空洞避免的多跳数据传输方法、装置及系统的制作方法
【专利摘要】对于随机部署的无线传感器网络，由于部分节点出现故障、能源耗尽而失效，会形成覆盖“空洞”，而覆盖空洞的存在将导致路由失效。因此本发明提供了一种空洞避免的多跳数据传输方法、装置及系统，本方法首先将转发节点周围的失效节点从邻居节点列表中删除，由通讯良好节点组成邻居节点集合，在其中选择空洞概率最小的节点作为下一跳节点。由于选取了邻居节点出现空洞概率最小的节点作为下一跳节点，也就尽最大可能保护中继节点不遇到路由空洞，进而提高了源节点的数据包至目的节点的到达率。
【专利说明】空洞避免的多跳数据传输方法、装置及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线传感器网络领域，尤其涉及一种空洞避免的多跳数据传输方法、装置及系统。
【背景技术】
[0002]移动Ad Hoc网络是一种许多具有路由功能的移动节点组成的分布式无线多跳网络。它不依赖于预设的基础设施而临时组建，网络中移动节点利用自身的无线收发设备交换信息，当移动节点相互之间不在彼此的通讯范围内时，可以借助其它中间节点来实现多跳通信。移动Ad Hoc网络面临的关键问题之一就是路由问题，即如何在众多节点中合理高效地分配无线资源，并在源节点和目的节点之间建立稳定有效的路由，实现数据包由源节点传送至目的节点的目的。
[0003]随着定位技术的发展，节点可以方便地获得自己的地理位置信息，利用这些地理位置信息，可以改善移动Ad Hoc网络的路由性能，因此移动Ad Hoc网络中衍生出一类利用地理位置信息的路由方法，例如贪婪转发路由方法。该方法是指节点在转发数据包时，从其邻居节点中选择一个离目的节点最近的节点，将数据包转发至该节点。理想情况下，重复这个过程，即可将数据包发送至目的节点。
[0004]但是在实际的无线传感器网络应用中，由于节点的不均匀部署、部分节点因为故障、能源耗尽而失效等原因，会导致接收到数据包的某一中间节点在其邻居节点中找不到比该中间节点离目的节点更近的节点作为下一跳时，该中间节点将选择自己作为数据包的下一跳，这样数据包将不能到达目的节点。这个节点被称为空洞节点，该节点覆盖的部分区域形成路由空洞。
[0005]因此现在需要一种方法能够避免空洞区域，使数据包能够由源节点发送至目的节点。
【发明内容】
[0006]本发明提供了一种空洞避免的多跳数据传输方法，采用本方法能够避免空洞区域，使数据能够由源节点发送至目的节点。
[0007]为了实现上述目的，本发明提供了以下技术手段:
[0008]一种空洞避免的多跳数据传输方法，包括:
[0009]向周围多个邻居节点广播HELLO包；
[0010]若在预设时间内未接收到来自邻居节点的HELLO包，则将该邻居节点从目标邻居节点列表中删除；
[0011]依据所述邻居节点列表形成邻居节点集合；
[0012]计算所述邻居节点集合中每个节点为空洞节点的空洞概率；
[0013]选择空洞概率最小的节点作为下一跳节点。
[0014]空洞概率的计算方式包括:[0015]采用公式
【权利要求】
1.一种空洞避免的多跳数据传输方法，其特征在于，包括: 向周围多个邻居节点广播HELLO包； 若在预设时间内未接收到来自邻居节点的HELLO包，则将该邻居节点从邻居节点列表中删除； 依据所述邻居节点列表形成邻居节点集合； 计算所述邻居节点集合中每个节点为空洞节点的空洞概率； 选择空洞概率最小的节点作为下一跳节点。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，空洞概率的计算方式包括: 米用公式
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 计算所述邻居节点集合中每个节点与目的节点之间的距离，将此距离与空洞概率的结合值最小时对应的节点作为下一跳节点。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，将节点间的距离与空洞概率的结合包括: 所述转发节点与目的节点之间的距离与所述空洞概率的乘积值。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，每个节点的位置坐标预先通过GPS或LBS(基于位置的服务Location Based Service, LBS)获取。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每个节点周围包括的邻居节点数不确定。
7.—种空洞避免的多跳数据传输装置，其特征在于，包括: 广播单元，用于向周围多个邻居节点广播HELLO包； 处理单元，用于若在预设时间内未接收到来自邻居节点的HELLO包，则将该邻居节点从目标邻居节点列表中删除； 集合形成单元，用于依据所述目标邻居节点列表形成邻居节点集合； 概率计算单元，用于计算所述目标邻居节点集合中每个节点为空洞节点的空洞概率； 选择单元，用于选择空洞概率最小的节点作为下一跳节点。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括: 距离计算单元，计算所述邻居节点集合中每个节点与目的节点之间的目的距离； 选择单元，还用于取节点间的距离与空洞概率的结合值最小时对应的节点作为下一跳节点。
9.一种空洞避免的多跳数据传输系统，其特征在于，包括: 源节点、目的节点和多个中间节点； 其中，所述源节点和所述中间节点按照如权利要求1所述的方法选择下一跳节点，直到到达目的节点。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述源节点包括如权利要求7或8所述的装置，所述中间节点包括如权利要求7或8所述的装置。
【文档编号】H04W40/32GK103945413SQ201410155497
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2014年4月17日
【发明者】张书奎, 王丽珍, 朱巧明, 贾俊铖, 张宏斌 申请人:苏州大学