一种传感网时延优化的可靠传输方法技术

一种传感网时延优化的可靠传输方法，解决了在无线链路质量较差的情况下，传统自动请求重传方案频繁超时重传导致传输时延大的问题。本发明专利技术的特点在于：发送节点发送数据包连续发送多次，接收节点正确接收到数据包后，在滑动窗口中记录数据包在第几次成功接收到，根据滑动窗口内记录的历史数据，得到发送节点在不同的连续发送次数下成功发包的概率，执行动态规划算法得到期望时延最小的最优连续发送次数，并通过发送确认帧告知发送节点，发送节点在下一轮采用该发包次数进行连续发送。本发明专利技术减少超时重传次数并降低传输时延，适用于点对点通信模式下，有大量数据包需要传输且对传输时延有一定要求的传感网应用。

【技术实现步骤摘要】
一种传感网时延优化的可靠传输方法
本专利技术涉及一种传感网时延优化的可靠传输方法，该方法适用于点对点通信模式下数据包传输频繁、对传输时延有要求的传感网应用。
技术介绍
无线传感网是将节点部署在特定区域，由传感节点采集感兴趣的信息，经过中继转发给汇聚节点，最终传输给用户。由于传感节点成本低，可以大量部署，特别是对于一些人工勘测成本很高的地方，无线传感网具有组网简便快捷，成本相对较低的优势。无线信道由于噪声、干扰、多径效应等影响，具有波动性，数据在传输过程中会出现误码导致丢包的问题。为了保证无线通信的可靠性，传统的数据链路层使用了自动请求重传(ARQ)方案。ARQ方案要求发送节点每次发送一个数据包后，等待接收节点的确认帧，超时未收到确认后再重新发送数据，直到数据包成功传输或者达到最大重传次数。当链路质量较差时，采用ARQ方案频繁的超时重传会导致时延增加。针对该问题，朱艺华、徐骥等在《无线传感器网络应用简单Reed-Solomon编码的低能耗和低时延可靠数据收集方案》(参见计算机学报2015年10月第38卷第十期)一文中提出了一种基于简单Reed-Solomon(S-RS)编码的低能耗和低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传感网时延优化的可靠传输方法，其特征在于：包括发送节点操作和接收节点操作：发送节点操作的过程如下：步骤1.1令单个数据包最大重传次数为R，令初始阶段的成功发包个数阈值为Nth，令第i轮发送第j个数据包的连续发送次数为mi,j，第i轮发包结束后第j个数据包的已发送次数为Mi,j，令M0,1＝0，初始化i＝1，j＝1，m1,1＝1，设置当前成功发包个数Nsuc＝0；步骤1.2假设当前为第i轮发送第j个数据包，发包完毕后，设置长度为Tini的定时器，若在Tini时间内收到接收方的确认帧，则关闭定时器，令Nsuc＝Nsuc+1，从确认帧中得到下一轮(i+1轮)发送第j+1个数据包的连续发包数mi+...

【技术特征摘要】
1.一种传感网时延优化的可靠传输方法，其特征在于：包括发送节点操作和接收节点操作：发送节点操作的过程如下：步骤1.1令单个数据包最大重传次数为R，令初始阶段的成功发包个数阈值为Nth，令第i轮发送第j个数据包的连续发送次数为mi,j，第i轮发包结束后第j个数据包的已发送次数为Mi,j，令M0,1＝0，初始化i＝1，j＝1，m1,1＝1，设置当前成功发包个数Nsuc＝0；步骤1.2假设当前为第i轮发送第j个数据包，发包完毕后，设置长度为Tini的定时器，若在Tini时间内收到接收方的确认帧，则关闭定时器，令Nsuc＝Nsuc+1，从确认帧中得到下一轮(i+1轮)发送第j+1个数据包的连续发包数mi+1,j+1，令Mi,j+1＝0；若定时器到期未收到确认帧，令Mi,j＝Mi-1,j+mi,j，进一步判断若Mi,j＝R+1，则放弃发送第j个数据包，在下一轮(i+1轮)发送第j+1个数据包，令mi+1,j+1＝R+1，Mi,j+1＝0；否则，若Mi,j<R+1，下一轮(i+1轮)重传第j个数据包，令当Nsuc＝Nth时，进入步骤1.3，否则继续执行步骤1.2；步骤1.3假设当前为第i轮发送第j个数据包，发包完毕后，设置长度为Tdym的定时器，若在Tdym时间内收到接收方的确认帧，则关闭定时器，从确认帧中得到下一轮(i+1轮)发送第j+1个数据包的连续发包数mi+1,j+1，令Mi,j+1＝0；若定时器到期未收到确认帧，令Mi,j＝Mi-1,j+mi,j，进一步判断若Mi,j＝R+1，则放弃发送第j个数据包，在下一轮(i+1轮)发送第j+1个数据包，令mi+1,j+1＝mi,j+1，Mi,j+1＝0；否则，若Mi,j<R+1，下一轮(i+1轮)重传第j个数据包，令重复步骤1.3直至数据缓存为空；当数据缓存为空时，设置长度为Twait的定时器，若Twait时间内有数据到达，则关闭定时器，执行步骤1.3，否则当定时器到期，执行步骤1.1；接收节点操作的过程如下：步骤2.1设置单个数据包最大重传次数R，设置滑动窗口长度为Nini，初始化Nini＝w×Nwin，其中w为正整数，Nwin为滑动窗口长度阈值，初始化一个长度为R+1的数组Csuc和一个长度为R+1的数组P，Csuc用于记录当前窗口内发送节点在第1次、第2次、……，第R+1次发送成功分别出现的频次，P用于记录发送成功情况下连续发送次数分别为1次、2次、……，R+1次的累积分布函数值；步骤2.2假设当前接收节点收到发送节点第i轮发送的第j个数据包，在第si,j次首次成功接收，则在窗口中记录si,j值，si,j∈{1,2,...,R+1}，在Csuc中更新当前窗口内第si,j次成功接收出现的频次，即Csuc(si,j)＝Csuc(si,j)+1，返回确认帧，确认帧中包含发送节点下一轮(i+1轮)发送第j+1个数据包的最优连续发送次数mi+1,j+1，若窗口未填满，令mi+1,j+1＝si,j，继续执行步骤2.2，否则设置一个长度为Twait的定时器，进入步骤2.3；步骤2.3令X为发送节点发送成功情况下的连续发送次数，PX(X≤x)为X的累积概率分布函数，x∈{1,2,...,R+1}，有其中p(i)为发送节点在第i次发送成功的概率，依次计算x＝1,2,...R+1时对应的累积概率...

【专利技术属性】
技术研发人员：李燕君，孟娜吉，陈雨哲，田贤忠，胡萍，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33