試論延遲容忍移動傳感器網絡數據傳輸技術

張曉瑞

摘 要

本文主要分析了延遲容忍移動傳感器網絡常見的一些數據傳輸技術漏洞和存在問題，闡述了在當前形勢下，改進該技術的重要性，針對其數據傳輸中存在的問題進行研究。筆者通過研究，總結和歸納自身多年工作經驗，提出一些創新技術。希望通過本文的分析能幫助相關研發單位提高數據傳輸技術水平和質量，能更好地應對工作中存在的問題。

【關鍵詞】延遲容忍移動 傳感器 網絡數據 傳輸技術

延遲容忍移動傳感器網絡數據技術，是一種新技術，傳感器由無線網絡連接，使用范圍較廣。如水下信息采集、智能交通以及獲得戰場情報等。但其在運用時也發現了不少問題，因此，探討、分析該技術存在的問題具有重要的作用和意義，只有找到影響其運行的因素，并積極尋找解決對策，才能解決技術中存在的問題，提高這種新技術的水平和質量。

1 延遲容忍移動傳感器網絡數據傳輸技術現狀

1.1 相鄰節點的連接探測

該傳感器網絡節點在運行時，無法感知到鄰居節點的出現時間和分布區域，節點為了把采集到的數據及時的傳輸給基站，需要不間斷地對例句節點進行探測。當網絡連接時間間隔過長時，這種不間斷地測探工作，會使傳感器中能量受到限制的節點過早將能量消耗殆盡，使所有網絡使用期限受到影響。

1.2 傳輸數據的路由

移動是DTMSN節點的一大特性，網絡圖論的更新速度較快，各個節點間沒有相對穩定的對端連接，使得該類傳感器網絡無法套用靜態傳感器網絡的數據傳輸體制。為保證其數據傳輸的有效性，一般網絡節點會使用“儲存-挾帶-轉給”這種固定模式對數據進行傳輸，這種方式存在一些缺陷，如延遲較高、成功幾率較低。

節點對數據進行轉給時，為了保證成功率，使延遲降低，通常會將多個信息復制文本進行傳輸，但是，網絡節點沒有較大的空間對接受的數據進行儲存，大大降低了傳感器網絡的儲存能力。若沒有完善的控制機制對復本和轉發系統進行控制，會導致儲存容積極易消耗殆盡，其數據傳輸功能會受到嚴重影響。

1.3 數據傳輸的安全

確保傳輸數據的安全性，是該網絡的關鍵所在。如若沒有安全保障體系對其進行控制，盡管其傳輸路由有效性再強，也沒有任何意義。因網絡節點儲存空間較小、圖論更新過快、通訊間隔較短，且其處理運算能力有限，使得該類網絡安全性能較低，易受到外界病毒或是黑客的攻擊，嚴重影響到其功能的發揮。傳統無線感應器網絡的數據傳輸的安全技術已較為完善，但這些技術在DTMSN中并不適用。

2 延遲容忍移動傳感器網絡數據傳輸創新技術

2.1 互質周期

以互質周期作為異步節點連接的探測基礎，可有效改善該類傳感器網絡中出現的節點連接探測問題，其主要的運行原理是將網絡的節點分成睡眠與喚醒兩種狀態。為了降低探測時的能耗，可以再探測使用一種基于互質周期的時隙睡眠探測方法，這種方法能保證在沒有預先連接信息的前提下，各個節點異步完成高效的探測，且成功率和精確度很高，是一種可行的方案；同時，可對RWP運動模型進行分析，利用其特有的統計方法，將網絡進行區域劃分后，將其中相鄰節點的相遇和出現概率與分布范圍進行計算，并制定科學、合理的探測方案，可有效提高節點的探測效率。

2.2 節點運動狀態

將其作為感應器網絡的主要運作方式，對數據進行傳輸，可有效解決路由問題。其主要運行原理是讓f1、f2這兩個通訊頻率分別進入到的節點運動狀態中，對數據進行傳輸和獲取。在f1這一頻率上，主要是降低原先使用GPS使帶來的高成本，其使用TDOA和節點的周期性對其節點出現地點、方向以及速度等運動狀態進行定位，以便對下一時段節點出現的位置以及傳輸幾率進行估算；在f2這一頻率上，數據是否轉給路由需要各個節點的傳輸概率進行比較后決定；還可利用MSAD的自私法則與信息時效對消息進行排列管理，特有效提高消息發送的均衡性和數據傳輸效率。

2.3 節點相互認證機制

該類感應器網絡中，節點的認證體系可被克隆，因此，為了提高傳輸數據的安全性，利用一種物理的不可復制性能（MAP）建立起認證體系，利用節點，對不可復制性能和體系將的激勵、響應信息進行存儲，使其相互認證等到實現。該體系可有效降低以往相互認證體系對信息數據庫的過度依賴，其較高的安全性可防止數據不被克隆。對MAP進行分析研究，發現可利用該性能制定一個專屬于DTMSN的密鑰管理體制，這種體制管理方法較為便捷，且具備較高的安全性，可保證延遲容忍移動傳感器網絡傳輸數據的安全性。

3 結束語

綜上所述，延遲容忍移動傳感器網絡在數據傳輸中存在一些問題，如相鄰節點的連接探測方式不合理、傳輸數據路由延遲較高，且成功率較低、數據傳輸安全等不到保障等。這些問題嚴重制約著其數據傳輸工作的順利開展，必須要解決這些問題，才能提高數據傳輸技術的質量。筆者提出，首先，可在互質周期的基礎上，使異步節點進行連接探測，提高探測效率；其次，利用節點運動狀態，感知下一時段內節點出現的位置和數據傳輸的概率；最后，可利用物理不可復制性能與節點的相互認證體系相結合，提高傳輸數據的安全性。筆者希望更多的專業人士能投入到該課題研究中，針對文中存在的不足，提出指正建議，為提高我國延遲容忍移動傳感器網絡數據傳輸技術做出重要的貢獻。

參考文獻

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作者單位

邢臺博瑞通信建設有限公司 河北省邢臺市 054001