[發明專利]基于TDMA的無線傳感器網絡路由方式

無效

• 申請號: 201210096131.5
• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN102595549A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 楊輝
• 申請（專利權）人: 廣州廣大通電子科技有限公司
• 主分類號: H04W40/02
• 分類號: H04W40/02;H04W84/18
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 湯喜友

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技術領域

本發明涉及無線傳感器網絡技術，具體涉及一種無線傳感器網絡的網絡路由方法。

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背景技術

無線傳感器網絡(Wireless?Sensor?Networks，WSN)目前已經開始廣泛應用于工業監測、智能電網、智能家居、智能交通、公共安全、醫療衛生、環境保護等社會各行各業中，尤其適用于某些不方便布線的領域，例如電力高壓設備在線監測、旋轉設備振動在線監測等工業領域；或某些經常需要移動測試的場合，例如工業試驗數據采集系統等。

以Zigbee為代表的無線傳感器網絡，通過CDMA(Code-Division?Multi-Access)或直序列擴頻(Direct-Sequence?Spread-Spectrum)通信和FDMA(Frequency-Division?Multi-Access)的組網方式區來實現無線傳感器網絡中的協調器(Coordinator)和所屬終端設備(Device)之間的通信。

以CDMA為組網方式的無線傳感器網絡中，相鄰的協調器使用相同頻率進行工作，當其中一個協調器與所屬終端設備進行通信時,?需要通過擴頻區分不同的協調器，從而避免來自其他協調器及其所屬終端設備的干擾，因此：

1)?必須使用更高的無線帶寬來實現擴頻通信；

2)?當網絡中的協調器和所屬終端設備通信時，需要通過功率控制來抑制來自其他協調器和設備的同頻干擾；

3)?擴頻通信的收發信機結構更加復雜，實現起來十分困難。

以FDMA為組網方式的無線傳感器網絡，相鄰的協調器通過使用不同的工作頻率與其所屬的終端設備進行通信，從而避免同頻干擾，從而使得：

1)?必須使用更多無線帶寬分配給不同的協調器使用；

2)?當終端設備在工作在不同頻率上的協調器發生切換的時候，需要額外監聽所有可能存在的頻率上的協調器，從而導致了不必要的時間的開銷和復雜的物理實現；

3)?當某個協調器發生故障不能工作時，其所屬終端設備必須調整工作頻率，?接入到其他頻點上的協調器，因此網絡的魯棒性不強，自愈合能力差。

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發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提出一種基于TDMA(Time?Division?Multiple?Access，時分多址)無線傳感器網絡路由方式，其能簡化設備設計，降低系統整體功耗，提高網絡整體效率。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種基于TDMA的無線傳感器網絡路由方式，其包括以下步驟，

A）??????在同一TDMA無線傳感器網絡中，布置多個協調器；每一個協調器設置為通過時分多址方式與與其所屬的若干個終端設備進行通信，所有協調器都設置為使用相同頻率進行工作；?

B）???????設置數據收發周期，數據收發周期由多個時間片構成；每個協調器設置在不同的時間片內進行工作；

C）???????相鄰協調器之間設置為相互監聽狀態；

D）??????終端設備之間的信息傳遞通過協調器完成，并按如下規則a1及規則b1進行：

a1）信息發送方的協調器在其所屬的時間片內把信息傳遞給相鄰的協調器，信息由相鄰的協調器進行分發，其中，信息發送方的協調器所發出的信息由其所屬的第一終端設備提供；

b1）信息接收方的協調器在其所屬的時間片內從與其相鄰的協調器接收信息，并把接收到的信息發送給其所屬的第二終端設備，其中，第二終端設備為第一終端設備的信息傳遞的目標設備。

作為優選的方法，步驟C中，協調器之間的信息傳播按如下步驟進行：

a2）第一協調器在其所屬的時間片內向外發送信息，第二協調器監聽TDMA無線傳感器網絡中的信息，第一協調器與第二協調器互為相鄰的協調器；

b2）第二協調器在其所屬的時間片內接收第一協調器所發出的信息，同時，第一協調器監聽第二協調器是否接收到信息；若第一協調器監聽到第二協調器已接收到信息，則第一協調器在下一數據收發周期停止向外發送信息，且第二協調在其所屬的時間片內進行步驟c2；若第一協調器監聽到第二協調器沒有接收到信息，則第一協調器在下一數據收發周期繼續步驟a2；

c2）若第二協調器不是終點協調器，則第二協調器繼續向其他相鄰的協調器發送信息；若第二協調器是終點協調器，則根據步驟D的規則進行響應。

本發明具有如下有益效果：