[发明专利]栅格网络中关键sink节点个数的估计方法

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1.一种栅格网络中关键sink节点个数的估计方法，其特征在于，根据无线通信能耗在栅格网络中建立网络能耗模型，在栅格网络寿命成本比公式中输入栅格网络的数据，仿真得到栅格网络中拟部署的关键sink节点个数，该方法的具体步骤包括如下：

(1)搭建栅格网络：

(1a)搭建一个9x9个节点的栅格网络，所有节点在栅格网络中均匀分布，栅格网络中每个关键sink节点与其它关键sink节点之间无重合，且所有关键sink节点死亡时间一致；

(1b)将每个关键sink节点的初始能量设置为100焦；

(2)建立网络能耗模型：

根据无线通信能耗在栅格网络中建立网络能耗模型，其具体步骤如下：

第一步，按照下式，计算栅格网络中每个关键sink节点给栅格网络中的其它节点发送数据距离的阈值：

其中，d₀表示栅格网络中每个关键sink节点给栅格网络中的其它节点发送数据距离的阈值，表示开根号操作，ε表示能量衰减模型的功率放大系数，β表示能量衰减模型的功率缩小系数；

第二步，按照下述无线通信能耗公式，计算栅格网络中第i个关键sink节点给其它每个节点发送数据所消耗的能量：

其中，E_i(k,d)表示栅格网络中第i个关键sink节点给与其距离为d的其它所有节点发送k字节数据时所消耗的能量，d表示栅格网络中每个关键sink节点给其它节点发送数据的距离，k表示关键sink节点给其它所有节点发送的字节数，F表示关键sink节点给其它所有节点发送1比特数据时所消耗的能量，ε表示能量衰减模型的功率放大系数，β表示能量衰减模型的功率缩小系数；

第三步，用每个关键sink节点接收其它每个节点发送的字节数乘以每个关键sink节点接收1比特数据所消耗的能量，将其结果作为每个关键sink节点接收数据消耗的能量；

第四步，用每个关键sink节点给其它每个节点发送数据所消耗的能量加上每个关键sink节点接收其它每个节点发送数据所消耗的能量，将其结果作为栅格网络能耗模型；

(3)按照下式，计算栅格网络中每个关键sink节点的栅格网络寿命：

其中，L_i表示栅格网络中第i个关键sink节点的栅格网络寿命，G表示每个关键sink节点本身的初始能量，N表示栅格网络中节点总数，n表示栅格网络中关键sink节点总数，e表示每个关键sink节点周围的其它节点个数，α表示数据传输过程中其它外在因素导致的能量消耗；

(4)按照下式，计算栅格网络中所有节点互相通信的成本：

A＝N×B+n×C

其中，A表示栅格网络中所有节点互相通信的成本，B表示栅格网络中普通节点互相通信的成本，C表示栅格网络中每个关键sink节点与其它每个节点通信的成本；

(5)按照下式，计算栅格网络中每个关键sink节点的栅格网络寿命成本比：

其中，R_i表示栅格网络中第i个关键sink节点的栅格网络寿命成本；

(6)输入栅格网络的数据：

在栅格网络中任一关键sink节点的栅格网络寿命成本比公式中输入栅格网络的数据，对输入数据的栅格网络寿命成本比公式进行MATLAB仿真，得到栅格网络中拟部署的关键sink节点个数。