移動(dòng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中鏈路質(zhì)量的測(cè)量方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種移動(dòng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中鏈路質(zhì)量的測(cè)量方法，所述方法包括以下步驟：S1、基于移動(dòng)基站及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，建立有向圖；S2、根據(jù)數(shù)據(jù)包標(biāo)記的方法，計(jì)算所述有向圖的路徑丟包率；S3、根據(jù)所述有向圖的路徑丟包率，計(jì)算所述有向圖的鏈路丟包率。本發(fā)明通過(guò)利用移動(dòng)基站接收到的數(shù)據(jù)包的信息，進(jìn)而測(cè)量傳送路徑的鏈路質(zhì)量，從而達(dá)到高效、低能耗的進(jìn)行鏈路質(zhì)量測(cè)量的目的。
【專利說(shuō)明】移動(dòng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中鏈路質(zhì)量的測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)與傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，特別涉及一種移動(dòng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中鏈路質(zhì)量的測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，無(wú)線傳感器領(lǐng)域的科技進(jìn)展已經(jīng)使得無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在規(guī)?；瘧?yīng)用方面取得了重大突破。國(guó)內(nèi)外的研究人員已經(jīng)利用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在火山爆發(fā)監(jiān)測(cè)、物種遷移、森林大火預(yù)防等領(lǐng)域取得了諸多進(jìn)展；然而，這些系統(tǒng)通常需要在有限的能量供應(yīng)下持久的運(yùn)行較長(zhǎng)的時(shí)間，于是能量成為了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)性能的一個(gè)重大瓶頸，為了解決這一問(wèn)題，業(yè)內(nèi)人士提出了一種有效的方案，即給護(hù)林員配備一臺(tái)移動(dòng)終端以避免數(shù)據(jù)包多跳傳輸帶來(lái)的能量消耗，大幅度提升網(wǎng)絡(luò)性能。
[0003]在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)管理的基礎(chǔ)架構(gòu)也是最重要的功能之一，網(wǎng)絡(luò)管理的基礎(chǔ)架構(gòu)就是對(duì)網(wǎng)絡(luò)中各條鏈路的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。若是發(fā)生嚴(yán)重丟包，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)可以迅速定位出是哪條鏈路故障而發(fā)生丟包，從而可以輔助網(wǎng)絡(luò)管理人員對(duì)網(wǎng)絡(luò)狀況進(jìn)行修復(fù)。網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量的測(cè)量結(jié)果，不僅可以定位較差的鏈路，還能為診斷工具提供有效信息，挖掘網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤的根本原因。
[0004]然而，基于移動(dòng)終端的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)給無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的鏈路測(cè)量帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。主要表現(xiàn)在:
[0005]I)在靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)的傳輸通常是基于一棵相對(duì)穩(wěn)定的路由樹(shù)，用于傳輸數(shù)據(jù)的鏈路相對(duì)較少。而在基于移動(dòng)基站的網(wǎng)絡(luò)中，路由樹(shù)需要根據(jù)基站的位置做出實(shí)時(shí)的更新，大量的鏈路都參與了路由樹(shù)的建立。目前已有的針對(duì)靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)的鏈路質(zhì)量測(cè)量方案，或者假設(shè)路由樹(shù)的結(jié)構(gòu)始終保持不變，或者假設(shè)路由樹(shù)的結(jié)構(gòu)在短時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定。這樣的假設(shè)，在移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)中是不成立的。因?yàn)槁酚蓸?shù)的結(jié)構(gòu)會(huì)頻繁變化，而由于基站的移動(dòng)性，也很難找到一個(gè)合適的時(shí)間段，使得期間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)保持固定。
[0006]2)部分已有的測(cè)量技術(shù)是采用主動(dòng)向網(wǎng)絡(luò)中注入探測(cè)包的方法來(lái)主動(dòng)收集鏈路狀況；這樣不僅會(huì)加重節(jié)點(diǎn)的負(fù)擔(dān)，增加不必要的能耗，而且會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)擁塞，使得原本丟包率就很高的鏈路其質(zhì)量變得更差，導(dǎo)致測(cè)量的結(jié)果也不準(zhǔn)確。由此可見(jiàn)，目前的鏈路質(zhì)量測(cè)量方案，在移動(dòng)基站存在的情況下會(huì)失效。
[0007]因此，現(xiàn)有技術(shù)確有改善的必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008](一)解決的技術(shù)問(wèn)題
[0009]本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種移動(dòng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中鏈路質(zhì)量的測(cè)量方法，不用向移動(dòng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)注入數(shù)據(jù)包，且能夠適應(yīng)任意的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以實(shí)時(shí)的進(jìn)行鏈路質(zhì)量的監(jiān)控和測(cè)量。
[0010](二)技術(shù)方案[0011]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0012]本發(fā)明提出了一種移動(dòng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中鏈路質(zhì)量的測(cè)量方法，所述方法包括以下步驟:
[0013]S1、基于移動(dòng)基站及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，建立有向圖；
[0014]S2、根據(jù)數(shù)據(jù)包標(biāo)記的方法，計(jì)算所述有向圖的路徑丟包率；
[0015]S3、根據(jù)所述有向圖的路徑丟包率，計(jì)算所述有向圖的鏈路丟包率。
[0016]優(yōu)選地，步驟SI還包括:當(dāng)所述移動(dòng)基站在所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)時(shí)，基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，重新建立有向圖。
[0017]優(yōu)選地，步驟S2中所述數(shù)據(jù)包標(biāo)記的方法為:
[0018]S21、對(duì)所述有向圖中傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)出的包括序列號(hào)域的數(shù)據(jù)包增加通過(guò)節(jié)點(diǎn)ID域和跳數(shù)域；其中，所述序列號(hào)域用于標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)包的編號(hào)，所述通過(guò)節(jié)點(diǎn)ID域用于記錄所述數(shù)據(jù)包通過(guò)節(jié)點(diǎn)的ID，所述跳數(shù)域用于記錄所述數(shù)據(jù)包的跳躍總數(shù)；
[0019]S22、當(dāng)傳感器節(jié)點(diǎn)A接收到傳感器節(jié)點(diǎn)B發(fā)送的當(dāng)前數(shù)據(jù)包時(shí),判斷所述當(dāng)前數(shù)據(jù)包的所述通過(guò)節(jié)點(diǎn)ID域是否被標(biāo)記過(guò)；若是，則所述傳感器節(jié)點(diǎn)A直接將所述當(dāng)前數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)；若否，則跳轉(zhuǎn)步驟S23 ；
[0020]S23、判斷所述傳感器節(jié)點(diǎn)A是否接收過(guò)所述傳感器節(jié)點(diǎn)B發(fā)送的數(shù)據(jù)包；
[0021]若否，則將所述當(dāng)前數(shù)據(jù)包的所述通過(guò)節(jié)點(diǎn)ID域設(shè)置為所述傳感器節(jié)點(diǎn)A的ID ;
[0022]若是，則跳轉(zhuǎn)步驟S24 ；
[0023]S24、判斷所述傳感器節(jié)點(diǎn)A接收到的所述傳感器節(jié)點(diǎn)B發(fā)送的上一數(shù)據(jù)包，是否滿足所述上一數(shù)據(jù)包的所述序列號(hào)域等于所述當(dāng)前數(shù)據(jù)包的所述序列號(hào)域與I的差值；
[0024]若滿足，則將所述當(dāng)前數(shù)據(jù)包的所述跳數(shù)域增加I ;
[0025]若不滿足，則將所述當(dāng)前數(shù)據(jù)包的所述通過(guò)節(jié)點(diǎn)ID域設(shè)置為所述傳感器節(jié)點(diǎn)A的ID0
[0026]優(yōu)選地，步驟S2中所述計(jì)算所述有向圖的路徑丟包率之前還包括:
[0027]當(dāng)所述移動(dòng)基站接收到預(yù)設(shè)數(shù)目數(shù)據(jù)包后，利用所述預(yù)設(shè)數(shù)目數(shù)據(jù)包的所述通過(guò)節(jié)點(diǎn)ID域確定所述預(yù)設(shè)數(shù)目數(shù)據(jù)包的傳送路徑；
[0028]記錄所述傳送路徑在丟包前所述移動(dòng)基站接收到的前一個(gè)數(shù)據(jù)包所述序列號(hào)域dl，和記錄丟包后所述移動(dòng)基站接收到的后一個(gè)數(shù)據(jù)包所述序列號(hào)域d2，則所述傳送路徑的數(shù)據(jù)包丟失量為d2-dl-l。
[0029]優(yōu)選地，步驟S2中所述計(jì)算所述有向圖的路徑丟包率為:所述傳送路徑的數(shù)據(jù)包丟失量，與所述傳送路徑的數(shù)據(jù)包丟失量與所述預(yù)設(shè)數(shù)目數(shù)據(jù)包和的比值。
[0030]優(yōu)選地,步驟S3具體包括:
[0031]S31、根據(jù)所述路徑與所述路徑中每條鏈路的關(guān)系，設(shè)置路由矩陣；
[0032]S32、根據(jù)所述路由矩陣和所述路徑丟包率，并根據(jù)以下公式計(jì)算鏈路丟包率；
[0033]所述公式為:Rm

XnXnXl — bmxi ；
[0034]bmX1 = (b1, b2,...，bm)T ;
[0035]bj = -log(1-Pi)；
[0036]xnX1 = (X1, x2, xn)T ;
[0037]ai = 1 — 2- Xi.[0038]其中，Rmxn為路由矩陣，Pi為路徑丟包率，a i為鏈路丟包率，Xnx1AmxPH xn、Xi均為中間變量。
[0039](三)有益效果
[0040]本發(fā)明通過(guò)提供一種移動(dòng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中鏈路質(zhì)量的測(cè)量方法，通過(guò)利用移動(dòng)基站接收到的數(shù)據(jù)包的信息，進(jìn)而測(cè)量傳送路徑的鏈路質(zhì)量，從而達(dá)到高效、低能耗的進(jìn)行鏈路質(zhì)量測(cè)量的目的。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0041]圖1是本發(fā)明提出的方法流程圖；
[0042]圖2是移動(dòng)基站與傳感器建立的路由樹(shù)不意圖；
[0043]圖3是鏈路變化后，移動(dòng)基站與傳感器建立的路由樹(shù)不意圖；
[0044]圖4是移動(dòng)基站移動(dòng)后與傳感器建立的路由樹(shù)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0046]本發(fā)明提出了一種移動(dòng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中鏈路質(zhì)量的測(cè)量方法，該方法對(duì)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)性具有良好的適應(yīng)能力，適用于任意的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；不向網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)注入數(shù)據(jù)包，從而不產(chǎn)生額外的網(wǎng)絡(luò)流量，也不對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行和鏈路質(zhì)量測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生干擾，能夠勝任在大規(guī)模無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的部署和運(yùn)行中長(zhǎng)期提供鏈路質(zhì)量的監(jiān)控測(cè)量；結(jié)果準(zhǔn)確性高，能夠?qū)崟r(shí)地進(jìn)行鏈路質(zhì)量監(jiān)控。該方法的核心內(nèi)容在于對(duì)基于移動(dòng)基站的無(wú)線傳感網(wǎng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，可以分析出在移動(dòng)基站存在的情況下，網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量彼此之間的相互影響情況，進(jìn)而來(lái)實(shí)施具體的鏈路測(cè)量。該方法流程圖如圖1所示，所述方法包括以下步驟:
[0047]S1、基于移動(dòng)基站及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，建立有向圖；
[0048]S2、根據(jù)數(shù)據(jù)包標(biāo)記的方法，計(jì)算所述有向圖的路徑丟包率；
[0049]S3、根據(jù)所述有向圖的路徑丟包率，計(jì)算所述有向圖的鏈路丟包率。
[0050]步驟SI具體包括:基于移動(dòng)基站的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以用一幅有向圖G=(V，E)來(lái)表示。其中V代表網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)集合，包括靜態(tài)的傳感器節(jié)點(diǎn)和移動(dòng)的基站節(jié)點(diǎn)兩類。靜態(tài)的傳感器節(jié)點(diǎn)被部署在目標(biāo)區(qū)域，周期性的采集環(huán)境數(shù)據(jù)，并且一旦被部署之后就無(wú)法移動(dòng)。靜態(tài)節(jié)點(diǎn)可以在低功耗的模式下運(yùn)行，它們時(shí)鐘不一定是同步的，因而它們的采樣周期可以不一致。另一方面，移動(dòng)的節(jié)點(diǎn)被移動(dòng)的用戶所攜帶，它們的作用是與周圍的靜態(tài)節(jié)點(diǎn)交互，收集靜態(tài)節(jié)點(diǎn)所采集到的數(shù)據(jù)。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的路徑既可以是預(yù)先設(shè)定好的，也可以是在數(shù)據(jù)收集的過(guò)程中根據(jù)收集的結(jié)果動(dòng)態(tài)調(diào)整得到。由于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)始終在運(yùn)動(dòng)，能與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信的靜態(tài)節(jié)點(diǎn)的集合也一直在變化。
[0051]有向圖G的邊集合E代表網(wǎng)絡(luò)中所有傳感器節(jié)點(diǎn)的鏈路。由于傳感網(wǎng)的鏈路可能是不對(duì)稱的，即節(jié)點(diǎn)A能夠發(fā)送數(shù)據(jù)包至B節(jié)點(diǎn)，但節(jié)點(diǎn)B無(wú)法發(fā)送數(shù)據(jù)包至A節(jié)點(diǎn)，因而集合E中的邊都是有向邊。鏈路既可能存在于一對(duì)靜態(tài)節(jié)點(diǎn)之間，也可能存在于靜態(tài)節(jié)點(diǎn)和動(dòng)態(tài)節(jié)點(diǎn)之間。
[0052]如圖2-4所示為例介紹網(wǎng)絡(luò)的基本模型。圖2展示了一個(gè)由8個(gè)靜態(tài)節(jié)點(diǎn)和I個(gè)動(dòng)態(tài)節(jié)點(diǎn)所組成的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。移動(dòng)基站正沿著虛線箭頭軌跡運(yùn)動(dòng)，當(dāng)前的位置是U。為了收集網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)，一棵以Su為根節(jié)點(diǎn)的路由樹(shù)Tu被建立起來(lái)。Tu由8條不同的鏈路組成。然而，由于無(wú)線信號(hào)易受干擾等原因，一段時(shí)間之后，節(jié)點(diǎn)E至節(jié)點(diǎn)G的鏈路失效，節(jié)點(diǎn)E轉(zhuǎn)而選擇節(jié)點(diǎn)H為其轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。同樣的，節(jié)點(diǎn)B至節(jié)點(diǎn)C的鏈路同樣失效，節(jié)點(diǎn)B轉(zhuǎn)而選擇節(jié)點(diǎn)A為其轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。原來(lái)的路由樹(shù)Tu的結(jié)構(gòu)也因此改變，形成了圖3中的新路由樹(shù)Tu’。一段時(shí)間之后，如圖4所示，移動(dòng)基站從位置u移動(dòng)到了位置V，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)D和G再也不能直接與基站通信。因而，路由樹(shù)Tu’也失效，位置V處的路由樹(shù)Tv被建立。通過(guò)觀察三棵不同的路由樹(shù)，可以有以下發(fā)現(xiàn):(a)路由樹(shù)之間會(huì)共享一些共同的鏈路，比如鏈路(C, D)和(F，G) ；(b)由于外部環(huán)境和節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性等因素，原有的鏈路會(huì)失效，如鏈路(E，G)和(G, H)。
[0053]步驟SI還包括:當(dāng)所述移動(dòng)基站在所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)時(shí)，基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，重新建立有向圖。
[0054]步驟S2中所述數(shù)據(jù)包標(biāo)記的方法為:
[0055]S21、對(duì)于有向圖中每一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)序列號(hào)域(sequencenumber ),對(duì)所述有向圖中傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)出的包括序列號(hào)域的數(shù)據(jù)包增加通過(guò)節(jié)點(diǎn)ID域(pass node ID)和跳數(shù)域(hop count);其中，所述序列號(hào)域用于標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)包的編號(hào)，所述通過(guò)節(jié)點(diǎn)ID域用于記錄在傳送路徑中所述數(shù)據(jù)包通過(guò)的節(jié)點(diǎn)的ID，所述跳數(shù)域用于記錄所述數(shù)據(jù)包在傳送路徑中的跳躍總次數(shù)；
[0056]S22、當(dāng)傳感器節(jié)點(diǎn)A接收到傳感器節(jié)點(diǎn)B發(fā)送的當(dāng)前數(shù)據(jù)包時(shí),判斷所述當(dāng)前數(shù)據(jù)包的所述通過(guò)節(jié)點(diǎn)ID域是否被標(biāo)記過(guò)；若是，則所述傳感器節(jié)點(diǎn)A直接將所述當(dāng)前數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)；若否，則跳轉(zhuǎn)步驟S23 ；
[0057]S23、判斷所述傳感器節(jié)點(diǎn)A是否接收過(guò)所述傳感器節(jié)點(diǎn)B發(fā)送的數(shù)據(jù)包；
[0058]若否，則將所述當(dāng)前數(shù)據(jù)包的所述通過(guò)節(jié)點(diǎn)ID域設(shè)置為所述傳感器節(jié)點(diǎn)A的ID ;
[0059]若是，則跳轉(zhuǎn)步驟S24 ；
[0060]S24、判斷所述傳感器節(jié)點(diǎn)A接收到的所述傳感器節(jié)點(diǎn)B發(fā)送的上一數(shù)據(jù)包，是否滿足所述上一數(shù)據(jù)包的所述序列號(hào)域等于所述當(dāng)前數(shù)據(jù)包的所述序列號(hào)域與I的差值；
[0061]若滿足，則將所述當(dāng)前數(shù)據(jù)包的所述跳數(shù)域增加I ;
[0062]若不滿足，則將所述當(dāng)前數(shù)據(jù)包的所述通過(guò)節(jié)點(diǎn)ID域設(shè)置為所述傳感器節(jié)點(diǎn)A的ID0
[0063]步驟S2中所述計(jì)算所述有向圖的路徑丟包率之前還包括:
[0064]當(dāng)所述移動(dòng)基站接收到預(yù)設(shè)數(shù)目數(shù)據(jù)包后，利用所述預(yù)設(shè)數(shù)目數(shù)據(jù)包的所述通過(guò)節(jié)點(diǎn)ID域確定所述預(yù)設(shè)數(shù)目數(shù)據(jù)包的傳送路徑；
[0065]記錄所述傳送路徑在丟包前所述移動(dòng)基站接收到的前一個(gè)數(shù)據(jù)包所述序列號(hào)域dl，和記錄丟包后所述移動(dòng)基站接收到的后一個(gè)數(shù)據(jù)包所述序列號(hào)域d2，則所述傳送路徑的數(shù)據(jù)包丟失量為d2-dl-l。
[0066]步驟S2中所述計(jì)算所述有向圖的路徑丟包率為:所述傳送路徑的數(shù)據(jù)包丟失量，與所述傳送路徑的數(shù)據(jù)包丟失量與所述預(yù)設(shè)數(shù)目數(shù)據(jù)包和的比值。
[0067]步驟S3具體包括:
[0068]S31、根據(jù)所述路徑與所述路徑中每條鏈路的關(guān)系，設(shè)置路由矩陣；[0069]S32、根據(jù)所述路由矩陣和所述路徑丟包率，并根據(jù)公式計(jì)算鏈路丟包率；
[0070]根據(jù)以上移動(dòng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)模型，可以為移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)的鏈路質(zhì)量測(cè)量建立代數(shù)模型。假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中任意一條$ei都存在一定的丟包率Cii，即對(duì)于在這條鏈路上的傳輸?shù)拿恳粋€(gè)數(shù)據(jù)包都有Cii的概率丟失。由于需要研究的問(wèn)題是在一段時(shí)間之內(nèi)鏈路質(zhì)量的平均表現(xiàn)，所以認(rèn)為Cii會(huì)在較短的一段時(shí)間內(nèi)保持不變。定義網(wǎng)絡(luò)中的一條路徑為列向量rie {O, Iln0其中，若A的第j個(gè)分量等于0，則代表鏈路4存在路徑巧中，否則鏈路&不屬于路徑ri的一部分。類似于鏈路丟包率，路徑丟包率Pi被定義為沿著路徑A傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包中，丟失的那部分占總數(shù)的比例。假設(shè)不同的鏈路上數(shù)據(jù)包的丟失是獨(dú)立的事件，路徑丟包率Pi和鏈路丟包率a i的關(guān)系可以表示為:
[0071]
【權(quán)利要求】
1.一種移動(dòng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中鏈路質(zhì)量的測(cè)量方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: .51、基于移動(dòng)基站及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，建立有向圖； .52、根據(jù)數(shù)據(jù)包標(biāo)記的方法，計(jì)算所述有向圖的路徑丟包率； . 53、根據(jù)所述有向圖的路徑丟包率，計(jì)算所述有向圖的鏈路丟包率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟SI還包括:當(dāng)所述移動(dòng)基站在所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)時(shí)，基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，重新建立有向圖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S2中所述數(shù)據(jù)包標(biāo)記的方法為: . 521、對(duì)所述有向圖中傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)出的包括序列號(hào)域的數(shù)據(jù)包增加通過(guò)節(jié)點(diǎn)ID域和跳數(shù)域；其中，所述序列號(hào)域用于標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)包的編號(hào)，所述通過(guò)節(jié)點(diǎn)ID域用于記錄所述數(shù)據(jù)包通過(guò)節(jié)點(diǎn)的ID，所述跳數(shù)域用于記錄所述數(shù)據(jù)包的跳躍總數(shù)； . 522、當(dāng)傳感器節(jié)點(diǎn)A接收到傳感器節(jié)點(diǎn)B發(fā)送的當(dāng)前數(shù)據(jù)包時(shí)，判斷所述當(dāng)前數(shù)據(jù)包的所述通過(guò)節(jié)點(diǎn)ID域是否被標(biāo)記過(guò)；若是，則所述傳感器節(jié)點(diǎn)A直接將所述當(dāng)前數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)；若否，則跳轉(zhuǎn)步驟S23 ； .523、判斷所述傳感器節(jié)點(diǎn)A是否接收過(guò)所述傳感器節(jié)點(diǎn)B發(fā)送的數(shù)據(jù)包； 若否，則將所述當(dāng)前 數(shù)據(jù)包的所述通過(guò)節(jié)點(diǎn)ID域設(shè)置為所述傳感器節(jié)點(diǎn)A的ID ; 若是，則跳轉(zhuǎn)步驟S24 ； . 524、判斷所述傳感器節(jié)點(diǎn)A接收到的所述傳感器節(jié)點(diǎn)B發(fā)送的上一數(shù)據(jù)包，是否滿足所述上一數(shù)據(jù)包的所述序列號(hào)域等于所述當(dāng)前數(shù)據(jù)包的所述序列號(hào)域與I的差值； 若滿足，則將所述當(dāng)前數(shù)據(jù)包的所述跳數(shù)域增加I ; 若不滿足，則將所述當(dāng)前數(shù)據(jù)包的所述通過(guò)節(jié)點(diǎn)ID域設(shè)置為所述傳感器節(jié)點(diǎn)A的ID。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3任一所述的方法，其特征在于，步驟S2中所述計(jì)算所述有向圖的路徑丟包率之前還包括: 當(dāng)所述移動(dòng)基站接收到預(yù)設(shè)數(shù)目數(shù)據(jù)包后，利用所述預(yù)設(shè)數(shù)目數(shù)據(jù)包的所述通過(guò)節(jié)點(diǎn)ID域確定所述預(yù)設(shè)數(shù)目數(shù)據(jù)包的傳送路徑； 記錄所述傳送路徑在丟包前所述移動(dòng)基站接收到的前一個(gè)數(shù)據(jù)包所述序列號(hào)域dl，和記錄丟包后所述移動(dòng)基站接收到的后一個(gè)數(shù)據(jù)包所述序列號(hào)域d2，則所述傳送路徑的數(shù)據(jù)包丟失量為d2-dl_l。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟S2中所述計(jì)算所述有向圖的路徑丟包率為:所述傳送路徑的數(shù)據(jù)包丟失量，與所述傳送路徑的數(shù)據(jù)包丟失量與所述預(yù)設(shè)數(shù)目數(shù)據(jù)包和的比值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟S3具體包括: .531、根據(jù)所述路徑與所述路徑中每條鏈路的關(guān)系，設(shè)置路由矩陣； . 532、根據(jù)所述路由矩陣和所述路徑丟包率，并根據(jù)以下公式計(jì)算鏈路丟包率； 所述公式為:RmXnxnX1 — bmX1 ；
bmxi 一 (bjj b2，...，bm)；
bi = -log (1-Pi)；
Xnxl — (X1, X2,…，χη)；α? = I — 2—xi 其中，Rmxn為路由矩陣，Pi為路徑丟包率，α i為鏈路丟包率，xnx1、bmX1、t^、bm、xnλ Xi均為中間變量。
【文檔編號(hào)】H04W24/00GK103906088SQ201210586391
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月28日
【發(fā)明者】苗欣, 劉克彬, 劉云浩 申請(qǐng)人:清華大學(xué)