[發明專利]基于TDMA無線傳感器網絡的接入方式

無效

• 申請號: 201210096141.9
• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN102665255A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 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: H04W48/10
• 分類號: H04W48/10;H04W74/00
• 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接入方法。

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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。

傳統的基于CDMA和FDMA的無線傳感器網絡，都使用CD-CSMA方式來接入。其具有如下缺陷：

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)無線傳感器網絡的接入方法，其能使無線傳感器網絡資源能夠被最大化使用。

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無線傳感器網絡的接入方式，其包括以下步驟：

A）?????????????在同一TDMA無線傳感器網絡中，布置有多個協調器，所有協調器都設置為使用相同頻率進行工作；

B）??????????????設置廣播周期，廣播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）??????????????當其中一協調器工作時，對外發射廣播信號，所述廣播信號用于使未接入無線傳感器網絡的終端設備獲得該無線傳感器網絡的信息；未接入無線傳感器網絡的終端設備偵聽到該廣播信號后，若該協調器所對應的時間片的接入時間為繁忙狀態，未接入無線傳感器網絡的終端設備延遲到下一廣播周期，并重復本步驟；若該協調器所對應的時間片的接入時間為空閑狀態，未接入無線傳感器網絡的終端設備向該協調器發送接入請求，并繼續偵聽廣播信號以獲得確認接入完成信息。

作為優選的方法，確認接入完成信息由接收到接入請求的協調器進行廣播或者由處于同一無線傳感器網絡中的其他協調器進行廣播。

作為優選的方法，步驟C中，在若該協調器所對應的時間片的接入時間為空閑狀態，未接入無線傳感器網絡的終端設備向該協調器發送接入請求的過程中，未接入無線傳感器網絡的終端設備向該協調器向發送前導碼占用該接入時間，然后才發送接入請求。

作為優選的方法，在步驟C后還有步驟D：若未接入無線傳感器網絡的終端設備接收不到確認接入完成信息，則延遲到下一廣播周期并重復步驟C。

本發明具有如下有益效果：

1、?占用帶寬窄，適合網絡規劃優化，最大限度節約無線電資源，并簡化網絡規劃優化的難度；

2、?提供更多的接入信道，提高接入成功的概率；

3、?最大限度地平衡網絡接入負載，使網絡中各協調器和終端設備始終處于最優配置狀態。

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