[發明專利]一種延長無線多跳自組織網絡生存周期的實現方法

有效

• 申請號: 201210395631.9
• 申請日: 2012-10-17
• 公開（公告）號: CN102883401A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 朱崢;林珂
• 申請（專利權）人: 江蘇省郵電規劃設計院有限責任公司
• 主分類號: H04W40/10
• 分類號: H04W40/10;H04W40/24;H04W84/18
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華

技術領域

本發明涉及一種延長網絡的生存周期的實現方法，特別是一種延長無線多跳自組織網絡生存周期的實現方法。

背景技術

無線多跳自組織網絡具有很強的組網靈活性。由于不需要中心接入節點，特別適用于戰場、搶險救災、大型活動現場等缺少中心設施的場景下以實現快速組網。目前多采用IEEE?802.11b技術以及IEEE?802.11a/802.11g技術來搭建無線多跳自組織網絡，該網絡具有很高的數據傳輸帶寬。

但是該網絡本身具有一定的缺陷。由于該網絡沒有中心接入節點，因此數據的傳送是通過網絡內節點協作實現的，并且高速率數據傳輸會消耗節點大量的能量。網絡內節點多為手持式終端，使用電池作為能源供給。頻繁的數據轉發將會導致網絡內節點能量的快速消耗，縮短節點的生命周期，并最終由于節點能量耗盡而“死亡”。“死亡”的節點往往處于數據吞吐量較大的鏈路上，一旦節點“死亡”將導致鏈路的斷裂，并最終引發網絡通信質量的下降。

發明內容

發明目的：本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種延長無線多跳自組織網絡生存周期的實現方法。

為了解決上述技術問題，本發明公開了一種延長無線多跳自組織網絡生存周期的實現方法，多跳自組織網絡中的設置有能量閾值a，b，其中0≤a≤b≤100％,節點之間進行數據傳輸時將自身能量值封裝在數據中；當前節點在收到上一跳節點發送的數據后，從數據中提取上一跳節點的能量值并記錄，提取完成后用當前節點的能量值進行替換；多跳自組織網絡中每個節點維護一張鄰居節點能量列表，該列表由兩部分構成：單跳距離內的節點名稱（IP地址）以及對應節點的能量值（百分比值表示），鄰居節點能量列表用于記錄鄰居節點的能量值，若鄰居節點能量小于a，將其從路由表中刪除；

節點收到上一跳節點發送的數據時，根據自身的能量值選擇數據轉發方式以及是否轉發；當節點自身能量值大于b時，根據路由表選取下一跳節點直接轉發；當節點自身能量值大于a且小于b時，采用圓形區域搜索法獲取下一跳節點；當節點自身能量小于a時，不再進行數據轉發，并向上一跳節點發送數據，告知上一跳節點將當前節點從其路由表中刪除，此后該節點僅作為源節點發送數據。

本發明中，圓形區域搜索法的搜索區域為以當前節點與原路由表中下一跳節點的連線為直徑的圓形區域。

本發明中可以將閾值a、b分別設置為：10％與30％，當然網絡設計時可根據節點數量以及終端容量自由取定。

有益效果：本發明提供的延長多跳自組織網絡生存周期的實現方法通過節點的能量值制定了節點的數據轉發規則，降低網絡節點由于頻繁數據轉發而引發能量耗盡從而導致節點“死亡”的可能性，平衡了網絡內的節點能耗，提升網絡的通信質量，延長了網絡的生存周期。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做更進一步的具體說明，本發明的上述和/或其他方面的優點將會變得更加清楚。

圖1為本發明所述的延長網絡的生存周期的實現方法數據轉發流程示意圖。

圖2為本發明所述的用于封裝含能量值IP數據包的Ethernet幀結構示意圖。

圖3為本發明所述的圓形區域搜索方法下一跳節點獲取示意圖。

圖4為本發明所述的圓形區域搜索方法的節能效果圖。

具體實施方式

本發明公開一種延長無線多跳自組織網絡生存周期的實現方法，多跳自組織網絡中的設置有能量閾值a，b，其中0≤a≤b≤100％，節點之間進行數據傳輸時將自身能量值封裝在數據中；當前節點在收到上一跳節點發送的數據后，從數據中提取上一跳節點的能量值并記錄，提取完成后用當前節點的能量值進行替換；多跳自組織網絡中每個節點維護一張鄰居節點能量列表，該列表由兩部分構成：單跳距離內的節點名稱（IP地址）以及對應節點的能量值（百分比值表示），鄰居節點能量列表用于記錄周邊節點的能量值，若周邊節點能量小于a，將其從路由表中刪除；節點收到上一跳節點發送的數據時，根據自身的能量值選擇數據轉發方式以及是否轉發；當節點自身能量值大于b時，根據路由表選取下一跳節點直接轉發；當節點自身能量值大于a且小于b時，采用圓形區域搜索法獲取下一跳節點；當節點自身能量小于a時，不再進行數據轉發，并向上一跳節點發送數據，告知上一跳節點將當前節點從其路由表中刪除，此后該節點僅作為源節點發送數據。圓形區域搜索法的搜索區域為以當前節點與原路由表中下一跳節點的連線為直徑的圓形區域。

實施例