[发明专利]工业物联网中基于中断概率的RAW分组接入方法

权利要求书

1.工业物联网中基于中断概率的RAW分组接入方法，其特征在于，步骤如下：

A、通过IEEE 802.11ah协议中的快速关联机制，接入点与节点建立关联；

B、接入点收集所关联的节点信息，并计算与节点间信道的中断概率；

C、根据步骤A和步骤B获取的信息，接入点为各个节点计算所需时隙长度；

D、接入点对节点进行重分组，并将分组结果发送给节点。

2.根据权利要求1所述的工业物联网中基于中断概率的RAW分组接入方法，其特征在于，所述步骤A包括：

A1、接入点完成初始化，随后根据当前关联节点的数量，周期性生成一个在区间[1,1022]中的阈值，放入信标帧中，并向节点广播信标帧；

A2、节点完成初始化，并随机生成一个与步骤A.1中区间相同的随机阈值，若该随机阈值小于接收到的信标中的阈值，则接入点向AP发送关联请求；

A3、接入点根据接收到的关联请求，为节点分配AID，并发送包含AID信息的关联响应；所述的AID为节点分配的关联标识。

3.根据权利要求1所述的工业物联网中基于中断概率的RAW分组接入方法，其特征在于，所述步骤B包括：

B1、各个节点根据自身业务的不同，将各自不同的发送速率信息rⁱ、数据包大小信息及发送数据包间隔信息Δt发送给下一个节点或接入点；

B2、节点搜集可用信道的信噪比信息，并发送给下一个节点或接入点；

B3、接入点根据收集到的信噪比和中继节点个数信息，计算从接入点到各个节点之间信道的中断概率P_out；

其中，对于没有中继节点的数据传输，计算中断概率的表达式如公式(1)；

其中，为所需计算的直接数据传输的中断概率，r_th为设定的门限信噪比，为接入点到节点之间的平均信噪比；

对于有M个中继节点的再生中继系数据传输，计算中断概率的表达式如公式(2)；

其中，为所需计算的M个中继节点的中断概率，m为中继节点的个数，表示第l个中继节点转发时信道的信噪比。

4.根据权利要求1所述的工业物联网中基于中断概率的RAW分组接入方法，其特征在于，所述步骤C包括：

C1、接入点根据发送速率rⁱ、数据包大小计算发包所需时间；计算公式为公式(3)和(4)；

t_p＝t_d+t_DIFS+t_SIFS+t_ACK+ε(4)

其中，t_p为所需计算的发包所需时间，t_DIFS为等待信道空闲时间，t_SIFS为回复ACK帧的间隔时间，t_ACK为ACK帧的传输时间，ε为计数器计时结束所需的时间；

C2、接入点根据信标间隔时间T_BI和节点的发包间隔Δt，计算不考虑由于信道质量差而造成重传条件下，节点在一个信标间隔时间内发送数据所需时间；计算公式为公式(5)：

T_p＝t_p*T^BI/Δt(5)

其中，T_p为所需计算的发送数据所需时间；

C3、接入点根据计算出的与各个节点间的中断概率，调整每个节点的发送数据所需时间；计算公式如公式(6)：

其中，为以微秒为单位的调整后的节点发送数据所需时间；

C4、接入点根据节点发送数据所需时间，计算时隙计数器的大小；计算公式如公式(7)：

其中，C′为所需计算的时隙计数器的值。

5.根据权利要求1所述的工业物联网中基于中断概率的RAW分组接入方法，其特征在于，所述步骤D包括：

D1、接入点为所关联的节点根据时隙长度，对节点重分组为RAW＝{RAW₁，RAW₂,…,RAW_n}，每个RAW组中节点的时隙长度相同，各个RAW组之间时隙长度不同；

D2、接入点根据步骤D1中重分组结果，为分组后的节点重新分配AID，使相同RAW组中节点的AID连续，并将重新分配的AID发送给各个节点；所述的AID为节点分配的关联标识；

D3、将分组结果写入RPS帧中，并将RPS帧广播给各个节点。