WO2014198120A1

WO2014198120A1 - 基于覆盖保持和最小生成树的无线移动网络数据传输方法

Info

Publication number: WO2014198120A1
Application number: PCT/CN2014/000188
Authority: WO
Inventors: 罗俊海; 蔡济杨; 倪静; 李涛; 葛桐羽
Original assignee: 电子科技大学
Priority date: 2013-06-14
Filing date: 2014-03-03
Publication date: 2014-12-18

Abstract

本发明公开了一种基于覆盖保持和最小生成树的无线移动网络数据传输方法，该方法包括基于睡眠调度和覆盖补偿的覆盖保持方法、无线传感器节点之间基于最小生成树的数据聚合方法和用于无线移动网络的数据传输控制方法。本发明达到了能量高效利用和保持覆盖率的双重目标，提高了高效率利用能量的目标；延长了整个无线移动网络的生命周期，使得所有节点的能量能够得到高效的利用；有效的提高了接入节点的利用率，提高下载速度，提升无线移动网络的便捷性。本发明基于覆盖保持和最小生成树的数据聚合传输方法达到了能量高效利用和保持覆盖率的双重目标，节省能量，生命周期长，下载速度快和便捷性好。

Description

说明书基于覆盖保持和最小生成树的无线移动网络数据传输方法技术领域

本发明属于无线移动网络的技术领域，尤其涉及一种基于覆盖保持和最小生成树的无线移动网络数据传输方法。背景技术

无线移动网络中，通过拓朴控制自动生成的良好的网络拓朴结构，能够提高路由协议和 MAC (Medium Access Control)协议的效率，可为数据融合、时间同步和目标定位等多方面奠定基础，有利于节省节点的能量来延长网络的生存期。但是在实际中，由于传感器节点的能量有限，工作一段时间后就会出现节点生命期的结束。因此传感器监控区域会因为节点的死亡而成为不被监测的区域，并且可能会对整个监测区域构成潜在的威胁。在这种情况下，覆盖保持成为及其重要的技术。在现有的覆盖保持技术中，睡眠调度和覆盖补偿是覆盖保持技术的主流研究方向，其中睡眠调度是指调整节点的工作状态从而节省能量的消耗，覆盖补偿是指对于失去监测的区域重新进行监测。但目前已有的算法中还没有一种可以同时实现以上两方面的技术。

现在通常使用的睡眠调度算法有：非层次型网络的睡眠调度算法和层次型网络的睡眠调度算法，其中，非层次型网络的睡眠调度算法主要又包括两类： MSNL算法和不需要位置信息的 LDAS算法, MSNL算法中的节点有 3种状态：活动状态、睡眠状态、过渡状态，当节点处于过渡状态时，如果它发现的监测区域不能被其他活动状态或过渡状态的节点覆盖，它就立即转为活动状态，但是 MSNL算法的局限在于需要精确的位置信息并且多个相邻的节点可能同时进入睡眠状态； LDAS基于部分冗余调度。但是其只适用于节点均匀分布的情况。层次型网络的睡眠调度算法主要是麻省理工学院的 Heinzelman等人提出了一直被广泛引用的 LEACH算法。 LEACH算法中节点自决定是否为簇头节点，而非簇头节点决定自己属于哪一簇。但是 LEACH算法不能保证簇头的均匀分配。现在通常使用的覆盖补偿算法主要是 Archana等人提出的 DCM算法， DCM算法中包含了节点可移动最大距离的算法和关于如何选择可移动的邻居节点的四种启发式算法，并且进一步描述了级联的 DCM算法。 DCM算法能够弥补死亡节点引起的覆盖区域损失，但是这种补偿不是实时的，而是在引盖区域损失后进行，因为必然会存在一定时间的覆盖不完全。可以看出，上述睡眠调度和覆盖补偿算法都存在一定的问题，算法通用性不高，影响网络的覆盖能量。

无线传感器节点的能量十分有限，一旦能量耗尽将无法实时补充，并且有研究表明，数据传输阶段消耗的能量所占比重较大，因此在收集信息的过程中采用单个节点单独传送数据到汇聚节点的方法是不合适的，会浪费通信带宽和能量并降低信息收集的效率。数据聚合技术是解决这一问题的有效途径，由于大量随机部署的传感器节点所感知的数据具有较强的相关性，通过数据聚合，降低数据冗余信息，减少数据包的传输，提高能量的利用率。数据聚合利用的是节点的计算资源和存储资源，只要将增加计算量的能量消耗控制在小于降低通信量的能量消耗，就可以达到减少节点能量损耗、减少网络通信带宽，延长网络生命周期的目的。但是，数据聚合过程中，聚合节点要等待所有源节点将源数据传输到聚合节点后再进行数据聚合，等待时间必然会造成很大的网络延迟。

现有的数据聚合方式一般有以下几种：

1、 LEACH: LEACH ( Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy )

型的分簇协议，通过等概率地随机循环选择簇头，将整个网络的能耗负载均衡地分配到每个传感器节点，从而达到降低网络能耗，延长网络生命周期的目的。但是由于 LEACH假定所有节点能够与汇聚节点直接通信，并且每个节点都具备支持不同 MAC协议的计算能力，因此该协议不适合在大规模的无线传感器网络中应用。协议没有说明簇头节点的数目怎么分布才能及于整个网络，因此，很可能出现被选的簇头节点集中在网络某一区域的现象，这样就会使得一些节点的周围没有任何簇头节点，从而导致网络能耗分布不均匀；

2、 PEGASIS: PEGASIS(Power-Efficient GAthering in Sensor Information Systems)中的簇是一条基于地理位置的链，协议根据节点的地理位置形成一条相邻节点之间距离最短的链。 PEGASIS中通信只限于相邻节点之间，节点以最小功率发送数据，每轮只随机选择一个簇首与基站通信，减少了数据通信量。 PEGASIS算法建立在网络全局信息能够被所有节点知道的基础上，在实际应用中存在以下问题：由于节点能力有限，单个节点 4 保存网络；当节点意外死亡时，需要重新广播全局信息；容错性不佳，若 PEGASIS链上的任一节点意外死亡则从链端到该节点的所有数据将丟失。

3、 Flooding: Flooding协议中，节点产生或收到数据后向所有邻节点广播，数据包直到过期或到达目的地才停止传播。但该协议具有严重缺陷： ( 1 )、内爆：节点几乎同时从邻节点收到多份相同数据；（2 )、交叠：节点先后收到监控同一区域的多个节点发送的几乎相同的数据；（3 )、资源利用盲目：节点不考虑自身资源限制，在任何情况下都转发数据。这些协议在簇头的选择或者簇内的处理上都存在一定的问题，这就使得传感器的能耗不能得到很好的控制。在当前的无线移动网络中，对数据传输控制方法通常专注于移动节点间的数据传输，或者传输路径的优化等，而较少考虑基于对接入节点设置及其与移动节点的数据传输来实现中间代理节点对下载请求大数据的传输 , 如车载自组织网络中现行的数据传输方式。

车载网络是将在一定通信范围内的车辆，车辆与附近固定设施之间构建成一个自组织的、部署方便、费用低廉、结构开放的无线移动网络，处在这一无线移动网络中的车辆可以相互交换各自的车速、位置等信息以及车载传感器感知的数据。当前，车辆间数据的传输方法及其存在的问题，主要体现在以下两点：

( 1 )利用道路交通流量统计信息，计算路径探测消息在路口的不同方向上的可传递概率，以及消息通过每个路段的延迟，然后在此基础上，评估通过不同路径将消息传递到目的地的延迟，最后，选择延迟最小的路径进行数据传输，但是没有考虑个体车辆在消息传输时的性能差异，所以对数据传输性能存在一定的影响；

( 2 )数据传输时，假设了在高速公路环境下所有行驶车辆都下载相同的内容，但是由于高速公路道路拓朴十分简单，并且不同车辆下载内艮难一致，因此主要用于车载环境下的文件检索和共享等小数据的传输，而不适用于诸如音视频等的大数据传输。

因此，当某个移动节点需要从中间代理节点请求下载数据时，若仅依赖于现行的移动节点之间的数据传输方式，则无法实现对于大数据的传输；若仅依赖于接入节点实现对所下载数据的传输，由于接入节点的覆盖范围有限，大数据的下载时间较长，对移动节点而言，很难在移动的过程中直接从某一个接入节点完全下载所请求的数据；另外，在大多数情况下接入节点都是处于空闲状态，直接从某一个接入节点完全下载所请求的数据的方式使得其接入节点未能得到有效利用。

目前，传统的无线传感器网络技术存在覆盖保持技术单一，网络覆盖率和接入节点利用率低，能量浪费严重，生命周期短，下载速度慢，便捷性差等问题。传统的无线传感器网络技术存在覆盖保持技术单一，网络覆盖率和接入节点利用率低，能量浪费严重，生命周期短，下载速度慢，便捷性差。发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于覆盖保持和最小生成树的无线移动网络数据传输方法，旨在解决传统的无线移动网络技术存在覆盖保持技术单一, 网络覆盖率和接入节点利用率低，能量浪费严重，生命周期短，下载速度慢，便捷性差的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种基于覆盖保持和最小生成树的无线移动网络数据传输方法 , 该基于覆盖保持和最小生成树的无线移动网络数据传输方法包括：

基于睡眠调度和覆盖补偿的覆盖保持方法、无线传感器节点之间基于最小生成树的数据聚合方法和用于无线移动网络的数据传输控制方法。

进一步，基于睡眠调度和覆盖补偿的覆盖保持方法包括以下步骤：步骤一，确定邻居节点数：节点广播 HELLO 消息给周围节点，节点记录接受到的不同的 HELLO 消息的数目从而得到其本身的邻居节点数 N;

步骤二，估计节点冗余度：利用邻居节点数 N得到节点冗余度的期望值为： e('1N) = ¹ - Φ^Ν'当 Ε(η_Ν)≥ α时认为是绝对冗余节点，当 1— « < E(_¾) < «时为相对冗余节点， O S E IN) ¹-"¹时为非冗余节点，其中， α为预先设定的阁值；步骤三，估计节点经过信息交换阶段之后的剩余能量：发送机每传 lbit信息消耗能量： E _ec— _te，接收机每接收 lbit信息消耗能量： E_e〗_eC- re，且有

E_elec-te⁼Eelec-re; 每传输 lbit信息通过单位距离发送端放大器需消耗的能量： E_amp, 发送端发送 _kbi_ts信息到距离 d 的接收端需消耗的能量为

Eeiec-te *k+E_amp*k*d² _? 接收端接收 _k bits信息消耗能量为： E_elec__re*k; 具有 _m 个邻居节点的节点需要在信息交换过程中消耗的能量为：

(Eelec-te * k + E_amp * k * d²) * 111 + (E_elec— _re * k) * 1Ή 在信息交换过程之后具有 m 个邻居节点的节点的剩余能量为：

Eesti =E1 - (E_elec— _te * k + E_amp *k*d²) * m - (E_eIec__re * k) * in，其中， _E 为信息交换前的节点的实时能量；

步骤四，发现潜在的死亡节点：如果节点能量满足： E_estl < , 则为潜在的死亡节点，其中， έ为一个时间段内消耗的平均能量；

步骤五，节点信息交换：每个节点将包含本身的冗余度信息和是否为潜在的死亡节点的信息广播给其所有的邻居节点；步骤六，非潜在死亡节点估计是否可以移动到潜在的死亡节点的位置；估计信息交换消耗的能量：所有可移动节点移动前要进行信息交换，此过程消耗能量为：

(Eelec-te * k + E_amp * k * d²) * L + (E_elec__re * k) * L , _L 为进行信息交换的节点的数目， k为信息的 bit, d 为信息传送的距离；

若节点移动，估计节点在移动后的剩余能量：

E_est2 = E2 - (E_elec__te * k + E_a * k * d²) * L - (E_ekc__re * k) * L - E_move * h , 其中， h为移动到目标位置的距离， E2 为移动前的节点的实时能量；

判断节点是否具有移动的能量：要求移动节点到底新位置后至少工作 X 个时间段，若节点能量满足： E_est2 - X * E > 0 , 则此节点具有移动到目标位置的能量，否则，不具有此能力，其中， X 为预先设定的阈值；

步骤七，决定移动节点：

根据如下规则在所有可移动的节点中选择最佳节点：

若在可移动节点中存在绝对冗余节点，根据目标距离判断，移动目标距离最小的绝对冗余节点；若存在多个绝对冗余节点的目标距离相等且均为最小，则再根据剩余能量的大小判断，选择剩余能量最大的节点；

若在可移动节点中只有相对冗余节点，则根据相对冗余节点的移动距离进行选择，相对冗余节点移动的距离为相对冗余节点的最大可移动距离，最大可移动距离是指在不影响覆盖区域的 ^牛下节点可移动的最大距离，根据最大可移动距离确定相对冗余节点移动的目标位置；比较相对冗余节点的最大可移动距离，移动最大可移动距离最小的相对冗余节点，若存在多个相对冗余节点的最大可移动距离相等且均为最小，则再根据剩余能量的大小判断，选择剩余能量最大的节点。

步骤八，对剩余绝对冗余节点采用睡眠调度机制：在节点移动到目标位置后，将绝对冗余节点状态改变为睡眠。

进一步，在步骤六中，非潜在死亡节点估计是否可以移动到潜在的死亡节点的位置，具体过程如下：决定是否需要对将死亡节点引起的覆盖面积的丟失采取补偿动作：如果潜在死亡节点是绝对冗余节点，则不需采取任何行动；如果潜在死亡节点的所有邻居节点均为非冗余节点，则无法采取任何行动；其他情况下通过移动节点减少潜在死亡节点引起的覆盖损失；非潜在死亡节点自判断是否具有移动到潜在死亡节点位置的能量：在所有非潜在死亡节点中去掉非冗余节点；估计移动消耗的能量：节点距离将死亡节点的距离为 h, 则移动要消耗的能量为： ^E'«。v^ ^h , 其中， £_1∞½为移动单位距离消耗的能量。

进一步，基于最小生成树的数据聚合方法，具体包括：

步骤一，部署无线传感器节点：在面积为 5 = ^^<£的检测区域内，将无线传感器节点部署在检测区域，基站部署在检测区域外，基站用于接收和处理整个无线传感网络收集到的数据信息；

步骤二，选择簇头：将整个检测区域按网格进行均匀划分，使每个网格的大小形状相同，在每个网格中选择位置距离网格中心最近的传感器节点作为簇头，检测区域按照方形网格均匀划分，选取方格中距离中心最近的节点作为簇头；

步骤三，分簇：簇头选择完成后，簇头广播 Cluster{ID， N， Hop}信息，其中， ID为节点的编号， N为 Cluster信息转发的跳数，且 N的初值为 0, Hop 为系统设定的跳数；处于簇头附近的邻居节点收到 Cluster信息后 N增加 1再转发这一信息，直到 N=Hop就不再转发 Cluster信息；簇头的邻居节点转发 Cluster信息后再向将 Cluster信息转发给自己的邻居节点，然后发送一个反馈信息 Join{ID， N, E,_r , d_y , t, }给将 Cluster信息转发给自己的节点，最终将 Join 信息转发给簇头表示自己加入该簇，其中，表示该节点此时的剩余能量， d,, 表示两节点间的距离， t,表示该节点能够监测得到的数据包的大小；如果一个节点收到了多个 Cluster信息，节点就选择 N值小的加入该簇，若 N相等节点就随便选择一个簇并加入到该簇；如果节点没有收到 Cluster信息，则节点发送 Help信息，加入离自己最近的一个簇；其中，得到每个节点初始的剩余能量 E,_f后，就可以通过 LEACH能耗模型来估算节点能量的剩余值，例如进行了 M轮后，一轮为传感器节点得到监测数据然后将数据逐层上传，最终将数据传输给基站的这一过程为一轮，节点的剩余能量可以估算为： ^{E = E,r}― ^M(^£" ^{+ £}«)^{= E}- - M、2kE_e!_ec + ks — _space—_ampd²、 , _E"即为节点反馈给簇头的剩余能量， LEACH能耗模型是 LEACH协议提出的传感器在发送和接收数据时能量消耗的消耗模型，具体表达形式为：

_{Γ Γ} "、， _{Γ η} I

E_l (k, d) = E_a__elec (k) + E_tx__amp {k,d) = ， , '

[kE_elec +

,d≥d₀

EJ^k) = E_re—_elec(k) = kE_elec ; 其中， E 表示无线收发电路能耗， ^, _mp和^。„分别表示自由空间模型和多路消莫型的放大器能耗， ^是常数， ί是通信节点相隔距离，为要发送或接收的数据位数 , E,_x 和 E_rx {k)分别表示传感器发送和接收数据时的能耗；通过 LEACH能耗模型即可得到节点的剩余能量；

步骤四，簇内节点构成简单图模型：通过步骤三得到簇内所有节点在簇内所处的位置，将每个节点当做图的一个顶点，每两个相邻节点间用边相连接；步骤五，簇内权值的计算：通过步骤三，簇头获取簇内成员节点的、 d„和 k, , 计算相邻两节点 i, j之间的权值，权值的计算公式为：

W_y = a, (Ε„. + E_jr )+ a₂d₀ + a₃ (k, + k_} ) 其中， E_jr、分别表示节点 j的剩余能量和节点 j能够监测得的数据的大小，且 +^ +^ ^ , 这样系统就可以根据系统对、或所要求的比重不同调整 ^的值而得到满足不同需要的权值；

步骤六，簇内节点构建最小生成树：根据步骤四得到的簇内节点构成的简单图模型和步骤五得到的权值，根据 Prim最小生成树算法的定义构建簇内节点最小生成树；

步驟七，簇内数据聚合：簇内节点的最小生成树构造完成后，传感器节点 P T/CN2014/000188 开始正常工作，从最低一级传感器节点开始，将收集的数据传给父节点，父节点将自己收集的数据和子节点传来的数据聚合后再传给自己的父节点，最终将聚合数据传输给簇头；

其中，父节点为在最小生成树中按照数据的传输方向汇聚数据的节点称为父节点，将数据传输给父节点的节点为子节点；

步骤八，簇头权值的计算：通过步骤三分簇完成后，簇头获得整个簇内节点的位置、节点剩余能量和传感器节点可能监测得到数据的大小信息，其中 ,. + 表示整个簇的剩余能量值，表示簇头聚合的数据大小，表示相邻簇头间的距离，对相邻两簇头 i， j之间权值进行计算，权值的公式定义为：

其中， E ,.和分别表示簇头 j的剩余能量值和簇头 j聚合的数据大小，且 b、 = i , 系统根据系统对 E_OT、 ^或 A:„要求的比重不同调整 6,的值而得到满足不同需要的权值；

步骤九，簇头节点构成简单图模型：将每个簇头当做图的一个顶点，相邻簇头之间用边相连接，每条边的权值由步骤八中的权值计算公式得到；

步骤十，簇头节点构建最小生成树：由步骤八给出的簇头节点成的简单图模型后，根据 Prim最小生成树算法的定义来构建最小生成树；

步骤十一，簇头数据聚合：簇头节点的最小生成树构造完成后，从最低一级簇头开始，将收集的数据传给父节点，父节点将自己聚合的数据和子节点传来的数据聚合后再传给自己的父节点，最终将聚合数据传输给基站；

步骤十二，均衡节点能耗：为了平衡节点能量的消耗，防止节点过快死亡，维持簇正常运行，每进行 M轮以后，就重新选择簇头，然后重新进行前面的步骤，其中，节点的能耗可由 LEACH能«莫型进行估算；

步骤十三，簇的维持：簇内节点死亡后，就可能会造成簇内的最小生成树路径失效，所以在节点即将死亡前，节点发送一个 Die信息给簇头，表示自己即将死亡，簇头接收这一信息后，簇头就开始对簇内节点重新构建最小生成树。进一步，在步骤六中 Prim最小生成树算法的定义为：假设 E是连通图 G=(V，

E)上最小生成树中边的集合，其中 V为传感器中的节点；

( 1 )初始化： U={u₀}(uoGV), 其中 u₀表示开始时选择的顶点， U是他们的集合， Ε={ Φ }，其中 Ε表示选择的边的集合；

( 2 )对于任意的 ueu, veV-U所构成的边 (u, v)GE, 寻找一条权值最小的边 (uo， vo), 并加到 E，同时将 vo并入 U;

( 3 )假如 U=V, 则转 (4)，否则转到 (2);

( 4 )因此，在生成树丁， E)中，具有 n-1条边构成边的集合 E，则 T为连通图 G的最小生成树。

进一步，用于无线移动网络的数据传输控制方法，包括以下步骤：步骤一，接入节点将进入其通信范围内的移动节点的移动信息上传至中间代理节点；

步骤二，当下载移动节点进入接入节点的通信范围时，向接入节点发送下载请求；接入节点将下载请求转发至中间代理节点；中间代理节点基于当前接入节点向下载移动节点传输数据；接入节点并记录当前传输进度上传至中间代理节点；

步骤三，中间代理节点基于收到的下载请求、移动节点的移动信息，在预设范围内选择接入节点作为转发接入节点；并基于下载移动节点的最近传输进度，向转发接入节点传输部分下载数据，转发接入节点的通信范围内存在移动节点与下载移动节点相遇；

步骤四，中间代理节点在转发接入节点的通信范围内选择移动节点作为携带转发移动节点，并基于转发接入节点向携带转发移动节点传输下载数据；当携带转发移动节点与下载移动节点进入彼此的通信范围时，携带转发移动节点向下载移动节点传输所携带的下载数据。

本发明提供的基于覆盖保持和最小生成树的无线移动网络数据传输方法，采用了睡眠调度和覆盖补偿两种方法，从而达到了能量高效利用和保持覆盖率的双重目标，通过采用能量模型进行能量预测的方式达到准确判断节点的移动能力，进而达到了保持覆盖率的目标，之后又采取睡眠调度机制，避免冗余节点能量的浪费，达到高效率利用能量的目标；通过合理布置传感器节点和对节点进行分簇，使传感器节点的能耗均匀分布，延长了整个无线移动网络的生命周期，使得所有节点的能量能够得到高效的利用；利用处于空闲状态的接入节点，根据接入节点覆盖范围内移动节点与下载移动节点相遇的可能性，选择不同的携带转发移动节点通过携带转发方式完成数据传输，以有效提高接入节点的利用率，提高下载速度，提升无线移动网络的便捷性。本发明基于覆盖保持和最小生成树的数据聚合传输方法达到了能量高效利用和保持覆盖率的双重目标，节省能量，生命周期长，下载速度快，便捷性好。附图说明

图 1是本发明实施例提供的基于覆盖保持和最小生成树的数据聚合传输方法的步骤流程图；

图 2是本发明实施例的采用睡眠调度和覆盖补偿的覆盖保持步骤流程示意图；

图 3是本发明实施例的利用最小生成树的数据聚合的流程框图；

图 4是本发明实施例的利用最小生成树的数据聚合中网络节点的划分和簇头选取过程示意图；

图 5是本发明实施例的利用最小生成树的数据聚合中 PRIM的附图说明。具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。如图 1所示，本发明实施例的基于覆盖保持和最小生成树的无线移动网络数据传输方法包括以下步骤：

S101: 釆用睡眠调度和覆盖补偿的覆盖保持；

S102: 利用最小生成树的数据聚合；

S103: 用于无线移动网络的数据传输控制；

在步骤 S101基于睡眠调度和覆盖补偿的覆盖保持方法，如图 2所示，具体包括如下步骤：

步骤一，确定邻居节点数：节点广播 HELLO 消息给周围节点，节点记录接受到的不同的 HELLO 消息的数目从而得到其本身的邻居节点数 N;

步骤二，估计节点冗余度：利用邻居节点数 N得到节点冗余度的期望值为：

Ε(η_Ν) ^{= 1}-φ^Ν'当 Ε(η_Ν)≥α时认为是绝对冗余节点，当1 - <£(_¾)<"时为相对冗余节点， o E N) ^¹- 时为非冗余节点，其中， α为预先设定的阈值；步骤三，估计节点经过信息交换阶段之后的剩余能量：发送机每传 lbit信息消耗能量： Eekc- te , 接收机每接收 lbit信息消耗能量： ^Ee〗ec, 且有

每传输 lbit信息通过单位距离发送端放大器需消耗的能量：

^EamP, 发送端发送 kbits信息到距离 d 的接收端需消耗的能量为

Erfec-te *k+ E_amp,k*d² _? 接收端接收 k bitS信息消耗能量为： E_elec— _re*k; 具有 _m 个邻居节点的节点需要在信息交换过程中消耗的能量为：

(Eelec-te * k + E_amp * k * d²) * in + (E_elec__re * k) * m 在信息交换过程之后具有 m个邻居节点的节点的剩余能量为：

Eesti = E1- (E_elec— _te * k + E_amp * k * d²) * m - (E_e3ec— _re * k) "n , 其中， _E j 为信息交换前的节点的实时能量；

步骤四，发现潜在的死亡节点：如果节点能量满足： Ε "<έ, 则为潜在的死亡节点，其中，为一个时间段内消耗的平均能量；

步骤五，节点信息交换：每个节点将包含其本身的冗余度信息和是否为潜在的死亡节点的信息广播给其所有的邻居节点；

步骤六，非潜在死亡节点估计其是否可以移动到潜在的死亡节点的位置，具体过程如下：决定是否需要对将死亡节点引起的覆盖面积的丢失采取补偿动作：如果潜在死亡节点是绝对冗余节点，则不需采取任何行动；如果潜在死亡节点的所有邻居节点均为非冗余节点，则无法采取任何行动；其他情况下通过移动节点减少潜在死亡节点引起的覆盖损失；非潜在死亡节点自判断是否具有移动到潜在死亡节点位置的能量：在所有非潜在死亡节点中去掉非冗余节点；估计移动消耗的能量：节点距离将死亡节点的距离为 h,则移动要消耗的能量为： E_m。_ve * h，其中， E_m。_ve为移动单位距离消耗的能量；

估计信息交换消耗的能量：所有可移动节点移动前要进行信息交换，此过程消耗能量为：

(Eeiec-te * k + E_amp * k * d²) * L + (E_elec__re * k) * L， _L 为进行信息交换的节点的数目， k为信息的 bit, d 为信息传送的距离；

若节点移动，估计节点在移动后的剩余能量：

E_est2 = E2 - (E_elec__te * k + E_amp * k * d²) * L - (E_eiec__re * k) * L - E_move * ，其中， h为移动到目标位置的距离， E2 为移动前的节点的实时能量；

判断节点是否具有移动的能量：要求移动节点到底新位置后至少工作 X个时间段，若节点能量满足： E_est2 - x * ≥0 , 则此节点具有移动到目标位置的能量，否则，不具有此能力，其中， X 为预先设定的阈值；

步骤七，决定移动节点：

根据如下规则在所有可移动的节点中选择最佳节点：

若在可移动节点中存在绝对冗余节点，才艮据目标距离判断，移动目标距离最小的绝对冗余节点；若存在多个绝对冗余节点的目标距离相等且均为最小，则再根据剩余能量《的大小判断，选择剩余能量最大的节点；

本发明的在调度机制中同时采用了睡眠调度和覆盖补偿两种方法，从而达到了能量高效利用和保持覆盖率的双重目标。首先节点通过估计自身冗余度和剩余能量判断是否需要周围的邻居节点向其移动；在这其中首次提出了绝对冗余节点和相对冗余节点的概念；之后邻居节点判断自身是否具有移动到目标位置的能力；通过采用能量模型进行能量预测的方式达到准确判断节点的移动能力，进而达到了保持覆盖率的目标，之后又采取睡眠调度机制，避免冗余节点能量的浪费，达到高效率利用能量的目标。

在步骤 S102中基于最小生成树的数据聚合方法的流程框图，如图 3所示，具体包括：

步骤一，部署无线传感器节点：在面积为 5 = χ 的检测区域内，将无线传感器节点部署在检测区域，基站部署在检测区域外，基站用于接收和处理整个无线传感网络收集到的数据信息；

其中，在整个检测区域内所有无线传感器节点的构成相同，即具有相同的初始能量、感知半径、通信半径等；在二维平面上，传感器节点的覆盖范围是一个以节点为圆心，半径为 R的圆形区域，该圆形区域即为传感器节点的感知半径，感知半径 R由节点感知单元的物理特性决定；通信半径为节点可以发送消息的最大范围构成的圓的区域，在本发明实施方案中要求通信半径至少为感知半径的 2倍。

步骤二，选择簇头：将整个检测区域按网格进行均匀划分，使每个网格的大小形状相同，在每个网格中选择位置距离网格中心最近的传感器节点作为簇头，检测区域按照方形网格均匀划分，选取方格中距离中心最近的节点作为簇头。

步骤三，分簇：簇头选择完成后，簇头广播 Cluster{ID, N, Hop}信息，其中， ID为节点的编号， N为 Cluster信息转发的跳数，且 N的初值为 0， Hop 为系统设定的跳数；处于簇头附近的邻居节点收到 Cluster信息后 N增加 1再转发这一信息，直到 N=Hop就不再转发 Cluster信息；簇头的邻居节点转发 Cluster信息后再向将 Cluster信息转发给自己的邻居节点，然后发送一个反馈信息 Join{ID, N， E,_r , d_v , }给将 Cluster信息转发给自己的节点，最终将 Join 信息转发给簇头表示自己加入该簇，其中，表示该节点此时的剩余能量， d_v 表示两节点间的距离，表示该节点能够监测得到的数据包的大小；如果一个节点收到了多个 Cluster信息，节点就选择 N值小的加入该簇，若 N相等节点就随便选择一个簇并加入到该簇；如果节点没有收到 Cluster信息，则节点发送 Help信息，加入离自己最近的一个簇；

其中，得到每个节点初始的剩余能量后，就可以通过 LEACH能耗模型来估算节点能量的剩余值，例如进行了 M轮后，一轮为传感器节点得到监测数据然后将数据逐层上传，最终将数据传输给基站的这一过程为一轮，节点的剩余能量可以估算为： E = E'_r -M(E_ix + Ej = E_lr—A 2kE_{ekc +} ks_fKe—_space—_ampd¹ ) , _£,即为节点反馈给簇头的剩余能量。 LEACH能耗模型是 LEACH协议提出的传感器在发送和接收数据时能量消耗的消耗模型，其具体表达形式为：

E k, d)

(k) = kE_t 其中， E_ete表示无线收发电路能耗， ^ _{pa mp}和^。„分别表示自由空间模型和多路消^^莫型的放大器能耗，是常数， ί /是通信节点相隔距离， k 要发送或接收的数据位数， E ，和 E„W分别表示传感器发送和接收数据时的能耗；通过 LEACH能耗模型即可得到节点的剩余能量。

步骤四，簇内节点构成筒单图模型：通过步骤三得到簇内所有节点在簇内所处的位置，将每个节点当做图的一个顶点，每两个相邻节点间用边相连接。

步骤五，簇内权值的计算：通过步骤三，簇头获取簇内成员节点的、和 k_t , 计算相邻两节点 i， j之间的权值，权值的计算公式为：

W_v = a, (£,_r + E_jr )+ a₂dy +a₃(k_i+k_j) ( 1 ) 其中， E_jr、分别表示节点 j的剩余能量和节点 j能够监测得的数据的大小，且 a】 +(3₂ +a₃ = 1，这样系统就可以根据系统对、或所要求的比重不同调整 ^的值而得到满足不同需要的权值。

其中， Prim最小生成树算法的定义为：假设 E是连通图 G=(V, E)上最小生成树中边的集合，其中 V为传感器中的节点；

(1)初始化： U={uo}(uoEV)，其中 uo表示开始时选择的顶点， U是他们的集合， Ε={Φ}，其中 Ε表示选择的边的集合；

(2)对于任意的 ueu， vEV-U所构成的边 (u, v)eE, 寻找一条权值最小的边 (uo, vo), 并将其加到 E, 同时将 vo并入 U;

(3) «oU=V, 则转 (4)，否则转到 (2);

(4) 因此，在生成树丁= , E)中，一定具有 n-1条边构成边的集合 E, 则 T为连通图 G的最小生成树。

如图 4所示为基于最小生成树的数据聚合方法中 PRIM的附图说明，在本 8 发明申请方案中根据 PRIM算法的定义，釆用的具体算法过程为： V = {V_{f 2}，...w代内的节点， V,表示簇头, 边上的值表示权值；

从开始，则 i/ = {W, 选择权值最小的边，即^， v₇);

U = {V_l,V₇j, 继续选择权值最小的边，即（ ₇， V₂)；

υ = {ν ν_Ί,ν₂}, 继续选择权值最小的边，即^， V₃);

U = {V„V₇,V₂,V₃}, 继续选择权值最小的边，即（ ₃， V);

υ = {ν ν_Ί,ν₂,ν„ν_Α), 继续选择权值最小的边，即（ ₄， V₅);

υ = {ν„ν_Ί,ν₂,ν„ν„ν₅} , 继续选择权值最小的边，即^， v₆y,

如果 t/中有权值相同的边，就选择节点不在 f/中的边。

步骤七，簇内数据聚合：簇内节点的最小生成树构造完成后，传感器节点开始正常工作，从最低一级传感器节点开始，将收集的数据传给父节点，父节点将自己收集的数据和子节点传来的数据聚合后再传给自己的父节点，最终将聚合数据传输给簇头；

其中，父节点为在最小生成树中按照数据的传输方向汇聚数据的节点称为父节点，将数据传输给父节点的节点为子节点。

步骤八，簇头权值的计算：通过步骤三分簇完成后，簇头获得整个簇内节点的位置、节点剩余能量和传感器节点可能监测得到数据的大小信息，其中

= + +.·. 表示整个簇的剩余能量值，表示簇头聚合的数据大小，表示相邻簇头间的距离，对相邻两簇头 i, j之间权值进行计算，权值的公式定义为：

W_tJ = b (E_ar+E_cjr )+ b₂D_y + b₃ (K_ci +K_CJ) (2) 其中，和分别表示簇头 j的剩余能量值和簇头 j聚合的数据大小，且 b_{i +}b₂+b₃=\ ,这样系统就可以根据系统对 E_OT、 /^或要求的比重不同调整 ^的值而得到满足不同需要的权值；

步骤九，簇头节点构成简单图模型：将每个簇头当做图的一个顶点，相邻 14 000188 簇头之间用边相连接，每条边的权值由步骤八中的权值计算公式（2 )得到。

当然，步骤八和步骤九的顺序也可以进行交换，即先在簇头节点之间构成简单图模型，在才艮据步骤三中得到的簇头节点信息，计算相邻两簇头之间的权值

步骤十，簇头节点构建最小生成树：由步骤八给出的簇头节点构成的简单图模型后，根据 Prim最小生成树算法的定义来构建最小生成树；

其中 Prim最小生成树算法的定义在步骤六中已经给出，在此不再累述。步骤十一，簇头数据聚合：簇头节点的最小生成树构造完成后，从最低一级簇头开始，将收集的数据传给父节点，父节点将自己聚合的数据和子节点传来的数据聚合后再传给自己的父节点，最终将聚合数据传输给基站；

其中，通过前面步骤六和步骤十中的簇内和簇头的最小生成树都构建完成后，整个无线传感网络就开始正常工作，直到运行了 M轮以后或者有节点死亡才对簇内或者簇头的最小生成树进行重构，节点死亡为节点电池能量耗尽，节点不再进行工作。

步骤十二，均衡节点能耗：为了平衡节点能量的消耗，防止节点过快死亡，维持簇正常运行，每进行 M轮以后，就重新选择簇头，然后重新进行前面的步骤，其中，节点的能耗可由 LEACH能^^莫型进行估算。

步骤十三，簇的维持：簇内节点死亡后，就可能会造成簇内的最小生成树路径失效，所以在节点即将死亡前，节点发送一个 Die信息给簇头，表示自己即将死亡，簇头接收这一信息后，簇头就开始对簇内节点重新构建最小生成树。

本发明利用仿真器对本发明一种基于最小生成树的数据聚合方法用于无线移动网络的结果进行仿真，随机选取 100个传感器节点在给定实验区域中，基站与最近节点间距离不小于 75米，信道带宽设置为 1M BPS , 每个数据包的平均发送和接受延迟均为 25 S, 平均数据长度为 500 BYTES , 发送机发送信息和接受机接受信息的能量消耗均为 50 NJ/BIT，每传输 1BIT信息通过单位距离发送端放大器需消耗的能量为 IOO PJ/BIT/M², 以此模型进行仿真实验来评估该算法的效果，实验表明该算法能使传感器节点的能耗均匀分布，最大的延长整个网络的生存周期，最终使得节点能量得到高效利用。

在步骤 S103中本发明的用于无线移动网络的数据传输控制方法，包括下列步骤：

接入节点将进入其通信范围内的移动节点的移动信息上传至中间代理节点；当下载移动节点进入接入节点的通信范围时，向接入节点发送下载请求；接入节点将下载请求转发至中间代理节点；中间代理节点基于当前接入节点向下载移动节点传输数据；接入节点并记录当前传输进度上传至中间代理节点；中间代理节点基于收到的下载请求、移动节点的移动信息，在预设范围内选择接入节点作为转发接入节点；并基于下载移动节点的最近传输进度，向转发接入节点传输部分下载数据，转发接入节点的通信范围内存在移动节点与下载移动节点相遇；中间代理节点在转发接入节点的通信范围内选择移动节点作为携带转发移动节点，并基于转发接入节点向携带转发移动节点传输下载数据；当携带转发移动节点与下载移动节点进入彼此的通信范围时，携带转发移动节点向下栽移动节点传输所携带的下载数据。

本发明的传输控制方法，利用无线移动无线网络中处于空闲状态的接入节点，根据接入节点覆盖范围内移动节点与下载移动节点相遇的可能性，选择不同的携带转发移动节点通过携带转发方式完成数据传输，以有效提高接入节点的利用率，提高下载速度。为了进一步提升对接入节点的利用率，本发明还包括，接入节点记录其与移动节点之间的传输状态信息并上传至中间代理节点；当携带转发移动节点与下载移动节点离开彼此的通信范围时，携带转发移动节点基于接入节点将其与下载移动节点之间的传输状态信息发送至中间代理节点；传输状态信息包括传输起始时间和传输持续时间；中间代理节点基于转发接入节点通信范围内各移动节点的历史传输状态信息、移动节点的移动信息确定各转发接入节点的传输潜力：基于移动节点的移动信息确定移动节点与当前下载移动节点的预测相遇次数；并根据移动节点的历史传输状态信息对每次预 0188 测相遇进行匹配，确定实际相遇次数，对每次预测相遇，若满足：当前下载移动节点的最近作用阶段有一个转发阶段相对应，且所对应转发阶段在最近作用阶段结束之后结束；当前对应转发阶段还有一个携带转发阶段相对应，且携带转发阶段在最近作用阶段结束之后结束，当前对应转发阶段在对应携带转发阶段结束后的时间 T 内结束，则匹配成功，定义当前预测相遇为实际相遇；取移动节点的实际相遇次数与预测相遇次数比值为移动节点的相遇概率；作用阶段为下载移动节点与接入节点之间的数据传输过程；转发阶段为下载移动节点与携带转发移动节点之间的数据传输过程；携带转发阶段为携带转发移动节点与转发接入点之间的数据传输过程；中间代理节点基于预测相遇次数和实际相遇次数，确定转发接入节点的传输潜力，并向传输潜力最大的转发接入节点传输部分下载数据，传输潜力为转发接入节点通信范围内各移动节点的相遇概率之和。

综上，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：利用处于空闲状态的接入节点，根据接入节点覆盖范围内移动节点与下载移动节点相遇的可能性，选择不同的携带转发移动节点通过携带转发方式完成数据传输，以有效提高接入节点的利用率，提高下载速度，提升无线移动网络的便捷性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

权利要求书

1、一种基于覆盖保持和最小生成树的无线移动网络数据传输方法，其特征在于，该基于覆盖保持和最小生成树的无线移动网络数据传输方法包括基于睡眠调度和覆盖补偿的覆盖保持方法、无线传感器节点之间基于最小生成树的数据聚合方法和用于无线移动网络的数据传输控制方法。

2、如权利要求 1所述的基于覆盖保持和最小生成树的无线移动网络数据传输方法，其特征在于，基于睡眠调度和覆盖补偿的覆盖保持方法包括以下步骤：步骤一，确定邻居节点数：节点广播 HELLO 消息给周围节点，节点记录接受到的不同的 HELLO 消息的数目从而得到本身的邻居节点数 N;

^E(%) = ¹ - ，当 Ε(η_Ν)≥ α时认为是绝对冗余节点，当 1-α<Ε(η_Ν)< ^时为相对冗余节点， G E N) ¹- ^αΙ时为非冗余节点，其中， α为预先设定的阈值；步骤三，估计节点经过信息交换阶段之后的剩余能量：发送机每传 lbit信息消耗能量： ^Eelec- te，接收机每接收 lbit信息消耗能量： re，且有

每传输 lbit信息通过单位距离发送端放大器需消耗的能量：

E_amp, 发送端发送 kbits信息到距离 d 的接收端需消耗的能量为

Ee_teC-te*k + E_amp*k*d² _? 接收端接收 _kbit_S信息消耗能量为： E_elec— _re*k; 具有 _m 个邻居节点的节点需要在信息交换过程中消耗的能量为：

(Eelec-te E_amp * k * d²) * in + (E_elec— _re * k) * m 在信息交换过程之后具有 m个邻居节点的节点的剩余能量为：

^Eesti = E 1 - (E_elec__te * k + E_amp * k * d²) * m - (E_elec一 _re * k) * m , 其中， El 为信息交换前的节点的实时能量；

步骤四，发现潜在的死亡节点：如果节点能量满足： E_estl < , 则为潜在的死亡节点，其中，为一个时间段内消耗的平均能量；步骤五，节点信息交换：每个节点将包含本身的冗余度信息和是否为潜在的死亡节点的信息广播给所有的邻居节点；

步骤六，非潜在死亡节点估计是否可以移动到潜在的死亡节点的位置；估计信息交换消耗的能量：所有可移动节点移动前要进行信息交换，此过程消耗能量为：

(Eelec-te * k + E_amp * k * d²) * L + (E_eIec__re * k) * L , _L 为进行信息交换的节点的数目， k为信息的 bit, d 为信息传送的距离；

若节点移动，估计节点在移动后的剩余能量：

判断节点是否具有移动的能量：要求移动节点到底新位置后至少工作 X个时间段，若节点能量满足： E_est2 - χ * έ≥0，则此节点具有移动到目标位置的能量，否则，不具有此能力，其中， X为预先设定的阈值；

步骤七，决定移动节点：

根据如下规则在所有可移动的节点中选择最佳节点：

若在可移动节点中存在绝对冗余节点，根据目标距离判断，移动目标距离最小的绝对冗余节点；若存在多个绝对冗余节点的目标距离相等且均为最小，则再根据剩余能量 E_est2的大小判断，选择剩余能量最大的节点；

若在可移动节点中只有相对冗余节点，则才艮据相对冗余节点的移动距离进行选择，相对冗余节点移动的距离为相对冗余节点的最大可移动距离，最大可移动距离是指在不影响覆盖区域的条件下节点可移动的最大距离，根据最大可移动距离确定相对冗余节点移动的目标位置；比较相对冗余节点的最大可移动距离，移动最大可移动距离最小的相对冗余节点，若存在多个相对冗余节点的最大可移动距离相等且均为最小，则再据剩余能量 Ewe的大小判断，选择剩余能量最大的节点；

3、如权利要求 2所述的基于覆盖保持和最小生成树的无线移动网络数据传输方法，其特征在于，在步骤六中，非潜在死亡节点估计是否可以移动到潜在的死亡节点的位置，具体过程如下：决定是否需要对将死亡节点引起的覆盖面积的丟失采取补偿动作：如果潜在死亡节点是绝对冗余节点，则不需采取任何行动；如果潜在死亡节点的所有邻居节点均为非冗余节点，则无法采取任何行动；其他情况下通过移动节点减少潜在死亡节点引起的覆盖损失；非潜在死亡节点自判断是否具有移动到潜在死亡节点位置的能量：在所有非潜在死亡节点中去掉非冗余节点；估计移动消耗的能量：节点距离将死亡节点的距离为 h,则移动要消耗的能量为： ^Em。v^ ^h , 其中， E_m。_w为移动单位距离消耗的能量。

4、如权利要求 1所述的基于覆盖保持和最小生成树的无线移动网络数据传输方法，其特征在于，基于最小生成树的数据聚合方法，具体包括：

步骤一，部署无线传感器节点：在面积为 S = x 的检测区域内，将无线传感器节点部署在检测区域，基站部署在检测区域外，基站用于接收和处理整个无线传感网络收集到的数据信息；

步骤三，分簇：簇头选择完成后，簇头广播 Cluster{ID, N， Hop}信息，其中， ID为节点的编号， N为 Cluster信息转发的跳数，且 N的初值为 0， Hop 为系统设定的跳数；处于簇头附近的邻居节点收到 Cluster信息后 N增加 1再转发这一信息，直到 N=Hop就不再转发 Cluster信息；簇头的邻居节点转发 Cluster信息后再向将 Cluster信息转发给自己的邻居节点，然后发送一个反馈信息 Join{ID， N, E,_r , d_tJ , / 给将 Cluster信息转发给自己的节点，最终将 Join 信息转发给簇头表示自己加入该簇，其中，表示该节点此时的剩余能量，表示两节点间的距离， >t,表示该节点能够监测得到的数据包的大小；如果一个节点收到了多个 Cluster信息，节点就选择 N值小的加入该簇，若 N相等节点就随便选择一个簇并加入到该簇；如果节点没有收到 Cluster信息，则节点发送 Help信息，加入离自己最近的一个簇；

其中，得到每个节点初始的剩余能量后，就可以通过 LEACH能耗模型来估算节点能量的剩余值，例如进行了 M轮后，一轮为传感器节点得到监测数据然后将数据逐层上传，最终将数据传输给基站的这一过程为一轮，节点的剩余能量可以估算为： ^{+ £ = E}-― k£_free__space__ampd² )，即为节点反馈给簇头的剩余能量， LEACH能耗模型是 LEACH协议提出的传感器在发送和接收数据时能量消耗的消耗模型，具体表达形式为：

kE_elec + ke d ,d≤ d

Ε,Λ ά) = E_L,__elec(k) + E_tx__am (k,d) =

E_rx (k) = E, (k) = kE_t 其中， E_e/∞表示无线收发电路能耗， ε 和 s 分别、表示，自》由空间模型和多路消^^莫型的放大器能耗，是常数， c /是通信节点相隔距离， k为要发送或接收的数据位数， E_ttfc ^和 E„w分别表示传感器发送和接收数据时的能耗；通过 LEACH能耗模型即可得到节点的剩余能量；

步骤四，簇内节点构成简单图模型：通过步骤三得到簇内所有节点在簇内所处的位置，将每个节点当做图的一个顶点，每两个相邻节点间用边相连接；步骤五，簇内权值的计算：通过步骤三，簇头获取簇内成员节点的 E„.、 d„和 k, , 计算相邻两节点 i， j之间的权值，权值的计算公式为：

其中， E_jr、分别表示节点 j的剩余能量和节点 j能够监测得的数据的大小，且】 + "₂ + "₃ =1，这样系统就可以根据系统对 _r、或所要求的比重不同调整的值而得到满足不同需要的权值；步骤六，簇内节点构建最小生成树：根据步骤四得到的簇内节点构成的简单图模型和步骤五得到的权值，根据 Prim最小生成树算法的定义构建簇内节点最小生成树；

+ 表示整个簇的剩余能量值，表示簇头聚合的数据大小，表示相邻簇头间的距离，对相邻两簇头 i， j之间权值进行计算，权值的公式定义为：

其中，和分别表示簇头 j的剩余能量值和簇头 j聚合的数据大小，且 b +b_{2 +}b₃ = l , 系统根据系统对 E_OT、或 ,要求的比重不同调整 6,的值而得到满足不同需要的权值；

步骤十二，均衡节点能耗：为了平衡节点能量的消耗，防止节点过快死亡，维持簇正常运行，每进行 M轮以后，就重新选择簇头，然后重新进行前面的步骤，其中，节点的能耗可由 LEACH能耗模型进行估算；

5、如权利要求 4所述的基于覆盖保持和最小生成树的无线移动网络数据传输方法，其特征在于，在步驟六中 Prim最小生成树算法的定义为：假设 E是连通图 G=(V, E)上最小生成树中边的集合，其中 V为传感器中的节点；

( 1 )、初始化： U={u₀}(u。ev)，其中 u。表示开始时选择的顶点， U是他们的集合， Ε={ Φ }，其中 Ε表示选择的边的集合；

( 2 )、对于任意的 uEU， vEV-U所构成的边 (u， v)EE, 寻找一条权值最小的边 (u₀， vo), 并加到 E, 同时将 v₀并入 U;

( 3 )、假如 U=V，则转 (4)，否则转到 (2);

( 4 )、因此，在生成树丁=(¥, E)中，具有 n-1条边构成边的集合 E，则 T 为连通图 G的最小生成树。

6、如权利要求 1所述的基于覆盖保持和最小生成树的无线移动网络数据传输方法，其特征在于，用于无线移动网络的数据传输控制方法，包括以下步骤：步骤一，接入节点将进入通信范围内的移动节点的移动信息上传至中间代理节点；