[发明专利]一种在无线网络中实现路由的方法、转发节点和无线网络

说明书

技术领域

本发明涉及无线网络技术，特别是指一种在无线网络中实现路由的方法、转发节点和无线网络。

背景技术

无线传感器网络(简称无线网络，WSNs，Wireless Sensor Networks)由多个具有环境感知、数据处理和通信能力的智能传感器作为节点以一种自组织的形式组成，智能传感器节点间的通信需要路由协议的支持，现有固定网格的网络拓扑无法满足应用路由机制的鲁棒性要求，因而合理选择基于自适应拓扑变化的路由协议，有效控制节点每一跳传输距离成为当前无线传感器网络需要解决的问题。

在该类路由协议中，使用动态选择可活动转发节点作为下一个节点转发信息数据，利用接收信号强度指示(RSSI，Received Signal Strength Indicator)测距技术定位并选择适合距离的节点作为可活动路由的转发节点。

发明人发现现有技术存在如下问题：为了在有限的节点资源下节省传输信息数据的能量消耗，减少传输时延，必须动态规划出最合适的传输距离来延长无线网络的生命周期，以满足不同的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在无线网络中实现路由的方法、转发节点和无线网络，用于在无线网络中动态的选择转发节点以传输信息数据，且所选择的转发节点能够节省传输数据的能量消耗，减少传输时延。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种在无线网络中实现路由的方法，所述无线网络包括多个节点，方法包括：将多个节点中第一转发节点以第一发射功率发送的信息数据能够到达的各个节点作为所述第一转发节点的邻居节点，各个所述邻居节点形成所述第一转发节点的邻居节点集合；在所述邻居节点集合中选择一个第一邻居节点，所述第一转发节点与所述第一邻居节点之间的链路能耗为第一链路能耗；所述第一转发节点与所述邻居节点集合中的每一个非第一邻居节点之间的链路能耗为第二链路能耗；当所述第一链路能耗小于每一个所述第二链路能耗时，确定所述第一邻居节点是第二转发节点；其中，所述信息数据在不同的转发节点之间进行路由。

所述的方法中，第一个接到所述信息数据的转发节点为起始转发节点，所述信息数据最终到达的转发节点为目的节点；将各个所述转发节点接收、处理和/或发送所述信息数据的第一时间间隔，以及所述起始转发节点到所述目的节点之间的距离上传输所述信息数据的第二时间间隔相加得到所述信息数据从所述起始转发节点路由到所述目的节点的传输时延。

所述的方法中，所述第一转发节点接收所述信息数据的时间长度为第一子时延，所述第一转发节点处理所述信息数据的时间长度为第二子时延，所述第一转发节点发送所述信息数据的时间长度为第三子时延，在单位距离上传输单位流量的所述信息数据的时间长度为第四子时延；所述第一时间间隔通过如下方式获得：所述转发节点的数量与所述第一子时延相乘得到第一时延乘积，不包括所述目的节点的其他的转发节点的数量与所述第二子时延相乘得到第二时延乘积，所述转发节点的数量与所述第三子时延相乘得到第三时延乘积，所述第一时延乘积、第二时延乘积和第二时延乘积之和作为所述第一时间间隔；所述第二时间间隔通过如下方式获得：所述起始转发节点到所述目的节点之间的距离与所述第四子时延相乘得到第四时延乘积作为所述第二时间间隔。

所述的方法中，第一个接到所述信息数据的转发节点为起始转发节点，所述信息数据最终到达的转发节点为目的节点；将所有类型的所述节点接收所述信息数据所需要的第一能量，以及各个所述转发节点处理和/或发送所述信息数据所需要的第二能量相加得到所述信息数据从所述起始转发节点路由到所述目的节点的能量消耗。

所述的方法中，所述第一转发节点接收所述信息数据需要消耗的能量为第一子能耗，所述第一转发节点处理所述信息数据需要消耗的能量为第二子能耗，所述第一转发节点发送所述信息数据需要消耗的能量为第三子能耗；所述第一能量通过如下方式获得：所述无线网络中所有类型节点的节点数目与所述第一子能耗相乘得到第一能耗乘积作为所述第一能量；所述第二能量通过如下方式获得：不包括所述目的节点的其他的转发节点的数量与所述第二子能耗相乘得到第二能耗乘积，不包括所述目的节点的其他的转发节点的数量与所述第三子能耗相乘得到第三能耗乘积；所述第二能耗乘积和第三能耗乘积之和作为所述第二能量。