一种Sink节点路由方法和节点设备技术

本发明专利技术实施例提供一种Sink节点路由方法和节点设备，其中所述节点设备包括：阈值计算模块，用于根据节点参数计算自身节点的节点度阈值；节点筛选模块，用于根据所述节点度阈值以及所有邻居节点的节点参数在所有邻居节点中舍弃部分邻居节点，并将剩余的邻居节点确定为Sink路由转发节点；路由请求模块，用于向所述Sink路由转发节点发送Sink路由转发请求。通过本发明专利技术实施例，能够让节点设备在节约能耗的情况下准确而有效的查找到Sink节点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种Sink节点路由方法和节点设备
本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种Sink节点路由方法和节点设备。
技术介绍
IETF(InternetEngineeringTaskForce，互联网工程任务组)ROLL(RoutingOverLowpowerandLossynetworks，低功耗有损网络路由)工作组在RFC6550(RequestForComments，请求评议文件)提出的适用于IPv6(InternetProtocolVersion6，网际网络通讯协定第6版)无线传感网的RPL(IPv6RoutingProtocolforLow-PowerandLossyNetworks低功耗有损网络IPv6路由协议)路由机制中，对RPL路由建立时有向无环图(DestinationOrientedDirectedAcyclicGraph，DODAG)的构造进行了定义，并对RPL协议的整体机制进行了描述。根据该定义，根节点(固定节点)广播DIO(DODAGInformationObject)消息，收到DIO消息的节点依次加入图中并向周围节点广播DIO消息，最后在网络组成如图7所示的网络拓扑即有向无环图。RPL协议规定网络由多个有向无环图组成，每个有向无环图分别遵循不同目标函数(ObjectFunction，OF)构建而成。每个无环图分布一定数量的节点，根节点与其他传感器节点组成树形结构的网络，每一个传感器节点分别与其父节点相连。当传感器节点需要将数据发送给根节点时，节点直接将数据向上发送给其自身的父节点，父节点收到数据后依次向上发送给其自身父节点，最终将数据发送给根节点。该方案的缺陷在于：1)RPL路由机制默认根节点为固定节点，而频繁的到根节点的数据使得根节点周围的节点能耗过快，最终在根节点周围形成能量空洞，从而影响RPL路由的性能。2)网络中每一个节点都属于一个特定的有向无环图，当网络中部署的节点较多时，维护有向无环图的能耗变得较大。而使用移动Sink(汇聚)节点能够较好的解决上述问题，但在现有使用移动Sink的情况下传感器节点是通过泛洪式的广播路由请求查找移动Sink节点，节点的能耗开销过大。并且泛洪式广播路由请求的方式增加了路由请求消息的发送数量，若网络中有多个源节点在同时查找Sink节点时，容易造成碰撞，造成网络拥塞。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种Sink节点路由方法和节点设备，让节点设备在节约能耗的情况下准确而有效的查找到Sink节点。本专利技术实施例第一方面提供了一种节点设备，所述节点设备包括：阈值计算模块，用于根据节点参数计算自身节点的节点度阈值；节点筛选模块，用于根据所述节点度阈值以及所有邻居节点的节点参数在所有邻居节点中舍弃部分邻居节点，并将剩余的邻居节点确定为Sink路由转发节点；路由请求模块，用于向所述Sink路由转发节点发送Sink路由转发请求。在第一方面的第一种可能实现方式中，所述节点参数包括：自身节点的所有邻居节点的节点度和/或自身节点到本次Sink路由查找的源节点的跳数。结合第一方面的第一种可能实现方式，在第二种可能实现方式中，所述节点度阈值其中Tmax为节点度最大的邻居节点的节点度，Tmin为节点度最小的邻居节点的节点度，h为自身节点到所述源节点的跳数，hmax为预设的最大查找跳数。结合第一方面以及第一方面的第一或第二种可能实现方式，在第三种可能实现方式中，所述节点筛选模块包括：阈值筛选单元，用于舍弃节点度小于所述节点度阈值的邻居节点。结合第一方面以及第一方面的第一或第二或第三种可能实现方式，在第四种可能实现方式中，所述节点筛选模块包括：参考节点选取单元，用于在节点度不小于所述节点度阈值的邻居节点中，选取节点度最大的一个邻居节点作为参考节点；方向筛选单元，用于在所述节点度不小于所述节点度阈值的邻居节点中，将与所述参考节点的共同邻居节点数量满足舍弃条件的邻居节点舍弃。结合第一方面的第四种可能实现方式，在第一方面的第五种可能实现方式中，所述舍弃条件包括：与所述参考节点的共同邻居节点数量占该邻居节点的节点度的比例不超过预设阈值。结合第一方面的第四或第五种可能实现方式，在第一方面的第六种可能实现方式中，所述参考节点选取单元，还用于在所述所述方向筛选单元在节点度不小于所述节点度阈值的邻居节点中，将与所述参考节点的共同邻居节点数量满足舍弃条件的邻居节点舍弃之后，将所述参考节点确定为所述Sink路由转发节点，并在剩余的所述节点度不小于所述节点度阈值的邻居节点中选取节点度最大的一个邻居节点作为新的参考节点，并触发所述方向筛选单元在所述节点度不小于所述节点度阈值的邻居节点中将与所述新的参考节点的共同邻居节点数量满足舍弃条件的邻居节点舍弃。结合第一方面的第六种可能实现方式，在第一方面的第七种可能实现方式中，所述参考节点选取单元，还用于当仅剩余一个节点度不小于所述节点度阈值的邻居节点时，将该节点度不小于所述节点度阈值的邻居节点确定为所述Sink路由转发节点。结合第一方面以及第一方面的第一至第七种可能实现方式，在第一方面的第八种可能实现方式中，所述节点设备还包括：节点确认模块，用于在确定自身节点不是Sink节点或Sink节点的无环图成员节点时，触发所述节点筛选模块根据所述节点度阈值以及所有邻居节点的节点参数在所有邻居节点中舍弃部分邻居节点，并将剩余的邻居节点确定为Sink路由转发节点。本专利技术实施例第二方面提供了一种节点设备，其特征在于，所述节点设备包括网络接口、存储器以及处理器，其中，存储器中存储一组程序代码，且处理器用于调用存储器中存储的程序代码，用于执行以下操作：根据节点参数计算自身节点的节点度阈值；根据所述节点度阈值以及所有邻居节点的节点参数在所有邻居节点中舍弃部分邻居节点，并将剩余的邻居节点确定为Sink路由转发节点；通过所述网络接口向所述Sink路由转发节点发送Sink路由转发请求。本专利技术实施例第三方面提供了一种Sink节点路由方法，所述方法包括：根据节点参数计算自身节点的节点度阈值；根据所述节点度阈值以及所有邻居节点的节点参数在所有邻居节点中舍弃部分邻居节点，并将剩余的邻居节点确定为Sink路由转发节点；向所述Sink路由转发节点发送Sink路由转发请求。在第三方面的第一种可能实现方式中，所述节点参数包括：自身节点的所有邻居节点的节点度和/或自身节点到本次Sink路由查找的源节点的跳数。结合第三方面的第一种可能实现方式，在第三方面的第二种可能实现方式中，所述根据所有邻居节点的节点度以及自身节点到本次Sink路由查找的源节点的跳数计算自身节点的节点度阈值包括：节点度阈值其中Tmax为节点度最大的邻居节点的节点度，Tmin为节点度最小的邻居节点的节点度，h为自身节点到所述源节点的跳数，hmax为预设的最大查找跳数。结合第三方面以及第三方面的第一或第二种可能实现方式，在第三种可能实现方式中，所述根据所述节点度阈值以及所有邻居节点的节点参数在所有邻居节点中舍弃部分邻居节点，并将剩余的邻居节点确定为Sink路由转发节点包括：舍弃节点度小于所述节点度阈值的邻居节点。结合第三方面以及第三方面的第一或第二或第三种可能实现方式，在第四种可能实现方式中，所述根据所述节点度阈值本文档来自技高网...

【技术保护点】
PCT国内申请，权利要求书已公开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种节点设备，其特征在于，所述节点设备包括：阈值计算模块，用于根据节点参数计算自身节点的节点度阈值；节点筛选模块，用于根据所述节点度阈值以及所有邻居节点的节点参数在所有邻居节点中舍弃部分邻居节点，并将剩余的邻居节点确定为Sink路由转发节点；路由请求模块，用于向所述Sink路由转发节点发送Sink路由转发请求；其中，所述节点筛选模块包括：参考节点选取单元，用于在节点度不小于所述节点度阈值的邻居节点中，选取节点度最大的一个邻居节点作为参考节点；方向筛选单元，用于在所述节点度不小于所述节点度阈值的邻居节点中，将与所述参考节点的共同邻居节点数量满足舍弃条件的邻居节点舍弃。2.如权利要求1所述的节点设备，其特征在于，所述节点参数包括：自身节点的所有邻居节点的节点度和/或自身节点到本次Sink路由查找的源节点的跳数。3.如权利要求2所述的节点设备，其特征在于，所述节点度阈值其中Tmax为节点度最大的邻居节点的节点度，Tmin为节点度最小的邻居节点的节点度，h为自身节点到所述源节点的跳数，hmax为预设的最大查找跳数。4.如权利要求1～3中任一项所述的节点设备，其特征在于，所述节点筛选模块包括：阈值筛选单元，用于舍弃节点度小于所述节点度阈值的邻居节点。5.如权利要求4所述的节点设备，其特征在于，所述舍弃条件包括：与所述参考节点的共同邻居节点数量占该邻居节点的节点度的比例不超过预设阈值。6.如权利要求1或5所述的节点设备，其特征在于，所述参考节点选取单元，还用于在所述方向筛选单元在节点度不小于所述节点度阈值的邻居节点中，将与所述参考节点的共同邻居节点数量满足舍弃条件的邻居节点舍弃之后，将所述参考节点确定为所述Sink路由转发节点，并在剩余的所述节点度不小于所述节点度阈值的邻居节点中选取节点度最大的一个邻居节点作为新的参考节点，并触发所述方向筛选单元在所述节点度不小于所述节点度阈值的邻居节点中将与所述新的参考节点的共同邻居节点数量满足舍弃条件的邻居节点舍弃。7.如权利要求6所述的节点设备，其特征在于，所述参考节点选取单元，还用于当仅剩余一个节点度不小于所述节点度阈值的邻居节点时，将该节点度不小于所述节点度阈值的邻居节点确定为所述Sink路由转发节点。8.如权利要求1所述的节点设备，其特征在于，所述节点设备还包括：节点确认模块，用于在确定自身节点不是Sink节点或Sink节点的无环图成员节点时，触发所述节点筛选模块根据所述节点度阈值以及所有邻居节点的节点参数在所有邻居节点中舍弃部分邻居节点，并将剩余的邻居节点确定为Sink路由转发节点。9.一种节点设备，其特征在于，所述节点设备包括网络接口、存储器以及处理器，其中，存储器中存储一组程序代码，且处理器用于调用存储器中存储的程序代码，用于执行以下操作：根据节点参数计算自身节点的节点度阈值；在节点度不小于所述节点度阈值的邻居节点中，选取节点度最大的一个邻居节点作为参考节点，并在所述节点度不小于所述节点度阈值的邻居节点中，将与所述参考节点的共同邻居节点数量满足舍弃条件的邻居节...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘培，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44