[0022]步骤(2):管理服务器判断所接收到的当前数据包中的路径特征值，如果该当前数据包中的路径特征值为0，则认为该当前数据包的路径信息已恢复完成，将管理服务器所保存的被恢复出的每一跳所对应的节点ID所组成的节点ID序列的逆序序列做为该当前数据包的传输路径，并结束对该当前数据包的恢复路径信息步骤。例如，在图1所示的无线传感网络结构中，当前数据包的路径特征值为0，管理服务器已先后恢复出汇聚节点S、传感节点B、D，则其逆序序列即为当前数据包的传输路径:由传感节点D发送到传感节点B，再被转发到汇聚节点S。数据包路径信息恢复流程结束；如果该当前数据包中的路径特征值不为O，则执行步骤(3)。
[0023]步骤(3):根据公式X3=M%N3XZ3+Y3-Z3计算序号X3的值，其中，M表示管理服务器所接收到的当前数据包中的路径特征值；N3表示管理服务器所接收到的当前数据包的路径信息的最新被恢复出的一跳所对应的节点的邻居节点的数量；Y3表示管理服务器所接收到的当前数据包的路径信息的最新被恢复出的一跳所对应的节点的所有邻居节点所分配到的序号所构成的等差数列的最小项；Ζ3表示管理服务器所接收到的当前数据包的路径信息的最新被恢复出的一跳所对应的节点的所有邻居节点所分配到的序号所构成的等差数列的公差。
[0024]若X3W值等于Y 3-Ζ3,则将X3的值更新为:Ν 3ΧΖ3+Υ3_Ζ3。
[0025]步骤(4):根据管理服务器所接收到的当前数据包的路径信息的最新被恢复出的一跳所对应的节点的邻居节点的ID与其分配到的序号的映射关系，查找序号&所对应的节点ID ;将查找到的节点ID所对应的邻居节点作为该当前数据包的路径信息的最新被恢复出的一跳，并将该邻居节点的节点ID保存，同时，将该当前数据包中的路径特征值更新为:(M-1-(X3-Y3)/Z3)/N3，并返回执行所述步骤(2)。
[0026]在图1所示的无线网络结构中，管理服务器接收到汇聚节点转发而来的数据包，其溢出标记位为0，因此其路径特征值可以被恢复，且将汇聚节点S作为该数据包被恢复出的最新一跳。汇聚节点转发而来的数据包的当前路径特征值为5。汇聚节点共有3个邻居节点，分别为传感节点A、B、C。根据步骤(3)中的公式X3=M%N3XZ3+Y3-Z^计算得到序号X3的值为2，进而在汇聚节点所保存的邻居节点的ID与其分配到的序号的映射关系中，找到序号2所对应的邻居节点B。根据步骤(4)，将传感节点B作为该数据包被恢复出的最新一跳，并将传感节点B的节点ID保存；同时，将数据包的当前路径特征值更新为1，并返回执行所述步骤(2)。
[0027]在实际的无线传感网络当中，网络拓扑的动态性很强，无法用传统的测量技术得到一个稳定的最终结果。本发明通过恢复各个数据包的传输路径，利用各数据包在网络拓扑中流动的实时路径来对传感器网络的动态拓扑进行测量。与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明在传感节点上只要求进行少量的四则运算，因此传感节点上的计算负担很低；本发明在管理服务器恢复路径信息时仅需要对两项四则运算公式进行K次迭代，其中K为数据包传输路径所经过的传感节点数量，相较于现有技术，其路径信息恢复过程的计算负担很低、恢复效率很高；本发明中，传感节点在生成数据包时向其中添加的网络特征值的数据位数可根据网络规模、性能需求而进行灵活变化，因此本发明的数据包路径恢复能力和网络传输负担是可配置的，使得它可以适应于任意规模的无线传感网络；本发明的方法内容与无线传感网络的数据丢包率无关，因此可以在较差的网络通信质量下恢复出精确的数据包传输路径。
【主权项】
1.一种无线传感网络中动态拓扑的测量方法，其特征在于，包括: 在无线传感网的建立阶段执行有步骤I至步骤3: 步骤1:无线传感网中的每一个传感节点向外广播自己的节点ID,并记录下自己所能接收到的其他传感节点所广播的数据包中的源节点ID，将各所述源节点ID所对应的传感节点作为自己的邻居节点； 步骤2:每一个传感节点为自己的每一个邻居节点分配一个序号，各传感节点的所有邻居节点的序号呈等差数列；将每个邻居节点的节点ID与其分配到的序号的映射关系保存起来； 步骤3:每一个传感节点将自己所保存的邻居节点的节点ID与其分配到的序号的映射关系发送给汇聚节点，再由汇聚节点将该映射关系转发给无线传感网的管理服务器； 在无线传感网的运行阶段执行有传感节点生成并发送数据包步骤、传感节点转发数据包步骤、汇聚节点转发数据包步骤和无线传感网的管理服务器恢复数据包路径信息步骤。
2.根据权利要求1所述的无线传感网络中动态拓扑的测量方法，其特征在于， 所述传感节点生成并发送数据包步骤包括:每个传感节点在自己生成的数据包中额外添加一个数据域，所述数据域包括一个路径特征值和一个溢出标记位，并将该路径特征值和溢出标记位初始化为O ;然后将添加有数据域的数据包送入发送队列。
3.根据权利要求1所述的无线传感网络中动态拓扑的测量方法，其特征在于， 所述传感节点转发数据包步骤包括:每个传感节点在转发数据包时，根据被转发的数据包的上一跳传感节点的ID，在该传感节点上所保存的邻居节点的ID与其被分配到的序号的映射关系中，查找到该被转发的数据包的上一跳传感节点所对应的序号；然后将被转发的数据包中的当前路径特征值更新为:MXNJh(X1-Y1)/Z1并判断更新结果是否发生溢出，其中，M表示被转发的数据包中的当前路径特征值，N1表示传感节点的所有邻居节点的数量，X1表示该被转发的数据包的上一跳传感节点所对应的序号，Y1表示传感节点的所有邻居节点所分配到的序号所构成的等差数列的最小项，〖1表示该等差数列的公差；如果更新结果发生溢出，则将被转发的数据包的溢出标记位记为I并将被转发的数据包送入转发队列；如果更新结果未发生溢出，则保持被转发的数据包的溢出标记位记不变并将被转发的数据包送入转发队列。
4.根据权利要求1所述的无线传感网络中动态拓扑的测量方法，其特征在于，所述汇聚节点转发数据包步骤包括:汇聚节点在转发数据包时，根据被转发的数据包的上一跳传感节点的ID，在汇聚节点上所保存的邻居节点的ID与其分配到的序号的映射关系中，查找到该被转发的数据包的上一跳传感节点所对应的序号；然后将被转发的数据包中的当前路径特征值更新为MXN2+1+(X2-Y2)/Z2并判断更新结果是否发生溢出，其中，M表示被转发的数据包中的当前路径特征值，N2表示汇聚节点的所有邻居节点的数量，X 2表示该被转发的数据包的上一跳传感节点所对应的序号，Y2表示汇聚节点的所有邻居节点所分配到的序号所构成的等差数列的最小项，&表示该等差数列的公差；如果更新结果发生溢出，则将被转发的数据包的溢出标记位记为I并将被转发的数据包送入转发队列；如果更新结果未发生溢出，则保持被转发的数据包的溢出标记位不变并将被转发的数据包送入转发队列。
5.根据权利要求1所述的无线传感网络中动态拓扑的测量方法，其特征在于，所述无线传感网的管理服务器恢复数据包路径信息步骤包括: 步骤(I):无线传感网的管理服务器接收到经由汇聚节点转发而来的当前数据包后，判断所接收到的当前数据包中的溢出标记位的值:如果所接收到的当前数据包中的溢出标记位的值为1，则认为所接收到的当前数据包的路