[發明專利]一種基于動態路徑列表的無線傳感器網絡智能選路同步器

在審

• 申請號: 201310161927.9
• 申請日: 2013-05-06
• 公開（公告）號: CN104104495A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 董恩清;鄒宗駿;宋杰;孫祺;常樹旺;張軍蕊;崔文韜;高翔;杜宇
• 申請（專利權）人: 山東大學（威海）
• 主分類號: H04L7/04
• 分類號: H04L7/04;H04W40/12;H04W56/00;H04W84/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于動態路徑列表的無線傳感器網絡智能選路同步器，其特征在于：提出了一種動態路徑列表機制，該機制能為每個節點保存可用的待選同步路徑，允許節點根據列表中的路徑質量信息自適應地選擇最優的同步路徑；一種有效時間標示技術被用在動態路徑列表機制中，使節點確知上層同步鏈路的可靠性。

2.根據權利要求1所述的智能選路同步器，其特征在于：根據動態路徑列表中的可用待選路徑挑選適合節點的最優同步鏈路，根據有效時間標示技術排查上層節點同步失敗情況，根據路徑質量信息防御惡意節點和虛假時間信息的攻擊。

3.根據權利要求1或2所述的智能選路同步器，其特征在于：為長鏈路上的每跳節點挑選最優同步路徑，有效地抑制同步誤差多跳累積現象，獲得高同步精度；對待選路徑的質量排查，有效地防御節點失效和惡意信息攻擊。

4.根據權利要求1、2或3所述的智能選路同步器，其特征在于：具體經過以下步驟：

(1)?網絡層次生成

首先，參考節點將自己的同步層次設為0，并廣播一個層次發現報文，其中包含自己的層次號；然后，當參考節點的所有一跳鄰居節點接到這個報文后提取其中的層次號，將自己的層次號設為這個值加1，再改寫報文為自己的層次號后將其廣播出去，后續節點繼續利用這個消息確定自己的同步層次；這個動作一直進行到網絡的邊緣，從而建立起全網的同步層次；

?(2)?同步運行

網絡層次生成后，由處在0層的參考節點周期性地發起同步動作，向下層節點傳遞包含發送時間戳的同步消息；當下層節點接收到這個同步消息后計算自己的時鐘頻偏估計值，然后繼續向下一層節點發送同步消息；這個動作一直持續到網絡的邊緣，使全網節點得以同步；

?(3)?建立動態路徑列表

在第一次同步操作完成之后，節點獲得了自己的時鐘頻偏信息，這個頻偏信息體現了節點作為時標的質量；在得到頻偏之后，節點向自己的下層發送一個包含自身頻偏信息的路徑質量信息(Route?Quality?Information,?RQI)報文；下層節點利用這些RQI報文建立動態路徑列表，其中包含了可選的父節點ID以及對應的頻偏信息，這些頻偏信息體現了待選路徑的質量；

?(4)?建立新同步路徑

動態路徑列表建立以后，節點可以根據表內的待選路徑質量信息選擇質量最好的同步路徑，從而保證下一次同步操作的質量，抑制長鏈路上的多跳累積誤差；

?(5)?維護動態路徑列表

每次同步操作后，節點將最近兩次的時鐘頻偏進行比較，如果發現變化大于設定的門限值，則發送新的RQI報文；當下層節點接收到報文后，根據內容更新自己的動態路徑列表。