[發明專利]一種基于剩余能量和多匯聚節點的工業無線傳感網多路徑可靠數據傳輸方法

無效

• 申請號: 201210326815.X
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN103686920A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 賀靜;史誠弭
• 申請（專利權）人: 江蘇邁利科技發展有限公司
• 主分類號: H04W40/10
• 分類號: H04W40/10;H04W40/02;H04W84/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于剩余能量和多匯聚節點的工業無線傳感網多路徑數據傳輸方法，其特征在于：網絡由多個傳感器節點和多個匯聚節點組成，匯聚節點也稱sink節點；網絡中的節點根據其剩余能量劃分為m級,?m31；網絡為各節點分別建立并維護到達sink節點的基于各能量等級的最小期望轉發次數ETX轉發樹結構；分組持有節點根據各樹結構的能量等級及其ETX值選擇樹上的父節點做為分組的下一跳節點，收到分組的節點持續這一過程，直至分組到達sink節點。

2.根據權利要求1?所述的基于剩余能量和多匯聚節點的工業無線傳感網多路徑數據傳輸方法，其中的剩余能量劃分方法特征在于：設Emax為節點電池容量，且剩余能量總共分為m級，則第1級為：(Emax/2,?Emax],?第2級：(Emax/4,?Emax/2]，……，第m-1級：(Emax/2^m,Emax/2^m-1]，第m級：(0,Emax/2^m]。

3.根據權利要求1?所述的基于剩余能量級別和多匯聚節點的工業無線傳感網多路徑數據傳輸方法，基于各能量等級的最小ETX轉發樹的建立方法特征在于：網絡分別為每個能量級別，從多個sink節點同時開始擴散Interest信息，以期建立每個能量級別從每個傳感器節點到達sink的最小ETX路徑，具體步驟如下：

令k=1；

傳感器網絡在部署完畢后，隔一段隨機時間后，所有sink節點同時開始廣播一個Interest分組，Interest分組中包含以下信息：

??該分組發送節點的ID；?

??能量級別k的值；

??從分組發送節點到sink節點的ETX值，其初值為0；

每個節點維護一個路由表如下，其中Parent_k(i)表示節點i基于能量級別k的父節點，1≤k≤m，ETX_k(i)是節點i基于能量級別k到達任意sink節點的最小期望傳輸次數；

每個中間節點i收到Interest分組時，執行以下步驟：若節點i收到節點j轉發的Interest分組，則觸發路由信息更新過程，節點i找到自己路由表中能量等級k對應的Parent_k(i)及ETX_k(i),并計算節點j和父節點Parent_k(i)相比，是否會帶來更小的ETX_k(i)，即若ETX(j)+?1/q(ij)?<?ETX_k(i)，則節點i更新路由信息，?ETX_k(i)=?ETX(j)+?1/q(ij)，且設置parent_k(i)?=j，其中q(ij)是鏈路(I,j)的鏈路傳輸成功率，如果節點i的能量級別小于等于k，則它在一段隨機時候后轉發該Interest分組，其中分組中攜帶的ETX值為ETX_k(i)，否則節點i不轉發該分組；

若k<m，則k=k+1,?轉步驟2），否則尋徑階段結束。

4.根據權利要求3所述的基于剩余能量和多匯聚節點的工業無線傳感網多路徑數據傳輸方法，其中基于多路徑的轉發策略特征在于：路由協議可以指定節點選擇基于任何能量級別的父節點，作為分組的下一跳節點，收到分組的節點繼續執行這一轉發原則，直到分組到達sink節點，路由進程指定只有剩余能量高于第k級的節點才能參與轉發過程，有以下兩種方法：方法一，各轉發節點將在路由表中能量等級最低的k個父節點中選擇一個ETX最小作為分組的下一跳節點轉發，收到分組的節點將重復這一步驟直到分組到達sink節點，其中1<=k<=m；方法二，分組持有節點將選擇該能量等級最低的父節點作為下一跳轉發節點，收到分組的節點該重復這一步驟直到分組到達sink節點。