用于wsn的基于区域搜索和延时敏感的内容传输方法
【专利摘要】本发明提出一种用于WSN的基于区域搜索和延时敏感的内容传输方法，包括以下步骤：源节点向周围的节点发送请求消息；当节点接收到请求消息后，判断其自身是否为内容存储器，并启动一个计时器；如果节点为内容存储器，则判断其是否存有请求消息对应的内容；如果有，则判断该内容是否全部满足请求消息；如果全部满足，则节点向源节点反馈确认字符，否则，节点向源节点反馈确认字符及内容边界范围信息；判断定时器是否到期，如果是，则源节点从收到的确认字符及内容边界范围信息对应的多个节点中选取往返时延最小的节点作为目标节点；目标节点向源节点传输请求消息对应的内容。本发明的实施例能够高效地传输用户需要的数据信息。
【专利说明】用于WSN的基于区域搜索和延时敏感的内容传输方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线传感器网络传输【技术领域】，特别涉及一种用于WSN的基于区域搜索和延时敏感的内容传输方法。
【背景技术】
[0002]当前的网络环境与网络诞生之初时相比已经发生变化，信息和内容更多被用于分享和合作，而非仅是限于从某地传送至另一地。因此，单纯的基于端到端寻址网络访问方式已经逐渐暴露出许多不适应。在这样的背景下，一种以“方便内容的存取”为原则设计而成的新型网络架构体系——内容中心网络应运而生。
[0003]内容中心网络的主要设计目标是更好地支持当今的主要应用:内容存取。因为，用户只关心其所需的内容以及信息，而对于其存储位置和传输方式，ISP (互联网服务提供商)和ICP (互联网内容提供商)所做的事情一概无所谓。这一个目标就决定了内容中心网络的体系结构不会是一个会话模型，而应该是一个以信息为中心的模型，并且兼顾资源共享式的通信。然而所有的通信方式都遵循着一定的规范和标准，因此，设计高效灵活的基于内容的路由传输技术已成为迫在眉睫之事。
[0004]目前国内外很多研究者提出了相应的改进方法，这些方法大致分为两大类:一类主张设计全新的网络体系结构，直接放弃或保留一小部分现有的网络体系结构技术，但这是一个艰难而又庞大的体系工程，并且各种思潮纷涌而起，整个过程相对缓慢；另一类则是希望继续维持现有的体系结构，并在此基础上进行不断的改进和完善，使整个庞大的网络逐步朝向日益成熟和稳定的方向发展。
【发明内容】
[0005]本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
[0006]为此，本发明的目的在于提出一种用于WSN的基于区域搜索和延时敏感的内容传输方法，该方法能够高效地传输用户需要的数据信息。
[0007]为了实现上述目的，本发明的实施例提出了一种用于WSN的基于区域搜索和延时敏感的内容传输方法，包括以下步骤:源节点向其周围的节点发送请求消息，并在所述请求消息中设定计数器K，其中，K为大于O的整数；当所述节点接收到所述请求消息后，判断其自身是否为内容存储器，如果不是，则当所述K不为O时，转发所述请求消息至下一跳，并将所述K减一，当所述K为O时，不再转发所述请求消息，并启动一个计时器；如果所述节点为所述内容存储器，则所述节点查找并判断其是否存有所述请求消息对应的内容；如果所述节点存有所述请求消息对应的内容，则进一步判断所述内容是否全部满足所述请求消息；如果所述内容全部满足所述请求消息，则所述节点向所述源节点反馈确认字符，否则，所述节点向所述源节点反馈确认字符及内容边界范围信息；判断所述定时器是否到期，以及如果所述定时器到期，则所述源节点从收到的所述确认字符及内容边界范围信息对应的多个节点中选取往返时延最小的节点作为目标节点；所述目标节点向所述源节点传输所述请求消息对应的内容。
[0008]另外，根据本发明上述实施例的用于WSN的基于区域搜索和延时敏感的内容传输方法还可以具有如下附加的技术特征:
[0009]在一些示例中，所述方法还包括:如果所述节点判断其自身不为内容存储器且所述K为O时，则丢弃所述请求消息。
[0010]在一些示例中，所述方法还包括:如果所述节点为所述内容存储器且其不存有所述请求消息对应的内容，则所述节点丢弃所述请求消息。
[0011]在一些示例中，所述内容边界范围包括:内容类型、区间值及时间戳。
[0012]综上所述，根据本发明实施例的用于WSN的基于区域搜索和延时敏感的内容传输方法，结合了网络中内容存储器的分布特点，选择往返延时最小的内容存储器为用户传输其需要的内容，能够高效地为用户传输其需要的数据信息。
[0013]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0015]图1为根据本发明一个实施例的用于WSN的基于区域搜索和延时敏感的内容传输方法的流程图；以及
[0016]图2为根据本发明一个实施例的用于WSN的基于区域搜索和延时敏感的内容传输方法的节点分布示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0018]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0019]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0020]以下结合附图描述根据本发明实施例的用于WSN的基于区域搜索和延时敏感的内容传输方法。[0021]图1为根据本发明一个实施例的用于WSN的基于区域搜索和延时敏感的内容传输方法的流程图。如图1所示，根据本发明一个实施例的用于WSN的基于区域搜索和延时敏感的内容传输方法，包括以下步骤:
[0022]步骤S101，源节点向其周围的节点发送请求消息，并在该请求消息中设定计数器K，其中，K为大于O的整数。
[0023]具体而言，在WSN中，当某个节点(源节点)请求某种内容时，因不清楚哪些内容存储器中存有其所需的内容，因此源节点加入网络后，向其周围一定范围(K跳)内的节点发送请求消息，并在该请求消息中设定计数器K，K为大于O的整数。
[0024]在一个具体示例中，结合图2所示，在图2中，源节点周围分布有许多节点，其中节点01、节点02、节点04、节点05、节点06和节点09均为内容存储器，其余节点均为普通节点。
[0025]步骤S102，当节点接收到请求消息后，判断其自身是否为内容存储器，如果不是，则当K不为O时，转发请求消息至下一跳，并将K减一，当K为O时，不再转发请求消息，并启动一个计时器。
[0026]具体而言，当某个节点收到请求消息后，首先判断其自身是不是内容存储器，如果其自身不是内容存储器，即该节点为普通节点时，则当K不为O时，该普通节点将接收到的请求消息直接转发至下一跳，并将K减一。进一步地，当K减少为O时，则不再转发上述请求消息，并在此时启动一个计时器。
[0027]进一步地，在上述步骤S102中，如果上述节点判断其自身不为内容存储器且K为O时，则丢弃该请求消息。
[0028]步骤S103，如果上述节点为内容存储器，则该节点查找并判断其是否存有请求消息对应的内容。在本发明的一个实施例中，如果上述节点为内容存储器且不存有请求消息对应的内容，则该节点丢弃该请求消息。
[0029]换言之，即在上述步骤S102中的节点判断其自身为内容存储器时，则该节点进一步判断其是否存有上述源节点发送的请求消息所对应的内容，若是，则执行步骤S104，否则，丢弃该请求消息。
[0030]步骤S104，如果上述节点存有请求消息对应的内容，则进一步判断该内容是否全部满足请求消息。即如果上述节点(内容存储器)存有请求消息对应的内容，则进一步判断该内容是否与请求消息对应的内容完全一样。
[0031]步骤S105，如果上述内容全部满足请求消息，则节点向源节点反馈确认字符，否贝U，节点向源节点反馈确认字符及内容边界范围信息。其中，在本发明的一个实施例中，内容边界范围为一个多属性的值，例如包括:内容类型、区间值及时间戳。作为一个具体的例子，如某个节点发送的内容边界范围为temperature/ [4, 28] / [2013.06.01,2013.10.01],即内容类型为温度，温度的区间范围为4-28°C，时间戳为2013年06月01日至2013月10月01日。
[0032]换言之，即如果上述节点(内容存储器)中存有的内容与请求消息对应的内容完全一样，则该节点(内容存储器)沿反向路径向源节点回复确认字符。如果上述内容存储器中存有的内容不完全满足(部分满足)请求消息对应的内容，则该内容存储器沿反向路径向源节点回复确认字符及其存有的内容边界范围，具体包括:内容类型、区间值及时间戳。[0033]步骤S106，判断定时器是否到期，以及如果定时器到期，则源节点从收到的确认字符及内容边界范围信息对应的多个节点中选取往返时延最小的节点作为目标节点。
[0034]作为一个具体的示例，结合图2。具体而言，判断步骤SlOl中的定时器是否到期，如果该定时器到期，则源节点检查其收到的确认字符及内容边界范围，可将全部满足或部分满足请求消息对应的内容的一个或多个节点(内容存储器)组成一个集合，并获取该集合中各个节点中往返时延的最大值，并据此形成下表1，最后，获取表1中往返时延最小的节点(内容存储器)作为目标节点。结合图2，可生成表1如下:
[0035]
【权利要求】
1.一种用于WSN的基于区域搜索和延时敏感的内容传输方法，其特征在于，包括以下步骤: 源节点向其周围的节点发送请求消息，并在所述请求消息中设定计数器K，其中，K为大于O的整数； 当所述节点接收到所述请求消息后，判断其自身是否为内容存储器，如果不是，则当所述K不为O时，转发所述请求消息至下一跳，并将所述K减一，当所述K为O时，不再转发所述请求消息，并启动一个计时器； 如果所述节点为所述内容存储器，则所述节点查找并判断其是否存有所述请求消息对应的内容； 如果所述节点存有所述请求消息对应的内容，则进一步判断所述内容是否全部满足所述请求消息； 如果所述内容全部满足所述请求消息，则所述节点向所述源节点反馈确认字符，否则，所述节点向所述源节点反馈确认字符及内容边界范围信息； 判断所述定时器是否到期，以及如果所述定时器到期，则所述源节点从收到的所述确认字符及内容边界范围信息对应的多个节点中选取往返时延最小的节点作为目标节点； 所述目标节点向所述源节点传输所述请求消息对应的内容。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 如果所述节点判断其自身不为内容存储器且所述K为O时，则丢弃所述请求消息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 如果所述节点为所述内容存储器且其不存有所述请求消息对应的内容，则所述节点丢弃所述请求消息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述内容边界范围包括:内容类型、区间值及时间戳。
【文档编号】H04L29/08GK103731438SQ201410041449
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2014年1月28日 优先权日:2014年1月28日
【发明者】徐恪, 姚龙, 师雪霖, 陈文龙 申请人:清华大学