一种基于无线传感中继网络的节能控制方法技术

一种基于无线传感中继网络的节能控制方法，所述节能控制方法包括对无线传感器网络的各个中继站点进行传输功率的自适应调节，具体包括：S1.当中继站点有传感数据要发送时执行节能控制；S2.当中继站点没有传感数据需要发送时执行节能控制。根据本发明专利技术提供的基于无线传感中继网络的节能控制方法，中继站点在进行信息交互时，可以自我配置所需的收发调制码，同时确定并调整发送序列时所采用的传输功率，有效降低了中继站点的平均传输功率，减少中继站点的能量消耗，进而增加网络吞吐量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信领域，尤其涉及。
技术介绍
无线网络传感器是一种集传感器、控制器、计算能力、通信能力于一身的嵌入式设备。它们跟外界物理环境交互，将收集到的信息通过传感器网络传送给其它的计算设备，如传统的计算机等。随着传感器技术、嵌入式计算技术、通信技术和半导体与微机电系统制造技术的飞速发展，制造微型、弹性、低功耗的无线网络传感器已逐渐成为现实。无线网络传感器一般集成一个低功耗的微控制器(MCU)以及若千存储器、无线电/光通信装置、传感器等组件，通过传感器、动臂机构、以及通信装置和它们所处的外界物理环境交互。一般说来，单个传感器的功能是非常有限的，但是当它们被大量地分布到物理环境中，并组织成一个传感器网络，再配置以性能良好的系统软件平台，就可以完成强大的实时跟踪、环境监测、状态监测等功能。在无线传感器网络中，一般不设立中心控制站，因而无线资源的使用不能进行集中式统一调度和分配，只能由各中继站点自行决定是否、以及如何使用无线通信资源。中继站点使用无线通信资源的规则和依据，对网络吞吐量、资源利用效率都有重要影响。不仅始发站点需要采用一定的规则来与相邻站点竞争使用无线资源，而且中继站点为了完成转发任务也需要竞争使用无线资源，任何在使用无线资源时发生的冲突都将导致传感数据无法正确或者及时地传输。而无线资源的竞争使用规则通常由中继站点采用的媒体接入控制方法确定。基于无线传感器网络的优点，所述无线传感器网络经常会被设置在无需工作人员经常在场的环境中，尤其是一些恶劣的环境中，以便完成相关感测任务。因此，在所述无线传感器网络的各个组成中继站点无法得到实时维护的情况下，节能控制技术就显得越来越重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。根据本专利技术的实施方式，提出，所述节能控制方法包括对无线传感器网络的各个中继站点进行传输功率的自适应调节，具体包括S1、当中继站点有传感数据要发送时执行节能控制；S2、当中继站点没有传感数据需要发送时执行节能控制。根据本专利技术的实施方式，所述步骤SI的当中继站点有传感数据要发送时，节能控制方法包括:Al、中继站点A从本站点的计划发送数据堆栈中取出传感数据,根据传感数据中的目的地址，确定接收站点为该传感数据中目的地址指向的站点B ；A2、中继站点A使用共用调制码向接收站点B发送申请发送序列，中继站点A开始计时，进入步骤A6 ；A3、接收站点B使用共用调制码接收并解调中继站点A发送的申请发送序列，并通过解析得到申请发送序列的信干比SIRs，取出申请发送序列中始发站点的识别码替换本接收站点B选定的识别码；A4、将步骤A3得到的申请发送序列信干比SIRs与传感器网络预设的信干比阈值SIRp进行比较，若SIRs < SIRp，则接收站点B不向中继站点A发送允许发送序列，进入步骤A3 ;否则，接收站点B计算余量信干比SIRa，SIRa = SIRs_SIRp，并根据步骤A2所述申请发送序列中传输功率项的值PT，确定本接收站点B的传输功率为PT-f (SIRa)；A5、接收站点B以步骤A4确定的传输功率PT_f (SIRa)向中继站点A发送允许发送序列；A6、如果中继站点A在Tt时间内收到接收站点B发送的允许发送序列，则进入步骤A7，否则，中继站点A进入步骤A9 ；A7、中继站点A根据步骤A6接收到的允许发送序列中传输功率项的值，确定本中继站点A在随后向接收站点B发送传感数据时，所使用的传输功率，该传输功率的值取允许发送序列中传输功率项的值；A8、中继站点A使用本站点A的识别码和步骤A7确定的传输功率向接收站点B发送传感数据，接收站点B使用步骤A3中确定的识别码接收并解调传感数据，然后向中继站点A发送成功接收响应序列；A9、中继站点A将传输功率增加delta(t)，并将申请发送序列中传输功率项的值增加delta (t)，当累计重复发送次数小于最大允许重复发送次数Rm，并且传输功率小于等于最大允许传输功率时，中继站点A以增加delta(t)后的传输功率重新向接收站点B发送一次申请发送序列，并返回步骤A6，否则，将接收站点B作为无法完成通信处理；A10、接收站点B无法完成通信，中继站点A将传感数据加入到本站点计划发送数据堆栈中，重新进入步骤Al。 根据本专利技术的实施方式，所述申请发送序列包含有类别项、始发地址项、始发站点识别码项、目的地址项、以及传输功率项，其中类别项填入表示该序列为申请发送序列的识别码，始发地址项填入中继站点A的地址，始发站点识别码项填入中继站点A的识别码，目的地址项填入接收站点B的地址，传输功率项填入中继站点A发送申请发送序列所使用的传输功率PT，PT = Pp,Pp为中继站点预设启动功率，站点预设启动功率Pp与传感器网络预设的信干比阈值SIRp之间满足函数关系Pp = f (SIRp)，f()表示函数关系。根据本专利技术的实施方式，所述允许发送序列包含有类别项、始发地址项、目的地址项、以及传输功率项，其中类别项填入表示该序列为允许发送序列的识别码，始发地址项填入接收站点B的地址，目的地址项填入中继站点A的地址，传输功率项填入步骤A5确定的接收站点B的传输功率值PT-f (SIRa)。根据本专利技术的实施方式，所述步骤S2的当中继站点没有传感数据需要发送时，节能控制方法包括:B1、中继站点A使用共用调制码接收并解调控制序列，并通过解析得到接收控制序列的信干比为SIRs ;根据接收控制序列中类别项的值，判断接收控制序列是否为申请发送序列，如果接收到的控制序列为申请发送序列，则进入步骤B2，否则，中继站点A重新执行步骤BI ；B2、判断本中继站点A的地址与申请发送序列中的目的地址是否相同，若不相同，则中继站点A判定路由拥塞，推迟At时间后，重新执行步骤BI ;否则，取出申请发送序列中始发站点的识别码替换本中继站点A的识别码；B3、将步骤BI中得到的接收控制序列信干比SIRs与传感器网络预设的信干比阈值SIRp进行比较，如果SIRs < SIRp，则中继站点A进入步骤BI ;否则，中继站点A计算余量信干比SIRa，SIRa = SIRs_SIRp，根据步骤BI接收控制序列中传输功率项的值PT，确定本中继站点A的传输功率为PT-f (SIRa)；B4、以步骤B3确定的站点传输功率PT-f (SIRa)向步骤BI中当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线传感中继网络的节能控制方法，所述节能控制方法包括对无线传感器网络的各个中继站点进行传输功率的自适应调节，具体包括S1、当中继站点有传感数据要发送时执行节能控制；S2、当中继站点没有传感数据需要发送时执行节能控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余凤莲，
申请(专利权)人：余凤莲，
类型：发明
国别省市：浙江;33