[發明專利]一種水聲網絡機會路由抑制數據重復轉發的方法

有效

• 申請號: 202110333504.5
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113079092B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 高明生;潘羿航;李建
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H04L45/00
• 分類號: H04L45/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 丁濤

本發明公開了一種水聲網絡機會路由抑制數據重復轉發的方法，包括以下步驟：S1準確獲取傳感器節點的跳數信息；S2:獲取傳感器節點的剩余能量信息；S3:當傳感器節點有數據需要傳輸時，選出若干個鄰節點作為中繼節點，并建立中繼節點的優先級列表，同時為每個中繼節點設置一個定時器，且當定時器過期時，中繼節點開始轉發數據；S4:若某個中繼節點成功轉發了數據包之后，作為原發送端的傳感器節點通過信息交互方式通知其他中繼節點取消對該數據包的轉發。本發明有效抑制了數據包的重復轉發，提高了網絡的帶寬和能量效率，進而提高了水聲網絡的路由效率，提升了水聲網絡的整體性能。

技術領域

本發明涉及一種水聲網絡機會路由抑制數據重復轉發的方法，屬于水聲網絡數據傳輸領域。

背景技術

由于高動態的水下環境，以及水聲鏈路的非穩定、非對稱性，水聲網絡中丟包現象較為嚴重，影響了路由算法的可靠性，因此采用機會路由方法以增加傳輸的可靠性。

基于跳數的機會路由協議，這里跳數是指傳感器節點到sink（浮標）節點的跳數。在節點的跳數信息準確前提下，基于跳數的機會路由能有效解決水聲網絡中常見的空洞問題；同時機會路由又能提高路由的可靠性，因此本發明是基于跳數的水聲網絡機會路由算法。

但機會路由選出的中繼節點列表中可能存在互為隱藏終端的節點，當某個中繼節點成功轉發數據包后，該中繼節點的隱藏終端由于無法得知，因此會繼續重復轉發數據包，進而造成帶寬和能量的浪費。而目前水聲網絡的機會路由協議中，還沒有抑制作為隱藏終端的中繼節點重復轉發數據的方法。

發明內容

為解決現有技術中的不足，本發明提供一種水聲網絡機會路由抑制數據重復轉發的方法，提高水聲網絡的能量效率和生命期。

本發明中主要采用的技術方案為：

一種水聲網絡機會路由抑制數據重復轉發的方法，具體步驟如下：

S1：以傳感器節點到sink節點的跳數計，由sink節點以一定周期發起距離矢量的更新，而其他傳感器節點則通過信道接入和信道傳輸更新自身的距離矢量；

S2：每個傳感器節點在信道偵聽和信道接入過程中，將傳感器節點剩余能量信息放置在控制報文中，使得每個節點可以獲取周圍鄰節點的剩余能量信息；

S3：當傳感器節點有數據需要傳輸時，選出若干個鄰節點作為中繼節點，根據鄰節點的剩余能量信息按由多到少的順序排列行優先級排隊，建立中繼節點的優先級列表，同時為每個中繼節點設置一個定時器，且當定時器達到定時時間后，則該中繼節點開始轉發數據；

S4：若某個中繼節點成功轉發了數據包之后，作為原發送端的傳感器節點通過信息交互方式通知其他中繼節點取消對該數據包的轉發，否則，其他中繼節點根據定時器的設定依次轉發數據。

優選地，所述S1中的周期的確定方法如下：根據網絡節點密度、業務載荷以及洋流運動狀況，采用強化學習來尋找距離矢量更新最優的時間間隔，即更新周期。

優選地，所述S3的具體步驟如下：

S3-1：選擇比當前傳感器節點距離sink節點的跳數少一的鄰節點作為中繼節點；

S3-2：在鄰節點距離sink節點跳數相同的情況下，根據鄰節點的剩余能量由多到少進行優先級排隊，建立中繼節點的優先級列表；

S3-3：根據優先級列表為每個中繼節點設置一個定時器，且某個中繼節點定時器一旦超時，則中繼節點開始轉發數據。

有益效果：本發明提供一種水聲網絡機會路由抑制數據重復轉發的方法，有效抑制了數據包的重復轉發，提高了網絡的帶寬和能量效率，進而提高了水聲網絡的路由效率，提升了水聲網絡的整體性能。

附圖說明

圖1是本發明的水聲傳感網絡路由算法示意圖。