[发明专利]一种无线传感器网络多流竞争场景下的数据传输方法

权利要求书

1.一种无线传感器网络多流竞争场景下的数据传输方法，分为三个步骤，其特征在于：

步骤a、对加入网络的节点进行初始化，发送节点建立接收列表和邻居列表，当接收节点检测到碰撞时，接收节点发送一个带有竞争窗的信标帧，发送节点收到信标帧后做随机退避，竞争到信道的节点发送数据帧，在此数据帧中携带此刻缓存队列中的数据量；

步骤b、接收节点收到数据帧后，回复ACK确认帧，在ACK帧中指定下一次发送节点的ID号和发送节点的数据量；

步骤c、对于收到ACK帧带有的ID号是自己的发送节点不必做竞争退避，立刻发送数据帧，其余未竞争到信道的节点收到ACK帧后根据数据量开启定时器并休眠，等定时器超时后唤醒进行数据的传输。

2.如权利要求1所述的无线传感器网络多流竞争传输的优化方法，其中所述步骤a具体为步骤1到步骤3，具体如下：

步骤1、发送节点有数据需要发送，查询接收列表，如果接收节点在发送节点的接收列表中，进入步骤1-1；如果接收节点不在发送节点的接收列表中，进入步骤1-2；

步骤1-1、发送节点预测接收节点醒来的时间，在接收节点醒来前唤醒侦听信道，进入步骤2；

步骤1-2、发送节点立刻唤醒侦听信道，进入步骤2；

步骤2、接收节点唤醒，并发送信标帧，进入步骤3；

步骤3、当发送节点接收到不含竞争窗的信标帧，进入步骤3-1；当发送节点接收到含有竞争窗的信标帧，进入步骤3-2；当发送节点收到ACK确认帧，进入步骤3-3；当发送节点收到数据分组时进入步骤3-4；

步骤3-1、此时表明接收端未检测到碰撞，发送节点经过DIFS时长后发送数据帧，数据帧中携带此时队列中的数据量，

查询接收列表，如果接收节点不在列表中，需要在发送的数据帧中添加请求标识位，进入步骤4；

步骤3-2、此时表示接收端检测到碰撞，发送节点经过DIFS加随机退避时长后发送数据帧，数据帧中携带此时队列中的数据量，进入步骤4；

步骤3-3、进入步骤5；

步骤3-4、发送节点对于发给自己的数据分组则接收，并进入步骤4；发送节点对于串音收到的数据分组则丢弃；

其中所述步骤b具体如下：

步骤4、接收节点收到数据帧，根据数据帧是否含有请求标识位回复ACK帧，

数据帧含有请求标识位，进入步骤4-1；数据帧不含请求标识位，进入步骤4-2；当接收节点检测到了碰撞进入步骤4-3；

步骤4-1、添加自身调度信息、发送节点的数据量和发送节点的ID号到ACK帧，如果此时发送节点的数据量为0，则不添加发送节点的ID号，发送ACK帧，进入步骤5；

步骤4-2、添加发送节点的数据量和发送节点的ID号到ACK帧，如果此时发送节点的数据量为0，则不添加发送节点的ID号，发送ACK帧，进入步骤5；

步骤4-3、使用二进制指数退避方法，接收节点发送带有竞争窗口的信标帧，返回步骤3；

其中所述步骤c具体为步骤5到步骤6，具体如下：

步骤5、当发送节点收到含有ID号的ACK帧，进入步骤5-1；当发送节点收到不含ID号的ACK帧进入步骤5-2；

步骤5-1、当ACK帧中的ID号是自己则无需退避继续传输；当ACK帧中的ID号不是自己，则解析ACK帧中携带的数据量，设定定时器并休眠，进入步骤6；

步骤5-2、当ACK帧发送给自己且发送节点有数据待发送，做CCA检测，通过CCA检测后发送数据；当ACK帧不发送自己，将ACK帧转变成信标帧并广播；

步骤6、等待定时器超时后唤醒侦听信道，如果发送节点收到不含ID号的ACK帧，竞争信道，准备数据传输；如果发送节点仍收到带有ID号的ACK帧，返回步骤5。

3.根据权利要求2所述无线传感器网络多流竞争场景下的数据传输方法，其中所述设定的定时器时长为ACK帧中所携带的数据量的个数乘以单个数据包单跳范围内完成一次传输所消耗的时间。