[发明专利]无线传感器网络及构建方法、数据传输调度方法和装置

说明书

本发明实施例提供一种无线传感器网络及该无线传感器网络的网络拓扑构建方法、应用于该无线传感器网络的数据传输调度方法和装置。所述无线传感器网络包括N个传感器节点和1个汇聚节点，其中，所述N个传感器节点被分为n组，每一组传感器节点被分为N_branch个分支，所述N_branch为在所述无线传感器网络中可并行调度的最大分支数；对应每组传感器节点的各个分支上的传感器节点的数量相等或相差预定数，并且两个相邻分支之间的角度为360°/N_branch。在本发明实施例所提出的树形拓扑的无线传感器网络中，应用本发明实施例的数据传输调度方法，可以提高调度效率。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无线传感器网络及该无线传感器网络的网络拓扑构建方法、应用于该无线传感器网络的数据传输调度方法和装置。

背景技术

在无线传感器网络中，典型的业务是sink（汇聚节点）收集大量传感器节点产生的数据。这种多对一业务被称为汇聚播。许多TDMA（Time Division Multiple Access，时分多址）调度算法被设计用于满足树形拓扑中的汇聚播。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

发明人在实现本发明的过程中发现，任何一种TDMA调度的吞吐量都取决于拓扑，然而什么样的树形拓扑具有较佳的吞吐量，至少需要多少时隙，这些问题还没有被解决。

本发明实施例提供一种无线传感器网络及该无线传感器网络的网络拓扑构建方法、应用于该无线传感器网络的数据传输调度方法和装置，以提高调度效率。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种无线传感器网络，所述无线传感器网络包括N个传感器节点和1个汇聚节点，其中，

所述N个传感器节点被分为n组，每一组传感器节点被分为N_branch个分支，所述N_branch为在所述无线传感器网络中可并行调度的最大分支数；

对应每组传感器节点的各个分支上的传感器节点的数量相等或相差预定数，并且两个相邻分支之间的角度为360°/N_branch。

根据本发明实施例的第二方面，提供了一种无线传感器网络的网络拓扑构建方法，所述无线传感器网络包括N个传感器节点和1个汇聚节点，其中，所述方法包括：

根据干扰半径计算在无线传感器网络中可并行调度的最大分支数；

将所述N个传感器节点分为n组；

根据所述最大分支数和所述分支的组数构建汇聚播树，包括：使所述汇聚节点位于所述无线传感器网络所在区域的中央，将每一组传感器节点分为N_branch个分支，所述N_branch为所述在无线传感器网络中可并行调度的最大分支数，对应每组传感器节点的各个分支上的传感器节点的数量相等或相差预定数，并且两个相邻分支之间的角度为360°/N_branch。

根据本发明实施例的第三方面，提供了一种传感器节点，其中，所述传感器节点包括：

确定单元，其确定所述传感器节点所在传感器网络的最小调度状态数、所述传感器节点所在分支组的调度开始时隙、所述传感器节点的发送状态序号以及接收状态序号；

调度单元，其从所述传感器节点所在分支组的调度开始时隙开始，以所述最小调度状态数对应的时隙为周期，重复以下操作：在每个周期内，在所述发送状态序号对应的时隙发送数据包，在所述接收状态序号对应的时隙内接收数据包，在其余时隙内保持空闲状态。