[发明专利]低占空比无线传感器网络中最小时延的数据收集方法

权利要求书

1.一种低占空比无线传感器网络中最小时延的数据收集方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、根据实际网络的物理拓扑G和各节点的唤醒周期π，将动态变化的逻辑拓扑转化成静态的、在时间上延拓的虚拟网格网络；

B、基于虚拟网格网络，将初始虚拟网格网络拓展时间Δ设为节点n_i产生的数据包到达sink节点所需的最小时间中的最大值其中，n为网络中的总节点数；

C、在虚拟网格网络中寻找从超级源节点s到超级sink节点d之间满足无冲突要求的最大流；

D、判断所述最大流是否等于源节点个数；若判断结果为否，则将虚拟网格网络在时间上继续延拓，直到在找出的满足无冲突要求的最大流等于源节点个数为止。

2.根据权利要求1所述的低占空比无线传感器网络中最小时延的数据收集方法，其特征在于，所述步骤A还包括：

根据节点所承担任务的不同，将节点分为三种：叶子节点、中间节点和sink节点，其中，所述叶子节点只作为源节点发送数据包，所述中间节点既作为源节点发送数据包，又接收和转发来自邻居节点的数据包，所述Sink节点只作为目的节点接收数据包。

3.根据权利要求2所述的低占空比无线传感器网络中最小时延的数据收集方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

A1、对于实际网络的物理拓扑G中的每个节点n_i，在T时间内的任意时刻t，处于唤醒状态的节点映射到虚拟网格网络中在时间上延拓的虚拟唤醒节点N_i,t；

A2、在虚拟网格网络中增加一个超级源节点s和超级sink节点d；

A3、当实际网络的物理拓扑G中节点n_i是叶子节点，并且到节点n_j存在有向边时，如果节点n_i第一次t时刻唤醒，节点n_j在时间t之后的p时刻唤醒，则在虚拟网格网络中增加从N_i,t到N_j,p的有向边；

A4、当实际网络的物理拓扑G中节点n_i是中间节点，并且到节点n_j存在有向边时，如果节点n_i和n_j的唤醒时间分别是t和p，并且t和p都在T时间内，p>t，则在虚拟网格网络中增加从N_i,t到N_j,p的有向边；

A5、当实际网络的物理拓扑G中节点n_i是sink节点时，则在虚拟网格网络中建立其对应的所有虚拟唤醒节点到超级sink节点d之间的有向边；

A6、在虚拟网格网络中建立从超级源节点s到所有源节点对应的第一个虚拟唤醒节点的有向边。

4.根据权利要求3所述的低占空比无线传感器网络中最小时延的数据收集方法，其特征在于，所述步骤B中节点n_i产生的数据包到达sink节点所需的最小时间通过Dijkstra算法获得。

5.根据权利要求4所述的低占空比无线传感器网络中最小时延的数据收集方法，其特征在于，所述步骤C包括：通过Ford-Fulkerson最大流算法找到使数据收集时延最小的数据包传输路径。