[發明專利]一種數據轉發的方法、網絡節點及系統

有效

• 申請號: 200910161908.X
• 申請日: 2009-08-05
• 公開（公告）號: CN101990269A
• 公開（公告）日: 2011-03-23
• 發明（設計）人: 徐勇
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04W40/22
• 分類號: H04W40/22;H04W40/24
• 代理公司: 深圳市深佳知識產權代理事務所(普通合伙) 44285
• 代理人: 彭愿潔;李文紅

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種數據轉發的方法、網絡節點及系統。

背景技術

無線傳感網絡是一種應用廣泛的無線網絡，具有低功耗的特點。在網絡的運行過程中，節點的能耗主要來自空閑偵聽、發送數據、閑置等待以及內部控制等方面，其中絕大部分能耗在空閑偵聽和閑置等待階段產生。因此要想延長傳感器網絡運行周期，必須最小化閑置等待的時間，在最短的時間內將數據發送出去。

目前在低功耗傳感器路由網絡中，各個節點包括路由節點都采用低功耗模式(工作周期與休眠周期相比小于1％)。各個節點間可以采用全網一致的工作或者休眠周期，也可以采用各自不同的周期。在相同周期的模式下，全網節點在同一時間段中進行工作或者休眠，這樣，節點之間的通信不需要發送探測數據包，直接在工作周期中發送和接收數據；而在不同周期的模式下，節點根據自己的需要采用不同的工作或者休眠周期，節點在發送數據的時候需要向目標節點發送探測數據包，喚醒目標節點后再發送數據。因此不同步的網絡比同步網絡發送更多的探測數據包。

在低功耗傳感器路由網絡中，大多采用多對一的路由方式(多對一的結構實際上是一種樹型的結構)。這種路由方式以網絡中的一個節點，如網關節點，作為基站節點。上行傳輸是節點將數據發送到基站節點，下行傳輸是基站節點將數據傳輸給節點。數據在一個節點向另一個節點發送的過程中，如果是同步工作狀態，則發送節點會知道下一節點的工作周期，并在工作周期內發送數據。如果是非同步工作狀態，則發送節點發送探測幀，直至喚醒下一節點才開始數據傳輸工作。

現有的傳感器網絡的路由方式大部份采用表驅動路由方式，在該種路由方式下，傳感器網絡構建完成后，各個路由節點會在路由表中存儲多條路徑的路由。每個節點需要發送數據的時候，按照預先存儲的路由將數據傳輸到目標節點，顯然路由線路基本上已經固定。在數據轉發的過程中，如果下一跳節點處于休眠狀態，上一跳節點會等待下一跳節點醒來，再進行數據轉發。而其中等待的時間占據了數據傳輸的主要延時，且在正常的數據轉發的過程中也是遵循單一的數據發送路線。此外轉發節點一般需要通過應答方式確認數據包已經被下一跳節點接收到，當轉發節點沒有收到下一跳節點的應答信息，會將數據包重復發送，直到網絡系統所設置的上限次數，如果轉發節點一直沒有應答，就會確認下一跳節點已經失效，會進行路由修復。因此在數據轉發的過程中，下一跳節點的狀態決定了數據傳輸的性能。

現有的傳感器網絡的另一種路由方式是按需路由方式，即每個節點并不儲存固定的路由表，只在需要傳輸數據的時候向周圍節點發送廣播查詢信息尋找到目標節點的路徑，其中轉發節點如果不是目標節點就會根據一定的參數判別是否將查詢數據繼續轉發下去，一直到目標節點接收到查詢信息。

在實踐過程中，發明人經過研究發現：在數據傳輸過程中，對于表驅動路由方式而言，固定的下一跳節點的接收方式造成了傳感器網絡數據傳輸時延的增大以及數據傳輸的不可靠性，不利于數據在傳感器網絡中傳輸，特別是在低功耗傳感器路由網絡中，節點絕大部分時間都處于休眠狀態，由此造成的時延將會更加嚴重。對于按需路由方式而言，由于每次發送都需要在全網進行廣播，會產生大量的數據傳輸，消耗網絡資源，包括能量和時間。同時也會因為網內廣播數據多，很容易造成數據傳輸堵塞，不利于數據及時的傳輸到目標節點。

發明內容

本發明實施例提供一種數據轉發的方法、網絡節點及系統，不僅能夠在固定下一跳節點處于休眠周期提高數據轉發的速度，還可以在固定下一跳節點處于工作周期增強數據傳輸的可靠性。

本發明實施例提供以下技術方案：

本發明實施例提供一種數據轉發的方法，包括：

生成并存儲鄰居表，所述鄰居表包括鄰節點的信息項及與共同鄰節點的信息項，所述共同鄰節點是與該鄰節點共同的鄰節點，且所述鄰節點的信息項和所述共同鄰節點的信息項中均包括網絡梯度參數和工作周期參數；

發送節點根據鄰居表發送數據給固定接收節點時，若所述固定接收節點處于工作周期但在預設的時間內沒有應答或者所述固定接收節點處于休眠周期，則通過所述發送節點的鄰居表中存儲的該發送節點和固定接收節點的共同鄰節點轉發數據。

本發明實施例提供另一種數據轉發的方法，包括：

生成并存儲鄰居表，所述鄰居表包括鄰節點的信息項及共同鄰節點的信息項，所述共同鄰節點是與該鄰節點共同的鄰節點，且所述鄰節點的信息項和所述共同鄰節點的信息項中均包括網絡梯度參數；