[發明專利]一種網絡節點的報文傳輸的容錯方法及網絡節點

有效

• 申請號: 201310468469.3
• 申請日: 2013-10-09
• 公開（公告）號: CN104581772B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 程龍龍;馬衛國;張大龍;施里濤
• 申請（專利權）人: 電信科學技術研究院
• 主分類號: H04W24/02
• 分類號: H04W24/02;H04W28/16;H04W52/02
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司11291
• 代理人: 劉松

技術領域

本發明涉及通信技術，尤其涉及一種網絡節點的報文傳輸的容錯方法及網絡節點。

背景技術

無線傳感器網絡這種新型網絡節點通常由電池供電，當電池電量耗盡時，該網絡節點即失效，所以需要盡量節省耗電，同時，為節省耗電，則可能降低這種網絡節點的網絡數據傳輸的可靠性，所以需要提高這種網絡節點的容錯性。

無線傳感器網絡與無線通信網絡有著較大的區別，無線通信網絡的主要功能是提供網絡的互聯、互通和互操作，為數據提供正確、可靠的傳輸，而無線傳感器網絡則以數據的采集、處理為中心，因此當前有關無線網絡通信網絡容錯技術不能完全照搬應用于無線傳感器網絡，必須針對無線傳感器網絡的特點進行研究。

無線數據傳輸數據幀中通常包含報頭與實際數據，在報頭中包含地址信息，報頭在傳輸過程中發生錯誤的數據幀會導致其所攜帶的實際數據無法傳輸到正確的位置或與其它數據幀在位置上發生沖突。例如采用TCP/IP協議傳輸的無線傳感器網絡的數據幀格式為：幀頭+IP頭+TCP頭+實際數據+幀尾，其中幀頭包括源和目標主機MAC地址及類型，IP頭包括源和目標主機IP地址，TCP頭包括源和目標主機端口號、順序號、確認號、校驗字等，實際數據是要傳輸數據的主體，幀尾是校驗字。幀頭、IP頭、TCP頭構成報頭，報頭中幀頭、IP頭、TCP頭的任意一個出現錯誤，都可能導致接收端不能正確拼接報文，即，當報頭在傳輸過程中發生錯誤時，會導致其所攜帶的實際數據無法傳送到正確的位置，包括實際數據無處可放以及本數據幀安放數據的位置與其他數據幀發生沖突。目前解決這種差錯控制的方法通常采用自動重傳請求（Automatic Repeat-reQuest，ARQ）、

自動重傳請求，發送端對發送序列進行糾錯編碼和檢驗，接收端根據校驗序列的編碼規則判斷是否傳錯，并把判斷的結果通過反饋信道傳回給發送端。如果沒有錯，接收端就確認接收，發送端清除緩沖器的內容；如果有錯，則接收端拒絕接收，同時向發送端發送重新發送該序列的命令，直到接收端接收正確為止。該方法的通信信道的利用率均不高，也就是說，信道還遠遠沒有被數據比特填滿，有較長的傳輸時延并且帶來較大的通信開銷和通信能耗，當信道環境較差的時候，消耗大量的能量，加快網絡節點的能量消耗，縮短了網絡節點的生存時間

發明內容

本發明實施例提供一種網絡節點的報文傳輸的容錯方法及網絡節點，以提高網絡節點的通信效率，減小網絡節點的通信能耗。

本發明實施例提供的一種網絡節點的報文傳輸的容錯方法，包括：

接收發送端發送的報文段，并確定其中的含錯報文段；

確定對正確報文段進行數據連接后由于報文段缺失形成的空余位置；

匹配所述含錯報文段和所述空余位置，形成完整報文。

由于對含錯報文段和空余位置進行匹配，形成了完整報文，不需要進行重傳，提高了網絡節點的通信效率，減小了網絡節點的通信能耗。

進一步，為提高匹配的準確性，所述匹配所述含錯報文段和所述空余位置，形成完整報文，具體包括：

確定所有含錯報文段構成集合A，確定所有空余位置構成集合B；

確定集合A和集合B的二分圖最大匹配結果；

根據所述二分圖最大匹配結果，將所述含錯報文段的數據接入相應的空余位置，形成完整報文。

為更進一步提高匹配的準確性，所述確定集合A和集合B的二分圖最大匹配結果，具體包括：

對每個含錯報文段，分別確定其對所有空余位置的匹配權值；

根據各個含錯報文段和各個空余位置的匹配權值，確定權值矩陣；

根據所述權值矩陣，確定最佳匹配結果。

較佳的，所述對每個含錯報文段，分別確定其對所有空余位置的匹配權值，具體包括：

對每個含錯報文段，分別確定其對所有空余位置的匹配權值為該含錯報文段與相應空余位置的最大后驗概率或最小漢明距離。

具體的，當通過確定最小漢明距離的方法確定含錯報文段和空余位置的匹配權值時，所述根據所述權值矩陣，確定最佳匹配結果，具體包括：

對所述權值矩陣中的各個元素取反，確定新的權值矩陣；

根據所述新的權值矩陣，確定最佳匹配結果。

本發明實施例提供一種網絡節點，包括：

接收單元，用于接收發送端發送的報文段，并確定其中的含錯報文段；

確定單元，用于確定對正確報文段進行數據連接后由于報文段缺失形成的空余位置；

匹配單元，用于匹配所述含錯報文段和所述空余位置，形成完整報文。