專利名稱：一種對(duì)抗能量空洞的傳感網(wǎng)協(xié)作通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，尤其涉及的是一種對(duì)抗能量空洞的傳感網(wǎng)協(xié)作通信方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，傳感網(wǎng)是一個(gè)由隨機(jī)分布的集成有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通信單元的微小節(jié)點(diǎn)，通過自組織的方式構(gòu)成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。借助于節(jié)點(diǎn)中內(nèi)置的傳感器測(cè)量周邊環(huán)境中的熱、紅外、聲納、雷達(dá)和地震波信號(hào)，從而探測(cè)包括溫度、濕度、噪聲、光強(qiáng)度、壓力、土壤成分、移動(dòng)物體的大小、速度和方向等物質(zhì)現(xiàn)象。所以，傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)所部署的環(huán)境很多情況下比較惡劣，節(jié)點(diǎn)間的無(wú)線通信受信道 衰落的影響非常大。傳感網(wǎng)通常包含一個(gè)或者多個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)和大量的分布在感知區(qū)域的傳感器節(jié)點(diǎn)組成。從傳感器節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸通常是采用多跳的方式，計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)表明，離匯聚節(jié)點(diǎn)距離越近，節(jié)點(diǎn)消耗的能量越快，這種因部分節(jié)點(diǎn)過早耗盡自身能量而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)原有覆蓋區(qū)域缺失或者數(shù)據(jù)無(wú)法送達(dá)匯聚節(jié)點(diǎn)的現(xiàn)象被稱作“能量空洞”現(xiàn)象。因此，避免或延緩能量空洞的出現(xiàn)，是提高網(wǎng)絡(luò)壽命與能量利用效率的有效方法。另外，由于傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)多、體積微小、成本低廉，它通常配備能量十分有限的電池作為能量單元，并且不能更換，一旦節(jié)點(diǎn)的能量耗盡會(huì)直接影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)功能的實(shí)現(xiàn)。因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)抗能量空洞的傳感網(wǎng)協(xié)作通信方法，旨在解決現(xiàn)有的傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)間的無(wú)線通信受信道衰落的影響非常大的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案如下—種對(duì)抗能量空洞的傳感網(wǎng)協(xié)作通信方法，其特征在于，包括源節(jié)點(diǎn)、協(xié)作節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)，以傳感網(wǎng)的最終目的節(jié)點(diǎn)作為圓心，以傳感網(wǎng)內(nèi)相鄰節(jié)點(diǎn)的平均間距的n倍為半徑，把傳感網(wǎng)的區(qū)域劃分為多個(gè)同心圓環(huán)區(qū)域，且環(huán)間距為n，其中，n是5〈n〈100內(nèi)的正整數(shù)，所述對(duì)抗能量空洞的傳感網(wǎng)協(xié)作通信方法中源節(jié)點(diǎn)的處理方法包括以下步驟步驟I、源節(jié)點(diǎn)發(fā)出請(qǐng)求發(fā)送幀信息給目的節(jié)點(diǎn)；步驟2、源節(jié)點(diǎn)進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài)，在系統(tǒng)設(shè)置的規(guī)定時(shí)間內(nèi)若收到允許發(fā)送幀信息，則執(zhí)行步驟4 ;若沒有收到允許發(fā)送幀信息，則執(zhí)行步驟3 ;若在規(guī)定時(shí)間內(nèi)收到協(xié)作要求幀信息，則執(zhí)行步驟5;步驟3、源節(jié)點(diǎn)以翻倍功率繼續(xù)發(fā)送請(qǐng)求發(fā)送幀給目的節(jié)點(diǎn)后執(zhí)行步驟2 ；步驟4、源節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)幀并執(zhí)行步驟6 ;步驟5、源節(jié)點(diǎn)遂向發(fā)送協(xié)作要求幀的發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)幀，該發(fā)送協(xié)作要求幀的發(fā)送節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)幀發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn)；步驟6、源節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)入監(jiān)聽狀態(tài)，等待目的節(jié)點(diǎn)協(xié)作通信完成。
所述的對(duì)抗能量空洞的傳感網(wǎng)協(xié)作通信方法，其中，所述源節(jié)點(diǎn)以翻倍功率繼續(xù)發(fā)送請(qǐng)求發(fā)送幀給目的節(jié)點(diǎn)中，功率的上限要以無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)參數(shù)作為參考設(shè)定門限值。所述的對(duì)抗能量空洞的傳感網(wǎng)協(xié)作通信方法，其中，所述發(fā)送協(xié)作要求幀的發(fā)送節(jié)點(diǎn)為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，所述通信方法中協(xié)作節(jié)點(diǎn)的通信方法包括以下步驟步驟A、協(xié)作節(jié)點(diǎn)進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài)，當(dāng)接收到數(shù)據(jù)幀，且目的地址為自己時(shí)，則接收并重新打包轉(zhuǎn)發(fā)給目的節(jié)點(diǎn)；當(dāng)接收到控制幀，則計(jì)算瞬時(shí)的接收信號(hào)的強(qiáng)度值；步驟B、節(jié)點(diǎn)根據(jù)協(xié)作節(jié)點(diǎn)的判定條件驗(yàn)證自己是否有協(xié)作轉(zhuǎn)發(fā)的資格，若通過則執(zhí)行步驟C，若不通過則返回步驟A ;步驟C、協(xié)作節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)計(jì)數(shù)器,在計(jì)數(shù)器到達(dá)0值之前,節(jié)點(diǎn)未接收到協(xié)作要求中貞或者數(shù)據(jù)幀則節(jié)點(diǎn)即被選擇為中繼節(jié)點(diǎn)，廣播協(xié)作要求幀，同時(shí)協(xié)作節(jié)點(diǎn)進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài)。 所述的對(duì)抗能量空洞的傳感網(wǎng)協(xié)作通信方法，其中，計(jì)數(shù)器的初始值跟請(qǐng)求發(fā)送幀和允許發(fā)送幀的接收信號(hào)的強(qiáng)度值的最小值和節(jié)點(diǎn)剩余能量之積成反比。所述的對(duì)抗能量空洞的傳感網(wǎng)協(xié)作通信方法，其中，所述通信方法中目的節(jié)點(diǎn)的通信方法包括以下步驟步驟SI、目的節(jié)點(diǎn)的接收機(jī)保持在接收監(jiān)聽狀態(tài)，只對(duì)發(fā)給自己的幀做相關(guān)處理，丟棄不是發(fā)送給自己的幀，并判斷接收到的時(shí)數(shù)據(jù)幀還是控制幀，若是數(shù)據(jù)幀則執(zhí)行步驟S2，若是控制幀則執(zhí)行步驟S3 ；步驟S2、接收到數(shù)據(jù)幀時(shí)，保存數(shù)據(jù)幀，并測(cè)算誤碼率和丟包率，數(shù)據(jù)包是由協(xié)作轉(zhuǎn)發(fā)而來(lái)還是源節(jié)點(diǎn)直接發(fā)送過來(lái)可以通過數(shù)據(jù)幀的校驗(yàn)位得到判斷；步驟S3、目的節(jié)點(diǎn)接收到RTS控制幀，則其向源節(jié)點(diǎn)發(fā)送CTS消息幀，并執(zhí)行步驟SI，進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài)。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明通過協(xié)作通信利用網(wǎng)絡(luò)中閑置的天線資源作為信源的中繼協(xié)助轉(zhuǎn)發(fā)信息，通過不同天線傳輸相同的數(shù)據(jù)達(dá)到空間分集的目的，以此有效抵抗信道衰落的影響，提高通信質(zhì)量和可靠性。在傳感網(wǎng)中，各節(jié)點(diǎn)間協(xié)作完成任務(wù)能充分有效的利用有限的計(jì)算和存儲(chǔ)資源，更重要的是，各節(jié)點(diǎn)間協(xié)作通信能有效抵抗無(wú)線信道衰落的影響。


圖I是本發(fā)明中傳感網(wǎng)通信結(jié)構(gòu)劃分示意圖。圖2是本發(fā)明中源節(jié)點(diǎn)通信方法流程圖。圖3是本發(fā)明中協(xié)作節(jié)點(diǎn)通信方法流程圖。圖4是本發(fā)明中目的節(jié)點(diǎn)通信方法流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。對(duì)于有一個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)a的傳感網(wǎng)，以匯聚節(jié)點(diǎn)a為圓心,相鄰傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)x的平均間距的n倍，2n倍，3n倍……為半徑，把傳感網(wǎng)的區(qū)域劃分為多個(gè)同心圓環(huán)區(qū)域，其中，n是正整數(shù)。根據(jù)信道衰落的情況而定。如果信道衰落嚴(yán)重，那么n取值較小，如果信道衰落不嚴(yán)重，那么n取值較大。通常情況下，5〈n〈100。傳統(tǒng)傳感網(wǎng)的多跳協(xié)議一般都是考慮相鄰節(jié)點(diǎn)間的通信，通過節(jié)點(diǎn)間的接力傳輸，把信號(hào)傳輸?shù)侥康墓?jié)點(diǎn)。而本發(fā)明采用相鄰?fù)膱A節(jié)點(diǎn)間的通信，這樣平均通信距離為傳統(tǒng)多跳協(xié)議的n倍。相鄰?fù)膱A節(jié)點(diǎn)間的通信采用協(xié)作通信的方式實(shí)現(xiàn)，請(qǐng)參見圖示I。匯聚節(jié)點(diǎn)是最終的目的節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)在圓心，其它節(jié)點(diǎn)都需要通過多跳的方式發(fā)送數(shù)據(jù)到匯聚節(jié)點(diǎn)。每一跳，都有源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)。如果是多匯聚節(jié)點(diǎn)，那么可以把整個(gè)傳感網(wǎng)劃分為多個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域包含一個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)都在區(qū)域中心，區(qū)域內(nèi)的傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)到區(qū)域中的匯聚節(jié)點(diǎn)。參見圖2，本發(fā)明提供的對(duì)抗能量空洞的傳感網(wǎng)協(xié)作通信方法中源節(jié)點(diǎn)通信原理流程包括以下步驟步驟I、源節(jié)點(diǎn)發(fā)出請(qǐng)求發(fā)送幀信息給目的節(jié)點(diǎn)；
步驟2、源節(jié)點(diǎn)進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài)，在系統(tǒng)設(shè)置的規(guī)定時(shí)間內(nèi)若收到允許發(fā)送幀信息，則執(zhí)行步驟4 ;若沒有收到允許發(fā)送幀信息，則執(zhí)行步驟3 ;若在規(guī)定時(shí)間內(nèi)收到協(xié)作要求幀信息，則執(zhí)行步驟5;步驟3、源節(jié)點(diǎn)以翻倍功率繼續(xù)發(fā)送請(qǐng)求發(fā)送幀給目的節(jié)點(diǎn)后執(zhí)行步驟2 ；步驟4、源節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)幀并執(zhí)行步驟6 ；步驟5、源節(jié)點(diǎn)遂向發(fā)送協(xié)作要求幀的發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)幀，該發(fā)送協(xié)作要求幀的發(fā)送節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)幀發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn)；步驟6、源節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)入監(jiān)聽狀態(tài)，等待目的節(jié)點(diǎn)協(xié)作通信完成。在相鄰?fù)膱A節(jié)點(diǎn)間的協(xié)作通信過程中，協(xié)作中繼通信中的源節(jié)點(diǎn)只發(fā)送RTS(Request to Send,請(qǐng)求發(fā)送巾貞)或者數(shù)據(jù)巾貞。通常源節(jié)點(diǎn)發(fā)出RTS后進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài),如果在規(guī)定間隔時(shí)間內(nèi)未能收到對(duì)應(yīng)CTS (Clear to Send,允許發(fā)送幀)，則源節(jié)點(diǎn)以翻倍功率繼續(xù)發(fā)送RTS，這里功率不能無(wú)限翻倍，以無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)參數(shù)作為參考設(shè)定門限值，本實(shí)施例中，門限值設(shè)定為發(fā)射功率小于100mW。當(dāng)源節(jié)點(diǎn)在規(guī)定間隔時(shí)間內(nèi)收到目的節(jié)點(diǎn)發(fā)回的CTS，則認(rèn)為源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間的信道狀況比較好，無(wú)需協(xié)作中繼，源節(jié)點(diǎn)即向目的節(jié)點(diǎn)以當(dāng)前功率發(fā)送數(shù)據(jù)巾貞；當(dāng)源節(jié)點(diǎn)在規(guī)定間隔時(shí)間內(nèi)只收到CPR (CooperativeCommunication Request,協(xié)作要求巾貞),則認(rèn)為源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間的信道狀況較差，需采用協(xié)作通信，源節(jié)點(diǎn)遂向CPR的發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)幀。此后，源節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)入監(jiān)聽狀態(tài)，等待目的節(jié)點(diǎn)協(xié)作通信完成。圖3，本發(fā)明提供的對(duì)抗能量空洞的傳感網(wǎng)協(xié)作通信方法中協(xié)作節(jié)點(diǎn)的通信方法包括以下步驟步驟A、協(xié)作節(jié)點(diǎn)進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài)，當(dāng)接收到數(shù)據(jù)幀，且目的地址為自己時(shí)，則接收并重新打包轉(zhuǎn)發(fā)給目的節(jié)點(diǎn)；當(dāng)接收到控制幀，則計(jì)算瞬時(shí)的接收信號(hào)的強(qiáng)度值；步驟B、節(jié)點(diǎn)根據(jù)協(xié)作節(jié)點(diǎn)的判定條件驗(yàn)證自己是否有協(xié)作轉(zhuǎn)發(fā)的資格，若通過則執(zhí)行步驟C，若不通過則返回步驟A ;步驟C、協(xié)作節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)計(jì)數(shù)器,在計(jì)數(shù)器到達(dá)0值之前,節(jié)點(diǎn)未接收到協(xié)作要求中貞或者數(shù)據(jù)幀則節(jié)點(diǎn)即被選擇為中繼節(jié)點(diǎn)，廣播協(xié)作要求幀，同時(shí)協(xié)作節(jié)點(diǎn)進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài)。在對(duì)抗能量空洞的傳感網(wǎng)協(xié)作通信中，處于通信源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)所在同心圓內(nèi)的其它節(jié)點(diǎn)為可能的協(xié)作節(jié)點(diǎn)。對(duì)于當(dāng)中協(xié)作節(jié)點(diǎn)的選擇主要基于以下兩個(gè)因素，一是協(xié)作節(jié)點(diǎn)的剩余能量盡可能大，二是源節(jié)點(diǎn)到協(xié)作節(jié)點(diǎn)的信號(hào)衰減盡可能小。協(xié)作節(jié)點(diǎn)時(shí)刻處在監(jiān)聽狀態(tài)，當(dāng)其接收到數(shù)據(jù)且目的地址為自己時(shí)，接收數(shù)據(jù)并重新打包轉(zhuǎn)發(fā)給目的節(jié)點(diǎn)，如果接收到RTS或者CTS這樣的控制幀，則計(jì)算對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)RSSI值(Received Signal Strength Indicator,接收信號(hào)的強(qiáng)度指示),作節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)一個(gè)計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器的初始值跟RTS和CTS的RSSI值的最小值和節(jié)點(diǎn)剩余能量之積成反比。計(jì)數(shù)器的數(shù)值隨時(shí)間逐漸遞減。在計(jì)數(shù)器到達(dá)0值之前，節(jié)點(diǎn)未接收到CPR消息幀或者數(shù)據(jù)幀貝U節(jié)點(diǎn)即被選擇為中繼節(jié)點(diǎn)，廣播CPR控制巾貞。此時(shí)，其余協(xié)作節(jié)點(diǎn)仍然在監(jiān)聽狀態(tài)，收到CPR控制幀，表明協(xié)作節(jié)點(diǎn)已經(jīng)選出，且不是自己。同時(shí)，發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收到CPR控制幀，進(jìn)入?yún)f(xié)作轉(zhuǎn)發(fā)模式。圖4，本發(fā)明提供的對(duì)抗能量空洞的傳感網(wǎng)協(xié)作通信方法中目的節(jié)點(diǎn)的通信方法包括以下步驟 步驟SI、目的節(jié)點(diǎn)的接收機(jī)保持在接收監(jiān)聽狀態(tài)，只對(duì)發(fā)給自己的幀做相關(guān)處理，丟棄不是發(fā)送給自己的幀，并判斷接收到的時(shí)數(shù)據(jù)幀還是控制幀，若是數(shù)據(jù)幀則執(zhí)行步驟S2，若是控制幀則執(zhí)行步驟S3 ；步驟S2、接收到數(shù)據(jù)幀時(shí)，保存數(shù)據(jù)幀，并測(cè)算誤碼率和丟包率，數(shù)據(jù)包是由協(xié)作轉(zhuǎn)發(fā)而來(lái)還是源節(jié)點(diǎn)直接發(fā)送過來(lái)可以通過數(shù)據(jù)幀的校驗(yàn)位得到判斷；步驟S3、目的節(jié)點(diǎn)接收到RTS控制幀，則其向源節(jié)點(diǎn)發(fā)送CTS消息幀，并執(zhí)行步驟SI，進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài)。目的節(jié)點(diǎn)保持在監(jiān)聽狀態(tài)，其只對(duì)發(fā)給自己的幀做相關(guān)處理，當(dāng)其接收到數(shù)據(jù)幀時(shí)，即保存數(shù)據(jù)幀，測(cè)算誤碼率和丟包率，數(shù)據(jù)包是由協(xié)作轉(zhuǎn)發(fā)而來(lái)還是源節(jié)點(diǎn)直接發(fā)送過來(lái)可以通過數(shù)據(jù)幀的校驗(yàn)位得到；如果目的節(jié)點(diǎn)接收到RTS控制幀，則其向源節(jié)點(diǎn)發(fā)送CTS消息幀，而后繼續(xù)進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài)。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)抗能量空洞的傳感網(wǎng)協(xié)作通信方法，其特征在于，包括源節(jié)點(diǎn)、協(xié)作節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)，以傳感網(wǎng)的最終目的節(jié)點(diǎn)作為圓心，以傳感網(wǎng)內(nèi)相鄰節(jié)點(diǎn)的平均間距的n倍為半徑，把傳感網(wǎng)的區(qū)域劃分為多個(gè)同心圓環(huán)區(qū)域，且環(huán)間距為n，其中，n是5〈n〈100內(nèi)的正整數(shù)，相鄰?fù)膱A的節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行協(xié)作通信，其具體方法包括以下步驟 步驟I、源節(jié)點(diǎn)發(fā)出請(qǐng)求發(fā)送幀信息給目的節(jié)點(diǎn)； 步驟2、源節(jié)點(diǎn)進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài)，在系統(tǒng)設(shè)置的規(guī)定時(shí)間內(nèi)若收到允許發(fā)送幀信息，則執(zhí)行步驟4 ;若沒有收到允許發(fā)送幀信息，則執(zhí)行步驟3 ;若在規(guī)定時(shí)間內(nèi)收到協(xié)作要求幀信息，則執(zhí)行步驟5; 步驟3、源節(jié)點(diǎn)以翻倍功率繼續(xù)發(fā)送請(qǐng)求發(fā)送幀給目的節(jié)點(diǎn)后執(zhí)行步驟2 ； 步驟4、源節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)幀并執(zhí)行步驟6 ; 步驟5、源節(jié)點(diǎn)遂向發(fā)送協(xié)作要求幀的發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)幀，該發(fā)送協(xié)作要求幀的發(fā)送節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)幀發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn)； 步驟6、源節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)入監(jiān)聽狀態(tài)，等待目的節(jié)點(diǎn)協(xié)作通信完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的對(duì)抗能量空洞的傳感網(wǎng)協(xié)作通信方法，其特征在于，所述源節(jié)點(diǎn)以翻倍功率繼續(xù)發(fā)送請(qǐng)求發(fā)送幀給目的節(jié)點(diǎn)中，功率的上限要以無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)參數(shù)作為參考設(shè)定門限值。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的對(duì)抗能量空洞的傳感網(wǎng)協(xié)作通信方法，其特征在于，所述發(fā)送協(xié)作要求幀的發(fā)送節(jié)點(diǎn)為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，所述通信方法中協(xié)作節(jié)點(diǎn)的通信方法包括以下步驟 步驟A、協(xié)作節(jié)點(diǎn)進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài)，當(dāng)接收到數(shù)據(jù)幀，且目的地址為自己時(shí)，則接收并重新打包轉(zhuǎn)發(fā)給目的節(jié)點(diǎn)；當(dāng)接收到控制幀，則計(jì)算瞬時(shí)的接收信號(hào)的強(qiáng)度值； 步驟B、節(jié)點(diǎn)根據(jù)協(xié)作節(jié)點(diǎn)的判定條件驗(yàn)證自己是否有協(xié)作轉(zhuǎn)發(fā)的資格，若通過則執(zhí)行步驟C，若不通過則返回步驟A ； 步驟C、協(xié)作節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)計(jì)數(shù)器，在計(jì)數(shù)器到達(dá)O值之前，節(jié)點(diǎn)未接收到協(xié)作要求幀或者數(shù)據(jù)幀則節(jié)點(diǎn)即被選擇為中繼節(jié)點(diǎn)，廣播協(xié)作要求幀，同時(shí)協(xié)作節(jié)點(diǎn)進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的對(duì)抗能量空洞的傳感網(wǎng)協(xié)作通信方法，其特征在于，計(jì)數(shù)器的初始值跟請(qǐng)求發(fā)送幀和允許發(fā)送幀的接收信號(hào)的強(qiáng)度值的最小值和節(jié)點(diǎn)剩余能量之積成反比。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的對(duì)抗能量空洞的傳感網(wǎng)協(xié)作通信方法，其特征在于，所述通信方法中目的節(jié)點(diǎn)的通信方法包括以下步驟 步驟SI、目的節(jié)點(diǎn)的接收機(jī)保持在接收監(jiān)聽狀態(tài)，只對(duì)發(fā)給自己的幀做相關(guān)處理，丟棄不是發(fā)送給自己的幀，并判斷接收到的時(shí)數(shù)據(jù)幀還是控制幀，若是數(shù)據(jù)幀則執(zhí)行步驟S2，若是控制幀則執(zhí)行步驟S3 ； 步驟S2、接收到數(shù)據(jù)幀時(shí)，保存數(shù)據(jù)幀，并測(cè)算誤碼率和丟包率，數(shù)據(jù)包是由協(xié)作轉(zhuǎn)發(fā)而來(lái)還是源節(jié)點(diǎn)直接發(fā)送過來(lái)可以通過數(shù)據(jù)幀的校驗(yàn)位得到判斷； 步驟S3、目的節(jié)點(diǎn)接收到RTS控制幀，則其向源節(jié)點(diǎn)發(fā)送CTS消息幀，并執(zhí)行步驟SI，進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對(duì)抗能量空洞的傳感網(wǎng)協(xié)作通信方法，首先將傳感網(wǎng)的區(qū)域劃分為多個(gè)同心圓環(huán)區(qū)域，相鄰?fù)膱A節(jié)點(diǎn)間的進(jìn)行協(xié)作通信，具體包括以下步驟首先源節(jié)點(diǎn)發(fā)出請(qǐng)求發(fā)送幀信息給目的節(jié)點(diǎn)；然后源節(jié)點(diǎn)進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)若收到允許發(fā)送幀信息，則源節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)幀；若沒有收到允許發(fā)送幀信息，則源節(jié)點(diǎn)以翻倍功率繼續(xù)發(fā)送請(qǐng)求發(fā)送幀給目的節(jié)點(diǎn)；若在規(guī)定時(shí)間內(nèi)收到協(xié)作要求幀信息，則源節(jié)點(diǎn)遂向發(fā)送協(xié)作要求幀的發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)幀，該發(fā)送節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)幀發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn)；最后源節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)入監(jiān)聽狀態(tài)，等待目的節(jié)點(diǎn)協(xié)作通信完成。采用本發(fā)明能充分有效的利用有限的計(jì)算和存儲(chǔ)資源，更重要的是，各節(jié)點(diǎn)間協(xié)作通信能有效抵抗無(wú)線信道衰落的影響。
文檔編號(hào)H04W28/16GK102833792SQ201210289489
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月14日
發(fā)明者張旗, 田間 申請(qǐng)人:中山大學(xué)