异构无线网络中能耗均衡和延时双优化拓扑控制方法

摘要

本发明公开了一种异构无线网络中能耗均衡和延时双优化拓扑控制方法，包括逻辑邻居选择、链路对称化、逻辑邻居调整三个阶段，对于一个异构无线网络，在拓扑生成或拓扑更新之初，执行前两个阶段，在两次拓扑更新之间执行逻辑邻居调整以延长拓扑更新周期、减少拓扑更新次数。该异构无线网络中能耗均衡和延时双优化拓扑控制方法能实现兼顾能耗均衡和延时，实现对网络拓扑的优化。

主权项

一种异构无线网络中能耗均衡和延时双优化拓扑控制方法，其特征在于，包括逻辑邻居选择、链路对称化和逻辑邻居调整三个阶段，对于一个异构无线网络，在拓扑生成或拓扑更新之初，执行前两个阶段，在两次拓扑更新之间执行逻辑邻居调整以延长拓扑更新周期和减少拓扑更新次数；所述的逻辑邻居选择包括以下步骤：任一节点i执行如下算法选择k个最近邻节点：1)、节点i在时刻t₁使用它的最大发射功率P_t‑max,i广播包含如下节点信息的数据包：它的唯一身份标识id_i、最大发射功率P_t‑max,i、在欧拉平面上的坐标(x_i,y_i)、初始能量储备E_i和在时刻t₁时的剩余能量2)、节点i接收它的所有物理邻居广播的包含所述节点信息的数据包，并存储在它的邻居列表N_L(i)中；3)、节点i分别计算如下值，并存储在它的邻居列表N_L(i)中：3.1、为邻居集N(i)中每个物理邻居计算链路度量值；对第j个物理邻居，计算链路i→j的度量值Λ_j；3.2、为邻居集N(i)中每个剩余能量大于平均初始能量的物理邻居计算第一能耗均衡因子；为每个剩余能量不大于平均初始能量的物理邻居计算第二能耗均衡因子；第一能耗均衡因子第二能耗均衡因子其中j表示第j个物理邻居；为物理邻居j在t时刻的剩余能量；E_av,i为N(i)中的所有节点的平均初始能量：，M为邻居集N(i)中的节点数，E_j为节点j的初始能量；3.3、为邻居集N(i)中每个物理邻居计算延时影响因子；物理邻居j对应的延时影响因子的计算公式为：t_ij表示节点i到j的通信延时；3.4、为邻居集N(i)中每个物理邻居j计算链路度量Ψ：当物理邻居剩余能量大于平均初始能量时，当物理邻居剩余能量不大于平均初始能量时，4)、节点i按Ψ值从大到小顺序选择k个物理邻居作为逻辑邻居：优先选择具有的物理邻居，若具有的节点数小于k，则从具有的节点中按值从大到小递补；若所有物理邻居数不大于k，则全选；5)、节点i计算从它到所选择的逻辑邻居所必需的最小发射功率，并将这些功率值以及选择的逻辑邻居信息记录到邻居列表N_L(i)中；度量值Λ_j的计算方法为：角度是节点i与基站间的连线与链路i→j间的夹角，若节点i不知道基站方位，其中，γ是路径损耗指数，c由公式c＝d_ij/d_char计算，d_char为特征距离。