[發(fā)明專利]基于續(xù)采單傳模型的無線傳感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)可靠匯聚方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310197735.3
• 申請(qǐng)日: 2013-05-24
• 公開（公告）號(hào): CN103259632A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)軍;瞿佳俊;張曉蓉;方烈敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L1/16
• 分類號(hào): H04L1/16;H04W28/02;H04W84/18
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

1.基于續(xù)采單傳模型的無線傳感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)可靠匯聚方法，其特征在于，包含數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制連接建立、數(shù)據(jù)傳輸擁塞控制和數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制數(shù)據(jù)選擇性重傳三個(gè)過程：

a.所述數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制連接建立的實(shí)現(xiàn)步驟：

（a-1）、初始化階段，對(duì)所有無線傳感節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編碼，要求每個(gè)節(jié)點(diǎn)擁有一個(gè)獨(dú)立的ID標(biāo)識(shí)號(hào)，即身份標(biāo)識(shí)號(hào)，無線傳感節(jié)點(diǎn)編碼可以由各傳感節(jié)點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)設(shè)定或者根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求預(yù)先手動(dòng)設(shè)定；

（a-2）、無線傳感節(jié)點(diǎn)完成初始化后，向數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送ID標(biāo)識(shí)號(hào)和數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求；

（a-3）、無線傳感節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求后開始對(duì)信道進(jìn)行偵聽，直到收到數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)回的確認(rèn)幀或超過偵聽限制時(shí)間；

（a-4）、數(shù)據(jù)傳輸匯聚節(jié)點(diǎn)收到無線傳感節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求幀后，解析數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求，并根據(jù)ID標(biāo)志號(hào)查詢?cè)搨鞲泄?jié)點(diǎn)是否有數(shù)據(jù)傳輸歷史記錄；

（a-5）、如果是該傳感節(jié)點(diǎn)第一次與數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)通信，數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)向該傳感節(jié)點(diǎn)回發(fā)T-ACK，即傳輸確認(rèn)信息幀，確認(rèn)數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求；

（a-6）、如果該無線傳感節(jié)點(diǎn)先前已與數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)進(jìn)行過通信，數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)上一次數(shù)據(jù)傳輸過程中是否有數(shù)據(jù)丟失、傳輸錯(cuò)誤，并將丟失數(shù)據(jù)的包序列號(hào)回發(fā)該無線傳感節(jié)點(diǎn)；

（a-7）、無線傳感節(jié)點(diǎn)收到數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)的傳輸確認(rèn)幀后，向數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送鏈接建立成功確認(rèn)幀，然后進(jìn)入鏈路連接狀態(tài)；

（a-8）、數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)收到無線傳感節(jié)點(diǎn)的連接建立成功確認(rèn)幀后，同時(shí)進(jìn)入鏈路連接狀態(tài)，等待無線傳感節(jié)點(diǎn)傳輸后續(xù)數(shù)據(jù)；

b.所述數(shù)據(jù)傳輸擁塞控制包含數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)擁塞控制和無線傳感節(jié)點(diǎn)擁塞控制：

b-1.所述數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)擁塞控制的實(shí)現(xiàn)步驟：

（b-1-1）、數(shù)據(jù)傳輸匯聚節(jié)點(diǎn)收到一包數(shù)據(jù)后，節(jié)點(diǎn)記錄此數(shù)據(jù)包的包序列號(hào)；

（b-1-2）、啟動(dòng)定時(shí)器開始計(jì)時(shí)；

（b-1-3）、如果數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)在限制時(shí)間內(nèi)接收到下一包數(shù)據(jù)，則清空計(jì)時(shí)器并重新開始計(jì)時(shí)；

（b-1-4）、如果數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)定時(shí)器超時(shí)仍未收到下一包數(shù)據(jù)，則向無線傳感節(jié)點(diǎn)回發(fā)一個(gè)NACK信號(hào)，表明數(shù)據(jù)接收失?。?/p>

（b-1-5）、數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)固定周期內(nèi)回發(fā)的NACK次數(shù)，當(dāng)超過預(yù)設(shè)閥值后，暫停接收后續(xù)傳感節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，進(jìn)入擁塞控制模式；

（b-1-6）、數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)等待新的數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求；

b-2.所述無線傳感節(jié)點(diǎn)擁塞控制的實(shí)現(xiàn)步驟：

（b-2-1）、對(duì)待發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，將待發(fā)送大塊數(shù)據(jù)預(yù)分割成小塊數(shù)據(jù)；

（b-2-2）、為每小塊數(shù)據(jù)分配連續(xù)的包序列號(hào)，并將包序列號(hào)與小塊數(shù)據(jù)組成一個(gè)數(shù)據(jù)包；

（b-2-3）、無線傳感節(jié)點(diǎn)按照包序號(hào)確定數(shù)據(jù)包發(fā)送順序，優(yōu)先發(fā)送包序號(hào)較小的數(shù)據(jù)包；

（b-2-4）、無線傳感節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)定時(shí)器，并對(duì)信道進(jìn)行短時(shí)偵聽；

（b-2-5）、如果傳感節(jié)點(diǎn)在固定周期內(nèi)未收到數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)回發(fā)的NACK則默認(rèn)數(shù)據(jù)發(fā)送成功；重復(fù)步驟（b-2-3）的數(shù)據(jù)發(fā)送操作；

（b-2-6）、如果傳感節(jié)點(diǎn)在固定周期內(nèi)收到數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)回發(fā)的NACK，則對(duì)NACK開始計(jì)數(shù)，當(dāng)固定時(shí)長(zhǎng)內(nèi)收到的NACK數(shù)量超過預(yù)設(shè)閥值后，無線傳感節(jié)點(diǎn)暫停發(fā)送數(shù)據(jù)，進(jìn)入擁塞控制模式；

（b-2-7）、無線傳感節(jié)點(diǎn)進(jìn)行隨機(jī)時(shí)長(zhǎng)的擁塞退避后重新向數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)提交數(shù)據(jù)傳輸連接建立請(qǐng)求；

c.所述數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制數(shù)據(jù)選擇重傳的實(shí)現(xiàn)步驟：

（c-1）、無線傳感節(jié)點(diǎn)與數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信連接，連接步驟遵循數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制建立連接的步驟；

（c-2）、傳感節(jié)點(diǎn)根據(jù)數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)回發(fā)的丟失包序列號(hào)信息判斷是否需要數(shù)據(jù)重發(fā)；

（c-3）、如果需要進(jìn)行數(shù)據(jù)重發(fā)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重新排序，并將包序列號(hào)較小的數(shù)據(jù)包排在傳輸隊(duì)列的最前端；

（c-4）、無線傳感節(jié)點(diǎn)按照重新排序后的順序發(fā)送數(shù)據(jù)包。