[發(fā)明專利]基于6LoWPAN的IPv6無線傳感器節(jié)點(diǎn)負(fù)載均衡的實(shí)現(xiàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010063751.3
• 申請(qǐng)日: 2020-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN111093230B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁偉;王小英;孫榮偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常熟理工學(xué)院;賽爾網(wǎng)絡(luò)有限公司
• 主分類號(hào): H04W28/08
• 分類號(hào): H04W28/08;H04W40/10;H04W40/20;H04W84/18
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 滕詣迪

本發(fā)明公開了一種基于6LoWPAN的IPv6無線傳感器節(jié)點(diǎn)負(fù)載均衡的實(shí)現(xiàn)方法。步驟1、設(shè)置6LoWPAN感知節(jié)點(diǎn)；步驟2、計(jì)算6LoWPAN中繼節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)概率；步驟3、構(gòu)建動(dòng)態(tài)覆蓋樹；本發(fā)明提出IPv6網(wǎng)絡(luò)的保持最大連接的6LoWPAN無線傳感器節(jié)點(diǎn)負(fù)載均衡的實(shí)現(xiàn)方法，通過動(dòng)態(tài)的構(gòu)建負(fù)載均衡路由覆蓋樹，在IPv6的協(xié)議下達(dá)到最大覆蓋并且保持每一個(gè)節(jié)點(diǎn)與基站連通性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線傳感器節(jié)點(diǎn)負(fù)載均衡的領(lǐng)域，更具體地涉及一種基于6LoWPAN的IPv6無線傳感器節(jié)點(diǎn)負(fù)載均衡的實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)不斷普及，網(wǎng)絡(luò)地址資源與能量消耗的問題不斷加劇。為解決能量浪費(fèi)嚴(yán)重這一問題，本文提出了一種在IPv6的協(xié)議下保持最大連接的負(fù)載平衡的覆蓋樹算法。

由于IPv4最大的問題在于網(wǎng)絡(luò)地址資源有限，嚴(yán)重制約了互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展。IPv6的使用，不僅能解決網(wǎng)絡(luò)地址資源數(shù)量的問題，而且也解決了多種接入設(shè)備連入互聯(lián)網(wǎng)的障礙。結(jié)合上文所述，在IPv6下無線傳感器節(jié)點(diǎn)的負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)方法將可以有效的減少能量的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了能夠提高網(wǎng)絡(luò)地址資源利用，解決負(fù)載不均衡的問題，而提出了一種基于6LoWPAN的IPv6無線傳感器節(jié)點(diǎn)負(fù)載均衡的實(shí)現(xiàn)方法。

本發(fā)明公開了一種基于6LoWPAN的IPv6無線傳感器節(jié)點(diǎn)負(fù)載均衡的實(shí)現(xiàn)方法，具體為：

步驟1?設(shè)置6LoWPAN感知節(jié)點(diǎn)

步驟1.1?采用6LoWPAN節(jié)點(diǎn)剩余能量與轉(zhuǎn)發(fā)距離之比的平方來表示一個(gè)IPv6父節(jié)點(diǎn)與一個(gè)子節(jié)點(diǎn)之間的一跳轉(zhuǎn)發(fā)路徑的權(quán)重；

步驟1.2?定義當(dāng)S_i以6LoWPAN感知節(jié)點(diǎn)工作時(shí)，備選IPv6父節(jié)點(diǎn)S_rj∈P_rt(S_i)的向前轉(zhuǎn)發(fā)概率定義為：

其中e_rj(τ')表示在τ'時(shí)刻節(jié)點(diǎn)S_rj的剩余能量；e_k(τ')表示在τ'時(shí)刻除節(jié)點(diǎn)S_rj外某一節(jié)點(diǎn)的剩余能量；α表示指數(shù)因子，用來調(diào)節(jié)能量/距離之比曲線的響應(yīng)強(qiáng)度；d_i,rj表示節(jié)點(diǎn)S_rj的轉(zhuǎn)發(fā)距離；d_i,k表示除節(jié)點(diǎn)S_rj外某一節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)距離；Prt(S_i)表示有v個(gè)備選的父節(jié)點(diǎn)的集合；

步驟1.3?利用定義，得出S_i以6LoWPAN感知節(jié)點(diǎn)工作時(shí)向前轉(zhuǎn)發(fā)概率；

步驟1.4?根據(jù)6LoWPAN備選父節(jié)點(diǎn)所估計(jì)的負(fù)載來動(dòng)態(tài)地調(diào)整向前轉(zhuǎn)發(fā)概率；

步驟2?計(jì)算6LoWPAN中繼節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)概率

步驟2.1?使用預(yù)期載荷對(duì)IPv6備選父節(jié)點(diǎn)的剩余能量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化；

步驟2.2?定義在τ'時(shí)刻從中繼節(jié)點(diǎn)S_K到其他IPv6備選父節(jié)點(diǎn)；

S_rh∈Q_rt(S_k)的一跳轉(zhuǎn)輸路徑的權(quán)重如下：

步驟2.3?利用定義，計(jì)算出每一個(gè)6LoWPAN備選父節(jié)點(diǎn)S_rh∈P_rt(S_k)的權(quán)重偏差為Dev(weight(S_K,S_rh,τ'))＝weight(S_K,S_rh,τ')-weight其中Dev(x)表示x的偏差，weight表示所有IPv6備選父節(jié)點(diǎn)S_k的轉(zhuǎn)發(fā)路徑的均值；