[發明專利]一種水聲傳感器網絡系統及其拓撲初始化方法

無效

• 申請號: 201010194729.9
• 申請日: 2010-05-28
• 公開（公告）號: CN102264115A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 隋天宇;李宇;黃海寧;張春華
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: H04W40/24
• 分類號: H04W40/24;H04W84/18
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

1.一種水聲傳感器網絡系統，包括匯聚節點和傳感器節點，其中，匯聚節點為第0層節點，與匯聚節點之間的距離在有效通信范圍以內的傳感器節點為第1層節點；對于每個第i層節點，除去上層節點和同層節點外，與該第i層節點的距離在有效通信范圍以內的傳感器節點為第i+1層節點，其中i為正整數，第i層節點是第i+1層節點的上層節點；

所述傳感器節點用于向上層節點上傳本節點所采集的數據，以及向上層節點轉發該節點所接收到的由下層節點上傳的數據，以及向下層發送或轉發控制信息；

所述匯聚節點用于接收各傳感器節點逐層上傳的數據，并向下層節點發送控制信息。

2.根據權利要求1所述的水聲傳感器網絡系統，其特征在于，所述水聲傳感器網絡系統所使用的頻帶包括第一、第二、第三數據信息頻帶；若某個節點層次為N，滿足N?mod?3＝0，則該節點為1類節點，滿足N?mod?3＝1，則該節點為2類節點，滿足N?mod?3＝2則該節點為3類節點，1類節點與2類節點、2類節點與3類節點、3類節點與1類節點之間的通信頻帶分別采用第一、第二、第三數據信息頻帶。

3.根據權利要求2所述的水聲傳感器網絡系統，其特征在于，所述水聲傳感器網絡系統所使用的頻帶還包括控制信息窄帶，各節點之間的控制信息使用控制信息窄帶進行傳輸。

4.根據權利要求1所述的水聲傳感器網絡系統，其特征在于，當一個節點同時可以與多個上層節點通信時，將其中一個上層節點確定為父節點，其它的可通信的上層節點為偽父節點，下層節點優先通過其父節點上傳數據。

5.根據權利要求4所述的水聲傳感器網絡系統，其特征在于，當一個節點同時可以與多個下層節點進行通信時，判斷各下層節點的父節點的優先級，當自己的優先級比所述下層節點的父節點高，且該下層節點的父節點為同層節點時，確定該下層節點為自己的子節點；當自己的優先級比所述下層節點的父節點低，且該下層節點的父節點為同層節點時，確定該下層節點是自己的偽子節點。

6.根據權利要求5所述的水聲傳感器網絡系統，其特征在于，每個傳感器節點均在本地保存該傳感器節點的局部拓撲信息，所述局部拓撲信息包括：父節點編號，偽父節點編號及數量，子節點編號及數量，偽子節點編號及數量，以及通信范圍內的同層節點編號及數量。

7.根據權利要求6所述的水聲傳感器網絡系統，其特征在于，所述匯聚節點數目大于1，每個匯聚節點控制的傳感器網絡系統的一個區域；所述傳感器節點在本地保存的局部拓撲信息包括：區域內偽父節點編號，區域內偽子節點編號，區域間偽父節點編號，以及區域間偽子節點編號及數量。

8.權利要求1所述的水聲傳感器網絡系統的拓撲初始化方法，包括下列步驟：

1)匯聚節點發出拓撲生成幀，所述拓撲生成幀攜帶本地的局部拓撲信息；

2)傳感器節點接收到所述匯聚節點發出的拓撲生成幀后，更新本地的局部拓撲信息，并發送新的拓撲生成幀，該拓撲生成幀攜帶本地的局部拓撲信息；

3)傳感器節點接收到其它傳感器節點發出的拓撲生成幀后，更新本地的局部拓撲信息，并發送新的拓撲生成幀，該拓撲生成幀攜帶本地的局部拓撲信息；

4)不斷重復執行步驟3)直至所有傳感器節點的局部拓撲信息更新完畢；所述局部拓撲信息包括：父節點編號，偽父節點編號及數量，子節點編號及數量，偽子節點編號及數量，以及通信范圍內的同層節點編號及數量。

9.根據權利要求8所述的拓撲初始化方法，其特征在于，所述步驟3)中，在更新本地的局部拓撲信息后發送拓撲生成回復包，拓撲生成回復包攜帶父節點編號，子節點編號以及子節點層數信息，上層節點根據拓撲生成回復包更新其局部拓撲信息中的子節點與偽子節點信息。

10.根據權利要求8所述的拓撲初始化方法，其特征在于，所述步驟3)中，傳感器發送新的拓撲生成幀前需等待一定時間，以使所有可通信上層節點的拓撲生成幀均接收完畢。