[发明专利]基于梯度的无线传感器网络拓扑维护方法和分组转发方法

摘要

本发明揭示了一种基于梯度的无线传感器网络拓扑维护方法，涉及无线传感器网络，其特征是采用反向路径代价的计算方法得到路径代价，由此建立梯度；基于该梯度，每个节点周期性的维护自己的父节点和备用父节点的链路。节点转发分组时，将分组投递到可行下一跳中，路径代价最小的那一个。本发明考虑了无线传感网的数据汇聚特性，采用梯度降低的方向进行链路维护，可以很好的适应链路动态性强的无线传感器网络，并能控制协议开销、保持高的路由性能。

主权项

基于梯度的无线传感器网络拓扑维护方法，面向的无线传感器网路由多个传感器节点、单个或多个sink节点组成，对于其中的一个节点x，其剩余能量记做Ex；对于网络中的一条链路(u,v)，实现从u到v的成功通信所需的最小功率记做Puv；并且，要求每个传感器节点x保持其1跳邻居节点列表；每个节点可以为邻居节点建立本地编号，从而缩短地址空间，并且每个节点了解自己的邻居节点为自己分配的本地地址编号；其特征是：具有两部分，第一是梯度的建立，第二是基于该梯度的拓扑维护方法；梯度的建立过程为：sink节点周期性向网络泛洪一条Interest消息，该Interset消息中携带包的序列号和已走过的路径代价，所述的路径代价计算的是反向路径代价；传感器节点收到多条Interest消息，从中选取代价最小的一个，并将发送给自己该Interest消息的节点作为上一跳节点；待Interest消息包中的变量更新后，当前节点转发该包，每个节点只转发一次；基于上述方法建立的梯度，所采用的拓扑维护方法是：网络中每个节点只维护自己到父节点和备用父节点的链路，以及可能的子节点链路；多次没有父节点的hello包，则采用备用父节点；多次也没有备用父节点，则从邻居中选择满足条件的备用父节点。