專利名稱：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的異步預(yù)約信道接入方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，特別涉及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體給出無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的異步預(yù)約信道接入方法。
背景技術(shù)：
在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)中，節(jié)點(diǎn)采集到數(shù)據(jù)后通常會(huì)通過中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)將數(shù)據(jù)包傳遞到匯聚節(jié)點(diǎn)，并通過匯聚節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺(tái)進(jìn)行監(jiān)控。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域比較廣泛，節(jié)點(diǎn)可布設(shè)在森林農(nóng)田、廠礦工地以及港口物流等眾多環(huán)境。很多時(shí)候節(jié)點(diǎn)一般采用電池供電且其電池容量較小，分布在實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境后電池難以更換，但是應(yīng)用系統(tǒng)往往需要節(jié)點(diǎn)持續(xù)工作數(shù)月到數(shù)年，所以能量效率是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)考慮的重點(diǎn)。目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)中信道接入方法是其中最重要的技術(shù)之一，是影響網(wǎng)絡(luò)總體性能的重要因素，當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的時(shí)候，需要比較有效的方法來協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信行為以達(dá)到最高的網(wǎng)絡(luò)通信性能和最低的能耗。目前的技術(shù)中節(jié)點(diǎn)一般采用周期性的偵聽和睡眠調(diào)度以降低能耗，即節(jié)點(diǎn)周期性地進(jìn)入睡眠狀態(tài)以降低能耗，在喚醒的時(shí)候發(fā)送數(shù)據(jù)給鄰居節(jié)點(diǎn)。最有代表性的周期性偵聽睡眠的信道接入機(jī)制是葉偉提出的 S-MAC 協(xié)議，它最早由參考文獻(xiàn)“An Energy-Efficient MAC Protocol for WirelessSensor Networks” (ff. Ye, J. Heidemann, and D. Estrin, IEEE INF0C0M, June 2002)提出。S-MAC協(xié)議按照周期性方式運(yùn)行，協(xié)議的一個(gè)周期分為偵聽期和睡眠期兩個(gè)部分，其中的偵聽期又分為同步階段和數(shù)據(jù)階段，偵聽時(shí)間和整個(gè)周期長度的比率為占空比，協(xié)議運(yùn)行過程中周期長度和占空比均固定。節(jié)點(diǎn)在偵聽期間喚醒進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，在睡眠期間進(jìn)入睡眠狀態(tài)以降低功耗。為保證節(jié)點(diǎn)之間正確通信，協(xié)議設(shè)計(jì)采用定期同步的機(jī)制，通過周期性接收和轉(zhuǎn)發(fā)同步包使得節(jié)點(diǎn)之間形成一致的偵聽睡眠調(diào)度，從而保證節(jié)點(diǎn)之間能夠進(jìn)行正確通信。但是在實(shí)際的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，往往存在許多難點(diǎn)問題需要解決①實(shí)際無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流量經(jīng)常變換，而且很多情況下是無規(guī)律或者規(guī)律不可循，采用固定周期和占空比的方法，當(dāng)數(shù)據(jù)流量大的時(shí)候，容易引起緩沖區(qū)溢出丟包，而數(shù)據(jù)流量小的時(shí)候，不必要的喚醒過程耗費(fèi)能量，從而使得網(wǎng)絡(luò)性能低下。②在傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間維持同步是一個(gè)復(fù)雜過程，因?yàn)閭鞲衅鞴?jié)點(diǎn)需要偵聽一段時(shí)間，接收到同步包后設(shè)置自己的調(diào)度，然后轉(zhuǎn)發(fā)同步包，最終使全網(wǎng)形成一致的調(diào)度，這是一個(gè)耗費(fèi)時(shí)間耗費(fèi)能量的過程。③在接收節(jié)點(diǎn)醒來的時(shí)候往往有多個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)積累了數(shù)據(jù)包，如果每次只和一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，其它節(jié)點(diǎn)只能等到下一個(gè)周期才能發(fā)送數(shù)據(jù)，從而降低了數(shù)據(jù)傳輸延遲和吞吐率等方面的性能。這些存在的問題嚴(yán)重影響了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)控制，安全檢測(cè)，火災(zāi)安防等許多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
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本發(fā)明的目的是為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的異步預(yù)約信道接入方法，使得網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)負(fù)載變化情況下能夠保持優(yōu)良的適應(yīng)能力，同時(shí)不需要在線調(diào)節(jié)周期和占空比從而避免同步困難問題。在網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)目比較多的時(shí)候能夠加快數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群蜏p小傳輸?shù)难舆t，并最大程度降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行能耗。本發(fā)明的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的異步預(yù)約信道接入方法，基本思想是能讓網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)獨(dú)立進(jìn)行偵聽睡眠調(diào)度，在進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的時(shí)候能夠采用多節(jié)點(diǎn)預(yù)約和批量傳輸?shù)姆绞教岣呔W(wǎng)絡(luò)性能，其步驟如下
1、系統(tǒng)初始階段網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)設(shè)置按照周期T設(shè)置自身獨(dú)立的偵聽睡眠調(diào)度，節(jié)點(diǎn)按照一定的占空比(Duty Cycle, DC)周期性地進(jìn)入睡眠和偵聽狀態(tài)以節(jié)約能量，節(jié)點(diǎn)之間的睡眠喚醒過程相互之間獨(dú)立而不需要進(jìn)行同步；
2、接收節(jié)點(diǎn)通過預(yù)約多個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)進(jìn)行批量數(shù)據(jù)傳輸，每次接收節(jié)點(diǎn)喚醒后采用邀請(qǐng)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)采集包(Collection Packet,CP)給鄰近的發(fā)送節(jié)點(diǎn)，這個(gè)采集包中包含了接收節(jié)點(diǎn)本次希望接收的發(fā)送節(jié)點(diǎn)，用于獲取周圍發(fā)送節(jié)點(diǎn)當(dāng)前需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包信息，這些信息包括希望發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送節(jié)點(diǎn)地址，以及每個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)本次希望發(fā)送數(shù)據(jù)包數(shù)目等；
3、接收節(jié)點(diǎn)一跳范圍內(nèi)的發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收到采集包CP后，按照采集包中預(yù)定的順序?qū)⒆约罕敬蜗胍l(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目NPcur依次通過匯報(bào)包(Report Pacet, RP)發(fā)回給接收節(jié)點(diǎn)，匯報(bào)包RP中包括發(fā)送節(jié)點(diǎn)本次希望發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目和地址信息；
4、接收節(jié)點(diǎn)收到鄰近的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的匯報(bào)包RP后獲取本次需要發(fā)送數(shù)據(jù)包的發(fā)送節(jié)點(diǎn)數(shù)目N以及每個(gè)節(jié)點(diǎn)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目NPcur，然后廣播一個(gè)啟動(dòng)包(Start Packet,SP)發(fā)起本次數(shù)據(jù)通信過程；
5、已經(jīng)預(yù)約好的發(fā)送節(jié)點(diǎn)按照預(yù)定的順序在通信時(shí)間到來的時(shí)候一次發(fā)送批量數(shù)據(jù)以提高傳輸效率，當(dāng)所有的發(fā)送節(jié)點(diǎn)都傳輸完數(shù)據(jù)后接收節(jié)點(diǎn)通告本次數(shù)據(jù)通信過程結(jié)束。進(jìn)一步地，步驟2中多個(gè)發(fā)送方是通過接收節(jié)點(diǎn)定期的更新檢測(cè)獲取的，具體方法為接收節(jié)點(diǎn)每次接收到一個(gè)數(shù)據(jù)包后，通過數(shù)據(jù)包的源地址域獲取發(fā)送節(jié)點(diǎn)的地址并存在本地的緩沖區(qū)中。接收節(jié)點(diǎn)用于記錄鄰居節(jié)點(diǎn)信息的緩沖區(qū)容量有限，節(jié)點(diǎn)會(huì)設(shè)置一個(gè)超時(shí)時(shí)間T，如果在時(shí)間T內(nèi)節(jié)點(diǎn)沒有收到對(duì)應(yīng)的鄰居發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包，則將這個(gè)地址信息從緩沖區(qū)中刪除以回收相應(yīng)的空間給新節(jié)點(diǎn)使用。進(jìn)一步地,采集包CP中除了包頭等和校驗(yàn)等基本信息外,還依次包含接收節(jié)點(diǎn)地址和發(fā)送節(jié)點(diǎn)地址，其中發(fā)送節(jié)點(diǎn)地址在采集包中按照地址編號(hào)由大到小排列的以便于管理。匯報(bào)包RP除了包頭等和校驗(yàn)等基本信息外，還包含節(jié)點(diǎn)自身的地址，發(fā)送的目的地址和節(jié)點(diǎn)當(dāng)前需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目NPcur。啟動(dòng)包SP包含啟動(dòng)標(biāo)志和接收節(jié)點(diǎn)地址信息。進(jìn)一步地，步驟5中發(fā)送批量數(shù)據(jù)具體方法為按照預(yù)約好的傳輸順序，第一個(gè)節(jié)點(diǎn)連續(xù)將當(dāng)前緩沖區(qū)中需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包依次發(fā)送出去，每個(gè)發(fā)送的數(shù)據(jù)包之間的時(shí)間間隔為SIFS，使得接收方能夠有一定時(shí)間處理收到的數(shù)據(jù)包信息。然后接收節(jié)點(diǎn)收到后回復(fù)第一個(gè)類型的確認(rèn)包ACKl確認(rèn)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的傳輸，這個(gè)確認(rèn)包ACKl的另外一個(gè)作用是預(yù)約下一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，下一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)也將按照同樣的方法批量進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，當(dāng)最后一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，接收節(jié)點(diǎn)收到后回復(fù)第二個(gè)類型確認(rèn)包ACK2結(jié)束
4本次數(shù)據(jù)傳輸。第一個(gè)類型的確認(rèn)包ACKl包含接收節(jié)點(diǎn)地址、當(dāng)前傳輸?shù)陌l(fā)送節(jié)點(diǎn)地址和下一個(gè)需要傳輸?shù)陌l(fā)送節(jié)點(diǎn)地址，第二個(gè)類型的確認(rèn)包ACK2包含接收節(jié)點(diǎn)地址和當(dāng)前發(fā)送節(jié)點(diǎn)地址。進(jìn)一步地，接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送采集報(bào)CP后，如果某些發(fā)送節(jié)點(diǎn)本次沒有數(shù)據(jù)需要發(fā)送，則這個(gè)節(jié)點(diǎn)不回復(fù)匯報(bào)包RP，但是仍然將占用發(fā)送RP包所需要的時(shí)槽，以防打亂匯報(bào)包傳輸?shù)捻樞颉?br>

圖I為本發(fā)明中的一個(gè)典型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，
圖2為本發(fā)明中采集包、匯報(bào)包、ACK1、ACK2的幀結(jié)構(gòu)圖，
圖3為本發(fā)明中批量傳輸過程示意圖，
圖4為本發(fā)明中提出的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步說明。一個(gè)典型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖I所示，節(jié)點(diǎn)D為節(jié)點(diǎn)A、B和C的父節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)E為節(jié)點(diǎn)D的父節(jié)點(diǎn)。當(dāng)節(jié)點(diǎn)A、節(jié)點(diǎn)B和節(jié)點(diǎn)C將數(shù)據(jù)包發(fā)送給節(jié)點(diǎn)D，此時(shí)節(jié)點(diǎn)D是接收節(jié)點(diǎn)而節(jié)點(diǎn)A、B、C是相應(yīng)的鄰居發(fā)送節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)中設(shè)置數(shù)據(jù)包緩沖區(qū)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)包后不能及時(shí)發(fā)送出去，則會(huì)存儲(chǔ)在當(dāng)前的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中等待下次發(fā)送機(jī)會(huì)。節(jié)點(diǎn)D每次收到來自它的子節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包，則將相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)地址紀(jì)錄在自身的緩沖區(qū)中。故節(jié)點(diǎn)D收到了來自節(jié)點(diǎn)A、節(jié)點(diǎn)B和節(jié)點(diǎn)C的數(shù)據(jù)包后，會(huì)將數(shù)據(jù)包中的地址域復(fù)制到自身的地址緩沖區(qū)中，同樣，節(jié)點(diǎn)E上將保存節(jié)點(diǎn)D的地址信息。如果由于某些原因?qū)е峦負(fù)浒l(fā)生變化，則節(jié)點(diǎn)上相應(yīng)的地址也會(huì)及時(shí)更新變化，這些地址信息將被用于異步數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)子節(jié)點(diǎn)在接收到數(shù)據(jù)包后由于睡眠或者沖突等原因無法立即發(fā)送出去的時(shí)候，數(shù)據(jù)包將會(huì)在本地緩沖區(qū)中進(jìn)行緩存，如果數(shù)據(jù)包到達(dá)的速度大于數(shù)據(jù)包被發(fā)送出去的速度，數(shù)據(jù)包將會(huì)在本地緩沖區(qū)中堆積起來。假設(shè)在一次通信開始前節(jié)點(diǎn)A、B、C、D當(dāng)前緩沖的數(shù)據(jù)包數(shù)目分別為ni，η2, η3, η40當(dāng)接收節(jié)點(diǎn)D醒來后，開始發(fā)送一個(gè)采集包CP給節(jié)點(diǎn)Α、B、C，用于收集鄰居子節(jié)點(diǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸信息。采集包的數(shù)據(jù)格式如圖2 (a)所示，其中包括數(shù)據(jù)頭中的巾貞長度(Frame Length),巾貞控制域(Frame Control Field),以及數(shù)據(jù)包主體的源地址(Src)、巾貞校驗(yàn)(FCS)和各個(gè)希望接收的發(fā)送者的地址Sendl, Send2,Send3,…，Send η。在本例中假設(shè)節(jié)點(diǎn)A、B、C的地址號(hào)大小依次為節(jié)點(diǎn)A>節(jié)點(diǎn)B〉節(jié)點(diǎn)C，則采集包中節(jié)點(diǎn)A、B、C的地址出現(xiàn)順序依次為A-B-C。當(dāng)發(fā)送節(jié)點(diǎn)A、B、C接收到采集包后，計(jì)算出各自在本次傳輸過程中需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目NPcurA、NPcurB, NPcurC，需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目可能會(huì)小于節(jié)點(diǎn)當(dāng)前緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)包數(shù)目。發(fā)送節(jié)點(diǎn)A、B、C將會(huì)計(jì)算輪到自身發(fā)送匯報(bào)包的時(shí)間以避免包傳輸沖突,并按照采集包中的節(jié)點(diǎn)地址順序依次將本次需要發(fā)送數(shù)據(jù)包數(shù)目信息依次通過匯報(bào)包傳輸給接收節(jié)點(diǎn)D。匯報(bào)包的結(jié)構(gòu)在圖2 (b)中描述，除了包頭信息外，主要包括節(jié)點(diǎn)本次需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目(Packet Number)和發(fā)送節(jié)點(diǎn)本身的地址Src和目的地址Dst。
當(dāng)預(yù)約過程完成后，接收節(jié)點(diǎn)D發(fā)送一個(gè)啟動(dòng)包SP發(fā)起本次多節(jié)點(diǎn)批量數(shù)據(jù)傳輸，批量傳輸過程如圖3所示，假設(shè)節(jié)點(diǎn)A為預(yù)約的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)A將按照預(yù)約的數(shù)據(jù)包數(shù)目發(fā)送第一批數(shù)據(jù)包，這些數(shù)據(jù)包之間的間隔均為SIFS。等接收節(jié)點(diǎn)D收集到節(jié)點(diǎn)A所有的數(shù)據(jù)后，返回一個(gè)ACKl包給節(jié)點(diǎn)A，其包格式見圖2 (C)，其中包含了本次確認(rèn)的發(fā)送節(jié)點(diǎn)地址Dstl和下一個(gè)邀請(qǐng)的節(jié)點(diǎn)地址Dst2。這個(gè)包起到兩個(gè)作用，一方面是對(duì)當(dāng)前發(fā) 送節(jié)點(diǎn)A發(fā)送的數(shù)據(jù)包序列進(jìn)行確認(rèn)，另外一方面是通過這個(gè)ACKl通過繼續(xù)預(yù)約下一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)B進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)最后一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包序列發(fā)送完畢時(shí)候，接收節(jié)點(diǎn)將發(fā)送一個(gè)ACK2給這個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)，這個(gè)ACK2不再包含下一個(gè)需要傳輸?shù)墓?jié)點(diǎn)號(hào)，從而完成本次數(shù)據(jù)傳輸過程。整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸過程如圖4所示。如果在這個(gè)數(shù)據(jù)傳輸過程中，節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)C有批量數(shù)據(jù)包需要發(fā)送，但是節(jié)點(diǎn)B沒有數(shù)據(jù)包需要發(fā)送，則在數(shù)據(jù)包預(yù)約階段，節(jié)點(diǎn)B不會(huì)回復(fù)相應(yīng)的匯報(bào)包給節(jié)點(diǎn)D進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸預(yù)約，但是保留傳輸匯報(bào)包需要的時(shí)間，使整個(gè)回復(fù)包傳輸過程按照預(yù)定的順序進(jìn)行而不受干擾。這些沒有數(shù)據(jù)包傳輸?shù)墓?jié)點(diǎn)將繼續(xù)保留這個(gè)匯報(bào)包所需要占用的時(shí)槽的并保持安靜狀態(tài)。由于回復(fù)包是一個(gè)比較短的控制報(bào)文，僅僅包含地址和數(shù)據(jù)包數(shù)目信息，預(yù)留這個(gè)傳輸?shù)臅r(shí)間對(duì)協(xié)議運(yùn)行本身的能耗影響不大。
權(quán)利要求
1.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的異步預(yù)約信道接入方法，其特征在于包括以下步驟1)系統(tǒng)初始階段網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)設(shè)置自身獨(dú)立的偵聽睡眠周期，節(jié)點(diǎn)按照一定的占空比周期性地進(jìn)入睡眠和偵聽狀態(tài)以節(jié)約能量，節(jié)點(diǎn)之間的睡眠喚醒過程不進(jìn)行同步；2)接收節(jié)點(diǎn)通過預(yù)約多個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)進(jìn)行批量數(shù)據(jù)傳輸，每次接收節(jié)點(diǎn)喚醒后發(fā)送一個(gè)采集包給鄰近的發(fā)送節(jié)點(diǎn)，這個(gè)采集包中包含了接收節(jié)點(diǎn)希望接收的發(fā)送節(jié)點(diǎn)地址列表，用于獲取周圍發(fā)送節(jié)點(diǎn)當(dāng)前需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包信息；3)接收節(jié)點(diǎn)一跳范圍內(nèi)的發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收到采集包后，按照采集包中預(yù)定的順序?qū)⒆约罕敬蜗Ｍl(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目依次通過匯報(bào)包發(fā)回給接收節(jié)點(diǎn)，匯報(bào)包中包括發(fā)送節(jié)點(diǎn)本次希望發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目；4)接收節(jié)點(diǎn)收到鄰近的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的匯報(bào)包后獲取本次需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)送節(jié)點(diǎn)數(shù)目以及每個(gè)節(jié)點(diǎn)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包數(shù)目，然后廣播一個(gè)啟動(dòng)包發(fā)起本次數(shù)據(jù)通信過程；5)已經(jīng)預(yù)約好的發(fā)送節(jié)點(diǎn)在預(yù)定的時(shí)間到來時(shí)一次發(fā)送批量數(shù)據(jù)以提高傳輸效率，當(dāng)所有的發(fā)送節(jié)點(diǎn)都傳輸完數(shù)據(jù)后接收節(jié)點(diǎn)通告本次數(shù)據(jù)通信過程結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的異步預(yù)約信道接入方法，其特征在于所述的多個(gè)發(fā)送方是通過接收節(jié)點(diǎn)定期的更新檢測(cè)獲取的，具體方法為每次接收到一個(gè)數(shù)據(jù)包后，通過數(shù)據(jù)包的源地址域獲取發(fā)送節(jié)點(diǎn)的地址并存于本地的緩沖區(qū)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的異步預(yù)約信道接入方法，其特征在于所述的采集包依次包含接收節(jié)點(diǎn)地址和發(fā)送節(jié)點(diǎn)地址，并且發(fā)送節(jié)點(diǎn)地址是按照地址編號(hào)由大到小排列的；所述的匯報(bào)包包含節(jié)點(diǎn)自身的地址，發(fā)送的目的地址和節(jié)點(diǎn)當(dāng)前需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目，所述的啟動(dòng)包包含啟動(dòng)標(biāo)志和接收節(jié)點(diǎn)地址信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的異步預(yù)約信道接入方法，其特征在于所述發(fā)送批量數(shù)據(jù)具體方法為按照預(yù)約好的傳輸順序，第一個(gè)節(jié)點(diǎn)連續(xù)將當(dāng)前緩沖區(qū)中需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包依次發(fā)送出去，然后接收節(jié)點(diǎn)收到后回復(fù)第一個(gè)類型的確認(rèn)包ACKl確認(rèn)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的傳輸，并預(yù)約下一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)按照同樣的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，直到最后一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，接收節(jié)點(diǎn)收到后回復(fù)第二個(gè)類型確認(rèn)包ACK2結(jié)束本次數(shù)據(jù)傳輸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的異步預(yù)約信道接入方法，其特征在于所述的第一個(gè)類型的確認(rèn)包ACKl包含接收節(jié)點(diǎn)地址、當(dāng)前傳輸?shù)陌l(fā)送節(jié)點(diǎn)地址和下一個(gè)需要傳輸?shù)陌l(fā)送節(jié)點(diǎn)地址，所述的第二個(gè)類型的確認(rèn)包ACK2包含接收節(jié)點(diǎn)地址和當(dāng)前發(fā)送節(jié)點(diǎn)地址。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的異步預(yù)約信道接入方法，其步驟為每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)置自身獨(dú)立的偵聽睡眠周期以降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行能耗；接收節(jié)點(diǎn)自身喚醒后發(fā)送一個(gè)采集包給鄰近的發(fā)送節(jié)點(diǎn)用于獲取周圍發(fā)送節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包信息，這個(gè)采集包中包含了接收節(jié)點(diǎn)希望采集信息的發(fā)送節(jié)點(diǎn)列表；當(dāng)周圍的發(fā)送節(jié)點(diǎn)收到這個(gè)采集包后，會(huì)按照采集包中預(yù)定的順序?qū)⒆约罕敬蜗胍l(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目依次通過匯報(bào)包發(fā)回給接收節(jié)點(diǎn)；接收節(jié)點(diǎn)收到鄰近發(fā)送節(jié)點(diǎn)的匯報(bào)包后獲取本次需要發(fā)送數(shù)據(jù)包的發(fā)送節(jié)點(diǎn)地址以及每個(gè)節(jié)點(diǎn)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目，然后發(fā)送啟動(dòng)包發(fā)起本次傳輸；已經(jīng)預(yù)約好的發(fā)送節(jié)點(diǎn)按照預(yù)定的順序一次發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)包給接收節(jié)點(diǎn)完成本次傳輸。該方法使接收節(jié)點(diǎn)能在一個(gè)周期內(nèi)預(yù)約多個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)進(jìn)行批量數(shù)據(jù)傳輸，有效提高了傳輸效率和降低能耗。
文檔編號(hào)H04W74/00GK102917467SQ201210072340
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月19日
發(fā)明者姚國良, 鄒志烽 申請(qǐng)人:姚國良