專利名稱：一種基于相長(zhǎng)干涉的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臎_突解決方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線自組織網(wǎng)路與傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于相長(zhǎng)干涉的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臎_突解決方法與系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著通信、傳感器制造、嵌入式計(jì)算的日益成熟，大規(guī)模無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展并被廣泛應(yīng)用到環(huán)境、國(guó)防、救災(zāi)搶險(xiǎn)、城市管理等諸多領(lǐng)域。典型的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，它們能夠在惡劣及危險(xiǎn)環(huán)境中迅速展開(kāi)，并通過(guò)無(wú)線自組成 網(wǎng)，不受現(xiàn)有有線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的限制。感知數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線通信以多跳中繼方式匯集到數(shù)據(jù)處理中心。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)使人們?cè)谌魏螘r(shí)間、地點(diǎn)和環(huán)境條件下實(shí)時(shí)獲取大量詳實(shí)而可靠的信息，體現(xiàn)“計(jì)算無(wú)處不在”理念。目前已經(jīng)有大量研究工作致力于如何提高無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能以及降低能量消耗。其中一個(gè)重要的方法就是通過(guò)減少網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包的沖突來(lái)達(dá)到節(jié)省能量消耗的目標(biāo)。數(shù)據(jù)包的沖突不僅造成了數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖?，更重要的是沖突之后的重傳又造成了額外的能量消耗。因此，解決數(shù)據(jù)包的沖突有著至關(guān)重要的意義?，F(xiàn)有的沖突解決機(jī)制大部分是從鏈路訪問(wèn)控制層(MAC)出發(fā)，通過(guò)合理的安排和調(diào)度，使得發(fā)送者在不同的時(shí)間發(fā)送數(shù)據(jù)。從性質(zhì)上劃分，這些協(xié)議可以分成兩類，分別是基于競(jìng)爭(zhēng)的沖突解決方法和基于調(diào)度的沖突解決方法。其中，典型的MAC層協(xié)議，如載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)控制協(xié)議(CSMA)就是一種基于競(jìng)爭(zhēng)的沖突解決方法。雖然基于競(jìng)爭(zhēng)的沖突解決方法操作簡(jiǎn)單，但其工作效率比較低，而且當(dāng)發(fā)送者數(shù)目比較多時(shí)，這類協(xié)議的作用就更加無(wú)法體現(xiàn)出來(lái)，所以這類協(xié)議對(duì)于現(xiàn)在的大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡(luò)而言，有一定的約束和弊端。另外一種是基于調(diào)度的協(xié)議，比如時(shí)分多址(TDMA)，這類協(xié)議的一個(gè)特點(diǎn)是其效率要比基于競(jìng)爭(zhēng)的沖突解決協(xié)議高，但其缺點(diǎn)在于調(diào)度發(fā)送者所帶來(lái)的花費(fèi)卻要比前者要高很多，因此對(duì)于資源有限的傳感器節(jié)點(diǎn)而言，是不適用的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種沖突解決效率高，重傳次數(shù)少，發(fā)送節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)能耗低的無(wú)線傳傳輸沖突的解決方法和系統(tǒng)。為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種基于相長(zhǎng)干涉的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臎_突解決方法，包括當(dāng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)慕邮展?jié)點(diǎn)檢測(cè)到數(shù)據(jù)包沖突時(shí)，接收節(jié)點(diǎn)通過(guò)廣播方式向發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)通知包；發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收到所述競(jìng)爭(zhēng)通知包后，向所述接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包，競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度代表發(fā)出該競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的身份；接收節(jié)點(diǎn)根據(jù)相長(zhǎng)干涉原理，通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度識(shí)別出發(fā)送節(jié)點(diǎn)；接收節(jié)點(diǎn)安排每個(gè)識(shí)別出的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，接收節(jié)點(diǎn)生成包含每個(gè)識(shí)別出的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻的調(diào)度包；接收節(jié)點(diǎn)通過(guò)廣播方式向發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送該調(diào)度包；發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收到所述調(diào)度包后，找到調(diào)度包中的本發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，在該發(fā)送時(shí)刻向接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。其中，向所述接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包之前，還包括所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)使用隨機(jī)數(shù)生成器，生成一個(gè)隨機(jī)長(zhǎng)度L，L的范圍是5-100字節(jié)，把L作為競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度，競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包的負(fù)載的每個(gè)字節(jié)的內(nèi)容都是OxFF。其中，檢測(cè)到數(shù)據(jù)包沖突，具體為所述接收節(jié)點(diǎn)的接收芯片CC2420的CCA引腳大于閾值_77dBm，且接收到的數(shù)據(jù)包的CRC校驗(yàn)結(jié)果不正確，則檢測(cè)到數(shù)據(jù)包沖突。 其中，接收節(jié)點(diǎn)安排每個(gè)識(shí)別出的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，具體為所述接收節(jié)點(diǎn)根據(jù)競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度作為優(yōu)先級(jí)安排每個(gè)識(shí)別出的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，其中，競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度越大優(yōu)先級(jí)越高。其中，發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收到所述調(diào)度包后，找到調(diào)度包中的本發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，在該發(fā)送時(shí)刻向接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，具體為所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收到所述調(diào)度包后，找到調(diào)度包中的本發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，如果當(dāng)前時(shí)間不是該發(fā)送時(shí)刻，則進(jìn)入休眠模式，并采用倒計(jì)時(shí)等待該發(fā)送時(shí)刻，如果當(dāng)前時(shí)間是該發(fā)送時(shí)刻，則在該發(fā)送時(shí)刻向接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。一種基于相長(zhǎng)干涉的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臎_突解決系統(tǒng)，其特征在于，包括沖突檢測(cè)與競(jìng)爭(zhēng)通知包發(fā)送裝置，用于當(dāng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)慕邮展?jié)點(diǎn)檢測(cè)到數(shù)據(jù)包沖突時(shí)，接收節(jié)點(diǎn)通過(guò)廣播方式向發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)通知包；競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包發(fā)送裝置，用于發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收到所述競(jìng)爭(zhēng)通知包后，向所述接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包，競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度代表發(fā)出該競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的身份；發(fā)送節(jié)點(diǎn)識(shí)別與調(diào)度裝置，用于接收節(jié)點(diǎn)根據(jù)相長(zhǎng)干涉原理，通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度識(shí)別出發(fā)送節(jié)點(diǎn)；接收節(jié)點(diǎn)安排每個(gè)識(shí)別出的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，接收節(jié)點(diǎn)生成包含每個(gè)識(shí)別出的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻的調(diào)度包；接收節(jié)點(diǎn)通過(guò)廣播方式向發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送該調(diào)度包；調(diào)度包讀取與數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，用于發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收到所述調(diào)度包后，找到調(diào)度包中的本發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，在該發(fā)送時(shí)刻向接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。其中，還包括初始化裝置，用于向所述接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包之前，所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)使用隨機(jī)數(shù)生成器，生成一個(gè)隨機(jī)長(zhǎng)度L，L的范圍是5-100字節(jié)，把L作為競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度，競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包的負(fù)載的每個(gè)字節(jié)的內(nèi)容都是OxfT。其中，沖突檢測(cè)與競(jìng)爭(zhēng)通知包裝置所述的檢測(cè)到數(shù)據(jù)包沖突具體為所述接收節(jié)點(diǎn)的接收芯片CC2420的CCA引腳大于閾值_77dBm，且接收到的數(shù)據(jù)包的CRC校驗(yàn)結(jié)果不正確，則檢測(cè)到數(shù)據(jù)包沖突。其中，發(fā)送節(jié)點(diǎn)識(shí)別與調(diào)度裝置安排每個(gè)識(shí)別出的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，具體為所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)識(shí)別與調(diào)度裝置根據(jù)競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度作為優(yōu)先級(jí)安排每個(gè)識(shí)別出的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，其中，競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度越小優(yōu)先級(jí)越高。其中，調(diào)度包讀取與數(shù)據(jù)包發(fā)送裝置收到所述調(diào)度包后，找到調(diào)度包中本發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，在該發(fā)送時(shí)刻向接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，具體為所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收到所述調(diào)度包后，找到調(diào)度包中的本發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，如果當(dāng)前時(shí)間不是該發(fā)送時(shí)刻，則進(jìn)入休眠模式，并采用倒計(jì)時(shí)等待該發(fā)送時(shí)刻，如果當(dāng)前時(shí)間是該發(fā)送時(shí)刻，則在該發(fā)送時(shí)刻向接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。本發(fā)明的有益效果為通過(guò)主動(dòng)競(jìng)爭(zhēng)，利用相長(zhǎng)干涉原理，提高了沖突解決效率，減少了重傳次數(shù)，降低了發(fā)送節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)的能耗，能量的利用效率得以提高。此外，通過(guò)減小沖突的概率，數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的成功率得以提高，由此數(shù)據(jù)接收的延遲也大大減小。


圖I為本發(fā)明一種基于相長(zhǎng)干涉的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臎_突解決方法第一實(shí)施例流程圖。 圖2為本發(fā)明一種基于相長(zhǎng)干涉的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臎_突解決方法第二實(shí)施例流程圖。圖3為本發(fā)明一種基于相長(zhǎng)干涉的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臎_突解決方法第二實(shí)施例數(shù)據(jù)包傳輸時(shí)序圖。圖4為本發(fā)明一種基于相長(zhǎng)干涉的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臎_突解決方法第二實(shí)施例數(shù)據(jù)流和控制流圖。圖5為本發(fā)明一種基于相長(zhǎng)干涉的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臎_突解決系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施方式
來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。本發(fā)明一種基于相長(zhǎng)干涉的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臎_突解決方法的第一實(shí)施例流程圖如圖I所示步驟101 :當(dāng)無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)的接收節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到數(shù)據(jù)包沖突時(shí)，接收節(jié)點(diǎn)通過(guò)廣播方式向發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)通知包；步驟102 :發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收到所述競(jìng)爭(zhēng)通知包后，向所述接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包，競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度代表發(fā)出該競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的身份；步驟103 :接收節(jié)點(diǎn)根據(jù)相長(zhǎng)干涉原理，通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度識(shí)別出發(fā)送節(jié)點(diǎn)；接收節(jié)點(diǎn)安排每個(gè)識(shí)別出的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，接收節(jié)點(diǎn)生成包含每個(gè)識(shí)別出的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻的調(diào)度包；接收節(jié)點(diǎn)通過(guò)廣播方式向發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送該調(diào)度包；步驟104 :發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收到所述調(diào)度包后，找到調(diào)度包中的本發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)亥IJ，在該發(fā)送時(shí)刻向接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。本實(shí)施例中發(fā)送節(jié)點(diǎn)只有最多兩次的數(shù)據(jù)沖突，之后即可順利發(fā)送，提高了沖突解決效率，減少了重傳次數(shù)，降低了發(fā)送節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)的能耗。本發(fā)明一種基于相長(zhǎng)干涉原理的無(wú)線傳輸沖突的解決方法的第二實(shí)施例流程圖如圖2所示步驟201:初始化。所有節(jié)點(diǎn)都進(jìn)行相同的初始化,包括初始化沖突檢測(cè)標(biāo)志為零、初始化競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度L、初始化調(diào)度隊(duì)列為空、初始化競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包的每個(gè)字節(jié)為OxfT。
競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包的每個(gè)字節(jié)設(shè)置為Oxff才能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿總€(gè)信號(hào)都是一樣，從而確保競(jìng)爭(zhēng)包的信號(hào)能夠在疊加之后得到穩(wěn)定有序的增強(qiáng)。競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度L的取值范圍為5 —100字節(jié)，例如取5字節(jié)、50字節(jié)或100字節(jié)。這個(gè)范圍之內(nèi)的取值及可保證每個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)都有特殊的數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)包長(zhǎng)度值，而又不需要太大的功耗。步驟202 :判斷是否接受者。是的話進(jìn)行步驟203，否則進(jìn)行步驟204。步驟203:沖突檢測(cè)。 檢測(cè)到?jīng)_突進(jìn)行步驟205，否則進(jìn)行步驟215。沖突為接收節(jié)點(diǎn)正在接收數(shù)據(jù)包或已經(jīng)接收數(shù)據(jù)包而數(shù)據(jù)包無(wú)法被正確解析。具體滿足兩個(gè)條件1、接收芯片CC2420的CCA引腳大于閾值_77dBm ;2、接收節(jié)點(diǎn)收到的數(shù)據(jù)包無(wú)法被正確解析。步驟205 :發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)通知包。競(jìng)爭(zhēng)通知包通過(guò)廣播方式發(fā)送。步驟207 :等待競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包。步驟209 :判斷是否收到競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包。收到數(shù)據(jù)包進(jìn)行步驟211，否則進(jìn)行步驟207步驟211 :節(jié)點(diǎn)識(shí)別和調(diào)度。節(jié)點(diǎn)識(shí)別和調(diào)度包括以下三個(gè)步驟1、獲得沖突后競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包在不同字段形成的能量級(jí)別；2、獲得每個(gè)能量級(jí)別的持續(xù)時(shí)間；3、根據(jù)持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短生成調(diào)度隊(duì)列。能量級(jí)別隨著時(shí)間的推移逐步呈階梯狀下降。實(shí)用這種方案進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的識(shí)別和判斷的效率高，重復(fù)發(fā)送的次數(shù)少，能量的利用率高。步驟213:發(fā)送調(diào)度包。調(diào)度包以廣播的方式發(fā)送給發(fā)送節(jié)點(diǎn)，調(diào)度包根據(jù)調(diào)度隊(duì)列生成，以 < 競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度，發(fā)送時(shí)刻 > 為單兀。步驟215:接收數(shù)據(jù)包。步驟217 :判斷數(shù)據(jù)包接收是否成功。數(shù)據(jù)包接收成功進(jìn)行步驟219，否則進(jìn)行213。步驟219:結(jié)束。步驟204:發(fā)送數(shù)據(jù)。步驟206 :判斷是否收到回復(fù)。收到回復(fù)說(shuō)明發(fā)送不成功，進(jìn)行步驟208，否則進(jìn)行步驟216。步驟208 :等待競(jìng)爭(zhēng)通知包。步驟210 :判斷是否收到競(jìng)爭(zhēng)通知包。收到競(jìng)爭(zhēng)通知包進(jìn)行步驟212，否則進(jìn)行步驟208。步驟212 :發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包。發(fā)送節(jié)點(diǎn)向接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送的競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度每個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)的都不一樣。每個(gè)競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度都不同，才能保證接收節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)確地識(shí)別出每個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)度。步驟214 :等待競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果。步驟216:發(fā)送數(shù)據(jù)包。步驟218 :判斷數(shù)據(jù)包是否發(fā)送成功。 數(shù)據(jù)包發(fā)送成功進(jìn)行步驟219，否則進(jìn)行步驟216。圖3為第二實(shí)施例數(shù)據(jù)包傳輸時(shí)序圖，圖4為第二實(shí)施例數(shù)據(jù)流和控制流圖，現(xiàn)結(jié)合兩圖對(duì)傳輸過(guò)程詳細(xì)說(shuō)明。假設(shè)有發(fā)送節(jié)點(diǎn)I、發(fā)送節(jié)點(diǎn)2、發(fā)送節(jié)點(diǎn)3共三個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)，其對(duì)應(yīng)發(fā)送的數(shù)據(jù)包為數(shù)據(jù)包I、數(shù)據(jù)包2、數(shù)據(jù)包3。數(shù)據(jù)包2最先發(fā)送，數(shù)據(jù)包2尚未接收完畢數(shù)據(jù)包I和數(shù)據(jù)包3就開(kāi)始發(fā)送，于是接收節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到?jīng)_突，發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)通知包；各發(fā)送節(jié)點(diǎn)在接收到競(jìng)爭(zhēng)通知包之后發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包，其中，發(fā)送節(jié)點(diǎn)3發(fā)送的競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包最長(zhǎng)，發(fā)送節(jié)點(diǎn)I發(fā)送的競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包次之，發(fā)送節(jié)點(diǎn)2發(fā)送的競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包最短；接收節(jié)點(diǎn)利用相長(zhǎng)干涉原理根據(jù)競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包對(duì)發(fā)送節(jié)點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別調(diào)度，排序依次為發(fā)送節(jié)點(diǎn)2、發(fā)送節(jié)點(diǎn)I、發(fā)送節(jié)點(diǎn)3 ;發(fā)送節(jié)點(diǎn)2、發(fā)送節(jié)點(diǎn)I、發(fā)送節(jié)點(diǎn)3依次發(fā)送，數(shù)據(jù)包；接收節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)包，傳輸過(guò)程結(jié)束。本發(fā)明一種基于相長(zhǎng)干涉的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸沖突解決系統(tǒng)的實(shí)施例框圖如圖5所
/Jn ο一種基于相長(zhǎng)干涉的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臎_突解決系統(tǒng)，包括爭(zhēng)通知包發(fā)送裝置505，當(dāng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)慕邮展?jié)點(diǎn)檢測(cè)到數(shù)據(jù)包沖突時(shí)，接收節(jié)點(diǎn)通過(guò)廣播方式向發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)通知包；競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包發(fā)送裝置503，發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收到所述競(jìng)爭(zhēng)通知包后，向所述接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包，競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度代表發(fā)出該競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的身份；發(fā)送節(jié)點(diǎn)識(shí)別與調(diào)度裝506，接收節(jié)點(diǎn)根據(jù)相長(zhǎng)干涉原理，通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度識(shí)別出發(fā)送節(jié)點(diǎn)；接收節(jié)點(diǎn)安排每個(gè)識(shí)別出的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，接收節(jié)點(diǎn)生成包含每個(gè)識(shí)別出的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻的調(diào)度包；接收節(jié)點(diǎn)通過(guò)廣播方式向發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送該調(diào)度包；調(diào)度包讀取與數(shù)據(jù)發(fā)送裝置504，發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收到所述調(diào)度包后，找到調(diào)度包中的本發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，在該發(fā)送時(shí)刻向接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包發(fā)送裝置503和調(diào)度包讀取與數(shù)據(jù)發(fā)送裝置504位于發(fā)送節(jié)點(diǎn)501，競(jìng)爭(zhēng)通知包發(fā)送裝置505和發(fā)送節(jié)點(diǎn)識(shí)別與調(diào)度裝置506位于接收節(jié)點(diǎn)502。發(fā)送節(jié)點(diǎn)只有最多兩次的數(shù)據(jù)沖突，之后即可順利發(fā)送，提高了沖突解決效率，減少了重傳次數(shù)，降低了發(fā)送節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)的能耗。以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制?；诖颂幍慕忉專绢I(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它具體實(shí)施方式
，這些方式都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于相長(zhǎng)干涉的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臎_突解決方法，其特征在于，包括 當(dāng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)慕邮展?jié)點(diǎn)檢測(cè)到數(shù)據(jù)包沖突時(shí)，接收節(jié)點(diǎn)通過(guò)廣播方式向發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)通知包； 發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收到所述競(jìng)爭(zhēng)通知包后，向所述接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包，競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度代表發(fā)出該競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的身份； 接收節(jié)點(diǎn)根據(jù)相長(zhǎng)干涉原理，通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度識(shí)別出發(fā)送節(jié)點(diǎn)；接收節(jié)點(diǎn)安排每個(gè)識(shí)別出的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，接收節(jié)點(diǎn)生成包含每個(gè)識(shí)別出的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻的調(diào)度包；接收節(jié)點(diǎn)通過(guò)廣播方式向發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送該調(diào)度包； 發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收到所述調(diào)度包后，找到調(diào)度包中的本發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，在該發(fā)送時(shí)刻向接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的沖突解決方法，其特征在于，所述向所述接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包之前，還包括 所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)使用隨機(jī)數(shù)生成器，生成一個(gè)隨機(jī)長(zhǎng)度L，L的范圍是5-100字節(jié)，把L作為競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度，競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包的負(fù)載的每個(gè)字節(jié)的內(nèi)容都是OxFF。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的沖突解決方法，其特征在于，所述檢測(cè)到數(shù)據(jù)包沖突，具體為 所述接收節(jié)點(diǎn)的接收芯片CC2420的CCA引腳大于閾值_77dBm，且接收到的數(shù)據(jù)包的CRC校驗(yàn)結(jié)果不正確，則檢測(cè)到數(shù)據(jù)包沖突。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的沖突解決方法，其特征在于，所述接收節(jié)點(diǎn)安排每個(gè)識(shí)別出的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，具體為 所述接收節(jié)點(diǎn)根據(jù)競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度作為優(yōu)先級(jí)安排每個(gè)識(shí)別出的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)亥IJ，其中，競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度越大優(yōu)先級(jí)越高。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的沖突解決方法，其特征在于，所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收到所述調(diào)度包后，找到調(diào)度包中的本發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，在該發(fā)送時(shí)刻向接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，具體為 所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收到所述調(diào)度包后，找到調(diào)度包中的本發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，如果當(dāng)前時(shí)間不是該發(fā)送時(shí)刻，則進(jìn)入休眠模式，并采用倒計(jì)時(shí)等待該發(fā)送時(shí)刻，如果當(dāng)前時(shí)間是該發(fā)送時(shí)刻，則在該發(fā)送時(shí)刻向接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。
6.一種基于相長(zhǎng)干涉的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臎_突解決系統(tǒng)，其特征在于，包括 沖突檢測(cè)與競(jìng)爭(zhēng)通知包發(fā)送裝置，用于當(dāng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)慕邮展?jié)點(diǎn)檢測(cè)到數(shù)據(jù)包沖突時(shí)，接收節(jié)點(diǎn)通過(guò)廣播方式向發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)通知包； 競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包發(fā)送裝置，用于發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收到所述競(jìng)爭(zhēng)通知包后，向所述接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包，競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度代表發(fā)出該競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的身份； 發(fā)送節(jié)點(diǎn)識(shí)別與調(diào)度裝置，用于接收節(jié)點(diǎn)根據(jù)相長(zhǎng)干涉原理，通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度識(shí)別出發(fā)送節(jié)點(diǎn)；接收節(jié)點(diǎn)安排每個(gè)識(shí)別出的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，接收節(jié)點(diǎn)生成包含每個(gè)識(shí)別出的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻的調(diào)度包；接收節(jié)點(diǎn)通過(guò)廣播方式向發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送該調(diào)度包； 調(diào)度包讀取與數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，用于發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收到所述調(diào)度包后，找到調(diào)度包中的本發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，在該發(fā)送時(shí)刻向接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的沖突解決系統(tǒng)，其特征在于，還包括初始化裝置，用于向所述接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包之前，所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)使用隨機(jī)數(shù)生成器，生成一個(gè)隨機(jī)長(zhǎng)度L，L的范圍是5-100字節(jié)，把L作為競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度，競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包的負(fù)載的每個(gè)字節(jié)的內(nèi)容都是Oxff0
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的沖突解決系統(tǒng)，其特征在于，所述沖突檢測(cè)與競(jìng)爭(zhēng)通知包裝置所述的檢測(cè)到數(shù)據(jù)包沖突具體為 所述接收節(jié)點(diǎn)的接收芯片CC2420的CCA引腳大于閾值_77dBm，且接收到的數(shù)據(jù)包的CRC校驗(yàn)結(jié)果不正確，則檢測(cè)到數(shù)據(jù)包沖突。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的沖突解決系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)識(shí)別與調(diào)度裝置安排每個(gè)識(shí)別出的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，具體為 所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)識(shí)別與調(diào)度裝置根據(jù)競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度作為優(yōu)先級(jí)安排每個(gè)識(shí)別出的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，其中，競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度越小優(yōu)先級(jí)越高。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的沖突解決系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)度包讀取與數(shù)據(jù)包發(fā)送裝置收到所述調(diào)度包后，找到調(diào)度包中本發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，在該發(fā)送時(shí)刻向接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，具體為 所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收到所述調(diào)度包后，找到調(diào)度包中的本發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，如果當(dāng)前時(shí)間不是該發(fā)送時(shí)刻，則進(jìn)入休眠模式，并采用倒計(jì)時(shí)等待該發(fā)送時(shí)刻，如果當(dāng)前時(shí)間是該發(fā)送時(shí)刻，則在該發(fā)送時(shí)刻向接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于相長(zhǎng)干涉的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臎_突解決方法與系統(tǒng)，該方法包括當(dāng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)慕邮展?jié)點(diǎn)檢測(cè)到數(shù)據(jù)包沖突時(shí)，接收節(jié)點(diǎn)向發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)通知包；發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收到所述競(jìng)爭(zhēng)通知包后，向所述接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包，競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度代表發(fā)出該競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包的發(fā)送節(jié)點(diǎn)身份；接收節(jié)點(diǎn)根據(jù)相長(zhǎng)干涉原理，通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度識(shí)別出發(fā)送節(jié)點(diǎn)；接收節(jié)點(diǎn)安排每個(gè)識(shí)別出的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻，接收節(jié)點(diǎn)生成包含每個(gè)識(shí)別出的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)刻的調(diào)度包；接收節(jié)點(diǎn)向發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送該調(diào)度包；發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收到所述調(diào)度包后，按調(diào)度中的安排發(fā)送數(shù)據(jù)。本發(fā)明通過(guò)主動(dòng)競(jìng)爭(zhēng)，提高了沖突解決效率，減少了重傳次數(shù)，降低了發(fā)送節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)的能耗。
文檔編號(hào)H04W52/02GK102970737SQ20121047604
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者冀曉宇, 劉俊宏, 何源, 王繼良, 劉云浩 申請(qǐng)人:無(wú)錫儒安科技有限公司