息的相邻节点的标识信息、所述当前节点u与其他所有相邻节点^的 路径损耗Pi (Vi^u)和每个相邻节点Vi与所述当前节点u通信的最小发射功率Pth(Vi^u)加 入到与所述当前节点u对应的第一邻居节点信息列表中,并使所述第一邻居节点信息列表 中的所有相邻节点V 1按照路径损耗Pi从小到大排序,其他所有相邻节点按照该方法建立对 应的所述第一邻居节点信息列表; 所述当前节点u接收其他所有相邻节点发送的对应的所述第一邻居节点信息列表; 循环对比与所述当前节点U对应的所述第一邻居节点信息列表内的和与所有相邻节点 发送的对应的所述第一邻居节点信息列表内的路径损耗Pi排序和最小发射功率Pth,判断与 第一相邻节点是否建立连接,以保证所述无线传感网络的能耗最低; 若是,则将确认建立连接的确认消息发送给所述第一相邻节点,以使所述第一相邻节 点根据确认消息保留对应的所述第一邻居节点信息列表内的该通信链路; 将该第一相邻节点的标识信息和最小发射功率Pth存储在第二邻居节点信息列表中,以 根据所述第二邻居节点信息列表中的相邻节点建立所述无线传感网络的最小发射功率的 拓扑结构。2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括: 若所述当前节点u判断不与所述第一相邻节点建立连接,则将删除连接的删除消息发 送给所述第一相邻节点,以使所述第一相邻节点根据删除消息删除对应的所述第一邻居节 点信息列表内的该通信链路。3. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据接收到的每个相邻节点的信号的 信号强度rsSu ( Vi )和每个相邻节点Vi的最大发送功率Ptmax( Vi ),获得路径损耗Pl ( Vi-U ),并 确定每个相邻节点Vi与所述当前节点U通信的最小发射功率Pth(Vi^u),包括: 通过公式 Pl(Vi^
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