一种无线传感网络中考虑链路相关性的选择发送端的方法

摘要

本发明公开了一种无线传感网络中考虑链路相关性的选择发送端的方法。本发明方法通过在每个节点上合并该节点所听到的请求向量，计算每一个待发送数据包的有效接收量，进而计算所有待发送数据包的总有效接收量，总有效接收量与待发送数据包总数的比值就是平均有效接收量，节点根据此平均有效接收量等待一段时间后开始发送请求的数据包，平均有效接收量越大，等待时间越短。本发明方法与现有发送端选择方法相比，考虑了链路相关性的影响，从而选出更准确的发送端。

主权项

1.一种无线传感网络中考虑链路相关性的选择发送端的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：无线传感网络中的接收端节点，在接收完当前一轮数据后，向无线传感网络中广播REQ消息，所述REQ消息包含发送该REQ消息的节点的ID、数据页的序号和请求向量；步骤二：发送端节点收听REQ消息并获取当前REQ消息中的发送节点ID、数据页的序号和请求向量，将当前REQ消息中的发送节点ID和请求向量存储到结构体数组中；步骤三：发送端节点继续收听REQ消息并获取当前REQ消息中的发送节点ID、数据页的序号和请求向量；步骤四：发送端节点比较最新获取的REQ消息中的数据页的序号和当前结构体数组已存储的数据页的序号：如果最新获取的REQ消息中的数据页的序号更大，则直接丢弃最新获取的REQ消息；此时如果还有REQ消息需要收听，则返回执行步骤三，否则执行步骤五；如果最新获取的REQ消息中的数据页的序号更小，则清空当前结构体数组中的所有元素，再把最新获取的REQ消息中的发送节点ID和请求向量存储到当前结构体数组中；此时如果还有REQ消息需要收听，则返回执行步骤三，否则执行步骤五；如果最新获取的REQ消息中的数据页的序号和当前结构体数组已存储的数据页的序号相等，判断最新获取的REQ消息中的发送节点ID是否已经存储在当前结构体数组中，如果是，则直接将当前结构体数组中该发送节点ID所对应的请求向量与最新获取的REQ消息中的请求向量进行按位或运算，再使用按位或运算后得到的请求向量去替换当前结构体数组中的该发送节点ID所对应的请求向量，此时如果还有REQ消息需要收听，则返回执行步骤三，否则执行步骤五；如果最新获取的REQ消息中的发送节点ID未存储在当前结构体数组中，则直接将该发送节点ID和最新获取的REQ消息中的请求向量存储到当前结构体数组中，此时如果还有REQ消息需要收听，则返回执行步骤三，否则执行步骤五；步骤五：在REQ消息接收过程结束过后，发送端节点将当前结构体数组中所存储的各个发送节点ID所对应的请求向量执行按位或运算，得到联合请求向量；发送端节点根据式（1）计算当前结构体数组中所存储的各个节点ID所对应的请求向量所对应的各个数据包的有效接收量；根据式（2）得出联合请求向量所对应的待发送的数据包的总数；进而根据式（3）计算联合请求向量所对应的待发送数据包的平均有效接收量，然后启动计时器，所述计时器的计时间隔如式（4）所示，当计时器触发时，发送端节点发送联合请求向量所对应的待发送数据包；$\mu \left[i\right]={\Sigma }_{v\in N_u}\left(R_{\mathrm{vu}}\right[i]\times q_{\mathrm{uv}})---\left(1\right)$$M={\Sigma }_{i=1}^{\left|R_u\right|}{R}_u\left[i\right]---\left(2\right)$${\gamma }_u=\frac{{\Sigma }_{i=1}^{\left|R_u\right|}{R}_u\left[i\right]\times \mu \left[i\right]}{M}---\left(3\right)$式（1）、（2）和（3）中：i表示请求向量的第i位，i≥1，μ[i]表示请求向量第i位所对应的数据包的有效接收量，v表示发送请求向量的接收端节点，u表示接收请求向量的发送端节点，N_u表示发送请求向量的接收端节点的集合，R_vu表示接收端节点v发给发送端节点u的请求向量，R_vu[i]表示R_vu的第i位的值，q_uv表示链路u→v的链路质量，M表示联合请求向量所对应的待发送的数据包的总数，R_u表示发送端节点u所计算的联合请求向量，R_u[i]表示联合请求向量R_u的第i位的值，|R_u|表示联合请求向量R_u的模，γ_u表示发送端节点u所计算的平均有效接收量;$\mathrm{\Delta t}=\frac{C}{{\gamma }_u}+T_r---\left(4\right)$式（4）中，C为不小于100的整数；γ_u表示发送端节点u所计算的平均有效接收量，T_r表示0到8范围内的随机数。