[發明專利]基于距離的無線傳感網高效廣播方法

無效

• 申請號: 201210565590.3
• 申請日: 2012-12-23
• 公開（公告）號: CN103067870A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 尹崇祿;趙壯;賀靜;梅武鋼
• 申請（專利權）人: 江蘇中科泛聯物聯網科技股份有限公司
• 主分類號: H04W4/06
• 分類號: H04W4/06;H04W84/18;H04L12/761
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及無線多跳網絡（無線傳感器網絡、移動Ad?hoc網絡、無線mesh網絡等）領域中高效的廣播分組方法。

背景技術

?近些年來，無線多跳網絡（無線傳感器網絡、移動Ad?hoc網絡、無線mesh網絡等）領域的相關技術得到了學術界和工業界的廣泛關注，并取得了迅猛的發展。

在這一領域的諸多研究方向中，盡可能的延長無線傳感器網絡的工作壽命成為無線傳感器網絡設計中的關鍵問題之一。由于受到成本和體積等因素的限制，大多數普通無線傳感器網絡節點的電池容量都十分有限且無法得到補充。為提高無線傳感器網絡的壽命，通過在網絡中布設一部分可充電節點（比如具備太陽能電池的網絡節點），并設計能量高效型網絡協議以利用這些節點分擔較多的通信任務，在許多應用環境中收到了良好的效果，成為一種被人們普遍接受的提高網絡壽命解決方案。

全網廣播是實現無線傳感網管理、控制和數據傳播等任務的重要網絡操作功能，?在無線傳感網設計和實現中具有重要地位。傳統的簡單廣播（simple?broadcast）方法需要網絡中每個節點都轉發廣播包一次，具有很大的冗余性，浪費了無線帶寬資源，也導致了更多的傳輸碰撞，降低了傳輸可靠性。如何實現高效網絡廣播是實現無線傳感網高效能操作的重要保證，已有高效無線傳感網廣播方法包括利用一跳拓撲、兩跳拓撲、節點位置信息、計數、面積、距離等方法。?

發明內容

????本發明設計一種結合轉發距離和網絡中存在的可充電節點實現高效能廣播的方法。本發明通過在實現網絡廣播的過程中，盡量使可充電節點和可以覆蓋更多尚未覆蓋區域的節點承擔轉發任務，達到減少轉發次數并均衡和節省網絡能量消耗和降低廣播開銷的目的。

本發明提供一種基于距離的無線傳感網高效廣播方法，在可充電節點和不可二次充電節點組成的網絡中，根據各個節點屬性和轉發距離進行分組廣播；對于可充電節點，收到廣播分組后立即轉發；對于不可二次充電節點，收到廣播分組后，依據網絡密度、節點分布、自己與廣播分組發送節點之間的距離、廣播任務要求的可靠度來確定轉發時機及是否需要轉發。

本發明所述的基于距離的無線傳感網高效廣播方法，包括以下步驟：?

步驟1：當信源節點s有一個廣播分組需要轉發時，它立即將該分組轉發給自己的所有鄰居節點；?

步驟2：當一個網絡節點x從鄰居節點y接收到一條廣播分組時，x≠s,?x≠y,??它將執行以下操作：

1)如果y=s，x將直接進一步將該廣播分組轉發給自己的鄰居節點，轉發之后節點x將不再接受與該廣播分組相關的重復分組，否則轉2）

2)?如果x是第一次接收到該分組，則執行以下操作：

如果x∈A,?則x立即轉發該分組，轉發之后節點x將不再接受與該廣播分組相關的重復分組；

如果x∈N,??如果d_xy<=L，節點x直接丟棄收到的分組且將不再接受與該廣播分組相關的重復分組，否則d_xy>L，x啟動一個本地轉發定時器；

3)?如果非第一次收到該分組且x∈N，則執行以下操作：

如果d_xy<=L，節點x直接丟棄收到的分組、取消與該分組相關的本地轉發計時器、且將不再接受與該廣播分組相關的重復分組;

如果d_xy>L且y是迄今為止向節點x轉發該分組的鄰居節點中，距離x最近的節點，則x將延長本地轉發計時器的剩余時間長度；

????????其中A為可充電節點和匯聚節點的集合，N為不可二次充電節點的集合，d_xy為節點x和節點y之間的距離，L是預先指定的一個參數，與網絡密度、節點分布和任務要求的轉發可靠度相關；

4)?如果本地轉發定時器超時，則當前節點需要向鄰居節點轉發該分組，轉發之后將不再接受與該廣播分組相關的重復分組。

所述的基于距離的無線傳感網高效廣播方法，其中步驟2)中所述的定時器設置方法：定時器時間長度T×(1/d_xy)，?T是預先指定的參數，其值與網絡密度、節點分布和廣播任務要求的可靠度相關。?

所述的基于距離的無線傳感網高效廣播方法，其中步驟3)中所述的定時器設置方法：剩余時間長度調整為T×(1/d_xy)-tx,?tx代表節點x啟動本地轉發計時器后迄今為止已經消逝的時間。