專利名稱：基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由建立方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳感器與通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由建 立方法及裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著微電子技術(shù)、微電子機械系統(tǒng)(MEMS，Micro-Electro-Mechanical Systems)技術(shù)及無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，集感知與無線通信功能于一身的低功耗無線傳 感器的設(shè)計與應(yīng)用成為現(xiàn)實，由此應(yīng)運而生的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在醫(yī)療、公共安全、軍事及環(huán) 境監(jiān)控等方面有著巨大的應(yīng)用前景。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，一般包含有兩種類型的節(jié)點，一種為無線傳感器節(jié)點 (Sensor Node)，此節(jié)點上配備有各種類型的傳感器，通過這些傳感器對周圍環(huán)境進行探測 和感知；另一種為匯聚節(jié)點(Sink Node)，該匯聚節(jié)點具有與預(yù)設(shè)的附近一定范圍內(nèi)的傳感 器節(jié)點建立通信關(guān)系，并收集與該匯聚節(jié)點建立了通信關(guān)系的傳感器節(jié)點提供的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù) 的功能。匯聚節(jié)點通常都配備兩個以上的網(wǎng)絡(luò)接口，其中一個接口為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)接口， 匯聚節(jié)點通過該無線傳感器網(wǎng)絡(luò)接口與無線傳感器節(jié)點進行通信，而另一個接口為無線通 信網(wǎng)絡(luò)接口，匯聚節(jié)點通過該無線通信網(wǎng)絡(luò)接口接入無線通信網(wǎng)絡(luò)中。匯聚節(jié)點又分為固定匯聚節(jié)點(FSN:Fixed Sink Node)與移動匯聚節(jié)點(MSN Mobile Sink Node)，如文獻“一種移動終端輔助的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)信息獲取方法”(專利 申請?zhí)?00810060069. 中所述，在只具有FSN的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，存在著FSN附近 節(jié)點能量消耗快、網(wǎng)絡(luò)連通性容易受到破壞及網(wǎng)絡(luò)吞吐量難以提高的問題，相對而言，MSN 則具有能夠?qū)崿F(xiàn)均勻網(wǎng)絡(luò)負載分布、能量重復(fù)補充等優(yōu)點，特別是當以移動終端(Mobile Terminal :MT)作為MSN時，還可以有助于利用市場上大量存在的商用移動終端有效地降低 傳感器網(wǎng)絡(luò)部署代價，此外，利用無所不在的MT，還可以大大延長網(wǎng)絡(luò)生命、提高網(wǎng)絡(luò)性能， 而FSN和MSN共存的具有混合匯聚節(jié)點的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)則具有較強的抗破壞能力，且能 夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)負載均衡、增大網(wǎng)絡(luò)容量、降低數(shù)據(jù)傳輸時延等，是當前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的 熱點問題之一。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種多跳方式通信的網(wǎng)絡(luò)，它通過路由算法以多跳的方式進行 信息傳遞，路由算法在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有非常重要的作用，它對節(jié)點的能耗、網(wǎng)絡(luò)壽命及 通信質(zhì)量起著關(guān)鍵的作用，在現(xiàn)有技術(shù)中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法已經(jīng)得到了廣泛的研 究，如著名的擴散算法、聚集型路由算法、基于梯度的路由算法、基于跳數(shù)的路由算法等，上 述算法在具有FSN的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中得到了成熟地應(yīng)用，然而，在具有MSN的無線傳感器 網(wǎng)絡(luò)中，MSN往往是在不斷地移動，同時，能夠與MSN實現(xiàn)通信的無線傳感器節(jié)點也會不斷 變化，針對不斷移動著的MSN，采用現(xiàn)有技術(shù)提供的上述路由建立方法，無法實時獲得MSN 當前所處區(qū)域的相關(guān)信息，因此可能會出現(xiàn)在路由建立成功前或者路由剛建立好，MSN當前 卻已移動到了一個新的區(qū)域，從而此時按照建立的路由進行數(shù)據(jù)傳輸就無法路由到達MSN 的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由建立方法與裝置，用以解決采 用現(xiàn)有技術(shù)提供的路由建立方法，由于無法實時獲得MSN當前所處區(qū)域的相關(guān)信息，因此 可能會出現(xiàn)在路由建立成功前或者路由剛建立好，MSN當前卻已移動到了一個新的區(qū)域，從 而此時按照建立的路由進行數(shù)據(jù)傳輸就無法路由到達MSN的問題。本發(fā)明實施例采用以下技術(shù)方案一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由建立方法，包括確定移動終端當前檢測到的信 號強度大于預(yù)設(shè)強度閾值的信號所對應(yīng)的第一無線傳感器節(jié)點；根據(jù)所述第一無線傳感器 節(jié)點以及所述移動終端所在的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當前的網(wǎng)絡(luò)拓撲信息，確定當前能夠與所述 移動終端建立路由的第二無線傳感器節(jié)點；建立所述移動終端與所述第二無線傳感器節(jié)點 之間的路由。較佳地，根據(jù)所述第一無線傳感器節(jié)點以及所述網(wǎng)絡(luò)拓撲信息，確定所述第二無 線傳感器節(jié)點具體為根據(jù)所述第一無線傳感器節(jié)點、預(yù)先設(shè)置的通信跳數(shù)信息以及所述 網(wǎng)絡(luò)拓撲信息，確定所述第二無線傳感器節(jié)點，其中，所述第二無線傳感器節(jié)點與所述移動 終端之間的最大通信跳數(shù)不大于所述通信跳數(shù)信息所指示的通信跳數(shù)。較佳地，根據(jù)所述第一無線傳感器節(jié)點、預(yù)先設(shè)置的通信跳數(shù)信息以及所述網(wǎng)絡(luò) 拓撲信息，確定所述第二無線傳感器節(jié)點具體包括將第一無線傳感器節(jié)點確定為與所述 移動終端之間的通信跳數(shù)為一跳的第一類無線傳感器節(jié)點；根據(jù)所述通信跳數(shù)信息以及所 述第一類無線傳感器節(jié)點，從所述網(wǎng)絡(luò)拓撲信息中包含的無線傳感器節(jié)點標識中選取第二 類無線傳感器節(jié)點標識，所述第二類無線傳感節(jié)點、所述第一類無線傳感器節(jié)點與所述移 動終端之間最大的通信跳數(shù)不大于所述通信跳數(shù)信息所指示的通信跳數(shù)；將所述第一類無 線傳感器節(jié)點以及所述第二類無線傳感器節(jié)點確定為所述第二無線傳感器節(jié)點。較佳地，上述方法還包括按照預(yù)先設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表設(shè)置方式，將所述第一 類、第二類無線傳感器節(jié)點的標識分別設(shè)置到網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表中。較佳地，上述方法中，可以根據(jù)所述移動終端的負載能力和/或移動速度，設(shè)置所 述通信跳數(shù)信息。一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由建立裝置，包括第一確定單元，用于確定移動終 端當前檢測到的信號強度大于預(yù)設(shè)強度閾值的信號所對應(yīng)的第一無線傳感器節(jié)點；第二確 定單元，用于根據(jù)第一確定單元確定的所述第一無線傳感器節(jié)點以及所述移動終端所在的 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當前的網(wǎng)絡(luò)拓撲信息，確定當前能夠與所述移動終端建立路由的第二無線 傳感器節(jié)點；路由建立單元，用于建立所述移動終端與第二確定單元確定的所述第二無線 傳感器節(jié)點之間的路由。本發(fā)明實施例通過確定移動終端當前檢測到的信號強度大于預(yù)設(shè)強度閾值的信 號所對應(yīng)的第一無線傳感器節(jié)點，從而可以獲知移動終端當前所在位置附近的無線傳感器 節(jié)點，后續(xù)根據(jù)該確定的第一無線傳感器節(jié)點以及移動終端所在的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當前的 網(wǎng)絡(luò)拓撲信息，就可以確定當前能夠與移動終端建立路由的第二無線傳感器節(jié)點，并建立 起移動終端與確定的能夠與移動終端建立路由的第二無線傳感器節(jié)點之間的路由，由于本 發(fā)明實施例提供的該方案在建立移動終端與無線傳感器節(jié)點之間的路由時，會依據(jù)移動終端在當前移動到的位置所檢測到的位于移動終端附近的無線傳感器節(jié)點來建立路由，從而 不會出現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中存在的在路由建立成功前或者路由剛建立好，MSN當前卻已移動到了 一個新的區(qū)域，從而此時按照建立的路由進行數(shù)據(jù)傳輸就無法路由到達MSN的問題。


圖1為本發(fā)明實施例提供的一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由建立方法的具體流 程示意圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的方案以具有混合匯聚節(jié)點的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)為應(yīng)用 環(huán)境的示意圖；圖3a為本發(fā)明實施例提供路由建立方法在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的具體應(yīng)用流程示 意圖；圖北為本發(fā)明實施例中固定匯聚節(jié)點與其周圍的無線傳感器節(jié)點建立通信關(guān)系 的示意圖；圖3c為本發(fā)明實施例中所采用的網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表示意圖；圖3d為本發(fā)明實施例中信跳數(shù)信息指示的通信跳數(shù)為6時生成的新的網(wǎng)絡(luò)拓撲 矩陣表示意圖；圖3e為本發(fā)明實施例中信跳數(shù)信息指示的通信跳數(shù)為3時生成的新的網(wǎng)絡(luò)拓撲 矩陣表示意圖；圖3f為本發(fā)明實施例中設(shè)定路由跳數(shù)為6時，以作為MSN的移動終端為中心建立 的路由示意圖；圖3g為本發(fā)明實施例中設(shè)定路由跳數(shù)為3時，以作為MSN的移動終端為中心建立 的路由示意圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由建立裝置的具體結(jié) 構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例提供一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由建立方案，該方案在建立移動 終端與無線傳感器節(jié)點之間的路由時，會依據(jù)移動終端在當前移動到的位置所檢測到的位 于移動終端附近的無線傳感器節(jié)點來建立路由，從而不會出現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中存在的在路由建 立成功前或者路由剛建立好，MSN當前卻已移動到了一個新的區(qū)域，從而此時按照建立的路 由進行數(shù)據(jù)傳輸就無法路由到達MSN的問題。下面結(jié)合各個附圖對本發(fā)明實施例技術(shù)方案的主要實現(xiàn)原理具體實施方式
及其 對應(yīng)能夠達到的有益效果進行詳細的闡述。本發(fā)明實施例首先提供一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由建立方法，該方法的具體 實現(xiàn)流程圖如圖1所示，包括以下步驟步驟11，確定移動終端當前檢測到的信號強度大于預(yù)設(shè)強度閾值的信號所對應(yīng)的 第一無線傳感器節(jié)點，由于移動終端一般處于從無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的一個區(qū)域移動到另一 個區(qū)域的狀態(tài)，因此，本發(fā)明實施例中，為了獲知當前位于移動終端附近的無線傳感器節(jié)點 的相關(guān)信息，需要對移動終端當前接收到的來自無線傳感器的信號進行檢測，并通過比較檢測到的信號強度與預(yù)設(shè)的信號強度閾值，確定出信號強度大于預(yù)設(shè)強度閾值的信號所對 應(yīng)的無線傳感器節(jié)點，為了便于描述，將本步驟中確定出的無線傳感器節(jié)點稱為第一無線 傳感器節(jié)點，一般地，第一無線傳感器節(jié)點有多個，但第一無線傳感器節(jié)點的個數(shù)可以通過 對強度閾值的調(diào)整來進行控制；步驟12，根據(jù)第一無線傳感器節(jié)點以及移動終端所在的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當前的網(wǎng) 絡(luò)拓撲信息，確定當前能夠與移動終端建立路由的第二無線傳感器節(jié)點，在本步驟12中， 除了可以根據(jù)第一無線傳感器節(jié)點以及移動終端所在的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當前的網(wǎng)絡(luò)拓撲 信息，來確定能夠與移動終端建立路由的第二無線傳感器節(jié)點外，還可以根據(jù)第一無線傳 感器節(jié)點、預(yù)先設(shè)置的通信跳數(shù)信息以及上述網(wǎng)絡(luò)拓撲信息，來確定第二無線傳感器節(jié)點， 其中，能夠與移動終端建立路由的第二無線傳感器節(jié)點與移動終端之間的最大通信跳數(shù)不 大于通信跳數(shù)信息所指示的通信跳數(shù)，而預(yù)先設(shè)置的通信跳數(shù)信息則可以但不限于根據(jù)移 動終端的移動速度和/負載能力來設(shè)置，或者可以根據(jù)預(yù)設(shè)的固定值(比如可以將跳數(shù)值 設(shè)為固定值3或5等等)進行設(shè)置；步驟13，基于確定的能夠與該移動終端建立路由的第二無線傳感器節(jié)點，建立移 動終端與第二無線傳感器節(jié)點之間的路由。針對在上述步驟12，需要說明的是，根據(jù)第一無線傳感器節(jié)點、預(yù)先設(shè)置的通信跳 數(shù)信息以及網(wǎng)絡(luò)拓撲信息，確定當前能夠與移動終端建立路由的第二無線傳感器節(jié)點可以 但不限于采用下述方式首先，將第一無線傳感器節(jié)點確定為與移動終端之間的通信跳數(shù)為一跳的第一類 無線傳感器節(jié)點；然后，根據(jù)通信跳數(shù)信息以及第一類無線傳感器節(jié)點，從網(wǎng)絡(luò)拓撲信息中 包含的無線傳感器節(jié)點標識中選取第二類無線傳感器節(jié)點標識，從而將第一類無線傳感器 節(jié)點和第二類無線傳感器節(jié)點確定為第二無線傳感器節(jié)點，其中，第二類無線傳感器節(jié)點、 第一類無線傳感器節(jié)點與移動終端之間最大的通信跳數(shù)需要滿足不大于通信跳數(shù)信息所 指示的通信跳數(shù)這一條件。此外，為了能區(qū)分第一類、第二類無線傳感器節(jié)點與移動終端之間建立路由時分 別與移動終端之間的通信跳數(shù)，上述步驟12還可以進一步包括按照預(yù)先設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)拓撲 矩陣表設(shè)置方式，將第一類、第二類無線傳感器節(jié)點的標識分別設(shè)置到網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表中， 根據(jù)該網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表，就可以查詢得到第一類、第二類無線傳感器節(jié)點與移動終端之間 建立路由時的通信跳數(shù)，該網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表的具體格式將在以下的一個具體實施例中進行 介紹，在此不再贅述。由本發(fā)明實施例提供的上述方法可知，即使作為MSN的移動終端一直處于移動狀 態(tài)，但由于在建立移動終端與無線傳感器節(jié)點之間的路由時，會依據(jù)移動終端在當前移動 到的位置所檢測到的位于移動終端附近的無線傳感器節(jié)點來建立路由，從而針對移動終端 當前移動到的新的區(qū)域的情況，按照本發(fā)明實施例提供的該方法可以建立起移動終端與當 前位于移動終端附近的無線傳感器節(jié)點之間的路由，實現(xiàn)后續(xù)數(shù)據(jù)傳輸能夠正確路由到達 移動終端。以下以本發(fā)明實施例提供的路由建立方案在具有混合匯聚節(jié)點的無線傳感器網(wǎng) 絡(luò)中的應(yīng)用為例，具體說明本發(fā)明實施例提供的該方案的具體實施過程，該無線傳感器網(wǎng) 絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，包括無線傳感器節(jié)點、固定匯聚節(jié)點、移動終端(在本實施例中，移動終端被作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的移動匯聚節(jié)點，因此移動終端需要與其附近的無 線傳感器節(jié)點建立路由)、移動通信網(wǎng)絡(luò)基站及移動通信網(wǎng)絡(luò)。上述具有混合匯聚節(jié)點的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，無線傳感器節(jié)點上配備有各種類型 的傳感器，負責對周圍環(huán)境的探測與感知，并且無線傳感器節(jié)點可以通過一跳或者多跳的 方式與固定匯聚節(jié)點或者作為移動匯聚節(jié)點的移動終端進行通信；固定匯聚節(jié)點能夠與 周圍的傳感器節(jié)點建立通信關(guān)系，將無線傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)進行匯聚并上傳給移動通信 網(wǎng)絡(luò)，并且，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓撲信息也可以是由該固定匯聚節(jié)點獲得并上報給基 站的；本發(fā)明實施例中的移動終端可以是多種類型的移動終端，包括各種類型的可以攜帶 的PDA、移動電話，或者其它任何能夠與移動通信網(wǎng)絡(luò)進行信息的交互的移動終端，在本發(fā) 明實施例中，移動終端滿足無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，因此，在移動終端作為無線傳感器網(wǎng) 絡(luò)的移動匯聚節(jié)點時，具有能夠與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的無線傳感器節(jié)點建立通信路由的能 力；本發(fā)明實施例中的移動通信網(wǎng)絡(luò)可以是GSM、IS-95等2G網(wǎng)絡(luò)，也可以是TD-SCDMA、 WCDMA、CDMA2000、WiMAX等3G網(wǎng)絡(luò)或其它如WIFI、LTE、4G等能夠提供無線通信服務(wù)的移動 通信網(wǎng)絡(luò)，移動通信網(wǎng)絡(luò)還包含了為滿足移動終端進行無線通信所必需的設(shè)備，其中包括 基站、服務(wù)器等節(jié)點。請參照圖3a，為本發(fā)明實施例提供的路由建立方案在如圖2所示的無線傳感器網(wǎng) 絡(luò)中的具體應(yīng)用流程示意圖，該流程包括以下步驟步驟31，固定匯聚節(jié)點與其周圍的無線傳感器節(jié)點建立通信關(guān)系，并由固定匯聚 節(jié)點將無線傳感網(wǎng)絡(luò)拓撲信息發(fā)送給移動通信網(wǎng)絡(luò)的基站，固定匯聚節(jié)點對網(wǎng)絡(luò)拓撲信息 可以進行定時更新，以保持基站具有最新的網(wǎng)絡(luò)拓撲信息，固定匯聚節(jié)點與其周圍的無線 傳感器節(jié)點建立通信關(guān)系的示意圖如圖北所示，其中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓撲的建立方式與 專利申請?zhí)枮?00610111313. X的文獻《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由建立方法及其裝置》中所述的 網(wǎng)絡(luò)拓撲建立方式相同，根據(jù)該文獻的記載，可以用一個對稱矩陣(又稱為網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣) 來描述網(wǎng)絡(luò)拓撲信息，該矩陣中包括固定匯聚節(jié)點及各傳感器節(jié)點間通信鏈路質(zhì)量和各傳 感器節(jié)點的能量狀態(tài)信息，節(jié)點之間的通信鏈路質(zhì)量劃分為三個等級“優(yōu)”、“中”、“差”，其 中，通信鏈路質(zhì)量為“優(yōu)”是指可以建立正常通信，“中”是指可以檢測到信號但難以建立正 常通信，“差”則是指檢測不到信號因而無法進行正常通信，在本發(fā)明實施例中，假設(shè)按照上 述文獻提供的方法建立的網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表如圖3c所示，針對該矩陣，由于只有在鏈路通信 質(zhì)量為“優(yōu)”時才能夠建立正常通信，因此在圖3c中只將鏈路質(zhì)量為“優(yōu)”的鏈路標識了出 來而省略了其它兩種鏈路質(zhì)量的情況，比如，如圖3c所示的矩陣，Efsn為固定匯聚節(jié)點的標 識，4為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中各無線傳感器節(jié)點的標識，其中，η為無線傳感器節(jié)點的序號，在 本發(fā)明實施例中，η的取值范圍為[1，15]，根據(jù)對該矩陣的查詢可知，標識為Efsn的固定匯 聚節(jié)點與標識為E1的無線傳感器節(jié)點之間的通信鏈路質(zhì)量為“優(yōu)”，類似的，還可以查詢到 標識為Efsn的固定匯聚節(jié)點與標識為氏的無線傳感器節(jié)點之間的通信鏈路質(zhì)量為“優(yōu)”，標 識為Ep氏的無線傳感器節(jié)點之間的通信鏈路質(zhì)量也為“優(yōu)”；步驟32，當作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MSN的移動終端進入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)區(qū)域時，移 動終端偵聽自身周圍的無線傳感器節(jié)點信號強度，識別并接收與自身通信鏈路質(zhì)量為“優(yōu)” 的無線傳感器節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)包，然后從接收到的數(shù)據(jù)包中讀出這些無線傳感器節(jié)點的ID 號，在本發(fā)明實施例中，假設(shè)作為MSN的該移動終端讀出周圍信號強度為“優(yōu)”的傳感器節(jié)點 ID 號為 En、E12、E13 ；步驟33，移動終端向移動通信網(wǎng)絡(luò)中的基站發(fā)送請求下發(fā)網(wǎng)絡(luò)拓撲信息的消息， 并在請求時將步驟32中讀出的ID號(En、E12、E13)上傳給基站，同時，移動終端還可以根據(jù) 自身的移動速度和/或負載能力等，設(shè)定自身與無線傳感器節(jié)點建立通信時的通信跳數(shù)信 息，并將該設(shè)定的通信跳數(shù)信息同時上傳給基站，在本發(fā)明實施例中，基站也可以按照一定 的預(yù)設(shè)規(guī)則設(shè)定移動終端通信的跳數(shù)，但由于移動終端與無線傳感器節(jié)點建立的通信跳數(shù) 主要受制于移動終端的移動速度或負載能力，從而由移動終端根據(jù)自身的移動速度和/或 負載能力等設(shè)定通信跳數(shù)信息更加準確，雖然基站能夠根據(jù)移動終端上報的與移動速度和 /負載能力等相關(guān)的數(shù)據(jù)來設(shè)置通信跳數(shù)信息，但由移動終端自身設(shè)置通信跳數(shù)信息更能 節(jié)約上報上述數(shù)據(jù)時所花費的通信資源；步驟34，移動通信網(wǎng)絡(luò)中的基站收到移動終端發(fā)送來的請求后，根據(jù)移動終端上 傳的ID號以及固定匯聚節(jié)點提供的網(wǎng)絡(luò)拓撲信息，生成新的以作為MSN的移動終端為中心 的網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表，具體生成過程為基站將移動終端的標識Emsn設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表 中對角線上的第一個元素所在位置，即第1行第1列的位置，并將移動終端上傳的3個ID 號En、E12, E13依次設(shè)置在對角線上的第2 4個元素所在位置，如圖3d或如所示，然后， 基站查詢圖3c所示的無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表，確定與移動終端上傳的ID號對 應(yīng)的無線傳感器節(jié)點之間的通信鏈路質(zhì)量為“優(yōu)”的無線傳感器節(jié)點的ID號(如果確定的 ID號中有重復(fù)出現(xiàn)的ID號，則只需保留一個該ID號)，并將確定的ID號依次設(shè)置在如圖3d或如所示的網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表對角線上的第5個元素至 第m個元素所在的位置，這樣就生成了新的以MSN為中心的網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表，進一步地，若 移動終端上傳了通信跳數(shù)信息，并且該通信跳數(shù)信息指示通信跳數(shù)為Y，則要求上述生成的 以MSN為中心的網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表中確定的無線傳感器節(jié)點與MSN之間的通信跳數(shù)不能超過 Y，在本發(fā)明實施例中，假設(shè)移動終端上傳了通信跳數(shù)信息，且該通信跳數(shù)信息指示的通信 跳數(shù)為6，則生成的新的網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表如圖3d所示，而若通信跳數(shù)信息指示的通信跳數(shù) 為3，則生成的新的網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表如圖!Be所示；步驟35，基站將步驟34中生成的新的以MSN為中心建立的網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表發(fā)送 給移動終端，移動終端按照專利申請?zhí)枮?00610111313. X的文獻《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由建 立方法及其裝置》中記載的路由建立方法，建立以移動終端為樹根的樹狀路由，請參照圖3f 和4g，該圖3f為設(shè)定路由跳數(shù)為6時，以作為MSN的移動終端為中心建立的路由示意圖， 而圖3g則為設(shè)定路由跳數(shù)為3時，以作為MSN的移動終端為中心建立的路由示意圖，這里 要說明的是，若一個無線傳感器節(jié)點4可以與兩個以上的無線傳感器節(jié)點同時建立同一層 次的路由，則該無線傳感器節(jié)點& 一般具有較大的負載能力，比如圖3f中的E12，以及圖3g 中的&等都為具有較大負載能力的無線傳感器節(jié)點，在本發(fā)明實施例中，由于可以通過根 據(jù)移動終端的移動速度和/或負載能力設(shè)置通信跳數(shù)信息，來限制移動終端與無線傳感器 節(jié)點之間建立的通信跳數(shù)，從而本發(fā)明實施例提供的方案可以較好地控制與MSN建立路由 的無線傳感器節(jié)點的個數(shù)，實現(xiàn)在移動終端移動速度較快時，可以將與移動終端建立路由 的無線傳感器節(jié)點控制在距離移動終端較近的一個小范圍內(nèi)，以使得移動終端所連接的最 后一跳無線傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)能及時傳送給作為MSN的該移動終端，減小數(shù)據(jù)傳送中的延 遲；
步驟36，移動終端在與基站下發(fā)的網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表中的無線傳感器標識對應(yīng)的無 線傳感器建立路由后，還將移動終端根據(jù)該網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表生成的路由表發(fā)送給與移動終 端建立起路由的無線傳感器節(jié)點，從而使得無線傳感器節(jié)點能夠按照接收到的路由，將數(shù) 據(jù)上傳給移動終端。需要說明的是，在上述具體實施方式
中，也可以直接由基站根據(jù)步驟34中生成新 的網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表，生成以移動終端為樹根的樹狀路由，并將該樹狀路由表下發(fā)給請求的 移動終端；或者，基站還可以將固定匯聚節(jié)點上報的網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表直接發(fā)送給移動終端， 并由移動終端采用如步驟34的操作，生成新的以移動終端為中心的網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表。在本發(fā)明實施例中，固定匯聚節(jié)點發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)拓撲信息可以保存在基站包含的某 一網(wǎng)元或者后臺服務(wù)平臺，在移動終端請求發(fā)送該網(wǎng)絡(luò)拓撲信息時，再由該網(wǎng)元或者服務(wù) 平臺根據(jù)該網(wǎng)絡(luò)拓撲信息和移動終端上報的無線傳感器節(jié)點的ID號生成新的網(wǎng)絡(luò)拓撲矩 陣表，并發(fā)送給移動終端。另外，本發(fā)明實施例提供的方案還可以應(yīng)用于匯聚節(jié)點均為MSN的無線傳感器網(wǎng) 絡(luò)，在這種網(wǎng)絡(luò)下，雖然沒有FSN，但仍然可以由MSN將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓撲信息上傳給移 動通信網(wǎng)絡(luò)的基站。進一步地，本發(fā)明實施例提供的路由建立方案中，還可以是在作為MSN的移動終 端向基站請求獲得無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓撲信息時，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中用于上報網(wǎng)絡(luò)拓撲信息 的FSN或MSN才將此時的網(wǎng)絡(luò)拓撲信息上傳給基站，或者，移動終端還可以直接向無線傳感 器網(wǎng)絡(luò)中的FSN或MSN請求無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓撲信息，而后續(xù)FSN或MSN會直接將當前的 網(wǎng)絡(luò)拓撲信息提供給移動終端，而無須由基站將網(wǎng)絡(luò)拓撲信息轉(zhuǎn)發(fā)給移動終端，從而對系 統(tǒng)資源的消耗較小。相應(yīng)地，本發(fā)明實施例還提供一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由建立裝置，該裝置 的具體結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示，包括以下功能單元第一確定單元41，用于確定移動終端當前檢測到的信號強度大于預(yù)設(shè)強度閾值的 信號所對應(yīng)的第一無線傳感器節(jié)點；第二確定單元42，用于根據(jù)第一確定單元41確定的第一無線傳感器節(jié)點以及移 動終端所在的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當前的網(wǎng)絡(luò)拓撲信息，確定當前能夠與移動終端建立路由的 第二無線傳感器節(jié)點；路由建立單元43，用于建立移動終端與第二確定單元42確定的第二無線傳感器 節(jié)點之間的路由。較佳地，針對第二確定單元42功能的一種實現(xiàn)方式，可以將第二確定單元42進一 步劃分為獲得模塊421，用于獲得無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當前的網(wǎng)絡(luò)拓撲信息；確定模塊422，用 于根據(jù)預(yù)先設(shè)置的通信跳數(shù)信息、第一確定單元41確定的第一無線傳感器節(jié)點以及獲得 模塊421獲得的網(wǎng)絡(luò)拓撲信息，確定當前能夠與移動終端建立路由的無線傳感器節(jié)點，其 中，能夠與移動終端建立路由的無線傳感器節(jié)點與移動終端之間的最大通信跳數(shù)不大于通 信跳數(shù)信息所指示的通信跳數(shù)。為了對通信跳數(shù)信息進行設(shè)置，本發(fā)明實施例提供的該裝 置還可以進一步包括設(shè)置單元44，用于根據(jù)移動終端的負載能力和/或移動速度，設(shè)置通 信跳數(shù)信息。進一步地，本發(fā)明實施例中還可以將確定模塊422進一步劃分為第一類節(jié)點確定子模塊，用于將第一無線傳感器節(jié)點確定為與移動終端之間的通信跳數(shù)為一跳的第一類 無線傳感器節(jié)點；第二類節(jié)點選取子模塊，用于根據(jù)通信跳數(shù)信息以及第一類節(jié)點確定子 模塊確定的第一類無線傳感器節(jié)點，從無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓撲信息中包含的無線傳感器節(jié)點 標識中選取第二類無線傳感器節(jié)點標識，其中，第二類無線傳感節(jié)點、第一類無線傳感器節(jié) 點與移動終端之間最大的通信跳數(shù)不大于所述通信跳數(shù)信息所指示的通信跳數(shù)；確定子 模塊，用于將第一類無線傳感器節(jié)點以及第二類無線傳感器節(jié)點確定為第二無線傳感器節(jié) 點ο此外，確定模塊還可以包括設(shè)置子模塊，用于按照預(yù)先設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表設(shè) 置方式，將第一類、第二類無線傳感器節(jié)點的標識分別設(shè)置到網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表中。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍 之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由建立方法，其特征在于，包括確定移動終端當前檢測到的信號強度大于預(yù)設(shè)強度閾值的信號所對應(yīng)的第一無線傳 感器節(jié)點；根據(jù)所述第一無線傳感器節(jié)點以及所述移動終端所在的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當前的網(wǎng)絡(luò) 拓撲信息，確定當前能夠與所述移動終端建立路由的第二無線傳感器節(jié)點；建立所述移動終端與所述第二無線傳感器節(jié)點之間的路由。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述第一無線傳感器節(jié)點以及所述網(wǎng) 絡(luò)拓撲信息，確定所述第二無線傳感器節(jié)點具體為根據(jù)所述第一無線傳感器節(jié)點、預(yù)先設(shè)置的通信跳數(shù)信息以及所述網(wǎng)絡(luò)拓撲信息，確 定所述第二無線傳感器節(jié)點，其中，所述第二無線傳感器節(jié)點與所述移動終端之間的最大 通信跳數(shù)不大于所述通信跳數(shù)信息所指示的通信跳數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述第一無線傳感器節(jié)點、預(yù)先設(shè)置的 通信跳數(shù)信息以及所述網(wǎng)絡(luò)拓撲信息，確定所述第二無線傳感器節(jié)點具體包括將第一無線傳感器節(jié)點確定為與所述移動終端之間的通信跳數(shù)為一跳的第一類無線 傳感器節(jié)點；根據(jù)所述通信跳數(shù)信息以及所述第一類無線傳感器節(jié)點，從所述網(wǎng)絡(luò)拓撲信息中包含 的無線傳感器節(jié)點標識中選取第二類無線傳感器節(jié)點標識，所述第二類無線傳感節(jié)點、所 述第一類無線傳感器節(jié)點與所述移動終端之間最大的通信跳數(shù)不大于所述通信跳數(shù)信息 所指示的通信跳數(shù)；將所述第一類無線傳感器節(jié)點以及所述第二類無線傳感器節(jié)點確定為所述第二無線 傳感器節(jié)點。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，還包括按照預(yù)先設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表設(shè)置方式，將所述第一類、第二類無線傳感器節(jié)點的 標識分別設(shè)置到網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表中。
5.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述移動終端的負載能力和/或移 動速度，設(shè)置所述通信跳數(shù)信息。
6.一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由建立裝置，其特征在于，包括第一確定單元，用于確定移動終端當前檢測到的信號強度大于預(yù)設(shè)強度閾值的信號所 對應(yīng)的第一無線傳感器節(jié)點；第二確定單元，用于根據(jù)第一確定單元確定的所述第一無線傳感器節(jié)點以及所述移動 終端所在的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當前的網(wǎng)絡(luò)拓撲信息，確定當前能夠與所述移動終端建立路由 的第二無線傳感器節(jié)點；路由建立單元，用于建立所述移動終端與第二確定單元確定的所述第二無線傳感器節(jié) 點之間的路由。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第二確定單元具體包括獲得模塊，用于獲得所述網(wǎng)絡(luò)當前的網(wǎng)絡(luò)拓撲信息；確定模塊，用于根據(jù)預(yù)先設(shè)置的通信跳數(shù)信息、第一確定單元確定的第一無線傳感器 節(jié)點以及獲得模塊獲得的網(wǎng)絡(luò)拓撲信息，確定所述第二無線傳感器節(jié)點，其中，所述第二無 線傳感器節(jié)點與所述移動終端之間的最大通信跳數(shù)不大于所述通信跳數(shù)信息所指示的通信跳數(shù)。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述確定模塊具體包括第一類節(jié)點確定子模塊，用于將所述第一無線傳感器節(jié)點確定為與所述移動終端之間 的通信跳數(shù)為一跳的第一類無線傳感器節(jié)點；第二類節(jié)點選取子模塊，用于根據(jù)所述通信跳數(shù)信息以及第一類節(jié)點確定子模塊確定 的第一類無線傳感器節(jié)點，從所述網(wǎng)絡(luò)拓撲信息中包含的無線傳感器節(jié)點標識中選取第二 類無線傳感器節(jié)點標識，所述第二類無線傳感節(jié)點、所述第一類無線傳感器節(jié)點與所述移 動終端之間最大的通信跳數(shù)不大于所述通信跳數(shù)信息所指示的通信跳數(shù)；確定子模塊，用于將第一類節(jié)點確定子模塊確定的第一類無線傳感器節(jié)點與第二類節(jié) 點選取子模塊選取的第二類無線傳感器節(jié)點確定為第二無線傳感器節(jié)點。
9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述確定模塊還包括設(shè)置子模塊，用于按照預(yù)先設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表設(shè)置方式，將所述第一類、第二類無 線傳感器節(jié)點的標識分別設(shè)置到網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣表中。
10.如權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，還包括設(shè)置單元，用于根據(jù)所述移動終端的負載能力和/或移動速度，設(shè)置所述通信跳數(shù)信息ο
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由建立方法與裝置，用以解決采用現(xiàn)有技術(shù)提供的路由建立方法，由于無法實時獲得MSN當前所處區(qū)域的相關(guān)信息，因此可能會出現(xiàn)在路由建立成功前或者路由剛建立好，MSN當前卻已移動到了一個新的區(qū)域，從而此時按照建立的路由進行數(shù)據(jù)傳輸就無法路由到達MSN的問題，該方法包括確定移動終端當前檢測到的信號強度大于預(yù)設(shè)強度閾值的信號所對應(yīng)的第一無線傳感器節(jié)點；根據(jù)所述第一無線傳感器節(jié)點以及所述移動終端所在的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當前的網(wǎng)絡(luò)拓撲信息，確定當前能夠與所述移動終端建立路由的第二無線傳感器節(jié)點；建立所述移動終端與所述第二無線傳感器節(jié)點之間的路由。
文檔編號H04W40/02GK102056262SQ20091019846
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者李平 申請人:中國移動通信集團上海有限公司