[發(fā)明專利]一種無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)分多址信道接入方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611215741.7
• 申請(qǐng)日: 2016-12-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108243485B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉元安;許娜;章翀;張洪光;吳帆;范文浩;李尚南
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W48/16
• 分類號(hào): H04W48/16;H04W72/04;H04W74/04;H04W84/18
• 代理公司: 北京柏杉松知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11413
• 代理人: 項(xiàng)京;馬敬

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)分多址信道接入方法及裝置。方法包括：協(xié)調(diào)器生成并發(fā)送靜態(tài)信標(biāo)幀，傳感器節(jié)點(diǎn)根據(jù)靜態(tài)信標(biāo)幀中自身對(duì)應(yīng)的第一時(shí)隙信息接入信道并發(fā)送第一數(shù)據(jù)幀，協(xié)調(diào)器根據(jù)第一數(shù)據(jù)幀判斷傳感器節(jié)點(diǎn)預(yù)備傳輸?shù)牡诙?shù)據(jù)幀是否為應(yīng)急數(shù)據(jù)幀，針對(duì)第二數(shù)據(jù)幀為應(yīng)急數(shù)據(jù)幀的傳感器節(jié)點(diǎn)，根據(jù)應(yīng)急數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度信息，計(jì)算第二時(shí)隙信息，根據(jù)第二時(shí)隙信息、其他傳感器節(jié)點(diǎn)的第一時(shí)隙信息，確定第二超幀信息，根據(jù)第一/第二時(shí)隙信息和第二超幀信息，協(xié)調(diào)器生成并發(fā)送動(dòng)態(tài)信標(biāo)幀，傳感器節(jié)點(diǎn)根據(jù)動(dòng)態(tài)信標(biāo)幀中自身對(duì)應(yīng)的時(shí)隙信息接入信道，應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例，實(shí)現(xiàn)了對(duì)突發(fā)事件的處理能力，提高了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)分多址信道接入方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著傳感技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種新型的信息獲取系統(tǒng)，是由協(xié)調(diào)器和大規(guī)模精小、低功耗的傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)傳感器節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)、感知和采集網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)各種感知對(duì)象的信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行處理。在基于IEEE 802.15.4協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中，所有節(jié)點(diǎn)都工作在同一個(gè)信道上，當(dāng)鄰近的節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，就有可能發(fā)生網(wǎng)絡(luò)碰撞。因此，對(duì)于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)而言，需要提供一種有效的傳感器節(jié)點(diǎn)信道接入方法，來(lái)降低網(wǎng)絡(luò)的碰撞概率，避免碰撞引起的丟包，提高傳輸?shù)男省?/p>

目前，MAC(Medium Access Control，介質(zhì)訪問(wèn)控制)協(xié)議采用的傳感器節(jié)點(diǎn)信道接入方法主要可以分為以下兩類：CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access withCollision Avoidance，載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突避免)接入方法，TDMA(Time DivisionMultiple Access，時(shí)分多址)接入方法。CSMA/CA通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)信道的方式進(jìn)行接入信道，主要是針對(duì)數(shù)據(jù)量少的網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于數(shù)據(jù)量多的網(wǎng)絡(luò)性能較差。TDMA通過(guò)信標(biāo)幀同步分配時(shí)隙的方式進(jìn)行接入信道，信標(biāo)幀中包括超幀信息和每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的時(shí)隙信息，超幀信息中包括了超幀的長(zhǎng)度以及每個(gè)傳感器接入信道的順序，時(shí)隙信息中包括了時(shí)隙長(zhǎng)度，用于確定單個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)接入TDMA信道的時(shí)間。因此，各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)按信標(biāo)幀接入TDMA信道不會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)碰撞，能很好保證傳輸效率。但是，目前，信標(biāo)幀中包括的超幀信息和時(shí)隙信息是固定不變的，因此對(duì)突發(fā)事件沒(méi)有處理能力，從而可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁堵，造成網(wǎng)絡(luò)丟包率上升和延時(shí)長(zhǎng)的問(wèn)題，影響無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)分多址信道接入方法及裝置，以應(yīng)對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中突發(fā)事件，實(shí)現(xiàn)對(duì)突發(fā)事件的處理能力，提高無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)器的可靠性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)分多址信道接入方法，應(yīng)用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)調(diào)器，所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)還包括：至少一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)；所述方法包括：

生成靜態(tài)信標(biāo)幀；所述靜態(tài)信標(biāo)幀中包括：每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)正常發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)的第一時(shí)隙信息和第一超幀信息；

將所述靜態(tài)信標(biāo)幀發(fā)送給所有傳感器節(jié)點(diǎn)，以使所述各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述靜態(tài)信標(biāo)幀中自身對(duì)應(yīng)的第一時(shí)隙信息接入信道；

接收各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)在接入信道后發(fā)送的第一數(shù)據(jù)幀；所述第一數(shù)據(jù)幀至少包括：預(yù)備傳輸?shù)牡诙?shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度信息以及表示第二數(shù)據(jù)幀是否為應(yīng)急數(shù)據(jù)幀的應(yīng)急標(biāo)識(shí)；

根據(jù)各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的第一數(shù)據(jù)幀中的應(yīng)急標(biāo)識(shí)分別判斷各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)預(yù)備傳輸?shù)牡诙?shù)據(jù)幀是否為應(yīng)急數(shù)據(jù)幀；

針對(duì)第二數(shù)據(jù)幀為應(yīng)急數(shù)據(jù)幀的各個(gè)第一傳感器節(jié)點(diǎn)，根據(jù)各個(gè)第一傳感器節(jié)點(diǎn)的第二數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度信息，計(jì)算各個(gè)第一傳感器節(jié)點(diǎn)的第二時(shí)隙信息；

根據(jù)各個(gè)第一傳感器節(jié)點(diǎn)的第二時(shí)隙信息、該網(wǎng)絡(luò)中其他傳感器節(jié)點(diǎn)的第一時(shí)隙信息，確定第二超幀信息；