[發(fā)明專利]適用于無線鏈狀拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的順序休眠喚醒方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611082890.0
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106714284B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐加富;董晉
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇中科羿鏈通信技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04W52/02
• 分類號: H04W52/02;H04W52/04;H04W52/24
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;屠志力

本發(fā)明提供一種適用于無線鏈狀拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的順序休眠喚醒方法，全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)按照鏈狀拓?fù)漤樞蛐菝?，順序喚醒，每個節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)的休眠、喚醒時間相差一跳空口單向傳輸時延。因此可以最大限度地縮短在無線多跳環(huán)境下實時業(yè)務(wù)的首包時延。在不影響寬帶業(yè)務(wù)實時性的要求下對整網(wǎng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行周期性休眠，以節(jié)約系統(tǒng)功耗，而在有業(yè)務(wù)時，可以快速喚醒鏈路。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適用于無線鏈狀拓?fù)渫ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)的鏈路順序休眠及喚醒方案，可用于無線鏈狀拓?fù)涞亩嗵W(wǎng)絡(luò)，屬于無線通信領(lǐng)域。

背景技術(shù)

無線鏈狀通信系統(tǒng)適用于通信區(qū)域呈鏈狀或帶狀拓?fù)涞膽?yīng)用場景，它有快速靈活組網(wǎng)、鏈狀拓?fù)涞忍攸c(diǎn)，在諸如邊防、海防、森林保護(hù)、高壓線纜及輸油管道監(jiān)控等需要鏈狀覆蓋的應(yīng)用場景中有著獨(dú)特的優(yōu)勢，但是在以上應(yīng)用場景中，地理位置偏遠(yuǎn)，工作環(huán)境惡劣，往往無法定期有效地補(bǔ)充能量。降低能耗是一個很重要的的問題，低功耗設(shè)計至關(guān)重要。在傳統(tǒng)的低功耗休眠設(shè)計中，全網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)處于異步休眠狀態(tài)，這很大程度上惡化了業(yè)務(wù)的時延，導(dǎo)致很多寬帶實時性業(yè)務(wù)無法順利完成。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種適用于無線鏈狀拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的順序休眠喚醒方法，使全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)按拓?fù)漤樞蛐菝?，在有業(yè)務(wù)時，可以快速喚醒，與異步休眠相比減少了鏈路喚醒所需要的時間，既保證了節(jié)點(diǎn)的低功耗性能又保證了喚醒全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的低延時。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

在本發(fā)明中，節(jié)點(diǎn)的休眠周期包括休眠階段和喚醒階段兩部分，節(jié)點(diǎn)只有在處于喚醒階段期間才能接收業(yè)務(wù)包。節(jié)點(diǎn)有四種狀態(tài)：工作狀態(tài)、休眠狀態(tài)（節(jié)點(diǎn)在休眠階段處于休眠狀態(tài)）、偵聽狀態(tài)及自休眠狀態(tài)。其中自休眠狀態(tài)標(biāo)志了鏈路中有節(jié)點(diǎn)異常的情形，處在自休眠狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)會周期性的休眠和喚醒直到鏈路恢復(fù)正常。

（一）、節(jié)點(diǎn)休眠方法：

初始時所有節(jié)點(diǎn)都處于偵聽狀態(tài)，所有節(jié)點(diǎn)異步。為了保證業(yè)務(wù)時延小，使節(jié)點(diǎn)能夠快速被喚醒并開始業(yè)務(wù)傳輸，需要讓節(jié)點(diǎn)在無業(yè)務(wù)時按鏈路拓?fù)漤樞蛐菝摺?/p>

鏈路根節(jié)點(diǎn)（位于鏈路中的第一個）在偵聽狀態(tài)期間，根據(jù)一定的觸發(fā)機(jī)制發(fā)起順序休眠流程，該機(jī)制可以是根節(jié)點(diǎn)在業(yè)務(wù)傳輸完成后主動發(fā)起休眠流程，發(fā)出休眠指令，也可以是根節(jié)點(diǎn)被動接收綜合管理平臺（PC端的監(jiān)控系統(tǒng)，和根節(jié)點(diǎn)相連）的休眠指令然后發(fā)出。下面以根節(jié)點(diǎn)主動發(fā)起休眠進(jìn)行描述，首先，由根節(jié)點(diǎn)向其前向（根節(jié)點(diǎn)往普通節(jié)點(diǎn)方向）節(jié)點(diǎn)周期性發(fā)送攜帶休眠包的休眠指令，休眠包中攜帶休眠時長(固定值)、偵聽時長、進(jìn)入休眠時刻、源節(jié)點(diǎn)號、休眠包目的地址（廣播包地址，即每個節(jié)點(diǎn)收到休眠包都要休眠）等參數(shù)，前向節(jié)點(diǎn)收到休眠指令時根據(jù)休眠包中參數(shù)設(shè)定本節(jié)點(diǎn)進(jìn)入休眠的時刻，即休眠包中的后向節(jié)點(diǎn)進(jìn)入休眠時刻加上相鄰節(jié)點(diǎn)單向傳輸時延（此處的相鄰節(jié)點(diǎn)指收到休眠包的本節(jié)點(diǎn)與其后向節(jié)點(diǎn)）、休眠時長、偵聽時長，然后回復(fù)根節(jié)點(diǎn)ACK包（應(yīng)答包），休眠包的ACK包中包含本節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的源節(jié)點(diǎn)號、目的節(jié)點(diǎn)號、前向節(jié)點(diǎn)的異常情況，如果根節(jié)點(diǎn)沒有收到前向節(jié)點(diǎn)針對休眠包的ACK包，則標(biāo)志前向節(jié)點(diǎn)異常。最后，與根節(jié)點(diǎn)相鄰的本節(jié)點(diǎn)在收到休眠包后繼續(xù)往下一個前向節(jié)點(diǎn)發(fā)休眠包，直到鏈路中所有節(jié)點(diǎn)成功收到休眠指令。采用這種策略，可以使鏈路中的所有節(jié)點(diǎn)在時鐘頻率偏移不大的情況下按照拓?fù)漤樞蜻M(jìn)入休眠。

（二）、節(jié)點(diǎn)前向喚醒方法：

當(dāng)有業(yè)務(wù)發(fā)起時，在業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸前，需要喚醒源業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)到目的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)之間的鏈路，喚醒過程有前向喚醒和后向喚醒兩種。