[發明專利]一種基于FPGA的隨機多址與輪詢多址協議的兩層系統

有效

• 申請號: 202010112512.2
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111372213B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 李超;丁洪偉;李波;李浩;楊志軍;保利勇;柳虔林
• 申請（專利權）人: 云南大學
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04L12/423
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 陽佑虹

本發明公開了一種基于FPGA的隨機多址與輪詢多址協議的兩層系統，包括：隨機多址模塊、輪詢模塊和接收模塊；所述隨機多址模塊、輪詢模塊和接收模塊依次連接；隨機多址模塊用于數據信息的采集并將信息分組并保存；輪詢模塊用于將接收到的分組信息并將分組信息進行排序并依次傳輸至總線；接收模塊用于將總線上的信息分組還原；本發明通過隨機多址模塊和輪詢模塊有效的將隨機多址和輪詢多址進行結合，構成新的通信協議，使多級傳感器或多級傳輸時的傳輸質量提高，并且有效減小了傳輸時的延遲時間。

技術領域

本發明涉及無線傳感器網絡領域，尤其是一種基于FPGA的隨機多址與輪詢多址協議的兩層系統。

背景技術

隨著物聯網技術的發展，越來越多的傳感器設備進入到了我們的生活當中，人類的各項活動和無線傳感技術也越來越緊密。以傳感技術為代表的無線傳感器網絡，不僅能夠感知網絡內的環境信息，還具有簡單的計算能力，同時能夠將感知的和計算后的相關信息在網絡中進行傳輸，具有一定的通信能力。網絡協議控制著信道的分配和信息的傳輸方式，是無線傳感器網絡技術的核心。通信協議的好壞直接關系到傳輸質量的好壞，對于多傳感器、多級傳輸的應用背景下，就需要一種能夠保證傳輸質量，降低傳輸時延的傳輸協議。

而目前傳輸協議對多傳感器，多級傳輸的服務質量不是很理想。

發明內容

本發明的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種基于FPGA的隨機多址與輪詢多址協議的兩層系統；本發明解決了多級傳感器或多級傳輸時傳輸質量低的問題；還解決了傳輸時延遲高的問題。

本發明采用的技術方案如下：

一種基于FPGA的隨機多址與輪詢多址協議的兩層系統，包括：隨機多址模塊、輪詢模塊和接收模塊；所述隨機多址模塊、輪詢模塊和接收模塊依次連接；隨機多址模塊用于數據信息的采集并將信息分組并保存；輪詢模塊用于將接收到的分組信息并將分組信息進行排序并依次傳輸至總線；接收模塊用于將總線上的信息分組還原。

進一步的，所述隨機多址模塊包括數據生成模塊、分組模塊、控制器和存儲器；數據生成模塊用于生成泊松數據；分組模塊用于通過信源模塊進行信息分組；控制器用于將接收到的信息分組通過競爭信道的方式發送到總線上；存儲模塊用于保存發送成功的信息分組。

進一步的，所述分組模塊、控制器和存儲器數量若干；多個分組模塊可以連接一個控制器；控制器和存儲器為單個連接。

進一步的，所述數據生成模塊為MATLAB。

進一步的，所述輪詢模塊包括站點模塊和控制中心模塊；站點模塊用于把到達的信息分組按照先到先服務的順序在站點內進行排隊；控制中心用于處理接收到的信息分組。

進一步的，所述站點模塊與隨機多址模塊的存儲器連接，將存儲器作為輪詢模塊的信源進行信息傳輸；站點模塊數量若干，且與存儲器數量一一對應。

進一步的，所述站點模塊中還包括異步FIFO。

進一步的，所述隨機多址模塊通過隨機多址協議對信息進行傳輸；輪詢模塊通過輪詢多址對信息進行傳輸。。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：

1、本發明通過隨機多址模塊和輪詢模塊有效的將隨機多址和輪詢多址進行結合，構成新的通信協議，使多級傳感器或多級傳輸時的傳輸質量提高，并且有效減小了傳輸時的延遲時間。

附圖說明

本發明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是隨機多址與輪詢多址協議的兩層系統結構圖。

圖2是隨機多址模塊結構圖。

圖3是輪詢模塊結構圖。