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专利号: 2020108582133
申请人: 燕山大学
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:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种UASNs中基于信任机制的网络拓扑控制方法,其特征在于所述方法包括如下步骤:

S1、初始化水下传感器节点的最大通信半径Rc,根据水声通信的广播特性在节点间进行信息交互,并获取各节点的邻居节点集Ni,然后建立初始水下传感器网络拓扑G0;

S2、生成信任因子,获取链路权值,根据相邻节点间成功交互次数s和失败交互次数u,计算两个邻居节点i、j间的通信信任属性Tc,再利用相邻节点间数据包传送时的误包率Rpe和丢包率Rpl,计算两个邻居节点i、j间的链路信任属性Tl,根据目标节点j的剩余能量Etres和能量消耗率Rtec,计算出两个邻居节点i、j间的能量信任属性Tl,通过多元线性回归方法计算两个邻居节点i、j间的信任因子Tij,计算两个邻居节点i、j间的链路权值Wij,获取链路权值集Wi;

S3、建立刚度矩阵R,根据邻居节点集Ni,计算节点i的邻居个数|Ni|,构建节点i的链路权值集Wi,并将Wi中的链路权值进行降序排列;按Wi中链路权值的降序序列建立子刚度矩阵Ri,并利用矩阵Ri第一行对应的链路初始化最优链路集Lo;

S4、根据最优链路集Lo,建立全局最优刚性水下传感器网络拓扑。

2.根据权利要求1所述的一种UASNs中基于信任机制的网络拓扑控制方法,其特征在于:所述步骤S2中,通过多元线性回归计算两个邻居节点i、j间的信任因子Tij的公式如下:其中, 是待估计的回归系数,且回归系数值满足 Tc、Tl、Te分别

是与Tij相对应的信任属性值。

3.根据权利要求1所述的一种UASNs中基于信任机制的网络拓扑控制方法,其特征在于:所述步骤S2中,计算两个邻居节点间的链路权值Wij的公式如下:其中,Erres和ercom分别为发送节点的剩余能量和能量消耗,Etres和etcom分别为接收节点的剩余能量和能量消耗, 表示节点i和节点j所形成链路的能量效应。

4.根据权利要求1所述的一种UASNs中基于信任机制的最优刚性网络拓扑控制方法,其特征在于:所述S3中,获取的最优链路集Lo的方法如下;

在r维空间中,基于链路权值集W构建节点i的链路权值集Wi,并将Wi中的权值元素按照降序排列,接着按照Wi中权值的降序序列所对应的链路,从刚度矩阵R中构建局部拓扑的子刚度矩阵Ri;然后初始化矩阵Roi=Ri(1),用Ri(1)所对应的链路初始化最优子链路集Lo,并按照Wi中链路权值降序序列依次将子刚性矩阵Ri中的下一行添加到矩阵Roi中形成矩阵Ropi,如果矩阵Ropi满秩,更新矩阵Roi=Ropi,在矩阵Ropi满秩且添入Roi的行所对应的的链路不属于Lo,则将添入Roi的行所对应的的链路加入最优链路集Lo,更新Lo直至Roi的秩大于获取全局最优链路集Lo。