[发明专利]网络传输的能量预留方法和系统及网络传输方法和系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及无线传感器传输技术，特别是涉及无线传感器中网络传输的能量预留方法和系统及网络传输方法和系统。

【背景技术】

随着无线传感器网络的发展，无线传感器网络已经应用在多个领域中，例如，智能电网等呈带状分布的场景和森林监控等呈网状分布的场景。无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，一项业务从源节点传输到目的节点要经过多个无线传感器节点。由于在无线传感器网络中，大多数的节点都是使用电池或者充电装置供电，并无法使用稳定的市电供应能量。因此，在无线传感器网络中，最大限度地节省能量并延长网络生存时间是无线传感器网络的一般设计原则。

为此，依据此原则，传统的路由以可用剩余能量和发射功率作为选路依据，包含节点分簇传输、节点采用睡眠和激活交替的工作方式和节点发射功率动态变化等方法，并通过带宽资源的预留等方式保证传输质量。虽然传统的方法能够在一定程度上选择优化路径，还可以均衡网络能量分布，延长网络的运行时间，但如果中途某一节点能量不足，此时该节点有业务需要传输，而该业务会因为能量不足而被丢弃，一方面造成该业务传输失败，另一方面对于其他已经转发该业务的节点来说，造成网络能量浪费，减小了无线传感器网络生存的时间，使得网络能量利用效率低。

【发明内容】

基于此，有必要针对能量浪费导致网络生存时间减小以及网络能量利用效率低的问题，提供一种网络传输的能量预留方法和系统及网络传输方法和系统，通过能量预留能够延长网络生存时间并提高网络能量利用效率。

一种网络传输的能量预留方法，包括步骤：

获取源节点发出的能量预留请求，其中所述能量预留请求包括待传输业务的业务类别以及业务量；

根据所述业务类别和业务量计算当前节点完成转发该待传输业务所需的预留能量；

如果当前节点的可用剩余能量大于或等于所述预留能量，则把所述能量预留请求发送至下一跳节点并设置一个临时预留周期，在所述临时预留周期内，在当前节点的可用剩余能量中预留与所述预留能量相等的能量；

如果超过所述临时预留周期并且未收到目的节点的应答报文，则释放当前节点所预留的能量。

相应地，本发明还提供一种网络传输的能量预留系统，包括：

获取模块，用于获取源节点发出的能量预留请求，其中所述能量预留请求包括待传输业务的业务类别以及业务量；

能量计算模块，用于根据所述业务类别和业务量计算当前节点完成转发该待传输业务所需的预留能量；

能量预留模块，用于如果当前节点的可用剩余能量大于或等于所述预留能量，则把所述能量预留请求发送至下一跳节点并设置一个临时预留周期，在所述临时预留周期内，在当前节点的可用剩余能量中预留与所述预留能量相等的能量；

能量释放模块，用于如果超过所述临时预留周期并且未收到目的节点的应答报文，则释放当前节点所预留的能量。

本发明首先通过获取源节点发出的能量预留请求，然后计算当前节点完成转发该待传输业务所需的预留能量，最后，如果当前节点的可用剩余能量大于或等于所述预留能量，则把所述能量预留请求发送至下一跳节点并设置一个临时预留周期，在所述临时预留周期内，在当前节点的可用剩余能量中预留与所述预留能量相等的能量，如果超过所述临时预留周期并且未收到目的节点的应答报文，则释放当前节点所预留的能量。在当前节点的可用剩余能量中预留与所述预留能量相等的能量，所以当待传输业务转发到当前节点时，不会出现因为能量不足而丢弃的情况，最大程度地保证了待传输能够传输至目的节点，如果没有收到目的节点的应答报文则释放当前节点所预留的能量，该部分能量能够继续为其它业务服务，避免了当前节点转发该待传输业务而待传输业务被其它节点丢弃时造成能量浪费的问题，提高了能量的利用效率，同时延长网络生存时间。

一种网络传输方法，包括步骤：

源节点通过预设的传输路径向目的节点发送能量预留请求，其中，所述能量预留请求包括待传输业务的业务类别以及业务量，所述传输路径包括至少一个中间节点；

中间节点获取源节点发出的能量预留请求并根据所述业务类别和业务量计算中间节点完成转发该待传输业务所需的预留能量；

如果中间节点的可用剩余能量大于或等于所述预留能量，则中间节点把所述能量预留请求发送至下一跳节点并设置一个临时预留周期，在所述临时预留周期内，中间节点在可用剩余能量中预留与所述预留能量相等的能量；