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专利号: 2019107417920
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种面向移动纳米网络的能量感知机会路由控制方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:步骤1:纳米节点初始化处理,节点序号以汇聚节点为中心,向周围递减;

步骤2:纳米节点s收到或产生一需要发送到汇聚节点的数据包;

步骤3:纳米节点s进行候选节点选择;

步骤4:纳米节点s收到若干候选节点的反馈,若当前剩余能量足够发送当前数据包并接收确认信息,则进行下一步,否则,不发送数据包,继续进行能量捕获,返回步骤2;

步骤5:纳米节点s感知并转发数据包;

步骤6:成功返回ACK的候选节点作为新的纳米节点s,返回步骤3,直至数据包到达汇聚节点。

2.根据权利要求1所述的一种面向移动纳米网络的能量感知机会路由控制方法,其特征在于:所述步骤1包括以下步骤:步骤1.1:若网络生命周期结束,则退出控制,否则,进行下一步;

步骤1.2:汇聚节点持续以时间周期T1为间隔,发送探测包;

步骤1.3:纳米节点不断进行能量捕获,纳米节点的序号增加;

步骤1.4:经过时间t后,纳米节点的序号以汇聚节点为中心,向周围递减。

3.根据权利要求2所述的一种面向移动纳米网络的能量感知机会路由控制方法,其特征在于:所述步骤1.2中,所述探测包包括序号,所述探测包的TTL为1,类型为Td。

4.根据权利要求1所述的一种面向移动纳米网络的能量感知机会路由控制方法,其特征在于:所述步骤3包括以下步骤:步骤3.1:纳米节点s以时间周期T2为间隔,发送带有序号的广播包;

步骤3.2:若存在任一纳米节点A接收到当前广播包且纳米节点A的序号大于纳米节点s的序号,则返回应答包,当前纳米节点A为候选节点。

5.根据权利要求4所述的一种面向移动纳米网络的能量感知机会路由控制方法,其特征在于:所述步骤3.1中,广播包的TTL为1,类型为Tv。

6.根据权利要求4所述的一种面向移动纳米网络的能量感知机会路由控制方法,其特征在于:所述步骤3.2中,应答包携带应答的纳米节点A的选择尺度M,所述选择尺度M对应当前应答的纳米节点A的能量捕获率reh、剩余能量Ere和序号。

7.根据权利要求6所述的一种面向移动纳米网络的能量感知机会路由控制方法,其特征在于:所述选择尺度M的计算包括以下步骤:步骤3 .2 .1:确定候选纳米节点的生存模型RE, 其中,μ为系统参数,Emax为最大能量,reh为能量捕获率;

步骤3.2.2:根据压电纳米发电机的原型设计和相应的电路模型,捕获的能量可以存储在纳米器件的纳米电容器中,计算 其中,Cap为总电容,Vg为发电机电压;

步骤3.2.3:能量捕获率reh基于剩余能量Ere和电容的能量增量ΔE进行计算,其中,tcyc为循环一个周期的时间,ncyc为将纳米电容器充电至Ere所需的循环次数;

步骤3.2.4:计算选择尺度M,M=λ1RE+λ2Index,其中,λ1和λ2为系统参数,Index为序号。

8.根据权利要求1所述的一种面向移动纳米网络的能量感知机会路由控制方法,其特征在于:所述步骤4中,令数据包的长度为Nbits,发送和接收一个脉冲消耗的能量分别为Epul-t、Epul-r,则发送当前数据包的能量EPT=NbitsWyEpul-t,接收确认信息的能量为EPR=NbitsEpul-r,其中,Wy为编码权重,若当前剩余能量Ere<EPR+EPT,则纳米节点s不发送数据包,继续进行能量捕获。

9.根据权利要求6所述的一种面向移动纳米网络的能量感知机会路由控制方法,其特征在于:所述步骤5包括以下步骤:步骤5.1:纳米节点s将数据包发送至候选节点,基于选择尺度M的值进行候选节点排序;

步骤5.2:收到数据包的候选节点以n为基于优先级的排序序号,n≥1;

步骤5.3:序号为n的候选节点在等待时间TSIFS后发送ACK数据包,其余候选节点在TSensing_slot时间内监听信道;

步骤5.4:若监听到ACK数据包,则其余候选节点禁止转发数据,并丢弃数据包,序号为n的候选节点作为发送节点继续进行数据转发;否则,认为优先级最高的节点未成功接收数据包,n=n+1,返回步骤5.3。

10.根据权利要求9所述的一种面向移动纳米网络的能量感知机会路由控制方法,其特征在于:所述步骤5.1中,将排序信息封装到数据包中进行数据转发。