基于时空多样性的低轮值无线传感器可靠传输方法技术

本发明专利技术是一种基于时空多样性的低轮值无线传感器可靠传输方法，可以有效地发掘低轮值无线传感器网络的特性，从而在编码、复杂度、空间和时间效率上取得较好的平衡，提供的编码机制可以对链路具有较好的鲁棒性，能够获得较高的能量效率和较低的传输时延，在节约能量的同时实现数据的快速传输。本发明专利技术实现步骤为，建立数据传输机制模型，即建立网络模型和定义数据传输问题机制；设计基于时空多样性的编码块分配算法，即建立最优算法模型和设计近优求解算法。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种基于时空多样性的低轮值无线传感器可靠传输方法，其特征在于，利用低轮值无线传感器网络特有的时空相关性，结合编码机制以获得较高的能量效率和较低的传输时延，其具体步骤为：1）建立数据传输机制模型，分别为建立网络模型和定义数据传输问题机制：首先建立一个简单的低轮值无线传感器网络模型，网络相邻节点间同步，时钟同步使用洪泛时钟同步协议FTSP来实现，采用纠删码在源节点对数据进行编码，接着定义数据传输问题机制，数据传输机制算法就是求得编码块在多条路径上的分配方案，使得在满足平均递交率EDR不小于1？ε的条件下，达到最小的平均递交时延，其中ε为自定义的递交率因子；2）设计基于时空多样性的编码块分配算法，分别为建立最优算法模型和设计近优求解算法：首先建立最优算法模型，在满足递交率不小于1？ε的条件下来最小化递交时延，最优分配问题可以描述为：Min:EDD=Σu=kbauPdecodeuPdecodeu=Σzwzwhenczu=1andΣt=1u-1czt=k-1EDR=Σz=02b-1yzwz>1-ϵyz={0,1},Σt=1bczt≥yzk,z=0,...,(2b-1)0≤xi≤b？i＝1,…,nΣi=1nxi=b其中在n条路径上的有分配方案（x1，x2，…，xn），b是指全部的编码块个数，k指解出原始消息所需的最少编码块个数，au是第u个期望收到的编码块的到达时间，pu是相应的概率，Pudecode表示目的节点在收到第u个编码块后可以解出原始消息的概率，czu和czt分别表示在第z种组合中是否成功收到了第u个和第t个预计到达的编码块，wz表示第z种组合出现的概率，yz是定义的二进制变量，EDD表示平均递交时延；其次，近似求解算法，由于求解最优分配策略是NP难题，本方法使用直观的方法来 降低复杂度并给出次解优的解法：求次优解的主要思想如下，首先，将b个编码块分配到每一条路径上，所以接收节点将会得到n×b个编码块的到达时间以及相应的概率和所通过的路径，按照到达时间将这n×b个编码块排序，并将所得到的集合记为{SEA}，然后，从集合{SEA}中选择前b个编码块，并计算相应的EDR；如果EDR>1？ε，分配方案即可以通过b个编码块的递交路径求得；否则，在集合{SEA}中从第b个编码块开始，由后至前选择递交率最小的编码块，并将这个编码块以及其后通过同一条路径传输的所有编码块从集合{SEA}中删除，然后再次计算前b个编码块的EDR，重复这个过程直到|SEA|=b，为了降低删除的编码块对数据递交时延的影响，定义变量δ，如果一个编码块的递交率p满足p...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨盘隆，
申请(专利权)人：中国人民解放军理工大学，
类型：发明
国别省市：