[發明專利]一種數據傳輸的方法及系統、節點

有效

• 申請號: 200810098170.2
• 申請日: 2008-05-26
• 公開（公告）號: CN101594287A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發明（設計）人: 趙保華;屈玉貴;王慶華;藺智挺;張英堂;劉桂英;張建偉
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司;中國科學技術大學
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L29/08;H04L12/28;H04L1/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及無線通信領域，尤其涉及一種數據傳輸的方法及系統、節點。

背景技術

無線傳感器網絡是由隨機分布的節點通過自組織的方式形成，隨機分布的節點集成有傳感器、數據處理單元和通信模塊；節點內置的傳感器測量節點周邊環境中的溫度、濕度、壓力、光、紅外、聲納、雷達和地震波等信號，這些信號經過數據處理單元的處理，由通信模塊將數據處理單元處理的信號數據發送給用戶終端。

多入多出技術是指在無線通信的發送端和接收端都使用多根天線進行收發；多入多出技術為系統提供了充分的空間分集增益和空間復用增益，利用無線通信中的多經傳播，在不增加頻譜資源和發送功率的基礎上，大幅度提高通信系統的容量和通信質量。將多入多出技術應用在無線傳感器網絡中可以節省大量的發送能量，從而延長網絡的生命周期，但由于節點體積微小，不能安裝多個天線，現有技術將多個單天線節點協作起來，組成虛擬天線陣列進行多入多出通信。

現有技術將多入多出技術與無線傳感網絡的分簇協議結合實現無線傳感網絡的多入多出數據傳輸；在分簇協議中，每個簇含有一個簇頭和多個簇內節點，簇頭負責簇內事務的管理和數據的收集；每個簇除了簇頭和簇內節點外，還會在簇內節點中選擇出節點作為次級簇頭，次級簇頭與簇頭組成協作式多入多出天線，將收集的數據發送給基站。現有技術簇頭的產生是在一個固定周期內，隨機選擇節點作為簇頭，被選擇做簇頭的節點在下個周期成為簇頭的幾率減小。

在對現有技術的研究和實踐過程中，發明人發現現有技術存在以下問題：由于簇頭是隨機選擇產生的，并沒有控制簇頭和節點通信的相對位置，若簇頭與節點距離比較遠，節點需要增加發送功率才能夠實現與簇頭的通信，這樣會增大節點的耗能，使得節點很快因為能力耗盡而失效，不利于網絡的穩定，同時不利于數據的傳輸。

發明內容

本發明實施例要解決的技術問題是提供一種數據傳輸的方法及系統、節點，能夠有效地節省網絡節點的能量，方便數據傳輸。

為解決上述技術問題，本發明所提供的數據傳輸的方法及系統、節點實施例是通過以下技術方案實現的：

本發明實施例提供一種數據傳輸的方法，包括：

在具有相同通信半徑的節點中競選成為簇頭；選擇次級簇頭；與所述次級簇頭協作傳輸數據。

本發明實施例還一種數據傳輸的系統，包括：

第一節點，是在具有相同通信半徑的節點中競選產生，用于選擇第二節點；第二節點，用于與所述第一節點協作傳輸數據。

本發明實施例還提供一種節點，包括：

競選單元，用于在具有相同通信半徑的節點中競選成為簇頭；

第一選擇單元，用于競選成為簇頭后，在剩余能力超過閾值的節點中選擇次級簇頭。

上述技術方案中的技術方案具有如下有益效果：由于本發明實施例是具有相同通信半徑的節點競選成為簇頭的，每個節點都具有相同的通信半徑，將簇頭與節點之間的距離限制相同的通信半徑內，保證簇頭處于簇內節點的相對中心位置，避免現有技術里節點與簇頭的通信距離較遠、需要較大的發送功率，本發明實施例有效地節省了節點的能量，保證網絡的穩定性，同時確保數據的順利傳輸。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的簇頭產生的圖；

圖2是本發明實施例提供的數據傳輸的方法圖；

圖3是發明實施例提供的第一種重新選擇簇頭的流程圖；

圖4是本發明實施例提供的第二種重新選擇簇頭的流程圖；

圖5是本發明實施例提供的數據傳輸的系統圖；

圖6是本發明實施例提供的節點結構圖。

具體實施方式

本發明實施例提供了一種數據傳輸的方法及系統、節點，用于傳輸網絡中節點采集到的數據。

如下結合附圖詳細說明本發明實施例提供的數據傳輸的方法及系統、節點。

本發明以無線傳感器網絡為例說明本發明實施例提供的數據傳輸方法及系統、節點，但本發明實施例提供的數據傳輸的方法及系統、節點不局限于應用與無線傳感器網絡。本發明實施例每個節點都有一個全局唯一的ID號來進行標識，該ID號可以是硬件節點物理索引號，也可以是人工為每個節點分配的一個唯一的標識符。在分簇路由協議中，傳感器網絡中的節點通常被劃分為多個簇，簇，是指具有某種關聯的網絡節點的集合，每個簇含有一個簇頭和多個簇內節點，簇頭一般負責簇內事務的管理和數據收集；分簇便于網絡拓撲的管理和數據的傳輸。

在介紹本發明實施例提供的數據傳輸的方法前，先介紹本發明實施例提供的簇頭產生的流程。

請參閱圖1是本發明實施例提供的簇頭產生的流程圖；

步驟11、節點選擇偵聽結束時間；