[發明專利]數據傳輸的方法及裝置

無效

• 申請號: 201110399092.1
• 申請日: 2011-12-05
• 公開（公告）號: CN103138888A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 徐亮;倪穎;付長東;王澤民;傅劍
• 申請（專利權）人: 中國移動通信集團廣東有限公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04W80/00;H04W84/18
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 黃燦;劉偉

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種IEEE?802.15.4MAC(MediumAccess?Control?Layer，介質訪問控制層)協議中數據傳輸的方法及裝置。

背景技術

無線傳感器網絡(Wireless?Sensor?Networks，WSN)是由部署在監測區域內部或附近的大量傳感器節點通過自組織方式構成的網絡。無線傳感器網絡具有低能耗、低成本、靈活性高、可擴展等優點，可以廣泛地應用于國防軍事、農業監測控制、環境監測和預報、智能家居、醫療衛生等眾多領域。無線傳感器網絡技術將有限距離的傳感器應用擴展為無處不在，種類豐富的網絡應用，在客觀世界對象與人之間建立了一種有效的溝通方式，成為一項有著廣闊發展空間與美好前景的應用技術。

圖1所示為無線傳感器網絡系統架構的示意圖。無線傳感器網絡系統包括：傳感器節點11(sensor?node)、匯聚節點12(sink?node)和管理節點13。大量傳感器節點11隨機部署在監測區域14內部或附近，能夠通過自組織方式構成網絡。傳感器節點11監測的數據沿著其他傳感器節點逐跳地進行傳輸，在傳輸過程中監測數據可能被多個傳感器節點13處理，經過多跳后路由到匯聚節點12，最后通過互聯網或衛星到達管理節點13。匯聚節點12連接傳感器網絡與Internet等外部網絡，同時發布管理節點13的監測任務，并把收集的數據轉發到外部網絡上。用戶通過管理節點13對無線傳感器網絡進行配置和管理，發布監測任務以及收集監測數據。

無線傳感器網絡MAC協議作為無線傳感器網絡底層基礎協議，負責無線傳感器網絡的構建與維護，管理無線信道，對網絡性能起決定性作用。IEEE802.15.4標準是IEEE?802.15.4工作組針對低速無線個人區域網絡制定的，定義了物理層和MAC層，把低能量消耗、低速率傳輸、低成本作為重點目標，旨在為個人或者家庭范圍內不同設備之間低速互連提供統一的標準。基于上述技術特征，IEEE?802.15.4MAC協議已成為無線傳感器網絡MAC協議的最佳選擇之一。

IEEE?802.15.4MAC協議是一種基于競爭的MAC協議，因此不可避免地存在“隱藏終端”問題這一所有基于競爭的MAC協議的通病。“隱藏終端”(Hidden?Stations)是指，網元設備A向網元設備B發送信息，網元設備C未偵測到網元設備A也向網元設備B發送，故網元設備A和網元設備C同時將信號發送至網元設備B，引起信號沖突，最終導致發送至網元設備B的信號都丟失了。“隱藏終端”多發生在大型單元中(一般在室外環境)，這將帶來效率損失，并且需要錯誤恢復機制。隱藏終端問題的存在會造成無線網絡信道資源的無序征用和浪費，增大數據碰撞概率，嚴重影響網絡的吞吐量、容量和數據傳輸時延。

雖然，IEEE?802.11?RTS/CTS(RTS，Request?To?Send；CTS，Clear?To?Send)機制提供了較佳的隱藏終端問題解決方案，但IEEE?802.11?RTS/CTS握手機制中節點在每一次發送數據包之前都利用RTS/CTS握手機制預約信道，廣播的RTS幀和CTS幀成對出現，且RTS幀和CTS幀附帶本次數據傳輸所需時間，這對節點時鐘同步提出了很高的要求，在資源有限的無線傳感器網絡節點上很難實現。

發明內容

本發明提供一種數據傳輸的方法及裝置，可確保傳輸優先級較高的數據包的傳輸，有效縮短傳輸優先級較高的數據包的傳輸時延。

本發明提供一種數據傳輸的方法，所述方法包括：

獲取數據包的傳輸優先級；

當所述數據包的傳輸優先級為高等級的傳輸優先級時，啟動RTS/CTS握手機制預約信道，并用預約信道傳輸所述數據包。

優選地，所述獲取數據包的傳輸優先級的步驟為：

獲取所述數據包中預設的優先級標識；

根據獲取的所述優先級標識，得到數據包的傳輸優先級，所述傳輸優先級劃包括高等級的傳輸優先級和低等級的傳輸優先級。

優選地，所述方法還包括：

預先將所述數據包的優先級標識，設置在數據包中MAC幀控制域的保留位中。

優選地，所述啟動RTS/CTS握手機制預約信道，并用預約信道傳輸所述數據包的步驟包括：

步驟A、源節點檢測數據包的傳輸優先級，若所述數據包的傳輸優先級為高等級的傳輸優先級，則統計本次傳輸的包數，以及源節點到最終目的節點間的總跳數，然后廣播RTS幀；