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龙图腾网获悉重庆邮电大学申请的专利一种需求扩散下的基于借还机制的能量协作方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116133101B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-19发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310003755.6，技术领域涉及：H04W52/18；该发明授权一种需求扩散下的基于借还机制的能量协作方法是由李敏;赵家福;包富瑜设计研发完成，并于2023-01-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种需求扩散下的基于借还机制的能量协作方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种需求扩散下的基于借还机制的能量协作方法，属于能量协作通信领域。该方法包括：S1：需求扩散：能量匮乏节点自身能量无法满足数据包传输最小能耗时，利用自身已有能量向外发布能量需求信息，附近收到此信息的节点帮忙进行扩散并形成能量协作集合；S2：能量协作节点的确定：在能量协作集合中，利用借还机制，确定能量协作节点的优先级，选定能量协作节点；S3:能量协作：各选定的能量协作节点按照一定原则向能量匮乏节点传输功率，实现节点间的能量协作。本发明充分利用节点广播特性以及借还机制实现节点间的能量协作，延长网络生命周期，提升数据包传输可靠性。

本发明授权一种需求扩散下的基于借还机制的能量协作方法在权利要求书中公布了：1.一种需求扩散下的基于借还机制的能量协作方法，其特征在于：该方法包括以下步骤： S1：需求扩散；传感节点Sκ在发送数据前，判断自身能量是否满足数据包传输最小能量需求，若自身能量大于等于所需能量，则直接向汇聚节点D发送数据包，否则，向周围广播能量需求信号； S2：能量协作集合的确定；收到传感节点Sκ发来的能量需求信号的节点形成协作集合P1，协作集合P1满足传感节点Sκ能量需求条件的节点形成能量协作集合N1；若能量协作集合N1非空，则在能量协作集合N1中实现基于借还机制的能量协作；若能量协作集合N1为空，协作集合P1中节点依据距离和能量值因素，竞争成为最佳转发节点Sr，扩散传感节点Sκ的能量需求信号，直至网络中没有节点能满足传感节点Sκ的能量需求条件时停止，引发事件中断； S3：基于借还机制的能量协作；在能量协作集合中，按照节点间是否参与过能量协作以及能量协作时的能量值，确定能量协作集合中节点的优先级，选定能量协作节点；各选定的能量协作节点按照一定原则向传感节点Sκ传输功率，实现节点间的能量协作；所述S3中，各选定的能量协作节点按照一定原则向传感节点Sκ传输功率； 1能量归还：借还集合中选定的能量协作节点最终向传感节点Sκ转移的能量等于之前从其获取的能量；此时借还集合中任意节点记作Sbr；其消耗的能量为： 式中为节点Sbr之前从传感节点Sκ处获取的能量值；为能量转换效率；m为节点间信道衰落系数；T为能量协作时间；为节点Sbr和传感节点Sκ间信道值；为节点Sbr和传感节点Sκ间实际距离； 2能量借取： 1.传感节点Sκ借取最佳转发节点Sr的能量进行能量需求信号扩散；最佳转发节点Sr和其扩散ED帧消耗的能量值记录在传感节点Sκ的能量协作清单和能量值表中； 2.借还集合或非借还集合中节点最终向传感节点Sκ转移的能量总和等于传感节点Sκ的此时借还集合或非借还集合中节点的数量会影响各节点对于传感节点的分配； a.若能量协作集合中有且仅有一个节点，无论该节点属于借还集合或非借还集合，则该节点被选定为传感节点Sκ的能量协作节点，记作Sselect；其消耗的能量为： b.若能量协作集合中存在多个节点且这些节点分别属于借还集合和非借还集合；分配各集合中节点向传感节点Sκ转移的能量值；各集合中节点分配传感节点Sκ的问题表示如下，其中各集合中任意节点记作Sf： βf∈0,1] F＞1 式中F为能量协作集合中节点数量；βf为功率分配因子；为节点Sf广播ED帧的能耗值； 利用改进的定向注水算法求解问题，即分配少于一半的给与汇聚节点D信道条件好的节点，分配多于一半给与汇聚节点D信道条件差的节点；在保障传感节点Sκ最终获取到的同时不影响其余节点的数据传输可靠性；通过改进的定向注水算法确定各节点的功率分配因子，将功率分配因子不为1的节点选定为能量协作节点；之后能量协作节点向传感节点Sκ转移相应的能量值；传感节点Sκ接收能量后完成数据传输，各节点更新各自能量协作清单和能量值表。

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