[發明專利]占空比無線傳感器網絡最小期望延遲路由方法

有效

• 申請號: 201410766764.1
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN104486808B
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 沈中;張鵬;楊璐璐
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04W40/02
• 分類號: H04W40/02;H04W40/12;H04W84/18
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 程曉霞;王品華

1.一種占空比無線傳感器網絡最小期望延遲路由方法，全網以同步周期占空比的方式工作，一個周期由T個連續時隙組成，T≥1，依照應用需求，任意節點在周期內的一個時隙或多個時隙處于工作狀態，其余時隙處于休眠狀態，其特征在于，網絡中每個節點依據其距離基站的最小跳數確定所屬層次，基站屬于第0層，距離基站最小跳數為1跳的節點屬于第一層，依次類推，最大層用maxLayer表示，節點內還包括一個路由表、一個時隙競爭表、一個父鄰節點表fatherNeighbors和一個子鄰節點表sonNeighbors，所述最小期望延遲路由方法包含初始化過程和路由更新過程兩個部分：

第1部分，初始化過程：

初始化過程在節點間是相互獨立的，具體是所有傳感器節點對自身路由表和時隙競爭表的內容賦初值，路由表包含期望延遲信息表expDelay[1,2,...,T]和下一跳節點信息表nextHop[1,2,...,T]，任意節點i的時隙競爭表為competorsi[1,2,...,T]；

節點路由表的初始化、時隙競爭表的初始化：

1.a路由表的初始化，初始化基站的期望延遲信息表和下一跳節點信息表為expDelaysink[1,2,...,T]＝0，nextHopsink[1,2,...,T]＝sink，對于除基站外任意節點i，初始化expDelayi[1,2,...,T]＝∞,nextHopi[1,2,...,T]＝i；

1.b時隙競爭表的初始化，初始化所有節點的時隙競爭表內的T項皆為空；

第2部分，路由更新過程：

路由更新過程由第0層開始逐層進行，逐層更新過程中，任意兩層的層間節點通過路由更新信息的交互實現較高一層節點路由表的更新，節點依據網絡最小期望延遲時間原則選擇下一跳節點，層間路由更新過程結束后，較高一層節點獲得任意時隙到基站的最小期望延遲路由，直到網絡中的倒數第二層即maxLayer-1層與最大層即maxLayer層的層間路由更新過程結束，全網路由更新過程完畢；

逐層更新過程中，任意兩層的層間節點通過路由更新信息的交互實現較高一層節點路由表的更新，包括兩種情況：

任意節點i接收fatherNeighbors中任一節點j發來的路由更新信息，路由更新信息中包含節點j的時隙競爭表和期望延遲信息表，節點i根據路由更新信息，對一個周期內的每個時隙計算以節點j為下一跳到基站的期望延遲時間；

2.1.a在任意時隙，若節點i的期望延遲信息表對應項為初始化狀態，更新期望延遲信息表對應項為以節點j為下一跳計算得到的期望延遲時間，更新下一跳節點信息表對應項為節點j；

2.1.b在任意時隙，節點i的期望延遲信息表對應項不為初始化狀態，節點j若為節點i在該時隙的下一跳節點，則直接更新期望延遲信息表對應項為以節點j為下一跳計算得到的新的期望延遲時間，節點j若不為節點i的下一跳，同樣在該時隙以節點j為下一跳計算得到新的期望延遲時間，如果新的期望延遲時間小于節點i期望延遲信息表對應項，更新期望延遲信息表對應項為新的期望延遲時間，并更新下一跳節點信息表對應項為節點j；

任意節點i接收到sonNeighbors中任一節點j發來的路由更新信息，路由更新信息中包含節點j的下一跳節點信息表，根據路由更新信息，節點i遍歷節點j的下一跳節點信息表；

2.2.a在任意時隙，節點j的下一跳節點信息表對應項為節點i，若節點i的時隙競爭表對應項不包含節點j，在節點i的時隙競爭表對應項中添加節點j；

2.2.b在任意時隙，節點j的下一跳節點信息表對應項不為節點i，若節點i的時隙競爭表對應項包含節點j，從節點i的時隙競爭表對應項中刪除節點j，時隙競爭表中不包含重復項。