[发明专利]一种面向低速无线自组网的数据传输方法

摘要

本发明属于无线自组网领域，涉及一种面向低速无线自组网的数据传输方法。针对现有技术在无线自组网数据传输方面存在的不足，本发明通过采用全局链路状态进行路径方向规划，尽量找到一条较优源路由线路，以避免传输空洞等问题，提高了传输效率；在此基础上，本发明在全局源路径上的逐段传递数据时，进一步引入了源路由的方法进行局部路径发现和数据传递，有效降低了等待时间，提高了路径发现效率，进一步提高了数据传输效率。

主权项

一种面向低速无线自组网的数据传输方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)传感器节点编址，即对各路由节点和汇集节点以及终端节点进行传感器节点编址；(2)建立节点拓扑关系，设定无线自组网中节点之间无线信号最乐观的通信半径为DOptimistic；(3)全局规划源路径，根据需要传输数据的汇集节点和目标节点信息，以及拓扑位示图，依据最短距离准则规划一条从汇集节点到目标节点的全局源路径Path＝N1N2……Nn‑1Nn，Ni表示源路径上第i个路由节点，而N1为汇集节点，Nn为目标节点，NiNi+1表示全局源路径上的一段路径，整个全局源路径包含n‑1段路径；(4)以汇集节点为源节点，数据在全局源路径上逐段传递，即局部路径发现和数据传递，为此将逐段传输中的信宿节点称为目的节点，以区别全局路径上的信宿节点——目标节点；(5)判断当前节点是否为目标节点，如果不是目标节点则转步骤(4)，如果是目标节点转步骤(6)；(6)目标节点向汇集节点回传数据；所述步骤(4)中，数据在全局源路径上逐段传递包括如下步骤：(4.1)发送侦测帧，且侦测帧＝{源节点地址，侦测命令码，候选节点地址列表，整个网路的拓扑位示图}；(4.2)应答侦测回应帧，即收到侦测帧的节点，如果发现自己在该帧的候选节点地址列表中，则根据自己在该列表中的位置进行延时(IFS+k*ΔT)后向源节点发送侦测回应帧，且侦测回应帧＝{源节点地址，侦测回应命令码，应答节点地址，源节点发送包的RSSI}；其中k为该节点在该列表中的位置，IFS为帧间间隔，而ΔT帧发送所需时间；(4.3)决策下一跳节点，即源节点收到所有候选节点的侦测回应帧后，或等待时间到后，如果收到了目的节点的侦测回应帧，则下一跳节点为目的节点，否则对源节点与所有回应节点之间的通信质量进行评估，在此基础上选取其中具有最好评估质量的节点作为下一跳节点；(4.4)数据传输，即源节点在决定好下一跳节点后，则向该节点发送数据帧，且数据帧＝{源节点地址，数据命令码，下一跳节点地址，目的节点地址、数据，校验码}；(4.5)应答数据回应帧，在下一跳节点收到数据帧后，且经过校验正确，则向源节点发送数据回应帧，且数据回应帧＝{源节点地址，数据回应码，应答节点地址}；(4.6)保存父节点信息，即在下一跳节点发送完应答数据回应帧后将源节点作为父节点信息保存，便于后续传递数据；同时如果该节点不是目的节点则以该节点为源节点，将其所收到的数据继续往目的节点方向传递；(4.7)当源节点发送数据帧后，在规定的时间内没有收到下一跳节点的数据回应帧，则该源节点将重发三次数据帧，如果仍然接收不到下一跳节点的数据回应帧，则认为数据发送失败，则其向其上一跳节点回复数据传输失败的NCK帧，且NCK帧＝{源节点地址，数据传输失败命令码，目的节点地址，该节点更新后的网路的拓扑位示图}；(4.8)对于收到数据传输失败的NCK帧的节点，首先将自己的网路的拓扑位示图与该帧中的网路的拓扑位示图进行融合，然后向其上一跳节点回复数据传输失败的NCK帧，直至汇集节点；(4.9)汇集节点收到NCK帧后，返回到步骤(3)，重新规划路径进行数据传输。