[發(fā)明專利]短距離無(wú)線傳感網(wǎng)的保障通信時(shí)隙擴(kuò)展的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810042990.X
• 申請(qǐng)日: 2008-09-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101369942A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚道遠(yuǎn);鄧瀚林;沈杰;邢濤;孫德云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): H04L12/28
• 分類號(hào): H04L12/28;H04L29/08;H04L12/403
• 代理公司: 上海泰能知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 黃志達(dá);宋纓

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬通訊技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種短距離無(wú)線傳感網(wǎng)的保障通信時(shí)隙擴(kuò)展的方法。?

背景技術(shù)

紫蜂技術(shù)(Zigbee)是一種具有統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的短距離無(wú)線通信技術(shù)，該技術(shù)可以應(yīng)用于無(wú)線傳感網(wǎng)中。它的物理層和媒體接入層協(xié)議為IEEE802.15.4協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)層由紫蜂技術(shù)聯(lián)盟制定，應(yīng)用層的開(kāi)發(fā)應(yīng)用根據(jù)用戶自己的應(yīng)用需要，對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用，因此該技術(shù)能夠?yàn)橛脩籼峁C(jī)動(dòng)、靈活的組網(wǎng)方式。?

紫蜂技術(shù)的媒體接入層所采用的IEEE?802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的媒體接入層協(xié)議規(guī)范。媒體接入層處理所有物理層無(wú)線信道的接入，其主要功能為：?

網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)信標(biāo)；?

與信標(biāo)同步；?

支持個(gè)域網(wǎng)(PAN)鏈路的建立和斷開(kāi)；?

為設(shè)備的安全性提供支持；?

信道接入方式采用沖突避免載波監(jiān)測(cè)多址接入(CSMA/CA)機(jī)制；?

處理和維護(hù)保障通信時(shí)隙機(jī)制；?

在兩個(gè)對(duì)等的媒體接入層實(shí)體之間提供一個(gè)可靠的通信鏈路。?

其中，保障通信時(shí)隙機(jī)制是現(xiàn)行802：15.4標(biāo)準(zhǔn)中媒體接入層技術(shù)中的特色之一，為設(shè)備與協(xié)調(diào)器之間的較高服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求的數(shù)據(jù)傳輸提供可靠支持。但是現(xiàn)有的保障通信時(shí)隙機(jī)制存在著以下不足：?

僅個(gè)域網(wǎng)協(xié)調(diào)器可以分配保障通信時(shí)隙，且保障通信時(shí)隙僅可用于個(gè)域網(wǎng)協(xié)調(diào)器與之相關(guān)聯(lián)設(shè)備的通信；?

單個(gè)超幀最大只能分配7個(gè)保障通信時(shí)隙；?

保障通信時(shí)隙不支持設(shè)備之間的對(duì)等通信，不支持組播通信；?

保障通信時(shí)隙的這些不足限制了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的對(duì)等通信，尤其是多個(gè)并發(fā)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用，數(shù)據(jù)均需要從協(xié)調(diào)器轉(zhuǎn)發(fā)，增加了通信開(kāi)銷，減少了通信帶寬使用效率，降低吞吐量，增加了傳輸時(shí)延。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種支持網(wǎng)內(nèi)對(duì)等通信和并發(fā)數(shù)據(jù)通信的可靠無(wú)線接入方法，并且能支持網(wǎng)內(nèi)組播通信，可較好地支持工業(yè)和服務(wù)業(yè)無(wú)線應(yīng)用的一種短距離無(wú)線傳感網(wǎng)的保障通信時(shí)隙擴(kuò)展的方法。?

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：提供一種短距離無(wú)線傳感網(wǎng)的保障通信時(shí)隙擴(kuò)展的方法，包括下列步驟：?

(1)通過(guò)紫蜂網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備發(fā)送保障通信時(shí)隙申請(qǐng)控制幀，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)對(duì)等通信的保障通信時(shí)隙分配申請(qǐng)；?

(2)通過(guò)紫蜂網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備發(fā)送保障通信時(shí)隙申請(qǐng)控制幀實(shí)現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)組播通信的保障通信時(shí)隙分配申請(qǐng)；?

(3)在保障通信時(shí)隙描述符中引入無(wú)線信道選擇功能，實(shí)現(xiàn)保障通信時(shí)隙的時(shí)域和頻域資源分配；?

(4)紫峰網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器統(tǒng)一管理上述通信模式的保障通信時(shí)隙的分配和解除，實(shí)現(xiàn)個(gè)域網(wǎng)內(nèi)無(wú)沖突可靠通信。?

所述的通信設(shè)備作為保障通信時(shí)隙的收發(fā)設(shè)備可以是紫峰網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器設(shè)備與紫蜂網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，還可以均為紫蜂網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備；?

所述的紫峰網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器在分配保障通信時(shí)隙時(shí)，分配在同一時(shí)隙的保障通信的發(fā)送和接收設(shè)備均不相同，頻率信道差值大于指定信道差異門(mén)限，該常量為網(wǎng)絡(luò)預(yù)先設(shè)置。?

所述的保障通信時(shí)隙的分配包括下列步驟：?

(a)紫峰網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器收到紫峰網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備保障通信時(shí)隙分配申請(qǐng)，計(jì)算可分配時(shí)隙資源；?

(b)若不滿足保障通信時(shí)隙分配條件，則處理結(jié)束；若滿足保障通信時(shí)隙分配條件，則進(jìn)入步驟(c)；?

(c)在超幀的調(diào)度接入時(shí)段分配時(shí)隙，分配信道，在信標(biāo)幀中廣播GTS的分配；(d)處理結(jié)束。?

所述的保障通信時(shí)隙的解除包括下列步驟：?

(a)紫峰網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器收到紫峰網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備保障通信時(shí)隙解除分配請(qǐng)求；?

(b)紫峰網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器收回時(shí)隙信道資源；?

(c)紫峰網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器保障通信時(shí)隙再分配過(guò)程；?

(d)紫峰網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器在信標(biāo)幀中通知保障接入時(shí)隙解除分配。?

本發(fā)明提出的保障通信時(shí)隙具有以下擴(kuò)展：?

紫峰網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器和其他協(xié)調(diào)器均可管理使用保障通信時(shí)隙，管理事項(xiàng)與現(xiàn)有IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定相同；?

保障通信時(shí)隙的收發(fā)設(shè)備可以是紫峰網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器與紫峰網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，還可以是紫峰網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備與紫峰網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備；?

保障通信時(shí)隙的屬性參量除了原有的起始時(shí)隙/長(zhǎng)度/方向之外，增加通信信道(channel?offset)項(xiàng)，暫不支持保障通信時(shí)隙的信道跳頻功能；?