[發明專利]一種無線傳感網中數據包路徑重構方法

在審

• 申請號: 201410380559.1
• 申請日: 2014-08-05
• 公開（公告）號: CN104202785A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 卜佳俊;陳純;董瑋;高藝;劉曉瑾
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04W40/02
• 分類號: H04W40/02;H04W84/18
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 陳昱彤

技術領域

本發明屬于無線自組織網絡與傳感器網絡領域，涉及一種數據包路徑的重構方法，用于在大型動態網絡中重構每個數據包的路由路徑。?

背景技術

隨著通信、傳感器制造、嵌入式計算的日益成熟，大規模無線傳感器網絡技術迅速發展并被廣泛應用到環境、國防、救災搶險、城市管理等諸多領域。在一個典型的無線傳感網中，微型傳感器節點感知數據，并通過無線通信以多跳中繼方式周期性的將數據發送到匯聚節點，再由匯聚節點轉發給數據處理中心。近年來，傳感網絡規模急劇增加，一些網絡甚至包含上千個節點。不斷擴大的網絡規模以及動態的無線網絡信道環境使得網絡愈發復雜，難以管理。?

重構匯聚節點收到的數據包的路由路徑是一種幫助我們理解網絡的復雜的內部活動的有效的方法。目前已有一些測量診斷方法，可以根據數據包的路由路徑信息對網絡進行準確的、細粒度的分析。目前已有的一種數據包路徑重構的方法是：每一個數據包記錄自己的路徑哈希值，匯聚節點收到數據包后，遍歷所有可能的路徑，找到一條與數據包的路徑哈希值相同的路徑，即為該數據包的路徑。除此之外還有其他的一些重構路徑的方法。但現有的這些方法，在應用到大規模、高密度、路由動態變化頻繁的網絡中時，性能會大幅度的降低。?

發明內容

本發明的目的是提供一種新的無線傳感網中數據包路徑重構方法。?

為實現上述目的，本發明所采取的技術方案如下。?

本發明無線傳感網中數據包路徑重構方法包括以下步驟：?

步驟一：利用無線傳感網絡的匯聚節點接收到的數據包中所有路徑已知的數據包，對其中一個路徑未知的數據包進行路徑重構，并將路徑重構后的數據包記為路徑已知的數據包；?

步驟二：重復執行步驟一，直到沒有數據包的路徑能夠被重構。?

進一步地，在本發明中，匯聚節點接收到的每個數據包包含數據包的路徑的起始兩跳節點、數據包的真實的路徑哈希值和數據包的路徑的長度；?

在所述步驟一中，所述“利用無線傳感網絡的匯聚節點接收到的數據包中所有路徑已知的數據包，對其中一個路徑未知的數據包進行路徑重構”的方法如下：?

針對其中一個路徑未知的數據包Px，遍歷路徑已知的數據包Pn，如果找到一個滿足以下三種情形之一的路徑已知的數據包Pn，則表明該路徑未知的數據包Px的路徑被重構；如果沒有找到滿足以下三種情形之一的路徑已知的數據包Pn，則表明該路徑未知的數據包Px的路徑沒有被重構并執行步驟二；?

情形一：路徑未知的數據包Px的路徑長度減去路徑已知的數據包Pn的路徑長度的差值len為1，并且，由路徑未知的數據包Px的起始節點和路徑已知的數據包Pn的路徑構成的第一新路徑的哈希值與路徑未知的數據包Px的真實的路徑哈希值相同；?

情形二：路徑未知的數據包Px的路徑長度減去路徑已知的數據包Pn的路徑長度的差值len為1，并且，由路徑未知的數據包Px的起始節點、父節點以及路徑已知的數據包Pn的部分路徑構成的第二新路徑的哈希值與路徑未知的數據包Px的真實的路徑哈希值相同，所述部分路徑是指路徑已知的數據包Pn的路徑去除掉起始節點后的路徑；?

情形三：路徑未知的數據包Px的路徑長度減去路徑已知的數據包Pn的路徑長度的差值len為2，并且，由路徑未知的數據包Px的起始節點、父節點和路徑已知的數據包Pn的路徑構成的第三新路徑的哈希值與路徑未知的數據包Px的真實的路徑哈希值相同。?

進一步地，本發明使用以下公式(1)計算所述第一新路徑的哈希值：?