基于控制信道的单天线无线传感器网络动态频谱接入方法技术

一种无线传感器网络技术领域的基于控制信道的单天线无线传感器网络动态频谱接入方法，通过网络中的源节点和目的节点在控制信道中通过交换控制包以协商确定数据信道，然后通过在数据信道进行数据通信后进行信道状态更新处理得以实现。本发明专利技术针对目前无线设备在ISM频段的拥塞，同时频谱空洞不能得到有效利用以及低功耗的单天线无线传感器网络在ISM频段的共存问题，能保障无线传感器网络节点充分利用频谱资源，有效地接入到频谱空洞并最大限度地避免外界干扰，同时具有良好的吞吐量和时延性能，特别适用于低功耗的单天线无线传感器网络。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种无线传感器网络
的方法，具体是一种能够有效地提高无线传感器网络的吞吐量和时延性能，同时能够很好地避免其他网络的干扰，特别适用于在ISM公共频段工作的无线传感器网络的。
技术介绍
近些年来，工作在未授权频段的无线传感器网络(WSN)的应用越来越广泛。然而， 有证据显示现有的未授权频段正变得越来越拥挤。另一方面，随着近期认知无线电(CR)技术的发展，人们可以将动态频谱接入(DSA)模型应用到无线传感器网络中，以接入到非拥塞的频段，或者拥有更好传播特性的频段。动态频谱接入是资源受限的多跳无线传感器网络中的一种有前途的和频率高效的通信方法。这决定于无线传感器网络的事件驱动的通信特点，即无线传感器网络总是产生类似于事件特征的突发数据流。另外，动态频谱接入也可以帮助多覆盖的传感器网络实现调度，并可以消除碰撞和大密度的节点部署引起的过竞争时延。Akan O. B.和Karli O. B.在参考文献“CognitiveRadio Sensor Networks (认知无线电传感器网络)”中公开了 CRSN的设计准则，潜在优势，应用领域和网络架构。作者讨论了现有的为认知无本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于控制信道的单天线无线传感器网络动态频谱接入方法，其特征在于，通过网络中的源节点和目的节点在控制信道中通过交换控制包以协商确定数据信道，然后通过在数据信道进行数据通信后进行信道状态更新处理得以实现；所述的控制包包括：RTS包、CTS包和BCTS包，其中：所述的RTS包内包含源节点的可用信道列表以及源节点预估的需要占用控制信道的时间T11和占用数据信道的时间T21；所述的CTS包内包含目的节点选定的数据信道号以及预估的需要占用控制信道的时间T12和占用数据信道的时间T22；所述的BCTS包内包含目的节点选定的数据信道号，以及源节点预估的需要占用控制信道的时间T13和占用数据信道的时间T23...

【技术特征摘要】
1.一种基于控制信道的单天线无线传感器网络动态频谱接入方法，其特征在于，通过网络中的源节点和目的节点在控制信道中通过交换控制包以协商确定数据信道，然后通过在数据信道进行数据通信后进行信道状态更新处理得以实现； 所述的控制包包括RTS包、CTS包和BCTS包，其中 所述的RTS包内包含源节点的可用信道列表以及源节点预估的需要占用控制信道的时间T11和占用数据信道的时间T21 ； 所述的CTS包内包含目的节点选定的数据信道号以及预估的需要占用控制信道的时间T12和占用数据信道的时间T22 ； 所述的BCTS包内包含目的节点选定的数据信道号，以及源节点预估的需要占用控制信道的时间T13和占用数据信道的时间T23。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的协商确定是指源节点通过CSMA/CA机制竞争到控制信道之后向目的节点发送一个RTS包；当目的节点在收到RTS包之后，回给源节点一个CTS包；源节点在收到CTS包之后反馈给目的节点一个BCTS包并且网络中所有节点根据CTS包或BCTS包进行可用信道列表更新。3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的CTS包内的目的节点选定的数据信道通过以下方式获得首先目的节点根据源节点的可用信道列表和目的节点本身的可用信道列表的交集作为可选的信道集，然后选取交集中对应源节点的信道优先级权重最大的信道作为选定的数据信道。4.根据权利要求1所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖榕，蒋铃鸽，何晨，田军，吕超，
申请(专利权)人：上海交通大学，富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：