基于分簇的多跳多信道认知无线传感网络的通信方法技术

本发明专利技术涉及一种基于分簇的多跳多信道认知无线传感网络的通信方法，其中，将节点的帧结构设计为分段结构，将节点的一个工作周期划分为信道感知和选择阶段、信道分配阶段、数据传输阶段以及休眠阶段。本发明专利技术在每个簇内为节点设计了一个媒介接入准则以提供簇内无竞争的通信，同时为缓解簇间通信的隐藏终端等问题，在此媒介接入准则上，设计了根据信道状态进行信道权重的赋值过程，并且为更好地减少能量消耗，还设计了一个信道选择准则。本发明专利技术方法可以在降低传输数据包能量的基础上实现更高的网络吞吐量，更低的时延和丢包率，适用于认知无线传感器网络中的频谱接入和频谱切换策略。

【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，尤其是一种基于分簇的认知无线传感器网络中的MAC协议，具体涉及基于分簇的多跳多信道认知无线传感网络的通/[目方法。
技术介绍
由于无线传感器网络所工作在的频段是未授权频段，随着该频段越来越拥挤，认知无线电技术作为解决频谱资源受限的良好技术被引入到无线传感器网络中。结合传统无线传感器网络中节点能量有限性的特点，认知无线传感器网络(CRSN)中的能量有效性的MAC协议设计是一个重点研究方向。现有技术中公开了0.Boyinbode, H.Le, A.Mbogho, M.Takizawa,和 R.Poliah 的文献 “A survey on clustering algorithms for wireless sensor networks (无线传感器网络中分族算法概论)”，Proc.13th Int Network-Based Information SystemsConf, 2010, pp.358 - 364，它对当前一些经典的无线传感器网络的分簇算法进行了分类总结和性能分析，详细介绍了 LEACH和HEED等经典的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于分簇的多跳多信道认知无线传感网络的通信方法，其特征在于，将节点的帧结构设计为分段结构，将节点的一个工作周期划分为信道感知和选择阶段、信道分配阶段、数据传输阶段、以及休眠阶段。

【技术特征摘要】
1.一种基于分簇的多跳多信道认知无线传感网络的通信方法，其特征在于，将节点的帧结构设计为分段结构，将节点的一个工作周期划分为信道感知和选择阶段、信道分配阶段、数据传输阶段、以及休眠阶段。2.根据权利要求1所述的基于分簇的多跳多信道认知无线传感网络的通信方法，其特征在于，每个节点都拥有自己的信道权重列表，信道权重列表记载的信道权重反映出节点对于信道的使用状况；信道权重值的变化是由节点检测到信道的不同状态时发生的，相对于节点来说，信道有如下所示的几种状态: -空闲:这种状态出现在信道感知阶段，即次用户感知到信道可用； -忙碌:这种状态同样出现在信道感知阶段，即次用户感知到信道上主用户的存在，信道不可用； -通信:这种状态出现在次用户在感知到信道可用，且正常使用了该信道进行了数据传输； -碰撞:这种状态会在两种情况下出现，第一种情况是次用户在数据传输阶段时其相邻簇内的节点也在使用这个信道，第二种情况是次用户在数据传输时主用户忽然到来，这两种情况都导致当前信道不可用。3.根据权利要求2所述的基于分簇的多跳多信道认知无线传感网络的通信方法，其特征在于，根据信道处于的不同状态，信道的权重值w的具体变化也不相同，当信道空闲时，权重值增加Widle ；当信道忙碌时，权重值降低Wbusy ;当信道通信时，权重值增加W。》；当信道碰撞时，对应第一种和第二种情况，权重值分别降低\ec和Wltti。4.根据权利要求2所述的基于分簇的多跳多信道认知无线传感网络的通信方法，其特征在于，在信道感知和选择 阶段完成信道感知和选择的过程，具体包含以下步骤: 步骤(101):在信道感知和选择阶段的时隙结构中，前一个通信时隙是簇头将自己所维护的信道权重列表发送给簇内其余成员以更新它们的信道权重列表，即此时是簇头作为发送方，非簇头成员作为接收方；后一通信时隙则是为信道联合感知所准备的，即簇内成员将自己所检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐彦超，何晨，蒋铃鸽，田军，
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：