專利名稱：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)簇內(nèi)自適應(yīng)通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，特別涉及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體給出一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)簇內(nèi)自適應(yīng)通信方法，盡管可將給出的特征應(yīng)用于其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中。

背景技術(shù)：
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常是由許多資源受限的節(jié)點(diǎn)組成的多跳自組織網(wǎng)絡(luò)，在環(huán)境監(jiān)測(cè)、軍事管理、工業(yè)控制、醫(yī)療系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。由于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)單個(gè)節(jié)點(diǎn)的能量和處理能力比較有限，節(jié)點(diǎn)通常需要通過(guò)協(xié)作的方式感知、采集和處理信息并發(fā)送給匯聚節(jié)點(diǎn)，故此類網(wǎng)絡(luò)對(duì)能耗、延遲、可靠性等方面性能有較高的要求。
在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的具體應(yīng)用場(chǎng)景中，很多情況下節(jié)點(diǎn)的數(shù)量比較大，分布范圍比較廣，大范圍的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使得采用平面自組織的方式構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)難以滿足要求。而分簇機(jī)制能夠較好地增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模增大時(shí)候數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性等方面性能，并能增強(qiáng)能耗管理并能較好融入拓?fù)淇刂品椒?。?jié)點(diǎn)采用分簇的方式組成網(wǎng)絡(luò)時(shí)，通常先將數(shù)據(jù)從簇內(nèi)的普通節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)酱仡^節(jié)點(diǎn)，簇頭節(jié)點(diǎn)緩存相應(yīng)的數(shù)據(jù)并通過(guò)適當(dāng)?shù)姆绞絺鬏數(shù)絽R聚節(jié)點(diǎn)。
在簇內(nèi)數(shù)據(jù)通信過(guò)程中，當(dāng)監(jiān)測(cè)到事件后簇內(nèi)普通節(jié)點(diǎn)需要將相關(guān)信息匯報(bào)給簇頭節(jié)點(diǎn)。由于簇內(nèi)每個(gè)普通節(jié)點(diǎn)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)量有差異，節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)包數(shù)目多的節(jié)點(diǎn)更需要及時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)送給簇頭節(jié)點(diǎn)，采用均勻的信道接入概率則無(wú)法使數(shù)據(jù)包數(shù)目多的節(jié)點(diǎn)能享有優(yōu)先發(fā)送權(quán)。此外當(dāng)數(shù)據(jù)包在普通節(jié)點(diǎn)的緩沖區(qū)中堆積時(shí)，節(jié)點(diǎn)需要快速將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，避免長(zhǎng)時(shí)間堆積引起網(wǎng)絡(luò)性能下降。


發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)簇內(nèi)自適應(yīng)通信方法。
技術(shù)方案本發(fā)明的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)簇內(nèi)自適應(yīng)通信方法分為請(qǐng)求、同步和睡眠三個(gè)階段，具體包括以下步驟 ①簇內(nèi)普通節(jié)點(diǎn)根據(jù)當(dāng)前緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)包數(shù)目計(jì)算本次競(jìng)爭(zhēng)窗口大小，然后通過(guò)載波偵聽方式競(jìng)爭(zhēng)信道并發(fā)送預(yù)約請(qǐng)求包ITS給簇頭節(jié)點(diǎn)；簇頭節(jié)點(diǎn)收到預(yù)約請(qǐng)求包后回復(fù)預(yù)約確認(rèn)包ATS給簇內(nèi)普通節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信確認(rèn)，完成本次通信預(yù)約，簇內(nèi)其它節(jié)點(diǎn)則進(jìn)入睡眠以降低能耗； ②在同步階段簇頭節(jié)點(diǎn)定期發(fā)送同步包給簇內(nèi)普通節(jié)點(diǎn)，通告本次需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目以及簇頭自身的時(shí)間信息； ③競(jìng)爭(zhēng)成功的普通節(jié)點(diǎn)在睡眠階段連續(xù)發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)包給簇頭節(jié)點(diǎn)，發(fā)送完數(shù)據(jù)進(jìn)入睡眠，而其它節(jié)點(diǎn)則在睡眠階段開始進(jìn)入睡眠狀態(tài)以降低能耗。
所述步驟①中計(jì)算本次競(jìng)爭(zhēng)窗口大小的方法具體為令匯報(bào)階段的最大競(jìng)爭(zhēng)窗口大小為W，節(jié)點(diǎn)本次競(jìng)爭(zhēng)窗口大小為Wi，節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)包最大容量為Cmax，節(jié)點(diǎn)當(dāng)前緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)包數(shù)目為Fxi，則本次競(jìng)爭(zhēng)窗口大小為Wi＝W(Cmax-Fxi)/Cmax。
所述步驟①的預(yù)約請(qǐng)求包和預(yù)約確認(rèn)包中均包含本次通信過(guò)程需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目。簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠持續(xù)的時(shí)間為收到預(yù)約確認(rèn)包到同步期的開始之間的時(shí)間。
所述步驟②的定期發(fā)送同步包的方法具體為根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸速度計(jì)算傳輸1bit數(shù)據(jù)需要的時(shí)間為T1，根據(jù)時(shí)鐘漂移速率計(jì)算引起T1時(shí)間偏差時(shí)節(jié)點(diǎn)需要運(yùn)行的時(shí)間Tc，則離上次同步包發(fā)送時(shí)間超過(guò)3Tc/4時(shí)簇頭再次發(fā)送同步包。
所述步驟③的連續(xù)發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)包的方法為根據(jù)預(yù)約好的數(shù)據(jù)包發(fā)送數(shù)目，簇頭節(jié)點(diǎn)在每個(gè)數(shù)據(jù)包后進(jìn)行確認(rèn)，即通信過(guò)程采用DATA1/ACK1/DATA2/ACK2…的方式進(jìn)行。
有益效果本發(fā)明中無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)簇內(nèi)自適應(yīng)通信方法，能夠根據(jù)簇內(nèi)普通節(jié)點(diǎn)當(dāng)前數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)包數(shù)目設(shè)置當(dāng)前競(jìng)爭(zhēng)窗口大小，當(dāng)數(shù)據(jù)包數(shù)目比較大的時(shí)候采用較小的競(jìng)爭(zhēng)窗口發(fā)送預(yù)約請(qǐng)求包，當(dāng)數(shù)據(jù)包數(shù)目比較小的時(shí)候采用較大的競(jìng)爭(zhēng)窗口發(fā)送預(yù)約請(qǐng)求包，使得數(shù)據(jù)發(fā)送優(yōu)先級(jí)能夠發(fā)映當(dāng)前簇內(nèi)普通節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)負(fù)荷程度，從而能夠均衡網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量，提高傳輸效率。此外采用一次預(yù)約發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)包的形式，能夠很好緩解數(shù)據(jù)包堆積問(wèn)題，較大程度降低能耗和數(shù)據(jù)包傳輸?shù)钠骄舆t。



圖1是簇內(nèi)通信過(guò)程。

具體實(shí)施例方式 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)簇內(nèi)自適應(yīng)通信方法分為請(qǐng)求、同步和睡眠三個(gè)階段，通信包括以下步驟 ①簇內(nèi)普通節(jié)點(diǎn)根據(jù)當(dāng)前緩沖區(qū)數(shù)據(jù)包數(shù)目計(jì)算本次競(jìng)爭(zhēng)窗口大小，然后通過(guò)載波偵聽方式競(jìng)爭(zhēng)信道并發(fā)送請(qǐng)求預(yù)約包ITS給簇頭節(jié)點(diǎn)。簇頭節(jié)點(diǎn)收到預(yù)約請(qǐng)求包后回復(fù)預(yù)約確認(rèn)包ATS給簇內(nèi)普通節(jié)點(diǎn)以進(jìn)行確認(rèn)，完成本次通信預(yù)約，簇內(nèi)其它節(jié)點(diǎn)則進(jìn)入睡眠以降低能耗。
②在同步階段簇頭節(jié)點(diǎn)定期發(fā)送同步包給簇內(nèi)普通節(jié)點(diǎn)，通告本次需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目以及簇頭自身的時(shí)間信息。
③競(jìng)爭(zhēng)成功的普通節(jié)點(diǎn)在睡眠階段連續(xù)發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)包給簇頭節(jié)點(diǎn)，發(fā)送完數(shù)據(jù)進(jìn)入睡眠，而其它節(jié)點(diǎn)則在睡眠階段開始進(jìn)入睡眠以降低能耗。
優(yōu)先地，步驟①中計(jì)算本次競(jìng)爭(zhēng)窗口大小的方法具體為令匯報(bào)階段的最大競(jìng)爭(zhēng)窗口大小為W，節(jié)點(diǎn)本次競(jìng)爭(zhēng)窗口大小為Wi，節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)包最大容量為Cmax，節(jié)點(diǎn)當(dāng)前緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)包數(shù)目為Fxi，則本次競(jìng)爭(zhēng)窗口大小為Wi＝W(Cmax-Fxi)/Cmax。
優(yōu)先地，步驟①的預(yù)約請(qǐng)求包和預(yù)約確認(rèn)包中均包含本次通信過(guò)程需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目。簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠持續(xù)的時(shí)間為收到預(yù)約確認(rèn)包到同步期的開始之間的時(shí)間。
優(yōu)選地，步驟②的定期發(fā)送同步包的方法具體為根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸速度計(jì)算傳輸1bit數(shù)據(jù)需要的時(shí)間為T1，根據(jù)時(shí)鐘漂移速率計(jì)算引起T1時(shí)間偏差時(shí)節(jié)點(diǎn)需要運(yùn)行的時(shí)間Tc，則離上次同步包發(fā)送時(shí)間超過(guò)3Tc/4時(shí)簇頭再次發(fā)送同步包。
優(yōu)選地，步驟③的連續(xù)發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)包的方法為根據(jù)預(yù)約好的數(shù)據(jù)包發(fā)送數(shù)目，簇頭節(jié)點(diǎn)在接收到每個(gè)數(shù)據(jù)包后進(jìn)行確認(rèn)，即通信過(guò)程采用DATA1/ACK1/DATA2/ACK2…的方式進(jìn)行。
下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。
當(dāng)簇內(nèi)普通節(jié)點(diǎn)需要發(fā)送數(shù)據(jù)給簇頭時(shí)候，首先根據(jù)當(dāng)前緩沖區(qū)數(shù)據(jù)包數(shù)目計(jì)算本次競(jìng)爭(zhēng)窗口大小。由于每個(gè)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到事件后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包數(shù)目不相同，故簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)量也不同，為公平反映簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前數(shù)據(jù)流量強(qiáng)度情況，在節(jié)點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)信道時(shí)采用了非均勻的接入概率來(lái)進(jìn)行信道競(jìng)爭(zhēng)，使得數(shù)據(jù)量較大的節(jié)點(diǎn)有更大的優(yōu)先競(jìng)爭(zhēng)發(fā)送權(quán)。
假設(shè)簇內(nèi)有N個(gè)節(jié)點(diǎn)，分別為X0，X1，X2，...，XN-1，而當(dāng)前希望發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)數(shù)目為M，令這些節(jié)點(diǎn)分別為X0，X1，X2，，...，XM-1，且M≤N，故此時(shí)當(dāng)這M個(gè)節(jié)點(diǎn)想發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)方式發(fā)送數(shù)據(jù)面臨沖突的可能。為減小沖突，每個(gè)節(jié)點(diǎn)按照節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的數(shù)據(jù)流量選擇一個(gè)合適的發(fā)送概率進(jìn)行請(qǐng)求包發(fā)送，即高數(shù)據(jù)流量的節(jié)點(diǎn)采用大的競(jìng)爭(zhēng)接入概率而低數(shù)據(jù)流量的節(jié)點(diǎn)則采用較小的數(shù)據(jù)發(fā)送概率。具體方法為檢測(cè)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)量，假設(shè)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)量為Fxi{0≤i≤M}，且FX0＜FX1＜FX2...＜FXM-1，則競(jìng)爭(zhēng)發(fā)送數(shù)據(jù)包的概率為PX0＞PX1＞PX2...＞PXM-1。
根據(jù)這個(gè)原則，請(qǐng)求階段的競(jìng)爭(zhēng)窗口大小設(shè)置為固定值W，節(jié)點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)信道和進(jìn)行退避前首先要進(jìn)行相關(guān)的概率計(jì)算。每次節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送前要定義一個(gè)當(dāng)前的臨時(shí)窗口大小Wi，其值和當(dāng)前節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中包數(shù)目相關(guān)。另外設(shè)節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)包最大容量為Cmax，則由于節(jié)點(diǎn)當(dāng)前緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)包數(shù)目為Fxi，故當(dāng)前臨時(shí)窗口大小選擇方法為 即節(jié)點(diǎn)臨時(shí)競(jìng)爭(zhēng)窗口大小選擇和節(jié)點(diǎn)當(dāng)前緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)量成反比，使得當(dāng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)包數(shù)目比較大時(shí)，節(jié)點(diǎn)有較大的優(yōu)先權(quán)進(jìn)行信道競(jìng)爭(zhēng)發(fā)送。將(1)整理后得到 在匯報(bào)階段節(jié)點(diǎn)測(cè)量當(dāng)前緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)包數(shù)目，按照公式(2)計(jì)算當(dāng)前的競(jìng)爭(zhēng)窗口大小Wi，然后節(jié)點(diǎn)從
均勻隨機(jī)選擇一個(gè)值作為當(dāng)前退避計(jì)數(shù)器的初始值，接著啟動(dòng)退避計(jì)時(shí)器并執(zhí)行載波偵聽，當(dāng)計(jì)時(shí)器值減小到0時(shí)節(jié)點(diǎn)發(fā)送預(yù)約請(qǐng)求包給簇頭節(jié)點(diǎn)，如果發(fā)送成功則簇頭節(jié)點(diǎn)回復(fù)一個(gè)預(yù)約確認(rèn)包給這個(gè)節(jié)點(diǎn)，此時(shí)這個(gè)節(jié)點(diǎn)允許在本周期的睡眠階段發(fā)送數(shù)據(jù)包。如果節(jié)點(diǎn)在退避過(guò)程中檢測(cè)到信道忙碌，則取消當(dāng)前的退避定時(shí)器并在下一次的請(qǐng)求階段重新競(jìng)爭(zhēng)信道。如果兩個(gè)節(jié)點(diǎn)選擇了相同的退避定時(shí)器初始值，則可能由于節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送預(yù)約請(qǐng)求包，在簇頭節(jié)點(diǎn)處發(fā)生沖突而導(dǎo)致傳輸失敗，則節(jié)點(diǎn)在下一次的請(qǐng)求期間重新嘗試發(fā)送，當(dāng)數(shù)據(jù)包的重傳次數(shù)超過(guò)了預(yù)定的次數(shù)后則被丟棄，簇內(nèi)其它節(jié)點(diǎn)則進(jìn)入睡眠以降低能耗。
為避免長(zhǎng)期運(yùn)行后時(shí)鐘漂移導(dǎo)致通信錯(cuò)誤，節(jié)點(diǎn)需要定期發(fā)送同步包。假設(shè)數(shù)據(jù)包傳輸?shù)乃俣葹锽(bit/s)，則傳輸1bit數(shù)據(jù)需要的時(shí)間為1/B，假設(shè)時(shí)鐘漂移速率為θ，則導(dǎo)致1/B時(shí)間漂移需要運(yùn)行的時(shí)間為1/(B×θ)，簇頭記錄上次同步的時(shí)間Ta，當(dāng)前的時(shí)間Tb，如果Tb-Ta＞3/(4B×θ)，則發(fā)送同步包進(jìn)行時(shí)間同步過(guò)程。
假設(shè)簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)NN2需要發(fā)送2個(gè)數(shù)據(jù)包給簇頭節(jié)點(diǎn)，則在發(fā)送的預(yù)約請(qǐng)求包中包含一個(gè)字段，記錄本次通信需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目2，然后發(fā)送給簇頭節(jié)點(diǎn)。如果簇頭節(jié)點(diǎn)正確收到這個(gè)預(yù)約請(qǐng)求包，則回復(fù)一個(gè)預(yù)約確認(rèn)包，其中也包含一個(gè)記錄本次通信需要發(fā)送數(shù)據(jù)包數(shù)目的字段，如圖1所示。在睡眠階段的開始NN2發(fā)送DATA1給簇頭節(jié)點(diǎn)，當(dāng)簇頭節(jié)點(diǎn)正確接收到DATA1后回復(fù)一個(gè)ACK1進(jìn)行確認(rèn)。由于本次需要發(fā)送2個(gè)數(shù)據(jù)包，故節(jié)點(diǎn)NN2繼續(xù)發(fā)送第二個(gè)數(shù)據(jù)DATA2，當(dāng)簇頭再一次正確接收到數(shù)據(jù)包后回復(fù)一個(gè)ACK2進(jìn)行確認(rèn)，故通信方式是采用每包確認(rèn)機(jī)制，以提高傳輸?shù)目煽啃浴?br> 權(quán)利要求
1.一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)簇內(nèi)自適應(yīng)通信方法，其特征在于該通信方法分為請(qǐng)求、同步和睡眠三個(gè)階段，具體包括以下步驟
①簇內(nèi)普通節(jié)點(diǎn)根據(jù)當(dāng)前緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)包數(shù)目計(jì)算本次競(jìng)爭(zhēng)窗口大小，然后通過(guò)載波偵聽方式競(jìng)爭(zhēng)信道并發(fā)送預(yù)約請(qǐng)求包ITS給簇頭節(jié)點(diǎn)；簇頭節(jié)點(diǎn)收到預(yù)約請(qǐng)求包后回復(fù)預(yù)約確認(rèn)包ATS給簇內(nèi)普通節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信確認(rèn)，完成本次通信預(yù)約，簇內(nèi)其它節(jié)點(diǎn)則進(jìn)入睡眠以降低能耗；
②在同步階段簇頭節(jié)點(diǎn)定期發(fā)送同步包給簇內(nèi)普通節(jié)點(diǎn)，通告本次需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目以及簇頭自身的時(shí)間信息；
③競(jìng)爭(zhēng)成功的普通節(jié)點(diǎn)在睡眠階段連續(xù)發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)包給簇頭節(jié)點(diǎn)，發(fā)送完數(shù)據(jù)進(jìn)入睡眠，而其它節(jié)點(diǎn)則在睡眠階段開始進(jìn)入睡眠狀態(tài)以降低能耗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)簇內(nèi)自適應(yīng)通信方法，其特征在于所述步驟①中計(jì)算本次競(jìng)爭(zhēng)窗口大小的方法具體為令匯報(bào)階段的最大競(jìng)爭(zhēng)窗口大小為W，節(jié)點(diǎn)本次競(jìng)爭(zhēng)窗口大小為Wi，節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)包最大容量為Cmax，節(jié)點(diǎn)當(dāng)前緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)包數(shù)目為Fxi，則本次競(jìng)爭(zhēng)窗口大小為Wi＝W(Cmax-Fxi)/Cmax。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)簇內(nèi)自適應(yīng)通信方法，其特征在于所述步驟①的預(yù)約請(qǐng)求包和預(yù)約確認(rèn)包中均包含本次通信過(guò)程需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目。簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠持續(xù)的時(shí)間為收到預(yù)約確認(rèn)包到同步期的開始之間的時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)簇內(nèi)自適應(yīng)通信方法，其特征在于所述步驟②的定期發(fā)送同步包的方法具體為根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸速度計(jì)算傳輸1bit數(shù)據(jù)需要的時(shí)間為T1，根據(jù)時(shí)鐘漂移速率計(jì)算引起T1時(shí)間偏差時(shí)節(jié)點(diǎn)需要運(yùn)行的時(shí)間Tc，則離上次同步包發(fā)送時(shí)間超過(guò)3Tc/4時(shí)簇頭再次發(fā)送同步包。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)簇內(nèi)自適應(yīng)通信方法，其特征在于所述步驟③的連續(xù)發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)包的方法為根據(jù)預(yù)約好的數(shù)據(jù)包發(fā)送數(shù)目，簇頭節(jié)點(diǎn)在每個(gè)數(shù)據(jù)包后進(jìn)行確認(rèn)，即通信過(guò)程采用DATA1/ACK1/DATA2/ACK2…的方式進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)簇內(nèi)自適應(yīng)通信方法，包括請(qǐng)求階段、同步階段和睡眠階段。首先簇內(nèi)普通節(jié)點(diǎn)根據(jù)當(dāng)前緩沖區(qū)數(shù)據(jù)包數(shù)目計(jì)算本次競(jìng)爭(zhēng)窗口大小，然后通過(guò)載波偵聽方式競(jìng)爭(zhēng)信道并發(fā)送預(yù)約包ITS給簇頭節(jié)點(diǎn)，簇頭節(jié)點(diǎn)收到ITS后回復(fù)預(yù)約確認(rèn)包ATS給簇內(nèi)普通節(jié)點(diǎn)以進(jìn)行確認(rèn)。在同步階段簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送同步包給簇內(nèi)普通節(jié)點(diǎn)，通告本次需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目以及簇頭自身的時(shí)間信息。然后競(jìng)爭(zhēng)成功的普通節(jié)點(diǎn)在睡眠階段連續(xù)發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)包給簇頭節(jié)點(diǎn)，而其它節(jié)點(diǎn)則進(jìn)入睡眠以降低能耗。這種方法使得數(shù)據(jù)負(fù)荷大的節(jié)點(diǎn)能夠有更大優(yōu)先權(quán)發(fā)送數(shù)據(jù)，從而有效緩解節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)包堆積問(wèn)題，提高傳輸吞吐率并降低能耗。
文檔編號(hào)H04W28/10GK101815323SQ201019026008
公開日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2010年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月4日
發(fā)明者姚國(guó)良, 劉昊, 吳建輝, 徐平平, 時(shí)龍興, 張萌, 蔣富龍 申請(qǐng)人:東南大學(xué)