[發明專利]跨層的無線傳感器網絡介質訪問控制協議實現方法

無效

• 申請號: 200910064965.6
• 申請日: 2009-05-20
• 公開（公告）號: CN101557637A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 鄭國強;李濟順;周志立;孫若玉;馬華紅;彭勃;甘從輝;周立鵬
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: H04W52/02
• 分類號: H04W52/02;H04W80/00;H04W84/18
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳 浩

1.一種跨層的無線傳感器網絡介質訪問控制協議實現方法，其特征在 于，該方法包括以下步驟：

(1)網絡初始化：在網絡的初始建立時刻，節點采用S-MAC協議的通告同步 報文的機制，形成虛擬的同步簇，實現同一個虛擬簇的同步喚醒和建立鄰居節 點的同步調度表；

進入循環的偵聽/睡眠周期時間，所述的偵聽/睡眠周期時間包括周期偵聽時 間和周期睡眠時間；

(2)周期偵聽時間：偵聽時間分為同步、請求和響應三個窗口；在同步窗口 根據記錄的鄰居節點的局部消息，維護和更新節點的同步調度表，在請求和響 應窗口根據RTS/CTS/DATA/ACK機制建立數據鏈路，在一數據發送節點有效通 信范圍外、及它對應的數據接收節點有效通信范圍內確定自適應喚醒節點，并 設置該節點從周期睡眠開始到自適應喚醒所經歷的睡眠時間T₁，在數據接收節 點有效通信范圍之外、數據發送節點的通信干擾最大區域內確定強迫喚醒節點， 并設置這些點從周期睡眠開始到強迫喚醒所經歷的睡眠時間T₂，其中T₂＞T₁；

(3)周期睡眠時間：周期睡眠開始時刻，數據發送節點和數據接收節點進行 數據傳遞，其它的節點進入睡眠狀態；經過時間T₁，自適應喚醒節點進入自適 應偵聽時間，在該時間段內采用與上述周期偵聽時間的請求和響應窗口相同的 機制，進行下一跳的數據傳輸；經過時間T₂，強迫喚醒節點進入自適應偵聽時 間，在該時間段內也采用與偵聽階段請求和響應窗口相同的機制，對強迫喚醒 節點重新進行判斷，確定下一個數據接收節點和下一組需要強迫喚醒的節點， 以實現數據的多跳傳輸。

2.根據權利要求1所述的跨層的無線傳感器網絡介質訪問控制協議實現方 法，其特征在于：所述的網絡初始化的步驟如下，

①網絡布置后，由數據收集節點激活網絡內所有的節點，根據網絡的應用 要求和布置的節點情況，洪泛網絡的參數；

②節點隨機偵聽信道一段時間，如果節點在這段偵聽時間內沒有收到其它 節點廣播的同步調度分組消息，則該節點就產生自己的調度周期并廣播同步調 度分組消息；如果節點在這段偵聽時間內收到其它節點的同步調度分組消息， 則將它的調度周期設置為與節點在這段偵聽時間內最先收到的同步調度分組消 息的鄰居節點同步，并在等待一段隨機時間后廣播它的同步調度分組消息；

③節點在產生并利用同步調度分組消息通告自己的調度周期信息后，如果 根據收到的鄰居節點同步調度分組消息中的調度周期信息，沒有發現與自己的 調度周期相同步的鄰居節點，則使用鄰居節點的調度周期信息而丟棄自己生成 的調度周期信息；如果節點已經收到過與自己的調度周期同步的其它鄰居節點 通告的同步調度分組消息，則在調度表中記錄該鄰居節點的調度周期信息，以 便能夠與非同步的鄰居節點通信；

④根據節點的調度表中記錄的各鄰居節點調度周期信息，計算與該節點調 度周期同步的鄰居節點個數，產生一個介于1和上述所計算的鄰居節點個數之 間的隨機整數，并將該隨機數設為節點下一次廣播自己的同步調度分組消息所 需經歷的最小偵聽/睡眠周期數；計算節點調度表中記錄的鄰居節點調度周期信 息個數，并與節點所記錄的平均節點密度參數相比較，選取二者中的最大者作 為節點下一次廣播自己的同步調度分組消息所需經歷的最大偵聽/睡眠周期數。