[發(fā)明專利]基于位置信息的無(wú)線自組織與傳感網(wǎng)組播方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210580262.0
• 申請(qǐng)日: 2012-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN103067860A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀靜;尹崇祿;趙壯;梅武鋼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張家港中科港聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司
• 主分類號(hào): H04W4/02
• 分類號(hào): H04W4/02;H04W4/06;H04W52/02;H04W84/18
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種無(wú)線自組織與傳感網(wǎng)中基于位置的組播路由方法，其特征在于：在由可充電和不可充電兩類節(jié)點(diǎn)組成的無(wú)線自組織與傳感網(wǎng)中，首先基于節(jié)點(diǎn)位置信息構(gòu)造柵格網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并根據(jù)各個(gè)柵格內(nèi)的節(jié)點(diǎn)屬性及剩余能量設(shè)置柵格代價(jià)值，然后基于柵格網(wǎng)絡(luò)尋找覆蓋組播信源和組播組成員的優(yōu)化組播結(jié)構(gòu)。?

2.根據(jù)權(quán)利要求1?所述的方法，其特征在于，其中基于節(jié)點(diǎn)位置的柵格網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)生成方法為：?

1)任意選擇或指定柵格網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的坐標(biāo)原點(diǎn)O?；

2)基于坐標(biāo)原點(diǎn)O位置，把二維平面劃分由一個(gè)個(gè)邊長(zhǎng)為r的小正方形組成的格狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)小正方形稱作一個(gè)柵格；劃分過(guò)程中r必須滿足≤，在此條件下，兩個(gè)相鄰的柵格中任意位置的節(jié)點(diǎn)都可以直接通信；其中：若<r≤，則只有存在公共邊的兩個(gè)柵格是相鄰柵格，若r≤,?則存在公共頂點(diǎn)或公共邊的柵格都是相鄰柵格，其中R為節(jié)點(diǎn)的最大傳輸半徑；

3)如果一個(gè)柵格內(nèi)存在可充電節(jié)點(diǎn)，則只需要可充電節(jié)點(diǎn)處于工作狀態(tài)，其他節(jié)點(diǎn)睡眠，且不需要輪換；否則，只需要剩余能量最高的節(jié)點(diǎn)保持工作狀態(tài)，其他節(jié)點(diǎn)睡眠；睡眠節(jié)點(diǎn)定期醒來(lái)與本柵格內(nèi)工作節(jié)點(diǎn)通信以收/發(fā)數(shù)據(jù)；對(duì)于不存在可充電節(jié)點(diǎn)的柵格，其工作節(jié)點(diǎn)每隔T時(shí)間輪換一次，每次輪換，總是選擇當(dāng)前剩余能量最高的節(jié)點(diǎn)擔(dān)任工作節(jié)點(diǎn)；每次工作節(jié)點(diǎn)輪換，則當(dāng)前工作節(jié)點(diǎn)將向下一個(gè)工作節(jié)點(diǎn)移交所有狀態(tài)信息；各個(gè)柵格內(nèi)的工作節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)自己的位置坐標(biāo)，計(jì)算自己所在的柵格以及每個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)所在的柵格，因此每個(gè)節(jié)點(diǎn)都知道同屬同一柵格的所有節(jié)點(diǎn)；

4）各個(gè)柵格結(jié)合本柵格內(nèi)部節(jié)點(diǎn)屬性及其剩余能量設(shè)定柵格代價(jià)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，其中柵格代價(jià)設(shè)置方法為：如果一個(gè)柵格內(nèi)存在至少一個(gè)可充電節(jié)點(diǎn)，則該柵格代價(jià)為0；否則，一個(gè)柵格的代價(jià)是該柵格內(nèi)當(dāng)前工作節(jié)點(diǎn)剩余能量的倒數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，其中基于柵格網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的組播結(jié)構(gòu)構(gòu)造方法為：

1)組播信源s首先向網(wǎng)絡(luò)洪泛一個(gè)尋徑分組，該分組攜帶其迄今為止已經(jīng)走過(guò)的路徑；該分組攜帶其迄今為止已經(jīng)走過(guò)路徑的代價(jià)，初值為0；?

2)一個(gè)柵格的工作節(jié)點(diǎn)，如果從鄰居?xùn)鸥窠邮盏降谝粭l尋徑分組后，首先將自己的ID附加到該尋徑分組中攜帶的“迄今為止已經(jīng)走過(guò)的路徑”上，并更新該分組“迄今為止已經(jīng)走過(guò)路徑的代價(jià)”；工作節(jié)點(diǎn)在本地建立與本組播會(huì)話相關(guān)的表項(xiàng)；如果當(dāng)前工作節(jié)點(diǎn)為可充電節(jié)點(diǎn)，則立即將該尋徑分組轉(zhuǎn)發(fā)給自己的鄰居?xùn)鸥瘢駝t將啟動(dòng)一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)定時(shí)器，定時(shí)時(shí)間長(zhǎng)度為T2×本柵格代價(jià)；

a.如果定時(shí)器超時(shí)之前，從其他鄰居?xùn)鸥袷盏街貜?fù)的尋徑分組，并且如果新收到的尋徑分組所走過(guò)的路徑代價(jià)小于之前收到的尋徑分組所走過(guò)的路徑代價(jià)，則執(zhí)行以下步驟：將自己的ID附加到新的尋徑分組中攜帶的“迄今為止已經(jīng)走過(guò)的路徑”上，并更新該分組“迄今為止已經(jīng)走過(guò)路徑的代價(jià)”，更新本地與本組播會(huì)話相關(guān)的表項(xiàng)；

b.如果定時(shí)器超時(shí)，則將該尋徑分組轉(zhuǎn)發(fā)給鄰居?xùn)鸥瘢蟊竟?jié)點(diǎn)將不再接受與本會(huì)話相關(guān)的重復(fù)尋徑分組；

3)如果本柵格存在組播組成員，工作節(jié)點(diǎn)將沿尋徑分組所攜帶路徑信息的逆向路徑向組播信源發(fā)送路由應(yīng)答分組，如果收到多個(gè)尋徑分組，則沿自己轉(zhuǎn)發(fā)出去的那個(gè)尋徑分組所走過(guò)的逆向路徑發(fā)送；收到該應(yīng)答分組的節(jié)點(diǎn)繼續(xù)逆向上傳，直到該分組到達(dá)組播信源或之前為本會(huì)話上傳過(guò)路由應(yīng)答分組的節(jié)點(diǎn)；沒有收到組播應(yīng)答分組的節(jié)點(diǎn)，一段時(shí)間之后自動(dòng)刪除與該會(huì)話相關(guān)的路由表項(xiàng)；

4)組播信源收到第一個(gè)路由應(yīng)答分組后，等待一小段時(shí)間以期收到更多組播成員的應(yīng)答，然后，組播信源就可以下行發(fā)送組播分組了。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，其中路徑代價(jià)更新方法為：一個(gè)柵格的工作節(jié)點(diǎn)收到一條尋徑分組后，如果該柵格不存在該組播成員節(jié)點(diǎn)，則將本柵格的代價(jià)累加到所收到的尋徑分組所攜帶的“迄今為止已經(jīng)走過(guò)路徑的代價(jià)”之上；否則將直接用本柵格的代價(jià)替代所收到的尋徑分組所攜帶的“迄今為止已經(jīng)走過(guò)路徑的代價(jià)”。