[发明专利]一种无线传感自组网节点的全域协同转发方法

说明书

技术领域

本发明涉及自组网节点转发交互技术，尤其是自组网节点的协同与信任提升技术，具体地说是一种无线传感自组网节点的全域协同转发方法。

背景技术

泛在环境(Ubiquitous netwoRiks)被广泛应用于智能农业，感知环境，智能交通、野生科考等多个领域。泛在环境中的自组网以“存储-携带-转发”方式，依靠节点间的协作与信任进行组网工作。由于泛在环境中的自组网节点的资源有限，而且在绝大部分的环境中自组网节点能量难以再生，为了保证正常工作，节点会节约自身资源，拒绝帮助其它节点转发信息。这种自私性严重削弱了网络性能。

目前，国内外针对泛在环境中自组网节点协同与信任方案主要存在以下几种：

方案1：N.Li和S.Das提出每个节点有一张存放其它节点信任值的表，优先选择信任值大的节点作为下一跳。该方案缺点是无法有效地激发低值节点参与协同，而且加速了大信任值节点的资源过度使用。

方案2：U Shevade提出一套双赢规则，A节点为B转发的数据量与B为A转发的数据量相同。该方案缺点是在现实的泛在环境中很少有相同数据量的传输，具有一定的盲目性，网络性能难以提升。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提出一种无线传感自组网节点的全域协同转发方法，提高自私节点的协作积极性，增强网络性能。

本发明的技术方案是：

一种无线传感自组网节点的全域协同转发方法，它包括以下步骤：在无线传感自组网中，任一节点A需要转发自身缓存中的消息Msg至其他节点时，首先计算自身愿意消耗的评判信用值S；该节点A将含有自身愿意消耗的评判信用值S的发送请求信息传至各邻居节点；任一邻居节点计算接收消息Msg时自身希望提升的评判信用值Ri；如果该邻居节点的Ri小于节点A的S，则该邻居节点愿意接收Msg，双方达成信任；节点A将消息Msg转发给愿意接收Msg的各邻居节点。

本发明具体包括以下步骤：

第一步，信任预处理：Msg是节点A缓存中的消息，当节点A试图与邻居节点i进行通信，转发消息Msg时，节点A采用下述公式计算自身愿意消耗的评判信用值S；

S=(a×P+b×TreTTTL)×K×M]]>

其中：i=1、2、……n，n为正整数；

K代表消息Msg的大小，P代表发送方节点即节点A的剩余资源百分比，T_re和T_TTL分别代表消息Msg的生存剩余时间和生存全部时间，a和b是两个系数，分别表示节点A对于自身剩余资源和消息生存剩余时间的偏好，可通过专家打分的方式来设置其取值，其取值介于0和1之间；M是发送方节点当前拥有的评判信用值；

第二步，协同发起：节点A发送请求信息至各邻居节点i，该请求信息包括的内容有：消息Msg的id，消息Msg的目的节点，消息Msg的大小和节点A自身愿意消耗的评判信用值S；

第三步，信任建立：任一邻居节点i收到请求信息后，如果该邻居节点i是第一次收到消息Msg，并且该邻居节点i不是消息Msg的目的节点，那么该节点i采用下述公式计算自己希望提升的评判信用值Ri；

Ri=K×Mi×ui×Li+vi×Ei2]]>

其中：i=1、2、……n，n为正整数；