一种最小化软件定义无线传感器网络能耗的方法

摘要

本发明公开了一种最小化软件定义无线传感器网络能耗的方法。首先，SD‑WSN控制器根据网络中各节点的位置信息，获得节点之间的路径损耗信道特性。其次，以最小化传感器节点的能耗为目标，在满足给定信干噪比的条件下，建立优化问题。然后，采用半正定松弛将原非凸问题转化成凸优化问题。最后，通过求解半正定规划获得全局最优解，得到带宽和功率的最优化分配。该资源分配方法，可降低传感器节点在数据传输过程中的能耗，从而延长整个网络的工作寿命。

主权项

一种最小化软件定义无线传感器网络能耗的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：控制器根据转发器节点和传感器节点的连通性获得整个网络拓扑，并通过基于信号强度的定位方式对数据面的传感器节点进行定位，获得传感器节点之间的位置信息；步骤2：以最小化整个网络中所有传感器节点的能耗为目标函数，并设置约束条件，其中所述约束条件包括：各个传感器节点发射功率不超过的最大功率；满足各个传感器节点所需的最小带宽；每个小区所有传感器节点占用带宽之和不超过最大带宽限制；满足最小信干噪比；步骤3：当传感器节点所占用的带宽一定或者发射功率一定时，通过半正定松弛将步骤2中设置的非线性约束转换成线性矩阵不等式，最小化问题转化为凸优化问题，从而获得松弛后问题的全局最优解，此时获得的所述全局最优解为最优功率分配或者最优带宽分配；当传感器节点所占用的带宽和发射功率均可变时，将步骤2中设置目标函数和非线性约束进行松弛，建立半正定规划问题，从而获得松弛后问题的全局最优解，此时获得的所述全局最优解为带宽和功率最优联合分配结果；步骤4：控制器根据不同的场景，将步骤3中获得的资源分配结果采用下发流表方式，通过转发器节点传递给传感器节点，从而对传感器节点进行配置。