一種無線納米傳感器網(wǎng)絡(luò)無沖突等發(fā)送速率的接入控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無線納米傳感器網(wǎng)絡(luò)無沖突等發(fā)送速率的接入控制方法，通過接入節(jié)點(diǎn)與中繼節(jié)點(diǎn)的低復(fù)雜度互動步驟以及中繼節(jié)點(diǎn)上的簡單查表計(jì)算來完成接入節(jié)點(diǎn)的接入控制。包括步驟：接入節(jié)點(diǎn)通過發(fā)送一個接入請求控制包來通知中繼節(jié)點(diǎn)有新的數(shù)據(jù)流需要中繼，并等待中繼節(jié)點(diǎn)告知第一個比特符號發(fā)送的時間點(diǎn)；中繼節(jié)點(diǎn)一旦收到接入請求控制包，查表并計(jì)算出該接入節(jié)點(diǎn)的第一個比特符號發(fā)送的時間點(diǎn)，并通過回復(fù)一個控制包來通知接入節(jié)點(diǎn)。其中，中繼節(jié)點(diǎn)用來計(jì)算得出接入節(jié)點(diǎn)的第一個比特符號發(fā)送的時間點(diǎn)的方法是本發(fā)明的核心。
【專利說明】一種無線納米傳感器網(wǎng)絡(luò)無沖突等發(fā)送速率的接入控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無線通信中無沖突等發(fā)送速率的接入控制方法，該方法適用于無線納米傳感器網(wǎng)絡(luò)。
技術(shù)背景
[0002]隨著近些年來納米技術(shù)的快速發(fā)展，在不久的將來有望能夠制造出納米級大小的傳感器即納米傳感器。將納米傳感器通過無線通信技術(shù)進(jìn)行相互連接所組成的網(wǎng)絡(luò)則稱為無線納米傳感器網(wǎng)絡(luò)。該類網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境、醫(yī)療、工業(yè)等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用前景。由于納米傳感器節(jié)點(diǎn)僅具有約幾百納米的大小，其納米處理器的處理能力極其有限，因此設(shè)計(jì)具有極低計(jì)算復(fù)雜度的通信協(xié)議是無線納米傳感器網(wǎng)絡(luò)有待研究的關(guān)鍵問題之一。
[0003]對于無線納米傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的各層子協(xié)議設(shè)計(jì)，包括物理層調(diào)制模式的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)鏈路層的多址接入方法的設(shè)計(jì)等，都需要考慮到計(jì)算復(fù)雜度問題。關(guān)于物理層調(diào)制模式的設(shè)計(jì)，由于鍵控開關(guān)調(diào)制即OOK調(diào)制具有較低的復(fù)雜度，是無線納米傳感器較有應(yīng)用前景的調(diào)制方式之一。OOK調(diào)制方式是發(fā)送一個脈沖信號來表示發(fā)送比特“1”，而保持無線電安靜即天線上不發(fā)送任何電壓信號來表示發(fā)送比特“ 0 ”。而對于數(shù)據(jù)鏈路層的媒質(zhì)接入控制方法的設(shè)計(jì)，到目前為止已經(jīng)有很多文獻(xiàn)和專利研究設(shè)計(jì)了適用于不同無線網(wǎng)絡(luò)的多址接入方法，比如適用于無線局域網(wǎng)的IEEE 802.11 MAC協(xié)議等。但這些方法都是面向具有較高計(jì)算能力的宏觀節(jié)點(diǎn)來設(shè)計(jì)的，它們的設(shè)計(jì)沒有刻意追求較低的計(jì)算復(fù)雜度，比如無線局域網(wǎng)的多址接入方法是基于復(fù)雜的退避算法的載波監(jiān)聽多路訪問機(jī)制，而采用CDMA技術(shù)的蜂窩網(wǎng)則通過生成復(fù)雜的相互正交的擴(kuò)頻碼來實(shí)現(xiàn)多址接入。所以，這些已有的高復(fù)雜度的多址接入方法都不適用處理能力極其有限的納米傳感器節(jié)點(diǎn)。
[0004]對于采用OOK調(diào)制的無線納米傳感器網(wǎng)絡(luò)，如果每個納米傳感器節(jié)點(diǎn)都采取如下發(fā)送方式:每發(fā)送出一個比特符號后空閑一個固定的時間間隔T后再發(fā)送下一個比特符號，則可以大大降低納米節(jié)點(diǎn)之間符號發(fā)送沖突的發(fā)生頻率。由于所有傳感器節(jié)點(diǎn)的該時間間隔T都相同，所以所有的傳感器節(jié)點(diǎn)有著相同的發(fā)送速率。這種基于OOK調(diào)制的兩個比特符號發(fā)送之間空上一固定時間的發(fā)送方式被稱為時域擴(kuò)展的OOK調(diào)制。然而，對于現(xiàn)有的時域擴(kuò)展的OOK調(diào)制方式，當(dāng)兩個都要開始發(fā)送比特信息的相鄰節(jié)點(diǎn)剛好在同一時刻開始發(fā)送第一個比特符號，即第一個比特發(fā)送發(fā)生了沖突，則他們后續(xù)的所有比特發(fā)送都會發(fā)生沖突，從而會導(dǎo)致接收節(jié)點(diǎn)上大量的比特接收錯誤。因此，設(shè)計(jì)開發(fā)一種基于OOK調(diào)制、具有較低復(fù)雜度、能有效協(xié)調(diào)納米節(jié)點(diǎn)發(fā)送時刻的接入控制方法可以有效降低甚至完全消除符號沖突。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有時域擴(kuò)展的OOK調(diào)制技術(shù)中可能發(fā)生連續(xù)符號沖突的不足，本發(fā)明提出一種無線納米傳感器網(wǎng)絡(luò)無沖突等發(fā)送速率的接入控制方法。該方法通過較低復(fù)雜度的節(jié)點(diǎn)間的操作來有效地協(xié)調(diào)納米節(jié)點(diǎn)發(fā)送時刻，從而避免兩個相鄰節(jié)點(diǎn)的發(fā)送發(fā)生連續(xù)符號沖突，達(dá)到無符號沖突。故該技術(shù)可以應(yīng)用于無線納米傳感器網(wǎng)絡(luò)中，有效的保障納米傳感器比特發(fā)送的可靠性。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)任務(wù)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)解決方案:
[0007]1、一種無線納米傳感器網(wǎng)絡(luò)無沖突等發(fā)送速率的接入控制方法，其特征在于:它由“周期平移量表的建立”和“基于周期平移量表的接入控制”兩部分組成；其中，所述的“周期平移量表的建立”包含如下具體步驟:
[0008]步驟一:設(shè)置i = l ;
[0009]步驟二:在周期平移量表中增加第i行，該行包含兩個單元格，第一個單元格用來存儲整數(shù)值，第二個單元格用來存儲小數(shù)值；
[0010]步驟三:將表的第i行的第一個單元格內(nèi)容設(shè)置為0，并將表的第i行的第二個單
元格內(nèi)容設(shè)置為
【權(quán)利要求】
1.一種無線納米傳感器網(wǎng)絡(luò)無沖突等發(fā)送速率的接入控制方法，其特征在于:它由“周期平移量表的建立”和“基于周期平移量表的接入控制”兩部分組成；其中，所述的“周期平移量表的建立”包含如下具體步驟: 步驟一:設(shè)置i=l; 步驟二:在周期平移量表中增加第i行，該行包含兩個單元格，第一個單元格用來存儲整數(shù)值，第二個單元格用來存儲小數(shù)值； 步驟三:將表的第i行的第一個單元格內(nèi)容設(shè)置為O，并將表的第i行的第二個單元格內(nèi)容設(shè)置為
【文檔編號】H04W84/18GK103686875SQ201310645765
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】池凱凱, 林一民, 朱藝華, 程珍, 李燕君 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)