实现功率控制的方法和装置以及管理邻居列表的方法

专利名称：实现功率控制的方法和装置以及管理邻居列表的方法
技术领域：
本发明涉及一种传输测量值、控制信号或类似信号的方法和系统，尤 其涉及的是一种无线传感器网络中分布式实现功率控制的方法和装置以及 管理邻居列表的方法。
背景技术：
无线传感器网络是一种自组织、能量受限的无线网络技术，它依靠传 感器节点采集信息并通过无线多跳的方式传回到基站。传感器节点由于受 体积和成本的限制，通常采用能量有限的电池提供能量，由于整个网络中 节点数量众多、分布广泛，工作环境通常比较恶劣，对节点的电池进行充 电或者替换是十分困难的，所以控制能耗在传感器网络中有着及其重要的 地位。传感器节点消耗能量的模块包括传感器模块、处理器模块和无线通 信模块，随着集成电路的发展，处理器模块和传感器模块的功耗已经降得 很低，绝大部分能量都消耗在无线通信模块上，无线通信模块每发送或者 接收一帧的数据都需要消耗能量，因此，减少节点消耗的通信耗能，尤其 是发射信号的功率，是延长传感器网络生命周期的最直接有效的途径。
目前的功率控制方法主要有网络级和节点级网络级功率控制方法是 为整个网络分配一个最大发射功率，实现过程简单，但是没有利用射频芯 片功率可调的特点来达到节能的目的。节点级功率控制方法考虑到了发射
功率可配置的问题，为每个节点对所有的邻居节点分配一个固定发射功率。 如果所述固定发射功率设定的过高，无疑浪费了节点的能量，而且在 一定程度上造成了节点间的相互干扰，降低了信道的空间复用度；如果所 述固定发射功率设定的过低，不能保证网络良好的连通性和必要的吞吐量，还会导致通信的冲突率增加。因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容
本发明的目的在于提供一种实现功率控制的方法和装置以及管理邻居 列表的方法，无线传感器网络中的节点采用所述方法能够在保证了网络的 连通性和更低的能耗。
为实现上述目的，本发明的基本构思是源节点在向目标节点发送信息 包时，将发送功率的数值附加地也发送至目标节点，目标节点根据所述发 送功率的数值获得修正信息并反馈至源节点，源节点利用该修正信息修正
所述发送功率；循环渐进的将所述发送功率修正到最佳。
本发明提供的实现功率控制的方法，应用于无线传感器网络，包括以 下步骤A、源节点以发送功率向目标节点发送信息包，该信息包中包括所 述发送功率的数值；B、源节点接收由所述目标节点4艮据所述发送功率的数 值获得的修正信息，利用该修正信息修正所述发送功率。
所迷的实现功率控制的方法，第一种方案是所述修正信息是最小发 送功率，所述步骤B包括以下步骤Bl、目标节点接收所述信息包时，获 取感知信号强度；B2、目标节点根据所述感知信号强度、本节点的最小灵 敏度以及所述发送功率的数值，计算本节点的最小发送功率并反馈至所述 源节点；B3、源节点将所述最小发送功率赋予所述发送功率。
所述的实现功率控制的方法，第二种方案是所述修正信息包括所述 目标节点的感知信号强度和最小灵敏度，所述步骤B包括以下步骤Bl、 目标节点接收所述信息包时，获取感知信号强度，并将该感知信号强度、
本节点的最小灵每文度反^t至所述源节点；B2、源节点^l据所述感知信号强 度、最小灵敏度以及所述发送功率的数值计算所述目标节点的最小发送功 率并保存；B3、源节点将所述最小发送功率赋予所述发送功率。
以上两种实现功率控制的方法的方案中，当所述目标节点的数量多于一个时，所述步骤B3中源节点执行以下步骤B31、查找多个最小发送功 率中的最大值；B32、将所述最大值赋予所述发送功率。
本发明还提供一种实现功率控制的装置，应用于无线传感器网络，该 装置包括设置在源节点上用于以发送功率发送信息包的发送模块，所述 信息包中包括所述发送功率的数值；设置在源节点上与所述发送模块连接 用于存储所述发送功率的存储模块；设置在目标节点上与所述发送模块连 接用于接收所述信息包的接收模块；其中，还包括设置在所述目标节点 上与所述接收模块连接的第一模块，用于根据所述发送功率的数值获得修 正信息；设置在所述源节点上与所述第一模块、存储模块连接的第二模块， 用于利用所述#"正信息#~正所述发送功率。
作为以上实现功率控制的装置的第一种方案所述第一模块包括与 所述接收模块连接的第一单元，用于获取接收模块的感知信号强度；与所 述第一单元连接的第二单元，用于根据所述感知信号强度、本目标节点的 最小灵敏度以及所述发送功率的数值计算本目标节点的最小发送功率；与 所述源节点连接的第三单元，用于向所述源节点反馈所述最小发送功率； 所述第二模块包括与所述第三单元和存储模块连接的第四单元，将所述 最小发送功率赋予所述发送功率。
在上述实现功率控制的装置的第一种方案的基础上，进一步改进所 述第四单元包括与所述第三单元连接的查找单元，用于查找出多个最小 发送功率中的最大值；与所述查找单元和存储模块连接的赋值单元，用于 将最小发送功率中的最大值赋予所述发送功率。
作为以上实现功率控制的装置的第二种方案所述第一模块包括与 所述接收模块连接的第五单元，用于获取接收模块的感知信号强度；与所 述第五单元和所述源节点连接的第六单元，用于向所述源节点反馈所述感 知信号强度、本节点的最小灵敏度；所述第二模块包括与所述第六单元 连接的第七单元，用于根据所述感知信号强度、目标节点的最小灵敏度以
8及所述发送功率计算所述目标节点的最小发送功率；与所述第七单元和存 储模块连接的第八单元，将所述最小发送功率赋予所述发送功率。
在上述实现功率控制的装置的第二种方案的基础上，进一步改进所 述第八单元包括与所述第七单元连接的查找单元，用于查找出多个最小 发送功率中的最大值；与所述查找单元和存储^t块连接的赋值单元，用于 将最小发送功率中的最大值赋予所述发送功率。
本发明还提供一种管理邻居列表的方法，应用于无线传感器网络，包 括以下步骤Sl、源节点查找邻居列表.中邻居节点的数目，如果邻居列表 中邻居节点的数目小于设定的数目，执行步骤S2; S2、源节点以发送功率 向目标节点发送信息包，该信息包中包括所述发送功率的数值；S3、源节 点接收由所述目标节点根据所述发送功率的数值获得的修正信息，利用该 修正信息修正所述发送功率，并将该目标节点加入所述邻居列表。
作为以上管理邻居列表的方法的第一种方案所述修正信息是最小发 送功率时，所述步骤S3包括以下步骤S31、目标节点接收所述信息包时， 获取感知信号强度；S32、目标节点根据本节点感知信号强度、最小灵敏度 以及所述发送功率的数值，计算本节点的最小发送功率并反馈至所述源节 点；S33、源节点将所述目标节点加入所述邻居列表，并将所述最小发送功 率赋予所述发送功率。
作为以上管理邻居列表的方法的第二种方案所述修正信息包括所述 目标节点的感知信号强度和最小灵敏度，所述步骤S3包括以下步骤S31、 目标节点接收所述信息包时，获取感知信号强度，并将所述感知信号强度、 本节点的最小灵敏度反馈至所述源节点；S32、源节点根据所述感知信号强 度、最小灵敏度以及所述发送功率的数值计算所述目标节点的最小发送功 率；S33、源节点将所述目标节点加入所述邻居列表，并将所述最小发送功 率赋予所述发送功率。
以上管理邻居列表的方法的两种方案中，当所述目标节点的数量多于一个时，所述步骤S33中源节点执行以下步骤S311、将所述目标节点加 入所述邻居列表，存储所述最小发送功率；S312、查找多个最小发送功率 中的最大值，将所述最大值赋予所述发送功率。
前述管理邻居列表的方法中还包括以下步骤S4、如果邻居列表中邻 居节点的数目大于设定的数目，删除邻居列表中最小发送功率最大的邻居 节点。
本发明提供的实现功率控制的装置，通过设置用于根据所述发送功率 的数值获得修正信息第一模块，以及用于利用所述修正信息修正所述发送
功率第二模块；循环渐进的将源节点的发送功率修正到最佳，在保证网络
良好的连通性和必要的吞吐量的同时，节省了节点的能量，提高了信道的 空间复用度。本发明还提供一种使用所述功率控制方法管理邻居列表的方 法，该方法在循环渐进的将源节点的发送功率修正到最佳的同时，还进一 步更新源节点的邻居列表，将邻居列表中最小发送功率为最大的邻居节点 删除，进一步降低了源节点的发送功率，节省了节点的能量。


图l是本发明的实现功率控制的装置原理方框图； 图2是本发明的实现功率控制的一种实施方式的原理方框图； 图3是本发明的实现功率控制的另一种实施方式的原理方框图； 图4是节点分布图； 图5是本发明最优实施方式的流程图； 图6是本发明最优实施方式中执行邻居发现任务的流程图； 图7是本发明最优实施方式中删除邻居节点的流程图； 图8是本发明最优实施方式中执行发送任务的流程图； 图9是本发明最优实施方式中收到请求发送(RTS)帧或者单播数据 (unicast Data)的发送任务流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明提供一种实现功率控制的方法，应用于无线传感器网络，包括
以下步骤
100、源节点以发送功率向目标节点发送信息包，该信息包中包括所述 发送功率的数值；
200、源节点接收由所述目标节点根据所述发送功率的数值获得的修正 信息，利用该修正信息修正所述发送功率。
信息包的类型是数据帧或者控制帧，这样不仅数据帧的发射功率可调， 而且控制帧的发射功率也可调，这样不仅节省了能量，还提高了信道的复 用度。能在保证网络的连通性的情况下，通过让多个节点同时收发数据， 提高网络的吞吐量。
作为一种实施方式，所述修正信息是最小发送功率，也就是最小发送 功率的计算由目标节点来完成，所述步骤200包括以下步骤
210、目标节点接收所述信息包时，获取感知信号强度；所谓感知信号 强度即，接收信息包时感测到的能量强度，将其与所述发送功率比较，可 得到信息传递过程中的能量的路径损耗，这是计算最小发送功率所必须的 参数。
220、目标节点根据所述感知信号强度、本节点的最小灵敏度以及所述 发送功率的数值，计算本节点的最小发送功率并反馈至所述源节点；灵敏 度是用以表征无线电接收机对输入电波反应程度的参量，通常以其输出的 功率(或其它功能)除以输入的功率(或其它功能)获得的商，目标节点 的灵敏度直接影响最小发送功率。
230、源节点将所述最小发送功率赋予所述发送功率。 根据无线通信理论，有自由空间传播模型、双地面反射模型两种传播模型。公式1和公式2分别是在自由空间模型、双地面反射模型中计算目 标节点收到的信号功率Pr的方法，
<formula>formula see original document page 12</formula>其中，Pt——源节点的发射功率；Gt——源节点的天线增益；Gr——
目标节点的天线增益；义——无线电波的波长；d——源节点和目标节点之 间的距离；L——与传播无关的系统损耗因子，且LSl。 根据公式1可以得到
公式1和/>式3联袂可得<formula>formula see original document page 12</formula>
其中，Pt—min——源节点的最小发射功率；Pt——源节点的发射功率； Pr—mta——目标节点的最小灵敏度；Pr——目标节点感知到的信号强度 (RSSI， Received Signal Strength Indication )。
同理，在双地面模型中，公式2和公式3联袂可得同样的结论<formula>formula see original document page 12</formula>
根据目标节点的感知信号强度、最小灵敏度以及所述发送功率的数值， 可得到源节点相应的最小的发射功率，考虑到信道的衰减特性，通常将Pr—min 乘以一个大于1的调整参数，以此确保信号在信道中顺利的传输。
作为另 一种实施方式，所述修正信息包括所述目标节点的感知信号强 度和最小灵敏度，也就是最小发送功率的计算由源节点来完成，所述步骤200包括以下步骤
210，、目标节点接收信息包时，获取感知信号强度，并将该感知信号强 度、本节点的最小灵敏度反馈至所述源节点；
220，、源节点根据所述感知信号强度、最小灵敏度以及所述发送功率的 数值计算所述目标节点的最小发送功率并保存；
230、 源节点将所述最小发送功率赋予所述发送功率。 以上两种实施方式中，如果所述目标节点的数量多于一个，即源节点
广播数据帧时，确定发送功率的方法，所述步骤230中源节点执行以下步 骤
231、 查找多个最小发送功率中的最大值；
232、 将所述最大值赋予所述发送功率。
如图1所示，本发明还提供一种实现功率控制的装置，包括设置在 源节点上用于以发送功率发送信息包的发送模块，所述信息包中包括所述 发送功率的数值；设置在源节点上与所述发送模块连接用于存储所述发送 功率的存储模块；设置在目标节点上与所述发送模块连接用于接收所述信 息包的接收模块；设置在所述目标节点上与所述接收模块连接的第一模块， 用于根据所述发送功率的数值获得修正信息；设置在所述源节点上与所述 第一模块、存储模块连接的第二模块，用于利用所述修正信息修正所述发 送功率。
本装置有以下两种具体实施方式
，其一，如图2所示 所述第一模块包括与所述接收模块连接的第一单元，用于获取本节 点的感知信号强度；与所述第一单元连接的第二单元，用于根据所述感知 信号强度、本节点的最小灵敏度以及所述发送功率的数值计算本节点的最 小发送功率；与所述源节点连接的第三单元，用于向所述源节点反馈所述 最小发送功率；
所述第二模块包括与所述第三单元和存储模块连接的第四单元，用于查找出多个最小发送功率中的最大值，并将所述最大值赋予所述发送功 率。
本具体实施方式
中计算最小发送功率的第二单元设在目的节点上的第 一模块。
其二，如图3所示
所述第一模块包括与所述接收模块连接的第五单元，用于在获取接 收模块的感知信号强度；与所述第五单元和所述源节点连接的第六单元， 用于向所述源节点反馈所述感知信号强度、本节点的最小灵敏度;
所述第二模块包括与所述第六单元连接的第七单元，用于根据所述 .感知信号强度、目标节点的最小灵敏度以及所述发送功率计算所述目标节 点的最小发送功率；与所述第七单元和存储模块连接的第八单元，用于查 找出多个最小发送功率中的最大值，并将所述最大值赋予所述发送功率。
本具体实施方式
中计算最小发送功率的第七单元设在源节点上的第二 模块。
本发明还提供一种管理邻居列表的方法。
首先，需要解释邻居节点的定义，也就是什么样的节点算是某节点的 邻居节点。无线通信中，通信能耗E与通信距离d的n次方成正比，见公 式6:
E=k" (6) 其中，2<=n<=6。由于无线传感器网络的节点体积小，发送端和接收端都贴
近地面，干扰较大，障碍物较多，所以能耗随着通信距离的增加而急剧增
加。因此，为了减低能耗，应尽量减少单跳的通信距离，多采用多跳短距
离通信来减低能耗。假设节点的位置服从均匀分布，那么在二维平面中，
节点位置图如图4所示，假设源节点A的最大通信半径为V^，将最内层，
即图4中的第1层的单跳节点定义为邻居节点；如要与外层，即图4中第2
.层的节点Y通信，源节点A可先把数据包发给第一层的节点X,再通过节点X转发给第二层的节点Y,通过两跳来完成，这样就减少了单跳通信距 离，降低了能耗。如果节点A的通信半径更大，其单跳节点分为N层，当 节点A要与最外层节点通信，可通过N跳来完成，可更大程度上的节约能 耗。
一种管理邻居列表的方法，包括以下步骤
300、源节点查找邻居列表中邻居节点的数目，如果邻居列表中邻居节 点的数目小于设定的数目，执行步骤400;
400、源节点以发送功率向目标节点发送信息包，该信息包中包括所述 发送功率的数值；
500、源节点接收由所述目标节点根据所述发送功率的数值获得的修正 信息，利用该修正信息修正所述发送功率，并将该目标节点加入所述邻居 列表。
本方法有以下两种
具体实施例方式
其一当所述修正信息是最小发送功率时，也就是最小发送功率的计 算由目标节点来完成，步骤500包括以下步骤
510、目标节点接收所述信息包时，获取感知信号强度；
520、目标节点根据本节点感知信号强度、最小灵敏度以及所述发送功 率的数值，计算本节点的最小发送功率并反馈至所述源节点；
530、源节点将所述目标节点加入所述邻居列表，并将所述最小发送功 率赋予所述发送功率。
其二所述修正信息包括所述目标节点的感知信号强度和最小灵敏度， 也就是最小发送功率的计算由源节点来完成，步骤500包括以下步骤
510，、目标节点接收所述信息包时，获取感知信号强度，并将所述感知 信号强度、本节点的最小灵敏度反馈至所述源节点；
520，、源节点根据所述感知信号强度、最小灵敏度以及所述发送功率的 数值计算所述目标节点的最小发送功率；530、 源节点将所述目标节点加入所述邻居列表，并将所述最小发送功 率赋予所述发送功率。
当所述目标节点的数量多于一个时，所述步骤530中源节点执行以下 步骤
531、 将所述目标节点加入所迷邻居列表，存储所述最小发送功率；
532、 查找多个最小发送功率中的最大值，将所述最大值赋予所述发送 功率。
540、如果邻居列表中邻居节点的数目大于设定的数目，删除邻居列表 中最小发送功率最大的邻居节点。通过本步骤尽可以的降低最小发送功率， 进一步P争低能耗。
以下是本发明的最佳实施方式，无线传感器网络中的节点A执行以下 步骤，如图5所示
10、启动，开始初始化；初始化项目包括邻居列表清空；存储模块 中存储的发送功率设为最大功率，本实施方式中采用功率控制表记录能量 等级的形式，能量等级与最小发送功率相对应。
因目前的节点操:作系统，比如Tinyos,并不支持动态内存分配，所以 功率控制表的大小必须在申明时确定其大小， 一经确定就无法调整。功率 控制表项数据结构如下
int neigh—node—id
int power—level
bool valid
假设int类型占4个字节，bool类型占一个字节。则以上数据结构占9 个字节。如按节点均匀分布，其邻居节点数目为8,则功率控制表大小为 72字节，而实际中节点是随机分布的。
又因功率控制表内存储的是邻居节点的标识及到该邻居节点所需的功 率等级，所以功率控制表的大小由邻居节点的数目所决定。本实施方式把 在节点通信半径以内离其最近的8个节点，即功率等级最低的8个节点， 定义为其邻居节点；不足8个的以其实际邻居节点个数填充功率控制表；对于超过8个时，按照存储功率等级从小到大的排列邻居节点，邻居列表 中和功率控制表只保存前8个。
20、每隔预定的时间查看邻居列表，判断邻居列表中邻居节点的数据 是否大于设定的数目，若为否，执行步骤30;若为是，跳转步骤40;如果 要发送信息，跳转步骤50;如果要接收信息，跳转步骤60。
30、 执行邻居发现任务，直到没有新节点相应或者邻居节点数目大于 设定的数目；本步骤包括以下步骤，如图6所示
31、 节点A按照功率控制表中记录的能量能级所对应的发送功率，将 发射功率的数值填入数据包中，向节点A通讯范围内的节点B发送RTS
(RequestTo Send,请求发送)帧；
32、 节点B接收RTS帧时，测量RTS帧的RSSI( Received Signal Strength Indication,感知信号强度)；
33、 节点B根据RSSI、本节点的最小灵敏度、所述发送功率的数值计 算本节点的最小发送功率Pmin-B并存入CTS ( Clear To Send,清除发送) 帧中，将CTS帧反馈至节点A;该步骤中，节点B计算最小功率使用的最 小灵敏度需要用 一个冗余值a进行修正，该冗余值a根据通信质量动态调整。
34、 节点A接收CTS帧，把节点B加入邻居列表，把Pmin-B加入功率 控制表中与节点B对应的表项；
35、 节点A重复步骤31至34,直到邻居列表中邻居节点的数目大于 设定的数目或没有新的节点响应为止，跳转步骤20。
40、 删除邻居列表中的部分邻居节点；本步骤包括以下步骤
41、 节点A查找功率等级最大邻居节点M;
42、 删除邻居列表中的节点M,跳转步骤20。 另一种删除邻居节点的方式如下，如图7所示 节点A发射信息包到其邻居节点C后
43、 如果在预定的时间内节点C没有反馈信息，执行步骤44;44、 节点A仍以最小功率值发射预定的次数，如果节点C没有反馈信 息，执行步骤45;
45、 节点A逐步增大发射功率至最高等级，如果节点C没有反馈信息， 执行步骤46;
46、 节点C为无效邻居节点，将其从邻居列表中删除。
50、 执行发送任务；本步骤的节点A执行以下步骤
51、 按照功率控制表中的发射功率向外发射信息，如果发送帧的类型 是RTS或unicast Data(单播数据帧)，将本次发射功率的数值Pon^附加在 发送帧内；
该步骤中，将发送功率的数值存入RTS帧之前，要进行从16进制数 (hexbyte)到10进制数(dbm)的单位转换，目标节点要进行10进制数到 16进制数的单位转换，发送与广播帧、CTS、 sync帧的过程与此类似。
52、 判断是否有新的信息要发送，是则跳转步骤51;否则跳转步骤20。 如图8所示，步骤50中可能嵌套所述步骤30和步骤40。
60、 执行接收任务，本步骤的节点A执行以下步骤
61、 判断信息包的类型，如果是RTS帧或者unicastData,则转62;如 果是CTS帧或ACK (ACKnowledgment，确认字符)帧，跳转63;否则， 执行步骤64;
62、 调用相应的最小功率计算方法，计算出最小发射功率，并附加在 即将发送的CTS或者ACK帧中，跳转步骤65;参见图9;
63、 取出附加在帧中的最小发送功率，同步更新功率控制表中该邻居 节点的最小发送功率，并调整发射功率，跳转步骤65;
64、 收到Sync (同步)或Cast Data (广播数据帧)，执行相应的数据 处理任务即可，执行步骤65;
65、 判断是否有新的数据要接收，是则跳转步骤61;否则跳转步骤20。 采用本发明所提供的功率控制方法，使得节点通信时，每一帧都使用最小功率值通信；并且易于实现，非常适合传感器网络节点软硬件资源极 其有限的特点，最小功率也保证不干扰其它节点之间的通信，在节省能量 的同时,也实现了信道的最大空间复用度，提高了网络的容量。
功率控制算法涉及到网络中的各层，与物理层、MAC层以及网络层都 密切相关，本方法选择在MAC层协议上实现功率控制，因为MAC层决定 了无线收发器的状态(发送，接受，睡眠等)，在软硬件的支持下可以方便 的对发射功率进行调节，对路由和拓朴的影响较小。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术 人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应 属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1、一种实现功率控制的方法，应用于无线传感器网络，包括以下步骤A、源节点以发送功率向目标节点发送信息包，该信息包中包括所述发送功率的数值；B、源节点接收由所述目标节点根据所述发送功率的数值获得的修正信息，利用该修正信息修正所述发送功率。
2、 根据权利要求1所述的实现功率控制的方法，其特征在于，所述修 正信息是最小发送功率，所述步骤B包括以下步骤Bl、目标节点接收所述信息包时，获取感知信号强度； B2、目标节点根据所述感知信号强度、本节点的最小灵敏度以及所述 发送功率的lt值，计算本节点的最小发送功率并反馈至所述源节点； B3、源节点将所述最小发送功率赋予所述发送功率。
3、 根据权利要求1所述的实现功率控制的方法，其特征在于，所述修 正信息包括所述目标节点的感知信号强度和最小灵敏度，所述步骤B包括 以下步骤Bl、目标节点接收所述信息包时，获取感知信号强度，并将该感知信 .号强度、本节点的最小灵敏度反馈至所述源节点；B2、源节点根据所述感知信号强度、最小灵敏度以及所述发送功率的 数值计算所述目标节点的最小发送功率并保存；B3、源节点将所述最小发送功率赋予所述发送功率。
4、 根据权利要求2或3所述的实现功率控制的方法，其特征在于，当 所述目标节点的数量多于一个时，所述步骤B3中源节点执行以下步骤B31、查找多个最小发送功率中的最大值；B32、将所述最大值赋予所述发送功率。
5、 一种实现功率控制的装置，应用于无线传感器网络，该装置包括 设置在源节点上用于以发送功率发送信息包的发送模块，所述信息包中包括所述发送功率的数值；设置在源节点上与所述发送模块连接用于存 储所述发送功率的存储模块；设置在目标节点上与所述发送模块连接用于 接收所述信息包的接收模块；其特征在于，还包括设置在所述目标节点上与所述接收模块连接的第一模块，用于根据所 述发送功率的数值获得修正信息；设置在所述源节点上与所述第 一模块、 存储模块连接的第二模块，用于利用所述修正信息修正所述发送功率。
6、 根据权利要求5所述的实现功率控制的装置，其特征在于，所述第 一模块包括与所述接收模块连接的第一单元，用于获取接收模块的感知信号强度； 与所述第一单元连接的第二单元，用于根据所述感知信号强度、本目标节点的最小灵敏度以及所述发送功率的数值计算本目标节点的最小发送功率；与所述源节点连接的第三单元，用于向所述源节点反馈所述最小发送 功率；所述第二模块包括与所述第三单元和存储模块连接的第四单元，用于将所述最小发送功 率赋予所述发送功率。
7、 根据权利要求6所述的实现功率控制的装置，其特征在于，所述第 四单元包括与所述第三单元连接的查找单元，用于查找出多个最小发送 功率中的最大值；与所述查找单元和存储^i块连接的赋值单元，用于将最 小发送功率中的最大值赋予所述发送功率。
8、 根据权利要求5所述的实现功率控制的装置，其特征在于，所述第一模块包括与所述接收模块连接的第五单元，用于获取接收模块的感知信号强度; 与所述第五单元和所述源节点连接的第六单元，用于向所述源节点反 馈所述感知信号强度、本节点的最小灵敏度； 所述第二模块包括与所述第六单元连接的第七单元，用于根据所述感知信号强度、目标 .节点的最小灵敏度以及所述发送功率计算所述目标节点的最小发送功率；与所述第七单元和存储模块连接的第八单元，用于将所述最小发送功 率赋予所述发送功率。
9、 根据权利要求8所述的实现功率控制的装置，其特征在于，所述第 八单元包括与所述第七单元连接的查找单元，用于查找出多个最小发送 功率中的最大值；与所述查找单元和存储^t块连接的赋值单元，用于将最 小发送功率中的最大值赋予所述发送功率。
10、 一种管理邻居列表的方法，应用于无线传感器网络，包括以下步骤51、 源节点查找邻居列表中邻居节点的数目，如果邻居列表中邻居节 点的数目小于设定的数目，执行步骤S2;52、 源节点以发送功率向目标节点发送信息包，该信息包中包括所述 发送功率的数值；53、 源节点接收由所述目标节点根据所述发送功率的数值获得的修正 信息，利用该修正信息修正所述发送功率，并将该目标节点加入所述邻居 列表。
11、 根据权利要求IO所述的管理邻居列表的方法，其特征在于，所述 修正信息是最小发送功率时，所述步骤S3包括以下步骤.531、 目标节点接收所述信息包时，获取感知信号强度；532、 目标节点根据本节点感知信号强度、最小灵敏度以及所述发送功 率的数值，计算本节点的最小发送功率并反馈至所述源节点；.533、 源节点将所述目标节点加入所述邻居列表，并将所述最小发送功 率赋予所述发送功率。
12、 根据权利要求IO所述的管理邻居列表的方法，其特征在于，所述 修正信息包括所述目标节点的感知信号强度和最小灵壽文度，所述步骤S3包 括以下531、 目标节点接收所述信息包时，获取感知信号强度，并将所述感知 信号强度、本节点的最小灵敏度反馈至所述源节点；532、 源节点根据所述感知信号强度、最小灵敏度以及所述发送功率的 数值计算所述目标节点的最小发送功率；533、 源节点将所述目标节点加入所述邻居列表，并将所述最小发送功 率赋予所述发送功率。
13、 根据权利要求11或12所述的管理邻居列表的方法，其特征在于， 当所述目标节点的数量多于一个时，所述步骤S33中源节点执行以下步骤5311、 将所述目标节点加入所述邻居列表，存储所述最小发送功率；5312、 查找多个最小发送功率中的最大值，将所述最大值赋予所述发 送功率。
14、 根据权利要求IO所述的管理邻居列表的方法，其特征在于，还包 括以下步骤S4、如果邻居列表中邻居节点的数目大于设定的数目，删除邻居列表 中最小发送功率最大的邻居节点。
全文摘要
本发明公开了一种实现功率控制的方法和装置以及管理邻居列表的方法，其中，实现功率控制的装置包括设置在源节点上用于以发送功率发送信息包的发送模块，所述信息包中包括所述发送功率的数值；设置在源节点上与所述发送模块连接用于存储所述发送功率的存储模块；设置在目标节点上与所述发送模块连接用于接收所述信息包的接收模块；还包括设置在所述目标节点上与所述接收模块连接的第一模块，用于根据所述发送功率的数值获得修正信息；设置在所述源节点上与所述第一模块、存储模块连接的第二模块，用于利用所述修正信息修正所述发送功率。采用该装置可使无线传感器网络中的节点在保证网络良好的连通性的同时，节省能量，提高信道的空间复用度。
文档编号H04B7/005GK101309097SQ20081006735
公开日2008年11月19日 申请日期2008年5月23日 优先权日2008年5月23日
发明者于峰崎, 坚 肖, 陶利强 申请人:深圳先进技术研究院