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    重庆时时彩数据更新程序: 一种可实现远距离数据无线传输的中继推举方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201910001912

    申请日:

    20190102

    公开号:

    CN109525957A

    公开日:

    20190326

    当前法律状态:

    实质审查的生效

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效
    IPC分类号: H04W4/38;H04W40/10;H04W40/12;H04W40/22 主分类号: H04W4/38;H04W40/10;H04W40/12;H04W40/22
    申请人: 成都华日通讯技术有限公司
    发明人: 于长林;吴春平;莫舸舸;漆骐
    地址: 610045 四川省成都市武侯区武侯新城管委会武兴四路130号
    优先权:
    专利代理机构: 51213 代理人: 郭会
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201910001912

    授权公告号:

    法律状态公告日:

    20190419

    法律状态类型:

    实质审查的生效

    摘要

    本发明公开了一种可实现远距离数据无线传输的中继推举方法,包括步骤:A.需要中继的被继传感器向其他潜在中继传感器发射试探性数据报文;B.潜在中继传感器向被继传感器回复报文;C.根据收到的回复报文内的数据信息为所有回复报文的潜在中继传感器进行评分;D.按评分由高至低对潜在中继传感器进行排名并选取排名靠前的潜在中继传感器作为中继传感器;E.向被选中继传感器发出通知报文;F.被选中继传感器开始中继。本发明的方法可解决个别传感器因为抛洒距离过远导致数据不能传回中心的问题,同时,通过考虑整个无线传输网络的传输效率和功耗的因素,实现一次性推举出多个中继节点,以防止在主中继节点损坏的情况下不中断数据传输。

    权利要求书

    1.一种可实现远距离数据无线传输的中继推举方法,其特征在于,包括以下步骤: A.需要中继的被继传感器向无线传输网络中的其他潜在中继传感器发射试探性数据报文; B.收到试探性数据报文的潜在中继传感器向被继传感器回复报文; C.被继传感器根据收到的回复报文内的数据信息为所有回复报文的潜在中继传感器进行评分; D.按评分由高至低对潜在中继传感器进行排名并选取排名靠前的潜在中继传感器作为中继传感器; E.被继传感器向被选中继传感器发出通知报文; F.被选中继传感器收到通知报文后即开始中继。 2.根据权利要求1所述的一种可实现远距离数据无线传输的中继推举方法,其特征在于,还包括以下步骤: G.任一中继传感器在中继过程中,若电池电量下降到电量门限值时,则向被继传感器及其他中继传感器发出中继退出公示数据包; H.其他中继传感器收到中继退出公示数据包后,在完成当前中继转发包处理后即向被继传感器推出中继状态; I.被继传感器收到中继退出公示数据包后即停止数据包发送,并待除发出中继退出公示数据包外的其他中继传感器均推出中继状态后返回步骤A。 3.根据权利要求2所述的一种可实现远距离数据无线传输的中继推举方法,其特征在于,所述步骤G中的电量门限值为总电量的40%。 4.根据权利要求1或2所述的一种可实现远距离数据无线传输的中继推举方法,其特征在于,所述步骤A中所述试探性数据报文中含有回复时间阈值T,所述步骤B中潜在中继传感器向被继传感器回复报文时需在所述回复时间阈值T内进行回复。 5.根据权利要求4所述的一种可实现远距离数据无线传输的中继推举方法,其特征在于,所述中继传感器在回复时间阈值T内向被继传感器回复报文时具体是随机选取满足回复时间阈值T要求的时间点进行回复。 6.根据权利要求1或2所述的一种可实现远距离数据无线传输的中继推举方法,其特征在于,所述步骤B中潜在中继传感器向被继传感器回复报文时,回复的报文中至少包括以下信息数据:该潜在中继传感器的剩余电量、RSSI值计算数据、该潜在中继传感器某一时间段内的平均CPU占用率。 7.根据权利要求6所述的一种可实现远距离数据无线传输的中继推举方法,其特征在于,所述步骤C中,被继传感器为所有回复报文的潜在中继传感器进行评分时具体的评分公式为: RSSI值*电池剩余百分比*(100–CPU占用率)。 8.根据权利要求7所述的一种可实现远距离数据无线传输的中继推举方法,其特征在于,所述步骤D中,被继传感器选取排名前三的潜在中继传感器作为中继传感器,其中,排名第一的潜在中继传感器为主中继传感器,其余潜在中继传感器为备用中继传感器;排名第二的潜在中继传感器为第一备用中继传感器,排名第三的潜在中继传感器为第二备用中继传感器。 9.根据权利要求8所述的一种可实现远距离数据无线传输的中继推举方法,其特征在于,所述步骤F中被选中继传感器开始中继后,被继传感器按照5:3:2的比例分别发送数据包至主中继传感器、第一备用中继传感器、第二备用中继传感器。 10.根据权利要求1或2所述的一种可实现远距离数据无线传输的中继推举方法,其特征在于,所述步骤E中,被继传感器向被选中继传感器发出的通知报文中包括被选中继传感器的设备ID。

    说明书


    一种可实现远距离数据无线传输的中继推举方法
    技术领域


    本发明涉及无线网络传输与中继技术领域,特别涉及一种可实现远距离数据无线
    传输的中继推举方法。


    背景技术


    在空间广阔的环境中,无线信号的覆盖范围比带宽和速度更重要。无疑使用中继
    器来扩展无线发射器的覆盖范围是较佳的选择。无线中继模式组网方法的用途极其广泛,
    在无线网络已经开始广泛使用的今天,很多地方会因为场地比较大或者有障碍物,而无线
    设备的覆盖范围就达不到我们所需要的距离或中途受到阻碍,这时候我们采用无线中继模
    式来连接无线网络,就能满足组网的要求。


    目前无线中继的推举算法有:


    1.在型号覆盖差的区域人工搭建中继站;


    2.基于贪婪算法无线传感器网络中继节推举;


    3.已RNDWSN算法实现的中继节点布设;


    4.2tRRNP布局算法;


    5.IRNP布局算法;


    以上中继(布设)算法缺点在于:


    1)对于抛洒式电池供电的移动设备,没有考虑到中继器电池的损耗过快或者整个
    网络功耗效率的问题;


    2)以上算法都是以网络构建成本或者最短通信路径长度等作为依据,并没有考虑
    到传输信号质量的因素;


    3)没有考虑到中继节点自身传感数据传输负荷;


    4)没有考虑到传感器向中继传输数据成功率的问题。


    同时,在现有的实现抛洒式项目的过程中还存在着可能出现传感器距离数据中心
    过远而导致探测数据无法及时传回中心的问题。


    发明内容


    本发明的目的是克服上述背景技术中不足,提供一种可实现远距离数据无线传输
    的中继推举方法,可有效解决个别传感器因为抛洒距离过远导致数据不能传回中心的问
    题,同时,通过考虑整个无线传输网络的传输效率和功耗的因素,实现一次性推举出多个中
    继节点,以防止在主中继节点损坏(如电池耗尽)的情况下不中断数据传输。


    为了达到上述的技术效果,本发明采取以下技术方案:


    一种可实现远距离数据无线传输的中继推举方法,包括以下步骤:


    A.需要中继的被继传感器向无线传输网络中的其他潜在中继传感器发射试探性
    数据报文;


    B.收到试探性数据报文的潜在中继传感器向被继传感器回复报文;


    C.被继传感器根据收到的回复报文内的数据信息为所有回复报文的潜在中继传
    感器进行评分;


    D.按评分由高至低对潜在中继传感器进行排名并选取排名靠前的潜在中继传感
    器作为中继传感器;


    E.被继传感器向被选中继传感器发出通知报文;


    F.被选中继传感器收到通知报文后即开始中继。


    进一步地,还包括以下步骤:


    G.任一中继传感器在中继过程中,若电池电量下降到电量门限值时,则向被继传
    感器及其他中继传感器发出中继退出公示数据包;


    H.其他中继传感器收到中继退出公示数据包后,在完成当前中继转发包处理后即
    向被继传感器推出中继状态;


    I.被继传感器收到中继退出公示数据包后即停止数据包发送,并待除发出中继退
    出公示数据包外的其他中继传感器均推出中继状态后返回步骤A。


    进一步地,所述步骤G中的电量门限值为总电量的40%,实际中也可根据具体需求
    设定其他值。


    进一步地,所述步骤A中所述试探性数据报文中含有回复时间阈值T,所述步骤B中
    潜在中继传感器向被继传感器回复报文时需在所述回复时间阈值T内进行回复,此处的回
    复时间阈值T主要与传感器规模有关、布局网络的大小有关,传感器规模越大、布局网络越
    大,则该回复时间阈值T可设定的越大,且具体可通过设定一个时间截点实现,也可通过设
    定一个时间长度值实现,如若试探性数据报文的发出时间为12点整,且根据该网络布局规
    模及传感器规模,设定潜在中继传感器需在试探性数据报文发出后2分钟之内回复,则若通
    过设定一个时间截点实现则该回复时间阈值T即为12点02分,若通过设定一个时间长度值
    实现则该回复时间阈值T即为2分钟。


    进一步地,所述中继传感器在回复时间阈值T内向被继传感器回复报文时具体是
    随机选取满足回复时间阈值T要求的时间点进行回复,即每个回复报文的潜在中继传感器
    均在满足时间要求的时间范围内随机选择一个时间点进行回复,以防止回复报文发生空口
    冲突。


    进一步地,所述步骤B中潜在中继传感器向被继传感器回复报文时,回复的报文中
    至少包括以下信息数据:该潜在中继传感器的剩余电量、RSSI值计算数据、该潜在中继传感
    器某一时间段内的平均CPU占用率,其中,RSSI值可表示潜在中继中继器发射信号质量以及
    距离远近,被继传感器具体根据RSSI值计算数据计算RSSI值,RSSI值具体需要哪些数据及
    如何进行计算是现有技术中非常成熟的一种技术,本文中不再赘述。


    进一步地,所述步骤C中,被继传感器为所有回复报文的潜在中继传感器进行评分
    时具体的评分公式为:


    RSSI值*电池剩余百分比*(100–CPU占用率)。


    具体的,在实际运用中,还可根据实际情况为RSSI值、电池剩余百分比及剩余CPU
    占用率三个参数设定不同的权重,具体权重的设置根据实际中每项参数指标的重要性进行
    设定。


    进一步地,所述步骤D中,被继传感器选取排名前三的潜在中继传感器作为中继传
    感器,其中,排名第一的潜在中继传感器为主中继传感器,其余潜在中继传感器为备用中继
    传感器;排名第二的潜在中继传感器为第一备用中继传感器,排名第三的潜在中继传感器
    为第二备用中继传感器,实际中还可选取更多的潜在中继传感器作为中继传感器,具体数
    量根据实际需求设定。


    进一步地,所述步骤F中被选中继传感器开始中继后,被继传感器按照5:3:2的比
    例分别发送数据包至主中继传感器、第一备用中继传感器、第二备用中继传感器,从而更好
    的在所有中继设备中做到中继负载均衡以达到延长中继时间和提高中继成功率的目的。


    进一步地,所述步骤E中,被继传感器向被选中继传感器发出的通知报文中包括被
    选中继传感器的设备ID,则被选中继传感器收到通知报文后可根据报文中是否包含自身的
    设备ID确认是否被选中,且被选中继传感器将主动为潜在的中继过程预留一定资源。


    本发明与现有技术相比,具有以下的有益效果:


    本发明的可实现远距离数据无线传输的中继推举方法,可有效解决现实中个别传
    感器因为抛洒距离过远导致数据不能传回中心的问题,同时,通过考虑整个无线传输网络
    的传输效率和功耗的因素,实现一次性推举出多个中继节点,以防止在主中继节点损坏(如
    电池耗尽)的情况下不中断数据传输。


    附图说明


    图1是本发明的被继传感器发起中继请求的工作流程示意图。


    图2是本发明的潜在中继传感器工作流程示意图。


    具体实施方式


    下面结合本发明的实施例对本发明作进一步的阐述和说明。


    实施例:


    一种可实现远距离数据无线传输的中继推举方法,主要包括以下步骤流程:


    1.需要中继的被继传感器向无线传输网络中的其他潜在中继传感器发射试探性
    数据报文。


    如图1所示,当传感器在一定时间内(该时间值可根据具体情况进行设置,如可以
    预设为1分钟等)没有收到数据中心发射器发射的指令或者数据确认包,则该传感器即需要
    中继,则该需要中继的被继传感器开始向无线传输网络中的其他潜在中继传感器发射试探
    性数据报文。


    具体的,该试探性数据报文中包含一个回复时间阈值T,只有在符合回复时间阈值
    T要求内收到的回复报文,才算是有效的中继器回复报文,具体的,回复时间阈值T是一个经
    验值,主要与传感器规模有关、布局网络的大小有关,传感器规模越大、布局网络越大,则该
    回复时间阈值T可设定的越大,且具体可通过设定一个时间截点实现,也可通过设定一个时
    间长度值实现,如若试探性数据报文的发出时间为12点整,且根据该网络布局规模及传感
    器规模,本实施例中设定潜在中继传感器需在试探性数据报文发出后2分钟之内回复,则通
    过设定一个时间截点实现时则该回复时间阈值T即为12点02分,即在12点02分内收到的回
    复报文才是有效的中继器回复报文。


    2.收到试探性数据报文的潜在中继传感器向被继传感器回复报文。


    如图2所示,在收到某一个被继传感器发送的“寻找中继请求”的试探性数据报文
    后,有能力作为中继的传感器都会在在回复时间阈值T内向被继传感器回复报文,且具体是
    随机选取满足回复时间阈值T要求的时间点进行回复,即每个回复报文的潜在中继传感器
    均在满足时间要求的时间范围内随机选择一个时间点进行回复,以防止回复报文发生空口
    冲突。


    其中,回复的报文中携带以下信息:


    a)本传感器所剩余的电池电量(百分比);


    b)RSSI(Received Signal Strength Indication)值计算数据,用于需要中继的
    被继传感器计算回复报文的传感器的RSSI值;


    c)本传感器的CPU占用率(百分比),(一般回复的是过去一段时间内如5-10分钟内
    的CPU占用率),此值可便于判断是否选取一个工作强度较低的传感器作为中继。


    3.被继传感器根据收到的回复报文内的数据信息为所有回复报文的潜在中继传
    感器进行评分,从而推举主中继设备和一系列备用中继设备。


    被继传感器根据收到的回复报文内的数据信息为所有回复报文的潜在中继传感
    器进行评分,该分数和某一时间段内的设备的CPU占用率为反比,与RSSI值和电池百分比成
    正比,具体的分数计算公式为:


    RSSI值*电池剩余百分比*(100–CPU占用率)。


    具体的,在实际运用中,还可根据实际情况为RSSI值、电池剩余百分比及剩余CPU
    占用率三个参数设定不同的权重,具体权重的设置根据实际中每项参数指标的重要性进行
    设定。


    计算出评分后按评分由高至低对潜在中继传感器进行排名,本实施例中选取排名
    前三的潜在中继传感器作为中继传感器,其中,排名第一的潜在中继传感器为主中继传感
    器,其余潜在中继传感器为备用中继传感器;排名第二的潜在中继传感器为第一备用中继
    传感器,排名第三的潜在中继传感器为第二备用中继传感器,实际中还可选取更多的潜在
    中继传感器作为中继传感器,具体数量根据实际需求设定。


    4.被继传感器向被选中继传感器发出通知报文。


    被继传感器发送选取结果广播包,其中包含了选中的中继传感器的设备ID。备选
    中继传感器收到报文后,如果发现的ID在报文中,则主动为潜在的中继过程预留一定资源。


    5.被选中继传感器收到通知报文后即开始中继。


    本实施例中,被继传感器按照5:3:2的比例分别发送数据包至主中继传感器、第一
    备用中继传感器、第二备用中继传感器,从而更好的在所有中继设备中做到中继负载均衡
    以达到延长中继时间和提高中继成功率的目的。


    6.中继的再选取。


    中继传感器在进行中继的过程中,当发现电池电量下降到门限值(即总电量的
    40%)以下时即主动发起中继再推举过程。主视是欲退出中继过程的传感器发出中继退出
    公示(Relay Quitting)数据包,不同角色的传感器收到包后的对应的行为如下:


    a)其他中继传感器:在收到中继退出公示(Relay Quitting)数据包之后,处理完
    最后一个中继转发包之后,推出中继状态等待中继的再推举;


    b)被中继传感器:首先停止数据包发送,在延迟一定时间后(以等待全部中继传感
    器推出中继状态),重新回到第1步再发起中继。


    可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施
    方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精
    神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的?;し段?。


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    一种 实现 远距离 数据 无线 传输 中继 推举 方法
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