[發明專利]一種機會快捷樹型路由結構的傳輸方法

在審

• 申請號: 202011237466.5
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112423366A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 曹寧;沈歡;馮曄
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H04W40/24
• 分類號: H04W40/24
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張華蒙

本發明公開了一種機會快捷樹型路由結構的傳輸方法，屬于通信網絡技術領域，結合了機會型路由結構和快捷樹形路由結構的形式特點，并采用機會路由(OR)機制，令源節點或中間節點廣播轉發數據包，并使所有接收方節點均有機會轉發數據包，同時根據整個路由傳輸剩余的節點數向目標提供優先級，以此抑制來自轉發器候選項的多個重復數據包。本發明不需要任何開銷查找路由路徑和轉發器候選項，并且可根據通道條件自行選擇最佳路徑，定向機會快捷樹形路由(DOSTR)結構方法利用一跳相鄰信息來減少不必要的數據包傳輸，并且縮短OSTR的端到端路由路徑；可以為具有小資源容量和高性能路由需求的物聯網應用實現可靠的數據包傳輸，同時保證了合理的端到端延遲。

技術領域

本發明屬于通信網絡技術領域，具體涉及一種機會快捷樹型路由結構的傳輸方法。

背景技術

ZigBee是物聯網(IoT)技術的全球標準之一。除了智能家居、樓宇自動化和醫療保健等個人區域網絡應用外，ZigBee連接數千萬臺設備，可將應用領域擴展到智能城市和智能電網中。自ZigBee網絡規范發布以來，ZigBee樹形路由結構(ZTR)因能實現無資源多跳路由功能而備受關注。快捷樹形路由結構(STR)能夠提高多跳路由路徑的效率，同時減輕集中在樹形鏈路上的流量負荷，因此成為重要的基礎路由結構。

與此同時，近年來的機會型路由(OR)協議利用傳播特性的合作多樣性，通過多個轉發器候選項來發送數據包，能夠解決現實無線媒介因自身的損耗、時變以及傳播特性等帶來的根本性的效率限制問題。但通過進一步研究發現，OR協議與ZTR、STR協議仍然存在一些安全問題：

(1)盡管OR協議具有提高帶寬利用率和端到端可靠性的能力，但其仍在確定轉發器候選項和確定優先級效率方面存在一定的不足；

(2)OR協議不可避免地會對來自轉發器候選項的數據包進行重復傳輸，想要解決此問題便需要額外資源來查找路由路徑和獲取轉發器候選列表；

(3)數據包丟失的可能性隨多跳路徑的端到端距離增加而增加，因此STR和ZTR的數據包傳遞比隨著端到端距離的增加而降低；

(4)無線媒介特有的廣播特性使得傳輸之間存在干擾，令傳輸無法并發進行，造成傳輸的低效性。

針對上述問題，有些改進方案認為通過使用動態編程公式的最小傳輸選擇方案(MTS)能夠最大限度減少將數據包從源節點傳輸到目標節點所需的預期傳輸數量。也有些方案提出了基于距離的最大候選估計數(D-MACE)的方法，根據節點到目標地點的距離來估計最大候選數量。還有一些方案通過機會型路由的低能耗性定義了一組新的能量模型，并提出了相應的節能轉發器選擇算法。然而，這些候選選擇算法都需要預先處理距離、位置和全局拓撲信息等問題，存在較大的局限性。

因此，在那些具有小資源容量和高性能路由需求的各種物聯網應用場景中，需要提出不需要任何額外開銷來查找路由路徑和轉發器候選項的路由結構并將其廣泛應用。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于提供一種機會快捷樹型路由結構的傳輸方法。

技術方案：為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種機會快捷樹型路由結構的傳輸方法，所述的機會快捷樹型路由結構的傳輸方法無需為多節點路由和路由轉發器提供任何資源，包括如下步驟：

步驟1：接收節點或目標節點的計時器T過期時，將重新廣播數據包P，若++retryCntmaxRetry，即用RH(U,D)*δ來重新設置計時器T；

步驟2：計時器T未過期，且U從S處接收到目的地為D的數據包P；若P是第一次被接收到，且RH(U,D)＝0，那么重新廣播數據包P；