[发明专利]中继节点选择方法及系统

说明书

本发明提供一种中继节点选择方法及系统，该方法包括：计算每个中继节点的信噪比；从所有中继节点中选择出信噪比大于等于信噪比门限阈值的中继节点作为候选中继节点；计算每个候选中继节点的能量度；从所候选中继节点中选择出能量度最大的设定数量的中继节点作为最优中继节点；从所有的最优中继节点中选择出当前剩余能量最大的最优中继节点进行数据传输。本发明提供的中继节点选择方法及系统的技术方案，不仅可以均衡网络能耗，延长网络生存时间，而且可以避免增加系统复杂度及节点能量消耗。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体地，涉及一种中继节点选择方法及系统。

背景技术

在无线传感器网络中，中继节点基本的都是采用电池供电，这使得大部分中继网络存在因中继节点能量耗尽而造成网络瘫痪的问题。因此，如何利用中继节点的能量来均衡网络能量消耗成为能否延长网络生存时间的关键问题。

中继节点选择方法的优劣可以在一定程度上影响频谱资源利用率，但是，针对大型复杂网络，如果不重视节点本身的能量消耗而仅看重传输链路，就会大大缩短网络中节点的使用寿命，从而导致网络生存时间缩短，进而影响数据传输质量，造成网络资源的浪费。因此，一种能量高效的中继节点选择方法能够有效地达到均衡网络能耗，延长网络生存时间的目的。

目前，常用的中继节点选择方法主要有：集中式中继选择方法和分布式中继选择方法。其中，集中式中继选择方法需要集中控制实体，以选择候选中继集合中的最佳中继节点参与协作，但是候选中继需反馈相应的接入链路信息，从而增加了系统的复杂度。分布式中继选择方法是基于MAC层协议，通过分组传输确定候选中继集合，并在各个候选中继节点处设置定时器，时间最先到达的中继广播消息，实现了最佳机会中继参与协作。但是，在信道测量时，所有候选中继节点必须保持监听状态，这会导致中继节点能量消耗较大。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种中继节点选择方法及系统，其不仅可以均衡网络能耗，延长网络生存时间，而且可以避免增加系统复杂度及节点能量消耗。

为实现本发明的目的而提供一种中继节点选择方法，包括：

计算每个中继节点的信噪比；

从所有中继节点中选择出信噪比大于等于信噪比门限阈值的中继节点作为候选中继节点；

计算每个所述候选中继节点的能量度；

从所有所述候选中继节点中选择出能量度最大的设定数量的中继节点作为最优中继节点；

从所有的所述最优中继节点中选择出当前剩余能量最大的最优中继节点进行数据传输。

可选的，在所述计算每个中继节点的信噪比的步骤之前，还包括：

初始化信道容量。

可选的，所述计算每个中继节点的信噪比的步骤，包括：

获取源节点的信道状态信息；

根据所述信道状态信息计算每个中继节点的信噪比。

可选的，所述信道状态信息包括信道容量和源节点的发射功率；

每个中继节点的信噪比满足下述公式：

其中，SNR_s,i为第i个中继节点的信噪比，s为源节点；i＝1,2,…,m；m为中继节点的数量；h_s,i为第i个中继节点的信道系数；N₀为信道噪声服从均值为0时的方差。

可选的，所述计算每个所述候选中继节点的能量度的步骤，包括：

计算每个所述候选中继节点的剩余能量占比；