一种基于机会转发的认知无线传感器网络路由方法技术

本发明专利技术涉及认知无线传感器网络技术，是一种基于机会转发的认知无线传感器网络路由方法。认知传感器网络中的认知节点采用周期性的休眠‑唤醒机制，首先利用频谱感知技术判断主用户的状态，如果主用户不活跃，那么数据发送节点使用广播前导码的方式建立通信链路，根据各邻居节点的剩余能量和平均成功传输时间判断其是否符合转发条件。协议为基于机会转发的认知无线传感器网络路由协议，所以在数据发送节点通信范围内符合转发条件的节点中，由最先唤醒的节点响应。此外，由于主用户的回归或者漏警可能导致认知节点与主用户的传输冲突，本发明专利技术采用基于确认的重传机制，以保证数据包传输的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机会转发的认知无线传感器网络路由方法
本专利技术涉及认知无线传感器网络技术，具体地说是一种针对认知无线传感器网络的路由协议。
技术介绍
无线传感器网络是由大量的低能力传感节点以自组织和多跳的方式构成的无线个域网络，在医疗、农业、工业和国防等领域都得到广泛应用。随着无线技术的快速增长，工作在免授权的工业、科学及医疗频段(ISM2.4GHz)的网络越来越多，这使得ISM2.4GHz频段变得非常拥挤。传统无线传感器网络资源严格受限，极易受到共存网络的干扰，进而导致其时延、可靠性等传输性能显著降低。认知无线传感器网络将认知无线电技术引入到传统无线传感器网络中，可以实现认知传感器节点对高质量授权频段的动态机会式接入，从而为提升网络的传输性能提供了全新的解决思路。路由协议是保证网络端到端实时、可靠传输的重要手段。不同于传统的无线传感器网络路由协议，认知无线传感器网络既要保证低能耗之外，还要保证对主用户的保护以及频谱动态条件下的网络性能。为此，本专利技术提出了基于机会转发的认知无线传感器网络路由协议，其主要创新性是结合基于短导频码采样本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机会转发的认知无线传感器网络路由方法，其特征在于，认知传感节点利用主用户的信道向网关汇报本地传感数据，传感节点根据本地的局部信息计算自己的用于表示其在网络中虚拟位置的等级，发送数据至比自己等级低的传感节点，或者接收比自己等级高的传感节点的数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于机会转发的认知无线传感器网络路由方法，其特征在于，认知传感节点利用主用户的信道向网关汇报本地传感数据，传感节点根据本地的局部信息计算自己的用于表示其在网络中虚拟位置的等级，发送数据至比自己等级低的传感节点，或者接收比自己等级高的传感节点的数据。


2.一种基于机会转发的认知无线传感器网络路由方法，其特征在于，在每个休眠-唤醒周期，认知传感节点CS执行以下步骤：
步骤1，频谱感知：CS检测主用户是否正在占用授权频段；主用户未占用授权频段，执行步骤2；否则，执行步骤8；
步骤2，载波监听：CS进行载波监听；当载波监听结果显示信道未被占用时，执行步骤3；当载波监听结果显示信道忙并且接收到前导码时，如果自身不满足转发条件，则执行步骤8，否则执行步骤6；当载波监听结果显示信道忙并且未接收到前导码时，执行步骤8；
步骤3，CS检测自身数据队列长度；当数据队列不为空时，执行步骤4；否则执行步骤8；
步骤4，广播发送前导码：CS在传输数据前，首先发送前导码，用于和邻居节点建立通信链路；
步骤5，数据传输：如果CS发送前导码的过程中接收到等级更低的邻居CS的响应ACK，则立即停止前导码的发送，并开始向该邻居CS发送数据包；如果数据包发送完成后接收到确认ACK，则表示数据包发送成功，执行步骤8；否则，表示传输失败，执行步骤7；
步骤6，前导码响应：当发送CS通信范围内符合转发条件的CS为多个时，其中最先唤醒的CS发送响应ACK，准备接收数据；其他符合转发条件的接收CS在检测到信道正忙之后，执行步骤8；如果接收到数据包，则发送确认ACK告知发送CS，执行步骤8；否则，进入步骤7；
步骤7，数据重传：若未到重传的最大次数或收到接收CS发出的ACK，执行步骤1；否则，执行步骤8；
步骤8，休眠：CS关闭射频收发器，同时打开超时定时器进行计时；计时结束后重新唤醒，执行步骤1。
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【专利技术属性】
技术研发人员：郑萌，王楚晴，梁炜，苑旭东，夏晔，张思超，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21