[发明专利]无线自组织与传感网中的基于中继团的节能组播方法

权利要求书

1.一种无线自组织与传感网中的基于中继团的组播方法，其特征在于：在无线传感网中，针对可二次充电节点和不可二次充电节点不同的能量情况，首先构造由可二次充电节点组成的连通子图作为备选中继团，构造基于各个备选中继团的最短路径树，从中选择最优组播结构，如果网络中不存在这样的结构，则通过基于各节点剩余能量及其类别的节点关联链路代价设置方法，选择由不可二次充电节点组成的组播结构。

2.根据权利要求1所述的组播方法，其特征在于，其中备选中继团构造方法具体如下：

1)令Gi,i=1,2,3,…代表第i个备选中继团;令C=A;

2)设i=1,任选节点x∈C，基于广度优先算法求解从x到网络图G中其他各节点的距离，然后将包括x自身在内的所有与x的距离为0的节点加入到集合Gi中，然后执行C=C-Gi；如果C仍不为空，则i=i+1,重复执行步骤2)，直到C为空；当C为空的时候i的值就是备选中继团的数量M；

其中，令G(V,E)代表网络图，V(G)代表节点的集合、E(G)代表网络中边的集合；网络图中两个节点x∈V(G)和y∈V(G)-{x}之间的距离d_xy小于等于节点的最大传输半径，则称边(x,y)∈E(G)；对于网络中的一个节点x，N(x)代表节点x的一跳邻居节点集合，其中x∈V(G)，对于y∈N(x)，有(x,y)∈E(G)；网络中可二次充电节点集合记做A，不可二次充电节点集合记做B，A+B=V(G)，对于一个节点u∈B，E_u代表其剩余能量，对于v∈N(u)，则链路代价c(u,v)=1/E_u；对于u∈A，则其每一条出行链路的代价都设为0。

3.根据权利要求2所述的组播方法，其特征在于，其中基于中继团的组播结构构造方法具体如下：

1)对于每一个备选中继团Gi,i=1,2,3,…,M，执行下述操作：从Gi中任意选择一个节点x作为信源，求解网络图G中以节点x为根的最短路径树，并从树上剪去所有没有到达组播成员组D中任何成员的树枝，从而求得一棵覆盖组播成员组D的最短路径树SPTi；如果不存在上述能够覆盖D的所有成员的最短路径树SPTi，则Gi作为中继团的代价为无穷，即无法覆盖所有组播成员，否则，所得到的最短路径树SPTi的链路代价就是备选中继团Gi的代价；

2)如果每个备选中继团Gi的代价均为无穷，则网络中不存在基于中继团的组播结构；否则在1≤i≤M之内，代价最小的中继团就是所求中继团，该团所对应的组播结构T就是所求组播结构；构造T有两种方法：（1）T=SPTi；（2）V(T)=V(SPTi)+V(Gi),E(T)=E(SPTi)+E(Gi)；

3)如果网络中不存在基于任何中继团的组播结构，则对于所有节点x∈B，求解以节点x为根的最短路径树，如果存在能够覆盖D中所有成员的最短路径树，则从中选择代价最小的一个，作为组播结构。