[发明专利]大规模监测传感网RAW重分组实现及周期性传输分组方法

权利要求书

1.大规模监测传感网RAW重分组实现及周期性传输分组方法，包含检测设备、网关和由多个节点构成的无线传感器网络，其特征在于：具体包括两个部分，

(1)基于Gold序列的在线不断联RAW重分组实现；

步骤1.1，将所有监测节点与AP关联，AP为其分配AID和Gold地址；

步骤1.2，AP按每个RAW的起始AID和结束AID为节点设置初始RAW分组；

步骤1.3，节点按初始RAW分组安排传输采样数据包；

步骤1.4，AP采用Gold分组复合码将节点重分组；

(2)周期性数据传输RAW分组；

步骤2.1，AP手机周期T内每个数据包预计占用信道时间；

步骤2.2，计算相邻两个数据包的传输间隔Δ_i；

步骤2.3，根据Δ_i确定RAW分组持续时间并进行第一次分组；

步骤2.4，查询未分配碰撞包的RAW组并进行第二次分组；

步骤2.5，按此时RAW组剩余空闲时间大小进行第三次分组；

步骤2.6，按此时碰撞栈中仍存在的数据包丢弃；

步骤2.7，AP配置信标中RAW信息并传输信标；

所述步骤1.1-步骤1.4具体如下：

在节点与AP的关联阶段，在AID请求帧中加入Gold地址码请求；AP在接收到节点的AID请求帧后，在AID回复帧中扩展出相应的位数承载节点请求的Gold地址码；节点在收到分配的AID和Gold地址码后存储用于后续的分组；

在分组阶段，AP将分为一个RAW组节点的Gold地址码相叠加构成Gold分组复合码，由信标中的RPS携带所有RAW分组信息，广播给所有节点；其中，在RPS帧中包含多个RAW配置子字段，表示多个RAW的分组信息，每个RAW包含一个Gold分组复合码；

设AP已关联n个节点，每个节点对应的Gold序列为{g₁,g₂,…,g_n}，则AP在信标中广播的第j个RAW分组信息复合码可表示为：

其中，C_i表示节点i是否被分配在该RAW内，若i节点被分配在该RAW内，C_i＝1；否则，C_i＝0；

在接收阶段，节点i将关联阶段AP分配的Gold序列g_i与信标中的分组复合码转化为双极性码，进行内积，即：

其中，P为归一化内积值，

把归一化内积值P与相关函数门限相比较，若则节点i被分配在第j个RAW内，其中

计算每个RAW的到达时间，也就是组内节点争用信道的时间；在这段时间内，RAW组内的节点可竞争信道发送监测数据包；

基于Gold序列的在线不断联RAW重分组实现在MAC层协议帧格式中的实现过程如下：

在监测节点关联AP节点阶段分配给已关联的节点，对协议MAC层作出的帧修改，包括对AID请求帧字段、AID回复帧字段、RAW配置帧子字段的修改；

在AID请求帧中加入Gold序列请求；

AP在接收到节点得AID请求帧后，在AID回复帧中扩展出相应的位数承载节点请求的Gold地址码；

节点在收到地址码后存储用于后续的分组；

在分组阶段，AP广播携带分组信息的RPS(RAW Parameter Set)，在RPS帧中包含多个RAW配置子字段，表示多个RAW的分组信息，其中每个RAW包含一个Gold复合序列，指明哪些节点分配在该RAW内；其中，每个RAW内最大可包含STA数为2^k个，则Gold复合序列的长度为(2ⁿ+1)*k位。