[发明专利]基于6LoWPAN的IPv6无线传感器节点负载均衡的实现方法

说明书

本发明公开了一种基于6LoWPAN的IPv6无线传感器节点负载均衡的实现方法。步骤1、设置6LoWPAN感知节点；步骤2、计算6LoWPAN中继节点转发概率；步骤3、构建动态覆盖树；本发明提出IPv6网络的保持最大连接的6LoWPAN无线传感器节点负载均衡的实现方法，通过动态的构建负载均衡路由覆盖树，在IPv6的协议下达到最大覆盖并且保持每一个节点与基站连通性。

技术领域

本发明属于无线传感器节点负载均衡的领域，更具体地涉及一种基于6LoWPAN的IPv6无线传感器节点负载均衡的实现方法。

背景技术

随着经济的发展，网络不断普及，网络地址资源与能量消耗的问题不断加剧。为解决能量浪费严重这一问题，本文提出了一种在IPv6的协议下保持最大连接的负载平衡的覆盖树算法。

由于IPv4最大的问题在于网络地址资源有限，严重制约了互联网的应用和发展。IPv6的使用，不仅能解决网络地址资源数量的问题，而且也解决了多种接入设备连入互联网的障碍。结合上文所述，在IPv6下无线传感器节点的负载均衡实现方法将可以有效的减少能量的浪费。

发明内容

本发明为了能够提高网络地址资源利用，解决负载不均衡的问题，而提出了一种基于6LoWPAN的IPv6无线传感器节点负载均衡的实现方法。

本发明公开了一种基于6LoWPAN的IPv6无线传感器节点负载均衡的实现方法，具体为：

步骤1 设置6LoWPAN感知节点

步骤1.1 采用6LoWPAN节点剩余能量与转发距离之比的平方来表示一个IPv6父节点与一个子节点之间的一跳转发路径的权重；

步骤1.2 定义当S_i以6LoWPAN感知节点工作时，备选IPv6父节点S_rj∈P_rt(S_i)的向前转发概率定义为：

其中e_rj(τ')表示在τ'时刻节点S_rj的剩余能量；e_k(τ')表示在τ'时刻除节点S_rj外某一节点的剩余能量；α表示指数因子，用来调节能量/距离之比曲线的响应强度；d_i,rj表示节点S_rj的转发距离；d_i,k表示除节点S_rj外某一节点的转发距离；Prt(S_i)表示有v个备选的父节点的集合；

步骤1.3 利用定义，得出S_i以6LoWPAN感知节点工作时向前转发概率；

步骤1.4 根据6LoWPAN备选父节点所估计的负载来动态地调整向前转发概率；

步骤2 计算6LoWPAN中继节点转发概率

步骤2.1 使用预期载荷对IPv6备选父节点的剩余能量进行标准化；

步骤2.2 定义在τ'时刻从中继节点S_K到其他IPv6备选父节点；

S_rh∈Q_rt(S_k)的一跳转输路径的权重如下：

步骤2.3 利用定义，计算出每一个6LoWPAN备选父节点S_rh∈P_rt(S_k)的权重偏差为Dev(weight(S_K,S_rh,τ'))＝weight(S_K,S_rh,τ')-weight其中Dev(x)表示x的偏差，weight表示所有IPv6备选父节点S_k的转发路径的均值；