[發明專利]無線傳感網絡中移動匯聚節點對普通節點的數據接收方法

有效

• 申請號: 201310694783.3
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN103634879B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發明（設計）人: 范光宇
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: H04W48/08
• 分類號: H04W48/08;H04W40/02;H04W84/18
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及無線傳感網絡技術領域，特別是涉及一種無線傳感網絡中移動匯聚節點對普通節點的數據接收方法。

背景技術

目前，無線傳感網絡廣泛應用于環境監測、數據采集等領域中。對于大規模的無線傳感網絡（wireless?sensor?networks，WSN），各傳感器節點（sensor）的數據除了通過多跳傳輸的方式傳輸到匯聚節點（sink）外，還可以通過匯聚節點以特定路線移動到各sensor附近進行接收的方式獲得，如圖1所示。在該網絡中，sink移動到某個位置后，對自己所覆蓋的范圍內的sensor的數據進行接收，當sink走完整個網絡時，也對網絡中所有sensor的數據完成了接收。

該網絡中，各sensor與sink之間進行數據傳輸時需完成媒體接入（media?access?control，MAC），現有的接入控制方法主要包括靜態接入方式和隨機接入方式，比如時分復用多址接入(TDMA)、碼分復用多址接入（CDMA）、載波偵聽多址接入（CSMA）、沖突避免的多路訪問（MACA）等，但這些方法中，無論是靜態接入還是隨機接入方式，都有一個重要的前提是sensor和sink是靜止的，因此主要考慮的是對靜止網絡的數據傳輸的效率和延時，并未考慮網絡對移動節點的數據傳輸的效率和延時。因此這些方法對具有移動性的sink進行移動數據接收的網絡中，并不太適用。

由于針對靜態的無線傳感網絡的多址接入方法沒有考慮到網絡節點的移動性問題，使得在節點之間進行數據傳輸時，認為節點之間的數據傳播延時是固定的，當節點出現移動時，會造成節點數據傳輸時產生沖突或丟失，進而降低了網絡數據傳輸的效率，造成資源的浪費。

發明內容

為克服上述現有技術存在的不足，本發明之目的在于提供一種無線傳感網絡中移動匯聚節點對普通節點的數據接收方法，通過對匯聚節點接收自己周圍的傳感器節點排序后，按先后順序接收它們的數據，以提高移動的匯聚節點與傳感器節點之間多址接入的效率，提高網絡數據傳輸效率，提高能量效率，進而提高網絡的性能。

為達上述及其它目的，本發明提出一種無線傳感網絡中移動匯聚節點對普通節點的數據接收方法，包括如下步驟：

步驟一，該移動匯聚節點以固定時間廣播準備接收信息（RTR）;

步驟二，在該移動匯聚節點覆蓋范圍內的傳感器節點收到該準備接收信息（RTR）后，若有數據需要發送給該移動匯聚節點，則發送請求分配信息（RTA）；

步驟三，該移動匯聚節點收到該請求分配信息（RTA）后，根據發送該請求分配信息（RTA）的傳感器節點的位置和數據大小，再比較自己的移動路線，按預定方法分配各傳感器節點發送數據的時間，并返回排序信息；

步驟四，各傳感器節點收到該排序信息后，讀出自己的發送數據時間和發送時間長度，并按分配的時間發送自己的數據；

步驟五，該移動匯聚節點收到某個傳感器節點的數據后，若正確接收，則立即返回正確接收的確認信息（ACK）。

進一步地，于步驟三中，該移動匯聚節點收到多個請求分配信息（RTA）后對各傳感器節點發送數據的時間和時長的預定分配方法包括如下步驟：

該移動匯聚節點于收到多個請求分配信息（RTA）后，讀出各傳感器節點的位置，并根據它們的位置和自己在準備接收信息RTR時間間隔內的移動軌跡，計算各傳感器節點是否會在準備接收信息（RTR）時間間隔內超出與自己的最大通信距離，并將各傳感器節點按是否會超出最大通信距離的特點分為會超出通信距離傳感器節點集合（X1）和不會超出通信距離傳感器節點集合（X2）兩類；

該移動匯聚節點根據各傳感器節點的位置，按垂直的方式映射到自己的移動軌跡上；

該移動匯聚節點按各傳感器節點的分類和映射位置先為會超出通信距離傳感器節點集合（X1）的傳感器節點分配接收時間，再為不會超出通信距離傳感器節點集合（X2）的傳感器節點（sensor）分配接收時間。

進一步地，該移動匯聚節點對不會超出通信距離傳感器節點集合（X2）的傳感器節點分配接收時間的方法為：將該集合中的各傳感器節點按垂直的方式映射到軌跡線上后，以該移動匯聚節點當前位置為原點，對處于軌跡前進方向后方的傳感器節點先接收，對處于前進方向前方的傳感器節點后接收。