无线传感器网络链路质量评估方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108966270A(43)申请公布日2018.12.07(21)申请号201810798881.4(22)申请日2018.07.19(71)申请人南昌航空大学地址330063江西省南昌市丰和南大道696号(72)发明人舒坚贾晨浩刘琳岚(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人何世磊(51)Int.Cl.H04W24/08(2009.01)H04W4/38(2018.01)H04W84/18(2009.01)H04B17/318(2015.01)H04B17/336(2015.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称无线传感器网络链路质量评估方法(57)摘要本发明公开了一种无线传感器网络链路质量评估方法，通过对无线传感器网络的分解，将链路质量评估抽象为一个多属性决策过程。选取链路传输效率、链路波动程度和接收信号强度作为链路质量的评估属性，采用包接收率、信噪比均方差和接收信号强度均值分别量化评估属性，采用最小值对缺失信息填充。考虑到链路环境的复杂性和链路质量标准的不统一，采用水平方法对多个探测周期内链路质量信息进行模糊化，采用改进的熵值法计算各评估属性对链路质量的影响程度，采用改进的理想解法综合各评估属性，以相对贴近度度量链路质量。其优点在于：模糊化方法考虑了链路环境的复杂性和链路质量标准的不统一，使链路质量的评估结果更加可靠。CN108966270ACN108966270A权利要求书1/2页1.一种无线传感器网络链路质量评估方法，其特征在于，构建链路质量评估体系，采用水平化方法对属性值进行模糊化，采用改进的熵值法计算各评估属性的权重，采用改进的理想解法计算相对贴近度，即链路质量，具体包括如下步骤：S1，构建链路质量评估体系，包括步骤S11～S15：S11，以一个探测周期内的链路传输效率、链路的波动程度和接收信号强度作为链路的评估属性，采用包接收率PRR、信噪比均方差Dv(SNR)和接收信号强度指示均值μ(RSSI)量化各评估属性；S12，采用最小值分别对探测周期内缺失的SNR和RSSI填充，即采用0填充缺失的SNR值，采用-100填充缺失的RSSI值；S13，采用计算链路的波动程度；其中：SNRi是该探测周期内第i个数据包的信噪比；S14，采用计算接收信号强度；其中：RSSIi是该探测周期内第i个数据包的接收信号强度；S15，记录T个探测周期的链路传输效率、链路的波动程度和接收信号强度信息，以T个探测周期作为链路质量的一个评估周期；S2，采用水平化方法对属性值进行模糊化，包括步骤S21～S23：S21，采用计算T个探测周期内各评估属性的均值；其中：a表示链路质量的评估属性，aj是第j个探测周期该评估属性的属性值；S22，采用计算T个探测周期内各评估属性的方差；其中：a表示链路质量的评估属性，aj是第j个探测周期该评估属性的属性值；S23，采用计算各评估属性的模糊值；其中：a表示链路质量的评估属性；S3，采用改进的熵值法计算各评估属性的权重，包括步骤S31～S34：S31，采用适应于模糊数的极差变化法对决策矩阵进行标准化处理；其中：表示第i条链路在第j个评估属性下的模糊属性值；S32，构建标准化决策矩阵的相离度矩阵其中：dij是第i条链路的第j个模糊属性值与该属性下最优属性值的相离度；S33，采用计算第j个评估属性的熵；其中：k＝1/lnm；2CN108966270A权利要求书2/2页S34，采用计算第j个评估属性对应的权重；S4，采用改进的理想解法计算相对贴近度，即链路质量，包括步骤S41～S44：S41，标准化决策矩阵的每一列与其对应的权重ωj相乘，获取加权标准化决策矩阵S42，采用计算第i条链路到正理想链路的相离度；其中：是第j个评估属性的最优属性值；S43，采用计算第i条链路到负理想链路的相离度；其中：是第j个评估属性的最劣属性值；S44，采用计算第i条链路与正理想链路的相对贴近程度，以相对贴近度度量链路质量。2.根据权利要求1所述的无线传感器网络链路质量评估方法，其特征在于，步骤S13和步骤S14中，n的数量控制在20-30之间。3.根据权利要求1所述的无线传感器网络链路质量评估方法，其特征在于，步骤S15和步骤S21、步骤S22中，T的数量控制在8-12之间。3CN108966270A说明书1/5页无线传感器网络链路质量评估方法技术领域[0001]本发明涉及无线传感器网络链路质量评估技术领域，特别是涉及一种无线传感器网络链路质量评估方法。背景技术[0002]无线传感器网络作为物联网感知信息的收集部分，对物联网的各项功能的实施提供了保障，广泛应用于物品的辨别、定位、跟踪，和物理世界的实时监控和智