[发明专利]一种传感器网络跨层能量控制方法及装置

权利要求书

1.一种传感器网络跨层能量控制方法，其特征在于，包括：

确定收发节点间链路d参数，其中，d参数基于收发节点间的实际距离，将传输过程中非视距条件下动态阻挡和静态阻挡造成的路径损耗等效为视距条件下距离上的增量；

根据确定的d参数值，确定收发节点之间链路可靠性约束下的可靠传输距离，并根据确定的可靠传输距离，确定发射信号强度；

判断所述可靠传输距离是否处于收发节点之间链路可靠性约束下的最大传输距离内；

若处于，则由内向外逐层确定节点距离基站的最小跳数，节点根据确定的自身距离基站的最小跳数确定自身所属的区域并进行组网；

其中，可靠传输距离表示为：

其中，ds表示可靠传输距离；P_n表示噪声基底；γ_U(Prr)表示PRR对应的d参数下的信噪比，PRR表示包接收率；P_t表示发射信号强度；PL(d₀)表示参考距离d₀下的路径损耗；n表示路径衰减指数；σ表示高斯随机变量的方差；

其中，所述根据确定的可靠传输距离，确定发射信号强度包括：

针对发射信号强度有级特性，若d参数值处于两发射信号强度档位的ds之间，则控制使用高一级发射信号强度档位来发射信号。

2.根据权利要求1所述的传感器网络跨层能量控制方法，其特征在于，d参数表示为：

d＝distance+α

α＝α_static+α_dynamic

其中，distance表示收发节点间的实际距离；α表示路径损耗的等效d参数增量；α_static表示静态阻挡造成的路径损耗等效d参数增量；α_dynamic表示动态阻挡造成的路径损耗等效d参数增量。

3.根据权利要求1所述的传感器网络跨层能量控制方法，其特征在于，节点所属区域的编号为节点自身距离基站的最小跳数；

在节点与基站通信时，所述节点按照区域编号从大到小的顺序依次传输信息。

4.一种传感器网络跨层能量控制装置，其特征在于，包括：

第一确定模块，用于确定收发节点间链路d参数，其中，d参数基于收发节点间的实际距离，将传输过程中非视距条件下动态阻挡和静态阻挡造成的路径损耗等效为视距条件下距离上的增量；

第二确定模块，用于根据确定的d参数值，确定收发节点之间链路可靠性约束下的可靠传输距离，并根据确定的可靠传输距离，确定发射信号强度；

判断模块，用于判断所述可靠传输距离是否处于收发节点之间链路可靠性约束下的最大传输距离内；

第三确定模块，用于若处于，则由内向外逐层确定节点距离基站的最小跳数，节点根据确定的自身距离基站的最小跳数确定自身所属的区域并进行组网；

其中，可靠传输距离表示为：

其中，ds表示可靠传输距离；P_n表示噪声基底；γ_U(Prr)表示PRR对应的d参数下的信噪比，PRR表示包接收率；P_t表示发射信号强度；PL(d₀)表示参考距离d₀下的路径损耗；n表示路径衰减指数；σ表示高斯随机变量的方差；

其中，所述第二确定模块，用于针对发射信号强度有级特性，若d参数值处于两发射信号强度档位的ds之间，则控制使用高一级发射信号强度档位来发射信号。

5.根据权利要求4所述的传感器网络跨层能量控制装置，其特征在于，d参数表示为：

d＝distance+α

α＝α_static+α_dynamic

其中，distance表示收发节点间的实际距离；α表示路径损耗的等效d参数增量；α_static表示静态阻挡造成的路径损耗等效d参数增量；α_dynamic表示动态阻挡造成的路径损耗等效d参数增量。

6.根据权利要求4所述的传感器网络跨层能量控制装置，其特征在于，节点所属区域的编号为节点自身距离基站的最小跳数；

在节点与基站通信时，所述节点按照区域编号从大到小的顺序依次传输信息。