【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线传感器网络通信领域,特别涉及一种信道接入方法、装置及系统。
技术介绍
在无线传感网络中,会存在多个节点设备向某个节点设备同时发送数据的情况,而无线传感网的节点设备只有一个射频收发器,因此只能同时和一个节点设备进行数据传输,而且针对大多数节点设备来说,只能处于接收数据或发送数据其中的一种状态。IEEE802.15.4协议采用CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance,载波侦听多路访问/冲突避免)信道接入机制,用于避免因多个节点设备同时向一个节点设备发送数据而造成的数据碰撞冲突。CSMA/CA算法的研究大多都集中在退避算法上,主要包含以下几种算法。MILD倍性增加线性减少算法,该算法的主要思想是当节点设备出现发送数据冲突时,节点设备就将自身竞争窗口加倍,当成功发送数据后,节点设备就线性减小自身竞争窗口。PP-CSMA/CA信道接入算法,该算法的主要思想是将命令帧和业务帧区分优先级,命令帧为高优先级,数据帧为低优先级。对于不同优先级的业务帧,竞争窗口CW取不同的值,而当信道检测为忙时,高优先级帧退避指数BE保持不变,CW取1,而低优先级的则线性增加。DA-CSMA/CA信道接入算法,该算法将节点设备区分不同的优先级,将macMaxBE,macMinBE,CW根据优先级取不同的值。该算法利用上一次退避指数的值与上一次信道空闲评估的次数的比值来表示当前网络流量。将该比值值划分不同的区间,如果小于最小值,则BE取最小值macMinBE,如果P值大于最大值,则BE取BE ...
【技术保护点】
一种信道接入方法,其特征在于,应用于无线传感器网络中的节点设备,所述方法包括步骤:A、接收协调器发送的信道利用率值,根据所述信道利用率值及自身保存的退避指数,确定退避单元的数量,根据所述退避单元的数量,进行退避处理;B、退避处理后,判断当前信道是否为空闲状态;如果是,判断自身保存的信道状态标识位是否为空闲状态,如果是,则将自身保存的竞争窗口值减1,判断减1后的竞争窗口值是否为零,如果是,则接入所述信道;当自身保存的信道状态标识位非空闲状态时,则将自身保存的默认竞争窗口值减1,判断减1后的竞争窗口值是否为零,如果是,则接入所述信道,其中,所述节点设备的优先级越高,其默认竞争窗口值越小。
【技术特征摘要】
1.一种信道接入方法,其特征在于,应用于无线传感器网络中的节点设备,所述方法包括步骤:A、接收协调器发送的信道利用率值,根据所述信道利用率值及自身保存的退避指数,确定退避单元的数量,根据所述退避单元的数量,进行退避处理;B、退避处理后,判断当前信道是否为空闲状态;如果是,判断自身保存的信道状态标识位是否为空闲状态,如果是,则将自身保存的竞争窗口值减1,判断减1后的竞争窗口值是否为零,如果是,则接入所述信道;当自身保存的信道状态标识位非空闲状态时,则将自身保存的默认竞争窗口值减1,判断减1后的竞争窗口值是否为零,如果是,则接入所述信道,其中,所述节点设备的优先级越高,其默认竞争窗口值越小。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述退避处理后,所述方法还包括:当当前信道非空闲状态时,判断自身保存的信道状态标识位是否为空闲状态,如果是,则将自身保存的默认竞争窗口值减1,并将自身保存的信道状态标识位调整为繁忙状态,判断自身当前保存的竞争窗口值是否为零,如果是,将自身保存的退避次数加1,判断退避次数加1后是否大于设定的次数阈值,如果否,将当前保存的竞争窗口值恢复为默认值,并返回步骤A。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述信道利用率值及自身保存的退避指数,确定退避单元的数量包括:根据所述退避指数、信道利用率值及预设的第一公式,确定退避单元的数量,其中所述预设的第一公式包括:其中,W表示所述退避单元的数量,η表示所述信道利用率值,BE表示退避指数,[0,2BE-1]表示在0和2BE-1间随机取一个正整数,运算符表示向下取整数。4.根据权利要求1或3所述的方法,其特征在于,自身保存的退避指数的确定过程包括:接收协调器发送的最高优先级设备包接收率值;若自身为所述最高优先级设备,判断接收到的所述包接收率值是否小于预设的接收率阈值,如果是,将自身当前保存的退避指数加1,并保存所述加1后的退避指数。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述节点设备确定自身为最低优先级设备时,确定退避单元的数量后,所述方法还包括:接收协调器发送的平均包传输时间值;判断所述退避单元的数量是否小于所述平均包传输时间值与退避单元的比值;如果是,则将平均包传输时间值与退避单元的比值+3确定为更新后的退避单元的数量。6.一种信道接入装置,其特征在于,应用于无线传感网络中的节点设备,所述装置包括:确定退避处理模块,用于接收协调器发送的信道利用率值,根据所述信道利用率值及自身保存的退避指数,确定退避单元的数量,根据所述退避单元的数量,进行退避处理...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴帆,张伟,张洪光,范文浩,刘元安,唐碧华,
申请(专利权)人:北京邮电大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。