基于盲区边界节点的WSN覆盖盲区检测与填补方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102098692A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102098692A(43)申请公布日2011.06.15(21)申请号201110078513.0(22)申请日2011.03.30(71)申请人北京交通大学地址100044北京市海淀区上园村3号(72)发明人张振江辛跃刘云(74)专利代理机构北京正理专利代理有限公司11257代理人张雪梅(51)Int.Cl.H04W16/28(2009.01)H04W24/00(2009.01)H04B17/00(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图5页(54)发明名称基于盲区边界节点的WSN覆盖盲区检测与填补方法(57)摘要本发明涉及了一种基于盲区边界节点的WSN覆盖盲区检测方法。本发明包含覆盖盲区和盲区边界节点的相关参数定义和建模，单个传感器节点覆盖邻域内覆盖盲区检测及填补，区域内所有覆盖盲区的检测及填补三方面内容。通过查找并计算盲区边界节点及其相关参数的方式检测并填补覆盖盲区，整个检测和填补过程兼顾节能和网络负载平衡，且可以区分区域内部盲区和区域边界开放盲区.仿真结果验证了本发明检测和填补过程的可行性。CN102986ACCNN110209869202098704A权利要求书1/2页1.一种基于盲区边界节点的WSN覆盖盲区检测方法，其特征在于，该方法如下：A、覆盖盲区边界节点的参数定义和建模；B、单个传感器节点覆盖邻域内覆盖盲区检测及填补；C、区域内所有覆盖盲区的检测及填补。2.根据权利要求1所述的基于盲区边界节点的WSN覆盖盲区检测方法，其特征在于，所述覆盖盲区边界节点的参数定义和建模包括以下内容：A1、覆盖邻域的定义A2、盲区边界节点、盲区方向角、盲区顶点、盲区边界弧的定义；3.根据权利要求2所述的基于盲区边界节点的WSN覆盖盲区检测方法，其特征在于，所述的盲区边界节点、盲区方向角、盲区顶点、盲区边界弧的定义如下：A21、定义覆盖邻域内存在覆盖盲区的节点为盲区边界节点；A22、定义覆盖邻域内没有被其他节点感知圆盘覆盖到的角度范围为该节点的盲区方向角；A23、定义盲区方向角所对应的节点感知圆盘为盲区边界弧；A24、定义盲区边界弧的两个端点为盲区顶点。4.根据权利要求1所述的基于盲区边界节点的WSN覆盖盲区检测方法，其特征在于，所述单个传感器节点覆盖邻域内覆盖盲区检测及填补包括以下步骤：B1、计算盲区边界节点覆盖邻域内的盲区方向角和盲区顶点；B2、检测盲区边界节点覆盖领域内的覆盖盲区；B3、填补已检测出的覆盖盲区。5.根据权利要求4所述的基于盲区边界节点的WSN覆盖盲区检测方法，其特征在于，所述的检测盲区边界节点覆盖邻域内的覆盖盲区的方法包括以下步骤：B21、节点广播邻节点检测信息MD，登记发回反馈信息MF的节点及相关数据；B22、根据反馈信息计算出所有盲区方向角并确定盲区边界节点，向其中一个盲区边界节点发送继续查找盲区信息MC；B23、接收到继续查找盲区信息MC的盲区边界节点按步骤B22继续查找对应该盲区的下一跳盲区边界节点，重复上述步骤知道找出对应该盲区的所有盲区边界节点，记录盲区边界节点坐标，盲区方向角和盲区顶点坐标；B24、按照步骤B23检测对应其他盲区方向角的覆盖盲区，进而找到盲区边界节点覆盖邻域内所有覆盖盲区。6.根据权利要求4所述的基于盲区边界节点的WSN覆盖盲区检测方法，其特征在于，所述填补已检测出的覆盖盲区的方法包括以下步骤：B31、根据对应盲区方向角最小值的盲区边界节点及盲区顶点的坐标计算第一个盲区填补节点的位置；B32、第一个填补节点到位后继续执行步骤B31填补余下的覆盖盲区，知道覆盖盲区被完全填补为止。7.根据权利要求1所述的基于盲区边界节点的WSN覆盖盲区检测方法，其特征还在于，所述区域内所有覆盖盲区的检测及填补方法包括以下步骤：C1、找出所与盲区边界节点；2CCNN110209869202098704A权利要求书2/2页C2、记录所有盲区边界节点对应的全部盲区边界弧；C3、从任一盲区边界弧出发，查找其邻接盲区边界弧，直到找到最后一个盲区弧中两位字母与始发弧的前两位字母相同；记录所有盲区边界弧，这些盲区边界弧构成了第一个内部覆盖盲区的全部边界；C4、在余下的盲区边界弧中执行步骤C3，直到找到所有的内部盲区及其对应的盲区边界弧；C5、余下的无法首尾相接的剩余盲区边界弧不能构成区域内部盲区，而是构成区域边界开放盲区。3CCNN110209869202098704A说明书1/9页基于盲区边界节点的WSN覆盖盲区检测与填补方法技术领域[0001]本发明涉及检测无线传感器网络中的覆盖盲区的方法，属于无线通信技术领域。背景技术[0002]无线传感器网络是一项新兴的多元化技术，涉及无线传感器技术，网络通信技术