[发明专利]一种基于请求域扩展和空洞处理的路由方法

说明书

本发明提供一种基于请求域扩展和空洞处理的路由方法，涉及无线传感器网络技术领域。本发明步骤如下：进行路由发现和请求域选择过程；广播数据包RREQ；收到数据包的节点若是目的节点执行路由回复过程；若否判断节点是否在请求域内，若否丢弃数据包；若是获取该节点的邻居节点，邻居节点中若有邻居节点到期望域圆心的距离小于节点到圆心的距离则广播RREQ，若否进行空洞处理过程；若局部空洞处理失败，向重发现源节点S_n发送ERROR包，重发现源节点S_n收到ERROR后根据新的角度求出请求域，更新RREQ中的请求域值，广播RREQ；该方法能够处理遇到路由空洞时转发节点选择问题，同时依据节点稳定度和链路稳定度设计节点间信任值，将其用于链路断裂预警处理。

技术领域

本发明涉及无线传感器网络技术领域，尤其涉及一种基于请求域扩展和空洞处理的路由方法。

背景技术

针对大型火灾中救援人员的安全问题，可采用可穿戴无线传感器网络对其生理信息进行监测和数据传输，以保障他们的生命安全。然而，在数据传输过程中，用户的移动性和火灾现场的特殊性，对WWSN的路由问题提出了巨大的挑战。一方面，拓扑变化快，节点移动极易导致链路断裂；另一方面，在火灾救援中，因为火焰的存在可能会出现路由空洞。因此，这种特殊的场景需要网络路由算法具有高可靠性并且能够处理路由空洞问题，而现有的路由算法并不能达到这些要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于请求域扩展和空洞处理的路由方法，能够处理遇到路由空洞时转发节点选择问题，同时依据节点稳定度和链路稳定度设计节点间信任值，并将其用于链路断裂预警处理和链路断裂后的路由修复。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

本发明提供一种基于请求域扩展和空洞处理的路由方法，包括如下步骤：

步骤1：进行路由发现过程，获取重发现源节点S_n，其中n为重发现次数，初始重发现次数n＝0，根据从位置服务系统获取的目的节点D的位置坐标(x_D,y_D)及获取该位置的时刻t_D，计算目的节点所在的期望区域半径R_t并确定S_n与期望区域的圆心O的距离d(S_n,O)；

步骤2：根据S_n进行请求区域选择过程，即RZS过程；

当时，圆请求域内泛洪，当时，矩形请求区域内泛洪，其他情况，三角形请求区域内泛洪，其中δ为重发现源节点S_n和期望域圆心的距离与期望区域半径距离比，并将请求域定义为

步骤3：设置路由请求数据包RREQ的内容，所述请求数据包RREQ包括数据包类型，重发现源节点S_nID号，目的节点D的ID号，路由跳数h和重发现次数n，以及存储的期望域半径和获得目的节点的时间，请求包数据部分是路由列表pathlist(S_n)，每经过一个节点pathlist(S_n)会在表中添加此节点；

步骤4：重发现源节点S_n广播数据包RREQ；

步骤5：当节点收到数据包RREQ后，判断该节点是否为目的节点？若是，则执行步骤10；若否，则判断该节点是否位于请求域内，若是，则定义该节点为中间节点，执行步骤6；若否，则丢弃数据包RREQ；

步骤6：获取中间节点的所有邻居节点，若所有邻居节点中存在任一邻居节点到期望域圆心的距离d小于中间节点到期望域圆心的距离d′，则中间节点广播数据包RREQ，执行步骤5；若所有邻居节点中的任一邻居节点到期望区域圆心的距离d都要大于中间节点到期望区域圆心的距离d′，则进入空洞处理过程，该中间节点广播空洞处理请求包HOLE_SOUR_RREQ，并执行步骤7；