[發明專利]一種傳感器網絡數據傳輸自適應方法和系統

在審

• 申請號: 201810388875.1
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108616460A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 陳衛
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院
• 主分類號: H04L12/863
• 分類號: H04L12/863;H04L12/865;H04L29/06
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李盛洪

1.一種傳感器網絡數據傳輸自適應方法，其特征在于，包括：

當MAC層處于信標模式時，網絡協調器將當前超幀結構的參數信息字段裝入信標幀中，并將該信標幀廣播發送給網絡中其他所有的傳感器節點；

若傳感器節點需要在CFP期間采用GTS進行通信，則發送GTS請求幀給網絡協調器；

網絡協調器通過查找預先統計好的惡劣等級表確定已發送GTS請求幀的傳感器節點的優先級，并根據優先級的高低對傳感器節點排序；

網絡協調器為優先級排序高的傳感器節點分配信標幀的內容，并將信標幀廣播給在信標幀中開啟GTS域的傳感器節點；其中信標幀的內容包括設備地址(Device ID)、GTS時隙起始位置和GTS長度；

所述傳感器節點根據所述GTS長度和時隙起始位置調整隊列占用率和隊列長度；

所述傳感器節點按照調整后的隊列占用率和隊列長度進行傳輸數據。

2.根據權利要求1所述的傳感器網絡數據傳輸自適應方法，其特征在于，通過查找預先統計好的惡劣等級表確定已發送GTS請求幀的傳感器節點的優先級的步驟包括：

在所述惡劣等級表中查找傳感器節點的數據惡劣等級；其中，所述惡劣等級表是將傳感器節點本次傳輸數據之前的數據處理結果進行統計制表；

根據所述惡劣等級計算對應傳感器節點的優先級。

3.根據權利要求2所述的傳感器網絡數據傳輸自適應方法，其特征在于，根據所述惡劣等級計算第n個傳感器節點的歸一化優先級的計算公式為：

其中，B_n為第n個傳感器節點的數據惡劣等級，∑B為所有發出GTS請求幀的傳感器節點的數據惡劣等級之和，n為傳感器節點序號。

4.根據權利要求1所述的傳感器網絡數據傳輸自適應方法，其特征在于，網絡協調器為優先級排序高的傳感器節點分配信標幀的內容的步驟包括：

按照傳感器節點的優先級的高低，依次為在信標幀中開啟GTS域的傳感器節點分配由長到短的GTS長度和由先到后的時隙起始位置。

5.根據權利要求4所述的傳感器網絡數據傳輸自適應方法，其特征在于，網絡協調器為優先級排序高的傳感器節點分配信標幀的內容的步驟還包括：

協調器將沒申請到GTS的傳感器節點的GTS描述字段中的長度設置為清除標志，并將所述清除標志發送給在信標幀中開啟GTS域的傳感器節點；

傳感器節點收到清除標志后，釋放GTS，更改GTS允許位。

6.一種傳感器網絡數據傳輸自適應系統，其特征在于，包括：協調器廣播單元、傳感節點請求發送單元、優先級確定單元、信標幀修改單元、隊列調整單元和數據傳輸單元；

所述協調器廣播單元，用于當MAC層處于信標模式時，網絡協調器將當前超幀結構的參數信息字段裝入信標幀中，并將該信標幀廣播發送給網絡中其他所有的傳感器節點；

所述傳感節點請求發送單元，用于若傳感器節點需要在CFP期間采用GTS進行通信，則發送GTS請求幀給網絡協調器；

所述優先級確定單元，用于網絡協調器通過查找預先統計好的惡劣等級表確定已發送GTS請求幀的傳感器節點的優先級，并根據優先級的高低對傳感器節點排序；

所述信標幀修改單元，用于網絡協調器為優先級排序高的傳感器節點分配信標幀的內容，并將信標幀廣播給在信標幀中開啟GTS域的傳感器節點；其中信標幀的內容包括設備地址(Device ID)、GTS時隙起始位置和GTS長度；

所述隊列調整單元，用于所述傳感器節點根據所述GTS長度和時隙起始位置調整隊列占用率和隊列長度；

所述數據傳輸單元，用于所述傳感器節點按照調整后的隊列占用率和隊列長度進行傳輸數據。

7.根據權利要求6所述的傳感器網絡數據傳輸自適應系統，其特征在于，所述優先級確定單元，還用于

在所述惡劣等級表中查找傳感器節點的數據惡劣等級；其中，所述惡劣等級表是將傳感器節點數據的處理結果進行統計制表；

根據所述惡劣等級計算對應傳感器節點的優先級。