一种功率可调的带状传感器网络拓扑控制方法

摘要

本发明涉及无线传感器与执行器网络新技术领域，特别是一种功率可调的带状传感器网络拓扑控制方法，其不同之处在于：其依次包括如下步骤：步骤1)、信息收集阶段：由位于带状区域传感器汇聚中心节点由近及远的向位于带状区域中的传感器网络节点发起，传感器节点得到与邻居节点通信的信道质量参数，建立初始拓扑连接图；步骤2)、拓扑优化阶段：每个传感器节点分布式计算其与各邻居节点的连接优先级，得到拓扑优化参数，确定节点发送数据包的优先路径；步骤3)、发射功率控制阶段：各个节点根据拓扑优化阶段所得到的拓扑优化参数，由汇聚节点开始由近及远进行功率控制，从而减少通信间干扰，降低能量消耗。

主权项

一种功率可调的带状传感器网络拓扑控制方法,其特征在于：其依次包括如下步骤：步骤1）、信息收集阶段：由位于带状区域传感器汇聚中心节点由近及远的向位于带状区域中的传感器网络节点发起，传感器网络节点得到与邻居节点通信的信道质量参数，建立初始拓扑连接图；步骤2）、拓扑优化阶段：每个传感器网络节点分布式计算其与各邻居节点的连接优先级，得到拓扑优化参数,确定节点发送数据包的优先路径；步骤3）、发射功率控制阶段：各个节点根据拓扑优化阶段所得到的拓扑优化参数，由汇聚中心节点开始由近及远进行功率控制，从而减少通信间干扰，降低能量消耗，传感器网络节点按调整后的功率发送数据，重新建立新的拓扑关系，最终形成整个网络的优化拓扑连接图；所述步骤1）的具体步骤为：11）、首先，汇聚中心节点以其最大发射功率向其他传感器网络节点，发送TDM拓扑发现信息包，收到TDM拓扑发现信息包的传感器网络节点将TDM拓扑发现信息包中跳数加1，作为其自身节点到汇聚中心节点的最小跳数，并记录发送TDM拓扑发现信息包的节点ID及接收到TDM拓扑发现信息包的信号强度；12）、然后，收到TDM拓扑发现信息包的传感器网络节点以其最大发射功率发送TDFM拓扑发现反馈信息包，收到TDM拓扑发现信息包节点分别发送TDFM拓扑发现反馈信息包返回发送TDM拓扑发现信息包的节点；接收到TDFM拓扑发现反馈信息包的节点首先判断自身ID与是否与TDFM拓扑发现反馈信息包中的目的节点ID地址相同，如果不同表示这TDFM拓扑发现反馈信息包不是发给它的，应丢弃；如相同的时候，传感器网络节点记录它收到TDFM拓扑发现反馈信息包的信号强度，同时，该传感器网络节点将TDFM拓扑发现反馈信息包中的信息添加到它的邻居节点信息列表的相应位置，汇聚中心节点收到所有TDFM拓扑发现反馈信息包之后，建立它的邻居节点信息列表；13）、最后，收到所有TDFM拓扑发现反馈信息包的汇聚中心节点向外发送TCM拓扑确认信息包，原来发送TDFM拓扑发现反馈信息包的节点接收TCM拓扑确认信息包，收到TCM拓扑确认信息包的节点在邻居节点信息列表建立之后作为发起者继续向远端的传感器网络节点发送TDM拓扑发现信息包；重复上述步骤11）‑13），直到整个网络的所有节点的邻居节点信息列表建立完成，初始拓扑连接图形成，信息收集阶段结束。