[发明专利]分布式无线传感器网络竞争接入周期多级配置方法

摘要

分布式无线传感器网络竞争接入周期多级配置方法适用于环境监控、军事国防、工农业生产、城市管理等一系列新型分布式的无线传感器网络应用中。本方法把超帧中的竞争接入期分成若干个小的二级竞争接入期时隙，称之为有保证竞争接入周期(GCAP，Guaranteed CAP)，并为每一个发送信标的设备分配这样一个GCAP。每个设备在自己的GCAP时段内，不去尝试竞争接入信道，而是像星形网络中的协调器一样，打开自己的接收机，等待其他相邻设备发送的数据或数据请求。在这段时间里，其上层到达的数据按照目的地址放到相应得缓存队列里。网络负载不大，实时性要求不高的应用场合中，可以大大提高系统能耗效率，具有十分重要的现实意义。

主权项

1.一种分布式无线传感器网络竞争接入周期多级配置方法，其特征在于该方法包括竞争接入周期的多级配置方法和配置完成后的对待发送数据的处理方法：a.竞争接入周期的多级配置方法：分布式无线传感器设备根据被动/主动信道扫描时接收到的邻居设备的信标帧，获取多级配置竞争接入周期同步信息，信标帧携带的信息包括超帧同步信息和有保证竞争接入周期同步信息；超帧同步信息包括：信标期开始/结束时间、竞争接入期开始/结束时间、非竞争接入期开始/结束时间以及非活跃期开始/结束时间；有保证竞争接入周期同步信息包括：信标帧源设备地址及其占用的有保证竞争接入周期的开始/结束时间和该信标帧的源设备的一跳邻居设备占用的有保证竞争接入周期的开始/结束时间；根据上述同步信息，建立有保证竞争接入周期占用情况表，有保证竞争接入周期占用情况表包括：竞争接入周期中每个一跳邻居设备地址及其占用的有保证竞争接入周期的起始/结束时间以及被一跳邻居的邻居占用的有保证竞争接入周期的起始/结束时间；除了上述已被占用的有保证竞争接入周期，剩余的未被其一跳邻居和一跳邻居的邻居占用的有保证竞争接入周期设置为空闲有保证竞争接入周期；设备根据以上有保证竞争接入周期占用情况表，选择当前空闲的、除Mesh协调器所占用的、起始时间开始最早的有保证竞争接入周期为自己的有保证竞争接入周期，并通过自己的信标帧广播自己的竞争接入周期同步信息，广播的同步信息包括：本设备及本设备的一跳邻居设备的有保证竞争接入周期占用情况；设备按照加入网络的顺序依次建立竞争接入周期的多级配置；竞争周期多级配置完成后，设备根据上述建立的多级配置竞争接入周期、有保证竞争接入周期占用情况表以及待发送数据队列，对待发送数据进行处理；b.对待发送数据的处理方法：P1：信标期结束，竞争接入期开始；P2：当前有保证竞争接入周期是否自己占用 如果是，转P3，否则，转P4；P3：进入接收状态，准备接收邻居设备的数据或数据请求，等待有保证竞争接入周期结束，转P2；P4：查看数据缓存队列里是否有待发送数据/数据请求需要发送给拥有当前有保证竞争接入周期的设备，如果有转P5，否则，转P7；P5：使用非坚持的载波侦听多址接入/冲突避免机制竞争信道，发送数据，数据发送结束转P6；P6：当前有保证竞争接入周期是否结束 是则转P8，否则，判断是否仍有数据等待发送给拥有当前有保证竞争接入周期的设备，是，则转P5，否则，转P7；P7：休眠状态，等待当前有保证竞争接入周期结束，转P2；P8：判断竞争接入期是否结束，是，则转P9，否则，转P2；P9：竞争接入周期结束。