[发明专利]一种确定无线传感器网络中数据传输路径的方法及装置

权利要求书

1.一种确定无线传感器网络中数据传输路径的方法，其特征在于，包括：

步骤S1：确定无线传感器网络中包含的数据传输的源节点对应的加权功率分配值，其中所述加权功率分配值是源节点的初始能量和剩余能量之间的比值；

步骤S2：针对无线传感器网络中除源节点之外的其他任一子节点，根据所述加权功率分配值，确定所述子节点是否是源节点的相邻节点；如果是，确定源节点的发送功率值，将所述加权功率分配值和所述发送功率值相乘，得到的乘积作为数据从源节点传输至所述子节点的第一传输代价；如果否，确定所述子节点的第一传输代价为无穷大；

步骤S3：根据确定出的第一传输代价，在全部子节点中，选择第一传输代价最小的子节点加入到源节点集合中；

步骤S4：对新加入到源节点集合中的子节点和未加入到源节点集合的全部子节点做松弛操作，将新加入到返回执行所述源节点集合中的子节点作为源节点，返回执行步骤S2，直至将数据传输的目的节点加入到源节点集合为止，所述源节点集合中包含的所有元素组成的数据传输路径作为协作传输模式下的数据传输路径。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定无线传感器网络中包含的数据传输的源节点对应的加权功率分配值，包括：

确定无线传感器网络中包含的数据传输的源节点的初始能量值和剩余能量值；

根据所述初始能量值和剩余能量值，确定源节点对应的加权功率分配值。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述初始能量值和剩余能量值，确定源节点对应的加权功率分配值，包括：

按照公式确定源节点对应的加权功率分配值；

其中，E_i是源节点i的初始能量值，R_i是源节点i的剩余能量值，X是加权参数。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对新加入到源节点集合中的子节点和未加入到源节点集合的全部子节点做松弛操作，将新加入到返回执行所述源节点集合中的子节点作为源节点，包括：

确定第二传输代价，其中所述第二传输代价是数据在从源节点传输至新加入到源节点集合中的子节点之间的传输代价；

针对任一未加入到源节点集合的子节点，执行下述操作：

分别确定第三传输代价和加权代价，其中所述第三传输代价是数据在从源节点传输至该未加入到源节点集合中的子节点之间的传输代价，所述加权代价是数据在从新加入到源节点集合中的子节点与之前加入到的源节点集合中的子节点之间通过协作通信，协作传输到该未加入到源节点集合中的子节点之间的传输代价；

若所述第三传输代价大于第二传输代价和加权传输代价的和值；

则将新加入到源节点集合的子节点设置为排列在该未加入到源节点集合中的子节点的前节点。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述加权代价，按照下述方式确定：

确定源节点集合中包含的各子节点之间通过协作通信，协作传输到新加入到源节点集合中的子节点的最短传输路径；

获得所述最短传输路径包含的子节点数量信息；

判断所述子节点数量信息是否大于等于预先设定的协作子节点数量信息；

如果是，则以待加入到源节点结合的子节点作为目的节点，按照功率分配函数，将预先设定的协作子节点数量信息的子节点，协作传输到该目的节点的传输代价作为加权代价；

如果否，则以待加入到源节点集合的子节点作为目的节点，按照功率分配函数，将包含新加入到源节点集合中的子节点的最短传输路径中的所有子节点，协作传输到该目的节点的传输代价作为加权代价。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述功率分配函数按照下述方式确定：

根据源节点对应的加权功率分配值，确定符合下述约束条件的目标函数：

第一约束条件：接收端联合接收的信噪比大于预设门限值；

第二约束条件：源节点发送数据时对应的信号幅值的绝对值小于等于额定功率值开平方；

基于拉格朗日乘值法对所述目标函数求解，确定出功率分配函数。