CN103152792A - 无线传感器网络中基于轨道辅助的移动数据收集方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线传感器网络中基于轨道辅助的移动数据收集方法，包括：步骤1，将方形传感器网络分为两个部分：内切于传感器网络的圆形区域和剩余的边界区域，在圆形区域中设置若干同心圆轨道，每个轨道上设置一个移动节点移动着收集传感节点的信息；在边界区域中设置若干圆弧轨道，每个边界区域安装一个移动节点以收集剩余传感节点的信息；步骤2，为移动节点配备两个天线，即第一天线A1和第二天线A2：其中第一天线A1负责与传感区域内的传感节点通讯，第二天线A2负责与其他移动节点间通讯。本发明中，数据不必等待移动节点移动至汇聚点完成数据收集，大大缩减了移动收集时间，同时可减少传感器网络节点能耗，有效降低数据收集时延。

Description

无线传感器网络中基于轨道辅助的移动数据收集方法

技术领域

本发明涉及一种用于基于轨道覆盖的无线传感网区域中的数据传输方法，具体为设计一种支持移动节点进行数据收集的数据传输方法，属于网络通信技术领域。

背景技术

目前无线传感器网络数据收集主要通过两种方式完成：

1）基于静止传感节点的数据收集。在由静止的传感节点组织成多跳的Ad hoc网络中，通过静止节点间的多跳数据中继进行数据传输，并最终将数据汇聚至汇聚点。虽然此方法的数据延迟较短，但是其缺点也很突出，即中继节点的能耗大，靠近汇聚点处易形成耗能热点，网络能耗不均，能耗过快的节点过早死亡，造成网络的不可用和生命期过短的问题。不论是基于分簇方法建立传输路径的方案，还是基于树形传输路径的方案，由于静态节点需要参与多跳中继路由的本质没有变，因此都存在着这方面的能耗问题，具体表现在：a)相对于普通节点，簇头节点耗能过快，网络整体耗能不均，易产生能耗热点；b)树形主干网规模过大会增加数据传输的能耗，缩短网络生命期。

2）采用移动节点的数据收集。移动节点依据某种路径，部分或全部地遍历分布在网络区域中的传感节点，在较短的通信距离内进行数据收集，所有数据只需经历1跳传输即可传输至移动节点，不会涉及其他传感节点的传输操作，避免了网络中节点能耗不均的现象。该方法的关键在于移动路径的设计，目前针对路径的设计包括：a)任智等人提出LDCR算法，将网络分为多个正方形区域，让移动节点在环形路径上移动，逐行逐列遍历每个正方形区域，并收集数据，最后携带数据返回至汇聚点，然而移动节点需要遍历整个网络，网络面积的增加会导致移动路径长度的急剧增加，时延较大的问题无法控制；b)程涛和潘文虎等人分别提出的基于TSP和IMWSF算法的最短路径数据收集，根据传感节点位置计算一条能遍历全网的路径，移动节点沿路径收集数据，通过路径长度的缩短，来降低数据收集时延；c)王超提出的CDCMM算法（基于环状移动路径的多跳数据收集），将网络划分成多个不相交的区域，每个区域内有一个移动节点基于某种路径移动收集该区域内所有传感节点的数据，数据在移动节点间间多跳传输至汇聚点；b)和c）方案的实施需要事先所有传感节点的GPS信息，然后根据传感节点的物理位置计算移动路径，因此要求所有传感节点均需装备GPS模块，并将其位置通知给汇聚点，导致传感网络的部署成本骤增。如果不装备GPS模块，对于非精确节点部署的方案（例如：通过飞机随机播撒传感节点来部署的传感网应用）来说，b)和c)方案将不可行。

发明内容

发明目的：由于现有的利用静止传感节点进行多跳数据传输的数据收集方案中，整个网络都面临着由于传感节点的耗能过多，而造成的网络生命期过短的问题；利用移动节点进行数据收集，虽然能延长网络生命期，但移动节点遍历全网内所有传感节点的时间较长导致较大的数据时延。针对上述问题与不足，即：大收集时延和高部署成本，本发明提供一种无线传感器网络中基于轨道辅助的移动数据收集方法，在无线传感网区域中设置多个有编号顺序的同心圆轨道，轨道间的间距为2r（r为传感节点的最大传输距离），每个轨道上安放一个移动节点沿轨道移动收集距离轨道距离为r范围内所有传感节点的数据；移动节点配备两个天线：一个与传感区域内的传感节点交互（传输距离为r米），一个与其他移动节点间交互（传输距离为2r米）；移动节点将收集到的数据，通过相邻轨道上的其他移动节点中继，并逐层传输，最后至汇聚点汇集。本发明解决了现有移动收集方案的收集时间过长和依赖节点位置信息的问题，在减少网络能耗的前提下，有效缩短移动数据收集的时延，适用于各种网络拓扑。

技术方案：一种无线传感器网络中基于轨道辅助的移动数据收集方法，包括如下步骤：

步骤1，将方形传感器网络分为两个部分：内切于传感器网络的圆形区域和剩余的边界区域，在圆形区域中设置若干同心圆轨道，每个轨道上设置一个移动节点移动着收集传感节点的信息；在边界区域中设置若干圆弧轨道，每个边界区域安装一个移动节点以收集剩余传感节点的信息；

步骤2，为移动节点配备两个天线，即第一天线A1和第二天线A2：其中第一天线A1负责与传感区域内的传感节点通讯，第二天线A2负责与其他移动节点间通讯。

步骤1中，基站位于传感网络的中心位置，将圆形区域内离基站最近的最小圆形轨道的编号设为0，从内至外轨道编号依次递增1，最外层的圆形轨道编号为i_max；边界区域的轨道编号依次为i_max+1，i_max+2，i_max+3，i_max+4。

圆形区域内的移动节点在各自的轨道上同向运行，收集传感节点的数据；相邻轨道上的移动节点相遇后，开始传输收集的数据，每完成一次传输，编号较大的移动节点所携带的数据中继至编号较小的移动节点上；数据经移动节点多次中继至0号轨道，最终从0号轨道上的移动节点传输至基站；边界区域中移动节点携带的信息由圆形区域移动节点中继至基站。

数据传输流程具体分为三个阶段，阶段I：传感节点→移动节点；阶段II：移动节点→移动节点；阶段III：移动节点→汇聚点（基站）。（箭头代表数据流向）

阶段I中移动节点和传感节点的交互步骤为：

I-1：移动节点在移动过程中通过第一天线A1不断广播REQ报文请求数据传输；

I-2：收到REQ报文的传感节点被唤醒，开启通讯信道，进入数据传输模式；

I-3：传感节点封装数据，填入目的地址和源地址，压入接口队列等待发送，监听无线信道，确认无线信道空闲后发送接口队列报文；

I-4：传感节点通过网络接口将报文发送至通讯信道；发送完毕后等待ACK。

I-5：移动节点通过第一天线A1从通讯信道上收到报文并检测该报文是否出错，若报文正确，则载入至自身缓存，并向传感节点发送ACK，表示正确接收该报文，然后等待下一个报文；若等待超时（报文在传输过程中遗失）或者报文检测出错，不发送ACK，等待传感节点重新发送该报文；

I-6：传感节点收到ACK，发送下一个报文；若等待ACK超时，且该报文的发送次数少于3次，则重新发送报文，发送完毕后继续等待该报文的ACK；若等待ACK超时且该报文的发送次数不少于3次，认为移动节点已离开其传输范围，传感节点停止传输数据，进入休眠状态；若无报文发送，也停止传输进入休眠状态。

阶段II中移动节点之间的交互步骤为：第一移动节点和第二移动节点运行在相邻轨道上，进入彼此通讯范围后使用第二天线A2开始传输数据，为了描述方便，第一移动节点和第二移动节点的第二天线A2分别用天线A2₁和天线A2₂表示：

II-1：第一移动节点使用天线A2₁向第二移动节点发送REQ报文请求发送数据，并附加自己的轨道编号seq。

II-2：第二移动节点通过天线A2₂收到REQ报文并检查第一移动节点的轨道编号seq，若第二移动节点的轨道编号小于seq，接受请求，发送ACK同意第一移动节点为发送者，转至II-4；若第二移动节点的轨道编号大于seq，通过天线A2₂向对方第一移动节点发送REQ报文，并附加自己的轨道编号，请求为发送者，转至II-3。

II-3：第一移动节点收到第二移动节点发送的REQ报文，检查编号后发现其编号小于对方的编号，则向第二移动节点发送ACK，同意第二移动节点作为发送者，转至II-4，至此确定发送者和接收者。

II-4：发送者封装已收集到的数据，填入源地址和目的地址，压入接口队列等待发送；检测此时无线信道是否空闲，若空闲则准备发送报文，若不空闲则继续等待。

II-5：发送者检测到信道空闲，从接口队列中选择报文，使用第二天线A2将报文通过网络接口发送至无线信道，发送完毕后等待ACK。

II-6：接受者通过第二天线A2从无线信道上接收报文并检查报文是否出错，若无错误则将报文存贮至自身缓存中，发送ACK，表示已正确接收该报文，若等待超时或报文出错，不发送ACK并等待发送方重新发送。

II-7：发送方收到ACK，发送下一个报文，若等待ACK超时，且该报文的发送次数少于3次，则重新发送报文，发送完毕后继续等待该报文的ACK；若等待ACK超时且该报文的发送次数不少于3次，认为接收方已离开其通讯范围，数据传输终止；若无报文发送，数据传输终止。

阶段III中数据于0号轨道上汇集，并由0号轨道上的移动节点使用第一天线A1传递至汇聚点。

有益效果：本发明所提供的无线传感器网络中基于轨道辅助的移动数据收集方法，具有如下优点：

1)移动节点不需移动去遍历整个网络中的节点，相邻轨道上的移动节点间定期交互，并逐层中继传输数据至汇聚点，减少了数据收集时延；

2)由于轨道将覆盖全部传感求，因此移动节点的移动路径计算不需传感节点的位置信息，适用于各种网络拓扑的网络部署，同时传感节点也不需配置GPS模块，降低网络成本；

3)可以根据各移动节点的移动速率和轨道半径等相关参与，计算实际的数据收集时延，即不论节点如何分布，数据收集时延有保证；

4)静止的传感节点只负责将其数据通过单跳方式传输至移动节点，避免了其他静止节点由于数据中继转发而造成的能耗过大问题，极大地延长了网络生存期。

附图说明

图1为本发明实施例的传感器网络的轨道布置和编号方案图；

图2为本发明实施例的移动节点与传感节点通讯的情景图；

图3为本发明实施例的移动节点和传感节点的具体交互流程图；

图4为本发明实施例的移动节点之间的通讯的情景图；

图5为本发明实施例的移动节点之间的具体交互流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

设方形传感器网络的长为a，宽为b（a≥b），为了方便讨论，且不失一般性，我们研究正方形的传感区域（a＝b），如图1所示，汇聚点位于传感网络的中心位置，将传感器网络分为两个区域：内切于传感器网络的圆形区域，即图1中背景较亮的圆域；剩余的为边界区域，即图1中背景较暗的四角部分。在圆形区域内设置多个圆形轨道作为移动节点的移动路径，这些轨道构成同心圆，最小圆形轨道以r为半径，相邻圆形轨道的半径相差2r。显然，圆形区域无法覆盖整个网络，在各边界区域设置若干圆弧轨道，相邻圆弧轨道的半径相差2r，来收集剩余边界区域的传感节点数据。

在圆形区域中每个轨道上安放一个移动节点（也可以根据需要安放多个移动节点，下面以安放一个移动节点的实例进行描述），负责收集附近传感节点的数据。在每个边界区域安放一个移动节点遍历该区域内所有圆弧轨道，以收集剩余传感节点的信息。由于移动节点可以收集所有到其距离小于r范围内传感节点的数据，因此其整体收集范围形成一个圆环，图中横线阴影部分显示的是i条轨道上移动节点的收集范围。如图1所示，实线代表移动节点的移动轨道，虚线代表该轨道上移动节点收集范围的边界。

移动节点上装有两条天线，使用不同的信道，为了描述方便，我们分别用A1和A2来标示：其中天线A1的传输距离为r，负责与静止传感节点通信，进行收集数据；天线A2负责与其他移动节点通信，中继收集到的数据。本发明中，汇聚点是与静止的传感节点，因此移动节点与汇聚点的通信使用天线A1。射频收发器采用的是TI公司的CC2420。

圆形区域内最小圆形轨道的编号为0，由内至外轨道编号依次递增1，最外层的圆形轨道编号为i_max。边界区域的轨道编号依次为i_max+1，i_max+2，i_max+3，i_max+4。基站位于0号轨道内。

圆形区域内的移动节点在各自的轨道上同向运行，收集传感节点的数据。相邻轨道上的移动节点相遇后，开始传输数据，每完成一次传输，数据中继至编号更小的轨道，最终从0号轨道上的移动节点传输至汇聚点。边界区域中移动节点携带的信息由圆形区域移动节点中继至汇集点。

根据数据收集的过程中数据的传输方向，本方法分为三个阶段：

阶段I：传感节点→移动节点。如图2所示，传感节点一般处于休眠状态，只进行数据采集而不传输数据。移动节点将选择通信范围内的某个传感节点唤醒，并收集该传感节点的数据。具体交互模块的步骤如下：

I-1：移动节点在移动过程中通过天线A1不断广播REQ报文请求数据传输。

I-2：收到REQ报文的传感节点被唤醒，开启通讯信道，进入数据传输模式。

I-3：传感节点封装数据，填入目的地址和源地址，压入接口队列等待发送，监听无线信道，确认无线信道空闲后发送接口队列报文。

I-4：传感节点通过网络接口将报文发送至通讯信道。发送完毕后等待ACK。

I-5：移动节点通过天线A1从通讯信道上收到报文并检测该报文是否出错，若报文正确，则载入至自身缓存，并向传感节点发送ACK，表示正确接收该报文，然后等待下一个报文；若等待超时（报文在传输过程中遗失）或者报文检测出错，不发送ACK，等待传感节点重新发送该报文。

I-6：传感节点收到ACK，转至I-4发送下一个报文；若等待ACK超时，且该报文的发送次数少于3次，则重新发送报文，发送完毕后继续等待该报文的ACK，转至I-5；若等待ACK超时且该报文的发送次数不少于3次，认为移动节点已离开其传输范围，转至I-7；若无报文发送，转至I-7。

I-7：传感节点停止传输数据，进入休眠状态。

阶段II：移动节点→移动节点。在该阶段中，传感节点的信息在移动节点间中继，为传递至汇聚点做准备。如图4所示，圆形区域内相邻移动节点沿圆形轨道同向移动，当两者的距离d小于4r时，移动节点进入彼此通讯范围，将编号较大的移动节点作为发送者，发送携带的数据，编号较小的移动节点作为接收者，图4中箭头表示数据从i+1号轨道发送至i号轨道；边界区域的移动节点遍历完圆弧轨道后返回至最内层圆弧轨道，停止移动等待i_max号移动节点来收集信息，信息传输完成后开始新一轮遍历。这个阶段使用天线A2传输报文。如图5所示，为了描述方便，移动节点1和移动节点2的天线A2分别用A2₁和A2₂表示，移动节点间主要的交互步骤如下：

II-1：移动节点1使用天线A2₁向移动节点2发送REQ报文请求发送数据，并附加自己的轨道编号seq。

II-2：移动节点2通过A2₂收到REQ报文并检查移动节点1的轨道编号，若移动节点2的轨道编号小于seq，接受请求，发送ACK同意移动节点1为发送者，转至II-4；若移动节点2的轨道编号大于seq，向对方发送REQ报文，并附加自己的轨道编号，请求为发送者，转至II-3。

II-3：移动节点1收到对方发送的REQ报文，检查编号后发现其编号小于对方的编号，则向对方发送ACK，同意移动节点2作为发送者，转至II-4，至此确定发送者和接收者。

II-4：发送者封装已收集到的数据，填入源地址和目的地址，压入接口队列等待发送。检测此时无线信道是否空闲，若空闲则准备发送报文，若不空闲则继续等待。

II-5：发送者检测到信道空闲，从接口队列中选择报文，使用A2₂将报文通过网络接口发送至无线信道，发送完毕后等待ACK。

II-6：接受者通过A2₁从无线信道上接收报文并检查报文是否出错，若无错误则将报文存贮至自身缓存中，发送ACK，表示已正确接收该报文，若等待超时或报文出错，不发送ACK并等待发送方重新发送。

II-7：发送方收到ACK，转至II-5发送下一个报文，若等待ACK超时，且该报文的发送次数少于3次，则重新发送报文，发送完毕后继续等待该报文的ACK，转至II-6；若等待ACK超时且该报文的发送次数不少于3次，认为接收方已离开其通讯范围，转至II-8；若无报文发送，转至II-8。

II-8：数据传输终止。若接收者不是0号移动节点，处理当前收到的数据，为传递给下一级节点做准备；若接收者为0号轨道上的移动节点，转至阶段III。

阶段III：移动节点→汇聚点。数据在0号轨道上汇集，并由0号轨道上的移动节点使用天线A1传递至汇聚点。

所有移动节点的线速度保持一定，相邻移动节点相遇的时间间隔固定，数据的最大时延主要取决于数据在移动节点间中继的次数。本数据传输方法可以实现对整个传感器网络最大数据时延的估计。评估如下：移动节点的线速度为c，i号轨道的半径为(2i+1)r，i号移动节点的角速度ω_i为

$\frac{c}{(2i+1)r}---\left(1\right)$

i-1号移动节点的角速度ω_i-1为c/(2i-1)r，两个轨道上的移动节点同向移动，由公式(1)可推导出两次相遇的时间间隔：

$\frac{(2i-1)(2i+1)\mathrm{\πr}}{c}---\left(2\right)$

汇聚点位于传感器网络中心。网络中圆形轨道的总数为i_max+1，0号移动节点可将数据即时传递给汇聚点，由公式(2)可推导出圆形区域的数据最大时延为：

$\frac{({{4i}_{\max }}^3+{{6i}_{\max }}^2-i_{\max })\mathrm{\πr}}{3c}---\left(3\right)$

边界区域的数据最大延迟为：

$\frac{({{4i}_{\max }}^3+{{6i}_{\max }}^2-i_{\max })\mathrm{\πr}}{3c}+\frac{2({2i}_{\max }+1)\mathrm{\πr}}{c}--\left(4\right)$

在设计移动节点和传感节点的通讯范围时，也可适当地通过增加功率来增加通讯范围，以保证处于边界的传感节点在移动节点经过时有足够的时间传输数据。

按照上述无线传感器网络中基于轨道辅助的移动数据收集方法，传感节点以均匀概率分布在网络中，具体实施例的数据如下：

1)初始时，传感器网络的基本参数如下：

传感器网络长420米宽420米

移动节点间最大传输半径60米

移动节点移动速度2米/秒

传感节点最大传输半径30米

汇聚点坐标为（210,210）

2)根据网络基本参数，圆形区域内共有4个圆形轨道，半径分别为30m，90m，150m，210m。边界区域各有一条圆弧轨道，半径为270m。圆形轨道由小至大编号分别为（0,1,2,3），边界区域轨道的编号分别为（4,5,6,7）。

3)数据传输分为3个阶段：1)从传感节点传输至移动节点；2)在移动节点间中继至0号轨道；3)从0号轨道上的移动节点传输至汇聚点。具体传输路径如下：

节点a位于3号轨道的通讯范围内，其数据传输路径为a→3→2→1→0→汇聚点。节点b位于5号边界区域，其数据传输路径为a→5→3→2→1→0→汇聚点。

其他轨道依次类推。

4)根据数据传输路径，可计算传感器网络的最大数据延迟：最大圆形轨道编号i_max为3，圆形区域数据最大时延为最大圆形轨道数据到达中心汇聚点的时间，即公式(3)，算得41.6分钟。

边界区域的数据通过圆形区域传输至汇聚点，因此边界区域的数据时延可分为两部分，节点从最内层弧形轨道跳跃至最外层圆形轨道（即i_max号轨道）的时间和节点在圆形轨道之间跳跃的时间，弧形轨道跳跃至圆形轨道的时间为移动节点在最大圆形轨道上运行一周的时间（弧形轨道相比圆形轨道很小，可以将上面运行的节点看成一个静止的点），得到公式(4)，算得52.6分钟。

Claims (7)

1.一种无线传感器网络中基于轨道辅助的移动数据收集方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，将方形传感器网络分为两个部分：内切于传感器网络的圆形区域和剩余的边界区域，在圆形区域中设置若干同心圆轨道，每个轨道上设置一个移动节点移动着收集传感节点的信息；在边界区域中设置若干圆弧轨道，每个边界区域安装一个移动节点以收集剩余传感节点的信息；

步骤2，为移动节点配备两个天线，即第一天线A1和第二天线A2：其中第一天线A1负责与传感区域内的传感节点通讯，第二天线A2负责与其他移动节点间通讯。

2.如权利要求1所述的无线传感器网络中基于轨道辅助的移动数据收集方法，其特征在于：步骤1中，基站位于传感网络的中心位置，将圆形区域内离基站最近的最小圆形轨道的编号设为0，从内至外轨道编号依次递增1，最外层的圆形轨道编号为i_max；边界区域的轨道编号依次为i_max+1，i_max+2，i_max+3，i_max+4。

3.如权利要求2所述的无线传感器网络中基于轨道辅助的移动数据收集方法，其特征在于：所述圆形区域内的移动节点在各自的轨道上同向运行，收集传感节点的数据；相邻轨道上的移动节点相遇后，开始传输收集的数据，每完成一次传输，编号较大的移动节点所携带的数据中继至编号较小的移动节点上；数据经移动节点多次中继至0号轨道，最终从0号轨道上的移动节点传输至基站；边界区域中移动节点携带的信息由圆形区域移动节点中继至基站。

4.如权利要求3所述的无线传感器网络中基于轨道辅助的移动数据收集方法，其特征在于：数据传输流程具体分为三个阶段，阶段I：传感节点→移动节点；阶段II：移动节点→移动节点；阶段III：移动节点→汇聚点。

5.如权利要求4所述的无线传感器网络中基于轨道辅助的移动数据收集方法，其特征在于：阶段I中移动节点和传感节点的交互步骤为：

I-1：移动节点在移动过程中通过第一天线A1持续广播REQ报文请求数据传输；

I-2：收到REQ报文的传感节点被唤醒，开启通讯信道，进入数据传输模式；

I-3：传感节点封装数据，填入目的地址和源地址，压入接口队列等待发送，监听无线信道，确认无线信道空闲后发送接口队列报文；

I-4：传感节点通过网络接口将报文发送至通讯信道；发送完毕后等待ACK；

I-5：移动节点通过第一天线A1从通讯信道上收到报文并检测该报文是否出错，若报文正确，则载入至自身缓存，并向传感节点发送ACK，表示正确接收该报文，然后等待下一个报文；若等待超时或者报文检测出错，不发送ACK，等待传感节点重新发送该报文；

I-6：传感节点收到ACK，发送下一个报文；若等待ACK超时，且该报文的发送次数少于3次，则重新发送报文，发送完毕后继续等待该报文的ACK；若等待ACK超时且该报文的发送次数不少于3次，认为移动节点已离开其传输范围，传感节点停止传输数据，进入休眠状态；若无报文发送，也停止传输进入休眠状态。

6.如权利要求4所述的无线传感器网络中基于轨道辅助的移动数据收集方法，其特征在于：阶段II中移动节点之间的交互步骤为：运行在相邻轨道上两个移动节点：第一移动节点和第二移动节点，进入彼此通讯范围后使用第二天线A2开始传输数据，为了描述方便，第一移动节点和第二移动节点的第二天线A2分别用天线A2₁和天线A2₂表示：

II-1：第一移动节点使用天线A2₁向第二移动节点发送REQ报文请求发送数据，并附加自己的轨道编号seq；

II-2：第二移动节点通过天线A2₂收到REQ报文并检查第一移动节点的轨道编号seq，若第二移动节点的轨道编号小于seq，接受请求，发送ACK同意第一移动节点为发送者，转至II-4；若第二移动节点的轨道编号大于seq，通过天线A2₂向对方第一移动节点发送REQ报文，并附加自己的轨道编号，请求为发送者，转至II-3；

II-3：第一移动节点收到第二移动节点发送的REQ报文，检查编号后发现其编号小于对方的编号，则向第二移动节点发送ACK，同意第二移动节点作为发送者，转至II-4，至此确定发送者和接收者；

II-4：发送者封装已收集到的数据，填入源地址和目的地址，压入接口队列等待发送；检测此时无线信道是否空闲，若空闲则准备发送报文，若不空闲则继续等待；

II-5：发送者检测到信道空闲，从接口队列中选择报文，使用第二天线A2将报文通过网络接口发送至无线信道，发送完毕后等待ACK；

II-6：接受者通过第二天线A2从无线信道上接收报文并检查报文是否出错，若无错误则将报文存贮至自身缓存中，发送ACK，表示已正确接收该报文，若等待超时或报文出错，不发送ACK并等待发送方重新发送；

II-7：发送方收到ACK，发送下一个报文，若等待ACK超时，且该报文的发送次数少于3次，则重新发送报文，发送完毕后继续等待该报文的ACK；若等待ACK超时且该报文的发送次数不少于3次，认为接收方已离开其通讯范围，数据传输终止；若无报文发送，数据传输终止。

7.如权利要求4所述的无线传感器网络中基于轨道辅助的移动数据收集方法，其特征在于：阶段III中数据于0号轨道上汇集，并由0号轨道上的移动节点使用第一天线A1传递至汇聚点。

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