[发明专利]一种基于6LoWPAN的无线传感器网络节能数据传递方法

摘要

一种基于6LoWPAN的无线传感器网络节能数据传递方法，通过在信源和信宿之间寻找一个最优的临时拼装节点TAN，信源先把IPv6数据包分片再将分片逐一通过6LoWPAN协议的MUR路由即Mesh-under Routing方法将数据包传递到TAN，TAN将所有接收到的分片拼装成原来的IPv6数据包，然后，再把该IPv6数据包分片且逐一把分片通过MUR传递到信宿节点，以此降低节点发送数据包的总能耗。其中，“TAN寻找方法”是本发明的关键，其核心是式（19）。本发明可以降低无线传感器网络节点传递数据包的能耗、数据包的重传次数以及通信时延。

主权项

一种基于6LoWPAN的无线传感器网络节能数据传递方法,其特征在于：所述无线传感器网络节能数据传递方法包括以下过程：首先，通过在信源和信宿之间寻找一个最优的临时拼装节点TAN，选择临时拼装节点TAN的方法如下：步骤1：以表示连接节点Ai和节点Aj的链路，以表示以A0为信源节点、An为信宿节点并且经过节点A1，A2,A3,...和An‑1的数据包传递路径，共n跳。步骤2：按式（19）计算Eavg(n)，并取Min_E=Eavg(n)，并记Best_Pair=｛n｝。 E avg ( n ) ≡ P Succ E Total ( S ) + ( 1 - P Succ ) E Total ( F ) = S IP Π i = 1 n [ 1 - ( q i ) N ] M Σ i = 1 n [ 2 E elec + ϵ amp d i γ ] 1 - ( N + 1 ) q i N + Nq i N + 1 1 - q i + ( 1 - Π i = 1 n [ 1 - ( q i ) N ] M ) · Σ t = 1 M t [ Σ j = 1 n k ( N [ 2 E elec + ϵ amp d j γ ] + Σ i = 1 j - 1 1 - ( N + 1 ) q i N + N q i N + 1 1 - q i [ 2 E elec + ϵ amp d i γ ] ) · ( q j ) N Π i = 1 j - 1 [ 1 - ( q i ) N ] + ( M - t ) k Σ i = 1 n [ 2 E elec + ϵ amp d i γ ] 1 - ( N + 1 ) q i N + Nq i N + 1 1 - q i ] · ( 1 - Π i = 1 n [ 1 - ( q i ) N ] ) t ( Π i = 1 n [ 1 - ( q i ) N ] ) M - t - - - ( 19 ) 其中，SIP是IPv6数据包所包含的比特数；qi和di分别是链路的丢包率和链路两端点的距离，i=1,2,…,n；M表示IPv6数据包被分成的片数；N表示单跳链路中MAC层的最大重传次数；Eelec表示发射装置和接收电路每发送或接收单位比特的耗能；εamp表示发射放大器在单位平方米传送每比特所耗的能量；γ是路径损耗参数；步骤3：取n1=1；步骤4：取n2=n‑n1；步骤5：按式（19）计算Eavg(n1)和Eavg(n2)；步骤6：如果Eavg(n1)+Eavg(n2)

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