[发明专利]无线传感网络中移动汇聚节点对普通节点的数据接收方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线传感网络技术领域，特别是涉及一种无线传感网络中移动汇聚节点对普通节点的数据接收方法。

背景技术

目前，无线传感网络广泛应用于环境监测、数据采集等领域中。对于大规模的无线传感网络（wireless sensor networks，WSN），各传感器节点（sensor）的数据除了通过多跳传输的方式传输到汇聚节点（sink）外，还可以通过汇聚节点以特定路线移动到各sensor附近进行接收的方式获得，如图1所示。在该网络中，sink移动到某个位置后，对自己所覆盖的范围内的sensor的数据进行接收，当sink走完整个网络时，也对网络中所有sensor的数据完成了接收。

该网络中，各sensor与sink之间进行数据传输时需完成媒体接入（media access control，MAC），现有的接入控制方法主要包括静态接入方式和随机接入方式，比如时分复用多址接入(TDMA)、码分复用多址接入（CDMA）、载波侦听多址接入（CSMA）、冲突避免的多路访问（MACA）等，但这些方法中，无论是静态接入还是随机接入方式，都有一个重要的前提是sensor和sink是静止的，因此主要考虑的是对静止网络的数据传输的效率和延时，并未考虑网络对移动节点的数据传输的效率和延时。因此这些方法对具有移动性的sink进行移动数据接收的网络中，并不太适用。

由于针对静态的无线传感网络的多址接入方法没有考虑到网络节点的移动性问题，使得在节点之间进行数据传输时，认为节点之间的数据传播延时是固定的，当节点出现移动时，会造成节点数据传输时产生冲突或丢失，进而降低了网络数据传输的效率，造成资源的浪费。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种无线传感网络中移动汇聚节点对普通节点的数据接收方法，通过对汇聚节点接收自己周围的传感器节点排序后，按先后顺序接收它们的数据，以提高移动的汇聚节点与传感器节点之间多址接入的效率，提高网络数据传输效率，提高能量效率，进而提高网络的性能。

为达上述及其它目的，本发明提出一种无线传感网络中移动汇聚节点对普通节点的数据接收方法，包括如下步骤：

步骤一，该移动汇聚节点以固定时间广播准备接收信息（RTR）;

步骤二，在该移动汇聚节点覆盖范围内的传感器节点收到该准备接收信息（RTR）后，若有数据需要发送给该移动汇聚节点，则发送请求分配信息（RTA）；

步骤三，该移动汇聚节点收到该请求分配信息（RTA）后，根据发送该请求分配信息（RTA）的传感器节点的位置和数据大小，再比较自己的移动路线，按预定方法分配各传感器节点发送数据的时间，并返回排序信息；

步骤四，各传感器节点收到该排序信息后，读出自己的发送数据时间和发送时间长度，并按分配的时间发送自己的数据；

步骤五，该移动汇聚节点收到某个传感器节点的数据后，若正确接收，则立即返回正确接收的确认信息（ACK）。

进一步地，于步骤三中，该移动汇聚节点收到多个请求分配信息（RTA）后对各传感器节点发送数据的时间和时长的预定分配方法包括如下步骤：

该移动汇聚节点于收到多个请求分配信息（RTA）后，读出各传感器节点的位置，并根据它们的位置和自己在准备接收信息RTR时间间隔内的移动轨迹，计算各传感器节点是否会在准备接收信息（RTR）时间间隔内超出与自己的最大通信距离，并将各传感器节点按是否会超出最大通信距离的特点分为会超出通信距离传感器节点集合（X1）和不会超出通信距离传感器节点集合（X2）两类；

该移动汇聚节点根据各传感器节点的位置，按垂直的方式映射到自己的移动轨迹上；

该移动汇聚节点按各传感器节点的分类和映射位置先为会超出通信距离传感器节点集合（X1）的传感器节点分配接收时间，再为不会超出通信距离传感器节点集合（X2）的传感器节点（sensor）分配接收时间。

进一步地，该移动汇聚节点对不会超出通信距离传感器节点集合（X2）的传感器节点分配接收时间的方法为：将该集合中的各传感器节点按垂直的方式映射到轨迹线上后，以该移动汇聚节点当前位置为原点，对处于轨迹前进方向后方的传感器节点先接收，对处于前进方向前方的传感器节点后接收。