一种基于休眠调度的数据源拥塞控制方法

摘要

本发明公开了一种基于休眠调度的数据源拥塞控制方法，本方法根据数据爆发型节点对其邻居节点的休眠时刻进行统一安排，控制候选节点的唤醒时间，从而令数据爆发型节点发生数据源溢出现象的概率降低。本发明不需要借助额外的时间基准设备和频繁的时间同步操作，就能够确保长期有效地对数据源溢出现象的有效控制，在无线传感器网络领域是一种未被研究过的新的拥塞控制方法。

主权项

一种基于休眠调度的数据源拥塞控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 步骤一，无线传感器节点在部署后，每个传感器节点收集其通信范围内其他节点的状态信息，并将这些信息存储在本地； 步骤二，节点根据自身信息和收集的其他节点状态信息，确定自身是否为数据爆发型节点，具体过程如下： 记T_f为数据溢出时间，其计算公式为： T_f＝Buffer_max/V_data     (公式1) 计算节点转发数据时最大可能等待时间T_awake，并与T_f进行比较，如满足下面公式，则该节点为数据爆发型节点： T_f<T_cycle‑T_awake     (公式2) 在公式1和公式2中，T_awake＝T_cycle·R_on，Buffer_max为节点自身缓存大小，V_data为节点自身数据产生速率，T_cycle为休眠周期，T_awake为节点在每一个周期的工作时间长度，R_on为节点在休眠周期的工作时间与休眠周期的比值； 步骤三，经过步骤二的判断，非数据爆发型节点直接进入休眠调度模式，数据爆发型节点计算出所需要协调的节点个数； 步骤四，数据爆发型节点向其邻居节点发送消息，令所有邻居节点保持射频模块开启，进入同步模式，并创建环搜索请求包进行广播； 数据爆发型节点的邻居节点响应环搜索请求包，并创建自愈环寻找包进行广播，寻找适合被协调的候选节点，在该过程中，数据爆发型节点保持对无线信道的侦听，并记录找到的自愈环； 步骤五，数据爆发型节点选择数据源拥塞概率最低的一个自愈环，修改所有环成员的休眠时间，创建节点调度表，并将修改后的结果封装成环申请包进行广播； 步骤六，候选节点接收到环申请包后，若没有发现自己的ID出现在节点调度表中，则退出同步模式，进入休眠调度模式；否则，候选节点存储该节点调度表，按节点调度表修改自己的本地时钟，并向数据爆发型节点返回确认包之后退 出同步模式，进入休眠调度模式； 步骤七，数据爆发型节点接收所有环成员的确认包后，退出同步模式，进入休眠调度模式。