[發(fā)明專利]一種基于傘狀多路徑的無線傳感網(wǎng)絡(luò)代碼分發(fā)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711034222.5
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107786660B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃曉;洪詩鋼;保延翔
• 申請（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L1/18;H04W40/02;H04W84/18
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發(fā)明提供一種基于傘狀多路徑的無線傳感網(wǎng)絡(luò)代碼分發(fā)方法，其具有以下優(yōu)點：①構(gòu)建傘狀多路由路徑，提高了空間復(fù)用率，利于后續(xù)階段快速的鏡像分發(fā)，提高分發(fā)效率；②配有重傳機制的“多接收單轉(zhuǎn)發(fā)”偽路由傳輸方式擴大了鏡像接收范圍，并保證了路徑的可靠性；③基于鄰居探索、競爭訂閱思想形成不受隱藏終端影響的局部傳輸關(guān)系，避免了消息碰撞的發(fā)生，有效縮短了代碼分發(fā)時間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于傘狀多路徑的無線傳感網(wǎng)絡(luò)代碼分發(fā)方法。

背景技術(shù)

在無線傳感網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點部署具有數(shù)量多、空間位置分散廣闊的特點，部分應(yīng)用場景環(huán)境較為惡劣，當(dāng)節(jié)點部署后，用戶提出新的網(wǎng)絡(luò)功能需求后，需要更新軟件代碼鏡像，采用傳統(tǒng)的人工有線燒錄的方式，具有人工成本較大、難以實現(xiàn)滿足需求的缺點。在這種背景下，以無線信道為媒介，通過單跳及多跳的方式對代碼鏡像進行分發(fā)和升級，即利用鏡像進行更新的代碼分發(fā)協(xié)議，可有效解決上述問題。

傳統(tǒng)的代碼分發(fā)協(xié)議分為純廣播路由協(xié)議和路由加廣播框架的協(xié)議；純廣播路由協(xié)議主要以多跳的方式對WSN中的所有節(jié)點進行鏡像更新，源節(jié)點可以通過一次廣播完成周圍節(jié)點的鏡像分發(fā)，不需要源節(jié)點依次與周圍節(jié)點進行交互更新，節(jié)約了時間，但節(jié)點在轉(zhuǎn)發(fā)前，都要進行偵聽管理，累計起來引發(fā)大量的時間延遲；路由加廣播框架協(xié)議，一方面利用了路由快速傳輸?shù)奶攸c，大大縮短了代碼分發(fā)的時間，另一方面廣播能夠覆蓋全網(wǎng)各個角落，但由于路由方式采用的是單路徑，空間覆蓋速度較慢，傳輸方式上使用的是“單接受單轉(zhuǎn)發(fā)”方式，能耗較高，效率相對較低。

無論純廣播路由協(xié)議還是路由加廣播框架的協(xié)議，都存在控制消息和鏡像數(shù)據(jù)消息在時空中混疊的情況，導(dǎo)致消息碰撞的產(chǎn)生，影響了鏡像傳輸?shù)目煽啃浴鹘y(tǒng)抑制這類問題的方法是，在發(fā)送消息之前加入一定時延，避免消息碰撞的產(chǎn)生，但對于整個代碼分發(fā)，累積時延較大，影響了鏡像傳輸效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的鏡像傳輸效率不高的技術(shù)缺陷，提供了一種基于傘狀多路徑的無線傳感網(wǎng)絡(luò)代碼分發(fā)方法。

為實現(xiàn)以上發(fā)明目的，采用的技術(shù)方案是：

一種基于傘狀多路徑的無線傳感網(wǎng)絡(luò)代碼分發(fā)方法，包括以下步驟：

S1.將網(wǎng)絡(luò)邊緣中位于源節(jié)點對角處的節(jié)點確定為一級種子節(jié)點，將網(wǎng)絡(luò)邊緣中位于源節(jié)點兩個鄰角處的兩個節(jié)點分別確定為二級種子節(jié)點和三級種子節(jié)點；

S2.源節(jié)點全網(wǎng)廣播RREQ消息，一級種子節(jié)點收到RREQ消息后向源節(jié)點反向回復(fù)RREP消息，源節(jié)點收到RREP消息后主路徑構(gòu)建形成；

S3.令源節(jié)點與一級種子節(jié)點之間的主路徑中點處的節(jié)點為超級節(jié)點，主路徑構(gòu)建形成后；源節(jié)點向主路徑廣播notifyTarget消息，超級節(jié)點收到notifyTarget消息后，確認身份為超級節(jié)點并廣播RREQ消息，發(fā)起對二級種子節(jié)點的路徑尋找，二級節(jié)點收到RREQ消息后延反向路徑回復(fù)RREP消息，超級節(jié)點收到RREP消息后，超級節(jié)點與二級種子節(jié)點之間的路徑建立成功；超級節(jié)點再次廣播RREQ消息，發(fā)起對三級種子節(jié)點的路徑尋找，三級種子節(jié)點收到RREQ消息后延反向路徑回復(fù)RREP消息，超級節(jié)點收到RREP消息后，超級節(jié)點與三級種子節(jié)點之間的路徑建立成功；超級節(jié)點與二級種子節(jié)點、三級種子節(jié)點之間的路徑建立完成后，超級節(jié)點沿主路徑反向發(fā)送notifyTarget消息，通知源節(jié)點傘狀多路徑建立完成；

S4.源節(jié)點在收到notifyTarget消息后通過主路徑向超級節(jié)點循環(huán)發(fā)送代碼鏡像文件所有的鏡像頁，超級節(jié)點再將接收的鏡像頁通過建立的路徑分別傳輸至一級種子節(jié)點、二級種子節(jié)點和三級種子節(jié)點；源節(jié)點與超級節(jié)點之間的路徑節(jié)點、超級節(jié)點與一級種子節(jié)點、二級種子節(jié)點和三級種子節(jié)點之間的路徑節(jié)點在鏡像頁的傳輸過程中，接收到鏡像頁后先進行存儲，然后將鏡像頁傳輸?shù)较乱惶?jié)點；節(jié)點在接收存儲完所有的鏡像頁后對其周圍的待更新的節(jié)點進行步驟S5～S9的代碼分發(fā)更新；