[發(fā)明專利]無線傳感網(wǎng)中避免數(shù)據(jù)碰撞的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310040874.5
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103079251A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設計）人: 尹首一;喬長福;劉雷波;魏少軍
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學
• 主分類號: H04W40/24
• 分類號: H04W40/24;H04W84/18
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本發(fā)明涉及無線傳輸網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸技術領域，特別涉及一種無線傳感網(wǎng)中避免數(shù)據(jù)碰撞的方法及系統(tǒng)。

背景技術

無線傳感器網(wǎng)絡WSN(Wireless?Sensor?Network)是一種由傳感器節(jié)點構(gòu)成的網(wǎng)絡，能夠?qū)崟r地監(jiān)測、感知和采集節(jié)點部署區(qū)的感知對象的各種信息。節(jié)點以自組織形式構(gòu)成網(wǎng)絡，通過多跳中繼方式將檢測數(shù)據(jù)傳到匯聚節(jié)點。然而，正是由于無線傳感網(wǎng)是以多跳的方式進行數(shù)據(jù)傳輸，造成了無線傳感器網(wǎng)絡中隱藏節(jié)點的存在，同時也造成了數(shù)據(jù)包的碰撞，降低了傳輸可靠性和傳輸效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在至少解決上述的技術缺陷之一。

為達到上述目的，本發(fā)明一方面的實施例提出一種無線傳感網(wǎng)中避免數(shù)據(jù)碰撞的方法，包括以下步驟：S1：對無線傳輸網(wǎng)的所有路由節(jié)點建立路由表；S2：根據(jù)所述路由表得到每個路由節(jié)點的鄰居表；S3：獲取數(shù)據(jù)傳輸路徑上所經(jīng)過的路由節(jié)點集合；S4：根據(jù)所述鄰居表在所述路由節(jié)點集合中得到發(fā)送節(jié)點的隱藏節(jié)點；S5：判斷所述隱藏節(jié)點的狀態(tài)；S6：如果所述隱藏節(jié)點為發(fā)送狀態(tài)，則等待所述隱藏節(jié)點發(fā)送完數(shù)據(jù)之后所述發(fā)送節(jié)點進行數(shù)據(jù)發(fā)送；以及S7：如果所述隱藏節(jié)點處于空閑狀態(tài)，則所述發(fā)送節(jié)點立即進行數(shù)據(jù)發(fā)送。

根據(jù)本發(fā)明實施例的方法，通過對隱藏節(jié)點的數(shù)據(jù)發(fā)送進行控制有效地避免了數(shù)據(jù)發(fā)送過程中的碰撞問題，同時提高了數(shù)據(jù)傳輸可靠性和效率。

本發(fā)明的一個實例中，所述每個路由節(jié)點的鄰居表包括與其進行通訊的路由節(jié)點的節(jié)點信息。

本發(fā)明的一個實例中，所述鄰居表中的節(jié)點信息中包含隱藏節(jié)點的數(shù)據(jù)發(fā)送時間。

本發(fā)明的一個實例中，所述隱藏節(jié)點的數(shù)據(jù)發(fā)送時間T_S，通過如下公式計算得出，T_S=Q*(N+1)*(t_MSG+t_ACK)，其中，T_S表示隱藏節(jié)點的數(shù)據(jù)發(fā)送時間，Q表示調(diào)度因子具體為數(shù)據(jù)包發(fā)送成功率的倒數(shù)，N表示自然數(shù)，t_MSG表示節(jié)點發(fā)送一個消息所消耗的時間，t_ACK表示發(fā)送ACK消息所消耗的時間。

本發(fā)明的一個實例中，所述節(jié)點發(fā)送一個消息所消耗的時間t_MSG，通過如下公式計算得出，t_MSG=(L_MSG+L_HEAD+L_FOOT)/V，其中，L_MSG表示消息部分長度，L_HEAD表示頭部分長度，L_FOOT表示尾部分的長度，V表示節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的速率。

為達到上述目的，本發(fā)明的實施例另一方面提出一種無線傳感網(wǎng)中避免數(shù)據(jù)碰撞的系統(tǒng)，包括：建立模塊，用于對無線傳輸網(wǎng)的所有路由節(jié)點建立路由表；第一獲取模塊，用于根據(jù)所述路由表得到每個路由節(jié)點的鄰居表；第二獲取模塊，用于獲取數(shù)據(jù)傳輸路徑上所經(jīng)過的路由節(jié)點集合；查找模塊，用于根據(jù)所述鄰居表在所述路由節(jié)點集合中得到發(fā)送節(jié)點的隱藏節(jié)點；判斷模塊，用于判斷所述隱藏節(jié)點是否出于數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)；等待模塊，用于等待所述隱藏節(jié)點發(fā)送完數(shù)據(jù)；以及發(fā)送模塊，用于將所述發(fā)送節(jié)點立即進行數(shù)據(jù)發(fā)送。

根據(jù)本發(fā)明實施例的系統(tǒng)，通過對隱藏節(jié)點的數(shù)據(jù)發(fā)送進行控制有效地避免了數(shù)據(jù)發(fā)送過程中的碰撞問題，同時提高了數(shù)據(jù)傳輸可靠性和效率。

本發(fā)明的一個實例中，所述每個路由節(jié)點的鄰居表包括與其進行通訊的路由節(jié)點的節(jié)點信息。

本發(fā)明的一個實例中，所述鄰居表中的節(jié)點信息中包含隱藏節(jié)點的數(shù)據(jù)發(fā)送時間。

本發(fā)明的一個實例中，所述隱藏節(jié)點的數(shù)據(jù)發(fā)送時間T_S，通過如下公式計算得出，T_S=Q*(N+1)*(t_MSG+t_ACK)，其中，T_S表示隱藏節(jié)點的數(shù)據(jù)發(fā)送時間，Q表示調(diào)度因子具體為數(shù)據(jù)包發(fā)送成功率的倒數(shù)，N表示自然數(shù)，t_MSG表示節(jié)點發(fā)送一個消息所消耗的時間，t_ACK表示發(fā)送ACK消息所消耗的時間。