[发明专利]AD－HOC网络中的信标调度节点设备、方法及数据发送方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种ad-hoc网络中的用于信标调度的节点设备和方法及其数据发送方法，更具体地涉及一种动态改变节点信标周期的信标调度方法和使数据发送延迟最小化的节点的选择方法。

该项工作由MIC/IITA的IT R&D项目支持。[2005-S038-02，UHF RF-ID和普遍存在的网络技术的研发]

背景技术

根据Zigbee网络拓扑结构，网络系统中的每个节点被分类为Zigbee协调器(Zigbee coordinator，ZC)，Zigbee路由器(Zigbee router，ZR)，和Zigbee末端设备(Zigbee end device，ZE)。

ZC位于树形结构的顶端，并管理整个树。ZR是ZC的子节点，并使用从ZC收到的信标和ZC进行通信。此外，ZR产生其自身的信标以与其子节点进行通信，该信标并不与ZC的信标冲突。

ZE位于网络拓扑的底端，并使用从ZR或ZC收到的信标进行数据通信。与ZC或汇集节点(sink node)相邻的ZR必须进行频繁的数据通信以便将数据从ZE传送到汇集节点。因此能量(power)有限的传感器节点(sensor node)如ZR迅速用完其能量，从而不能够担任节点。

代替该失效的传感器节点，可以使用和ZC或汇集节点相邻的另一替代节点来创建新路由。然而，该替代节点也很快失去其功能，使得不可能从ZE传送数据给ZC或汇集节点。

发明内容

本发明提供一种ad-hoc网络中的节点信标调度设备和信标调度方法。通过增加执行频繁数据通信的传感器节点的操作间隔来防止传感器节点的快速能量消耗。

本发明还提供一种ad-hoc网络中的根据信标周期的数据发送方法。使用收集到的相邻节点的信标信息增加了节点的数据发送效率。

根据本发明的一个方面，提供了一种ad-hoc网络中节点的信标调度设备，包括：能量监测器，检查节点的剩余能量；信标变化通知器，如果所检查的节点的剩余能量低于预定水平，则将改变该节点的信标周期的计划通知其它节点；信标改变器，增加该信标周期；和信标发送器，以增加后的信标周期发送信标。

根据本发明的另一个方面，提供一种ad-hoc网络中的信标调度方法，包括下述操作：检查信标发送节点的剩余能量；如果所检查的节点的剩余能量低于预定水平，则将改变该节点的信标周期的计划通知其它节点；增加该节点的信标周期；和以增加后的信标周期发送信标。

根据本发明的另一个方面，提供一种ad-hoc网络中的数据发送方法，包括下述操作：在发送数据的第一节点收集相邻节点的信标信息；根据所收集的相邻节点的信标信息选择具有短信标周期的第二节点；以及从该第一节点通过该第二节点发送数据。

附图说明

本发明的上述及其他特点和优势通过参考附图详细描述其具体实施例而变得更清楚，在附图中：

图1是图示普通ad-hoc网络中节点互联的图；

图2是图示ad-hoc网络中频繁相互通信的节点间的操作的图；

图3是根据本发明具体实施例的ad-hoc网络中的节点的信标调度设备的框图；

图4是图示根据本发明具体实施例的ad-hoc网络中的信标调度方法的流程图；

图5是根据本发明具体实施例的ad-hoc网络中的节点改变该节点的信标周期的情况下的信标发送点(transmission point)的图；

图6是根据本发明具体实施例的、包括信标周期信息和使用时隙信息的信标帧结构的图；

图7是根据本发明具体实施例的、ad-hoc网络中在节点改变信标周期的过程的流程图；

图8是根据本发明具体实施例的、在ad-hoc网络中使用从相邻节点收集到的相邻节点的信标周期信息来发送/接收数据的过程的流程图。

具体实施方式

现在将参考附图对本发明进行更全面的描述，在附图中显示了本发明的具体实施例。

图1是图示ad-hoc网络中节点互联的图表，也就是说，图1以树结构图示了ad-hoc网络中节点间的相互连接的结构和模式。