一種跨層無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)mac協(xié)議通信方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種跨層無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議通信方法及系統(tǒng)，屬于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明根據(jù)節(jié)點(diǎn)距離SINK節(jié)點(diǎn)的跳距不同，將網(wǎng)絡(luò)劃分為不同等級(jí)的區(qū)域，所有區(qū)域的節(jié)點(diǎn)都執(zhí)行周期調(diào)度的工作方式，將每個(gè)周期分為周期數(shù)據(jù)接收時(shí)段、周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段和周期睡眠時(shí)段，相鄰區(qū)域節(jié)點(diǎn)的周期調(diào)度交錯(cuò)設(shè)置，以數(shù)據(jù)向低等級(jí)的節(jié)點(diǎn)傳遞，直至SINK節(jié)點(diǎn)，降低了對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)同步的要求，減少了每跳的數(shù)據(jù)傳遞等待時(shí)延；數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程中利用節(jié)點(diǎn)的等級(jí)選擇接收節(jié)點(diǎn)，將MAC和數(shù)據(jù)遞送的路由結(jié)合在一起，因此，不需要上層路由協(xié)議的支撐，減少了控制開(kāi)銷，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。
【專利說(shuō)明】—種跨層無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議通信方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種跨層無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議通信方法及系統(tǒng)，屬于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的壽命受到采用電池供電的節(jié)點(diǎn)生命期限制，因此在考慮無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用要求的前提下，能量有效性是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中首要考慮的基礎(chǔ)問(wèn)題，涉及所有協(xié)議層。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議處于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的底層部分，決定無(wú)線信道的使用方式，直接影響無(wú)線資源的使用效率、網(wǎng)絡(luò)吞吐量和時(shí)延等重要性能，是保證無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)高效通信的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之一。
[0003]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量有限的特點(diǎn)，決定了 MAC協(xié)議的設(shè)計(jì)必須以節(jié)能為主要目標(biāo)。傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議要求節(jié)點(diǎn)始終喚醒偵聽(tīng)信道，沒(méi)有考慮節(jié)能問(wèn)題，因此不適合無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能，為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的許多MAC協(xié)議都采用了占空比機(jī)制。在基于占空比機(jī)制的MAC協(xié)議中，節(jié)點(diǎn)周期喚醒和睡眠，為了鄰居節(jié)點(diǎn)能同步喚醒，要求鄰居節(jié)點(diǎn)要同步，每個(gè)節(jié)點(diǎn)要維持一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)的調(diào)度表。SMAC是為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)提出的基于占空比機(jī)制的典型MAC協(xié)議，在它的基礎(chǔ)上相繼提出了 TMAC、RMAC、PMAC、ASMAC等多種基于占空比的MAC協(xié)議。這類協(xié)議不需要網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)嚴(yán)格的全局時(shí)間同步，僅需要局部的同步，具有執(zhí)行簡(jiǎn)單、擴(kuò)展性好及適應(yīng)拓?fù)渥兓芰?qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；但由于相鄰虛擬簇之間調(diào)度周期的不同步，使得報(bào)文的遞送在每跳都存在一個(gè)不確定的等待時(shí)延，造成報(bào)文的多跳遞送時(shí)延較大且具有不確定性。另外這類協(xié)議需要路由協(xié)議提供接收節(jié)點(diǎn)的地址，增加了控制開(kāi)銷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種跨層無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議通信方法及系統(tǒng)，以解決基于占空比機(jī)制MAC協(xié)議所存在的不同程度遞送時(shí)延問(wèn)題以及需要獨(dú)立路由協(xié)議支撐數(shù)據(jù)傳遞所帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)控制開(kāi)銷大的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而提供一種跨層無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議通信方法，該通信方法包括如下步驟:
[0006]I)根據(jù)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)距離SINK節(jié)點(diǎn)的跳距，對(duì)各節(jié)點(diǎn)分配一相應(yīng)的等級(jí)；
[0007]2)將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)的每個(gè)工作周期化分為數(shù)據(jù)接收時(shí)段Τκ、數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段Ts和睡眠時(shí)段Tsl_，且數(shù)據(jù)接收時(shí)段Tk等于數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段Ts ；
[0008]3)設(shè)置各等級(jí)節(jié)點(diǎn)的啟動(dòng)工作時(shí)間，使相同等級(jí)區(qū)域的節(jié)點(diǎn)周期調(diào)度同步，使處于第i等級(jí)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段與處于第1-1等級(jí)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)接收時(shí)段相對(duì)應(yīng)，處于第i等級(jí)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)接收時(shí)段與處于第i+Ι等級(jí)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段相對(duì)應(yīng)，其中N為節(jié)點(diǎn)所處的最高等級(jí)，I < i ^ N-1 ；[0009]4)當(dāng)節(jié)點(diǎn)處于工作周期的數(shù)據(jù)接收時(shí)段時(shí)，設(shè)置一個(gè)最大空閑偵聽(tīng)時(shí)間，在該偵聽(tīng)時(shí)間內(nèi)，判斷偵聽(tīng)到的RTS消息內(nèi)容中節(jié)點(diǎn)的等級(jí)是否大于該節(jié)點(diǎn)的等級(jí)，當(dāng)且僅當(dāng)RTS消息中包含的節(jié)點(diǎn)等級(jí)比當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)的等級(jí)大I時(shí)，則節(jié)點(diǎn)在信道空閑時(shí)接收信息，否則該節(jié)點(diǎn)丟棄該RTS消息直接進(jìn)入睡眠狀態(tài)，直至該數(shù)據(jù)接收時(shí)段結(jié)束；
[0010]5)當(dāng)節(jié)點(diǎn)處于工作周期的數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段且有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時(shí)，偵聽(tīng)信道并在信道空閑時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，否則節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠狀態(tài)，直至當(dāng)前周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段時(shí)間結(jié)束。
[0011]所述步驟I)中對(duì)節(jié)點(diǎn)劃分等級(jí)是通過(guò)SINK節(jié)點(diǎn)采用洪泛協(xié)議向網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)StartMessage消息實(shí)現(xiàn)的，StartMessage消息中包含一個(gè)跳距字段Hop、一個(gè)最大跳距信息Hmax、網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始周期工作的初始時(shí)間值h及發(fā)送該消息時(shí)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的時(shí)間戳值。
[0012]所述各等級(jí)節(jié)點(diǎn)的啟動(dòng)工作時(shí)間為Tim，
[0013]Tim = t1+(N-1)Ts_E
[0014]其中，i為節(jié)點(diǎn)所處的等級(jí)，TS_K為節(jié)點(diǎn)周期持續(xù)接收數(shù)據(jù)或周期持續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)段的時(shí)間，Tk = Ts = TS_K，N為節(jié)點(diǎn)所處的最高等級(jí)，h為網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始周期工作的初始時(shí)間，由網(wǎng)絡(luò)初始化階段的工作持續(xù)時(shí)間確定，
[0015]= t0+Tg [0016]t0是網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始初始化時(shí)SINK節(jié)點(diǎn)的時(shí)間，Tg是網(wǎng)絡(luò)初始化階段所使用的時(shí)間，由
用戶設(shè)置。
[0017]所述各節(jié)點(diǎn)的每個(gè)工作周期都是按照接收時(shí)段、發(fā)送時(shí)段和睡眠時(shí)段的順序執(zhí)行的。
[0018]所述步驟4)中當(dāng)偵聽(tīng)到的RTS消息內(nèi)容中節(jié)點(diǎn)的等級(jí)小于該節(jié)點(diǎn)的等級(jí)時(shí),說(shuō)明節(jié)點(diǎn)發(fā)生移動(dòng)，將當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)的等級(jí)設(shè)置為與發(fā)送RTS消息的節(jié)點(diǎn)等級(jí)相同，丟棄該RTS消息，進(jìn)入睡眠狀態(tài)，直至周期數(shù)據(jù)接收時(shí)段時(shí)間結(jié)束。
[0019]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題還提供了一種跨層無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議通信系統(tǒng)，其特征在于，該通信系統(tǒng)包括各無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)和SINK節(jié)點(diǎn)，所述的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)根據(jù)其距SIKN節(jié)點(diǎn)的跳距而被分配一相應(yīng)的等級(jí)，各節(jié)點(diǎn)的每個(gè)工作周期化分為數(shù)據(jù)接收時(shí)段Tk、數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段Ts和睡眠時(shí)段TslMP，且數(shù)據(jù)接收時(shí)段Tk等于數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段Ts，通過(guò)設(shè)置各等級(jí)節(jié)點(diǎn)的工作時(shí)間，使相同等級(jí)區(qū)域的節(jié)點(diǎn)周期調(diào)度同步，使處于第i等級(jí)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段與處于第1-1等級(jí)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)接收時(shí)段相對(duì)應(yīng)，處于第i等級(jí)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)接收時(shí)段與處于第i+Ι等級(jí)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段相對(duì)應(yīng)，其中N為節(jié)點(diǎn)所處的最高等級(jí)，I≤i≤N-1。
[0020]所述的對(duì)節(jié)點(diǎn)劃分等級(jí)是通過(guò)SINK節(jié)點(diǎn)采用洪泛協(xié)議向網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)StartMessage消息實(shí)現(xiàn)的，StartMessage消息中包含一個(gè)跳距字段Hop、一個(gè)最大跳距信息Hmax、網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始周期工作的初始時(shí)間值h及發(fā)送該消息時(shí)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的時(shí)間戳值。
[0021]所述各等級(jí)節(jié)點(diǎn)的啟動(dòng)工作時(shí)間為Tim，
[0022]Tim = t1+(N-1)Ts_E
[0023]其中，i為節(jié)點(diǎn)所處的等級(jí)，TS_K為節(jié)點(diǎn)周期持續(xù)接收數(shù)據(jù)或周期持續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)段的時(shí)間，Tk = Ts = TS_K，N為節(jié)點(diǎn)所處的最高等級(jí)，h為網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始周期工作的初始時(shí)間，由網(wǎng)絡(luò)初始化階段的工作持續(xù)時(shí)間確定，[0024]ti = t0+Tg
[0025]t0是網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始初始化時(shí)SINK節(jié)點(diǎn)的時(shí)間，Tg是網(wǎng)絡(luò)初始化階段所使用的時(shí)間，由
用戶設(shè)置。
[0026]所述各節(jié)點(diǎn)的每個(gè)工作周期都是按照接收時(shí)段、發(fā)送時(shí)段和睡眠時(shí)段的順序執(zhí)行。
[0027]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明根據(jù)節(jié)點(diǎn)距離SINK節(jié)點(diǎn)的跳距不同，將網(wǎng)絡(luò)劃分為不同等級(jí)的環(huán)行區(qū)域，所有區(qū)域的節(jié)點(diǎn)都執(zhí)行周期調(diào)度的工作方式，每個(gè)周期分為周期數(shù)據(jù)接收時(shí)段、周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段和周期睡眠時(shí)段，同一區(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)周期調(diào)度同步，相鄰區(qū)域節(jié)點(diǎn)的周期調(diào)度交錯(cuò)設(shè)置，處于第i等級(jí)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段與處于第1-1等級(jí)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)接收時(shí)段相對(duì)應(yīng)，處于第i等級(jí)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)接收時(shí)段與處于第i+Ι等級(jí)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段相對(duì)應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)向低等級(jí)的節(jié)點(diǎn)傳遞，直至SINK節(jié)點(diǎn)，降低了對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)同步的要求，減少了每跳的數(shù)據(jù)傳遞等待時(shí)延；數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程中利用節(jié)點(diǎn)的等級(jí)選擇接收節(jié)點(diǎn)，將MAC和數(shù)據(jù)遞送的路由結(jié)合在一起，因此，不需要上層路由協(xié)議的支撐，減少了控制開(kāi)銷，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是本發(fā)明無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)生命期的工作過(guò)程示意圖；
[0029]圖2是本發(fā)明無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)以等級(jí)分區(qū)域的示意圖；
[0030]圖3是本發(fā)明無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)和周期調(diào)度工作示意圖；
[0031]圖4是本發(fā)明無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中周期數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程實(shí)例圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0033]針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特征提出的一類SMAC協(xié)議利用周期偵聽(tīng)/睡眠機(jī)制，把網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分為不同的虛擬簇，采用IEEE802.11的RTS/CTS/DATA/ACK數(shù)據(jù)交換機(jī)制、多跳的方式和上層的路由協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。對(duì)SMAC類協(xié)議，由于不同簇之間的節(jié)點(diǎn)具有不同的同步喚醒時(shí)間，因此每跳的數(shù)據(jù)傳遞等待時(shí)延具有較大的不確定性；SMAC協(xié)議還需要維護(hù)鄰居節(jié)點(diǎn)的調(diào)度表和路由表，必須有上層路由協(xié)議的支撐才能實(shí)現(xiàn)多跳傳遞，因此對(duì)節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)能力要求高，控制開(kāi)銷大。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種跨層無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議通信方法及系統(tǒng)，下面對(duì)本發(fā)明所述的基于跨層的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議通信方法和系統(tǒng)進(jìn)行具體描述。
[0034]本發(fā)明的一種基于跨層的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議通信系統(tǒng)的實(shí)施例
[0035]如圖2所示，該通信系統(tǒng)包括各無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)和SINK節(jié)點(diǎn)，SINK節(jié)點(diǎn)采用洪泛協(xié)議向網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)StartMessage消息，StartMessage消息中包含一個(gè)跳距字段Hop、一個(gè)最大跳距信息Hmax、網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始周期工作的初始時(shí)間值h及發(fā)送該消息時(shí)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的時(shí)間戳值，各無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)根據(jù)其距SIKN節(jié)點(diǎn)的跳距而被分配一相應(yīng)的等級(jí)，各節(jié)點(diǎn)的每個(gè)工作周期化分為數(shù)據(jù)接收時(shí)段Tk、數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段Ts和睡眠時(shí)段TslMP，且數(shù)據(jù)接收時(shí)段!^等于數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段Ts，相同等級(jí)區(qū)域的節(jié)點(diǎn)周期調(diào)度同步，處于第i等級(jí)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段與處于第1-1等級(jí)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)接收時(shí)段相對(duì)應(yīng)，處于第i等級(jí)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)接收時(shí)段與處于第i+Ι等級(jí)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段相對(duì)應(yīng)，其中N為節(jié)點(diǎn)所處的最高等級(jí)，I ^ i ^ N-1 ;各等級(jí)節(jié)點(diǎn)的啟動(dòng)工作時(shí)間為Tim，Tim = ti+m-DTu，其中，I為節(jié)點(diǎn)所處的等級(jí)，ts_e為節(jié)點(diǎn)周期持續(xù)接收數(shù)據(jù)或周期持續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)段的時(shí)間，Te = Ts = TS_K，N為節(jié)點(diǎn)所處的最高等級(jí)，為網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始周期工作的初始時(shí)間，由網(wǎng)絡(luò)初始化階段的工作持續(xù)時(shí)間確定，h = t0+Tg, t0是網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始初始化時(shí)SINK節(jié)點(diǎn)的時(shí)間，Tg是網(wǎng)絡(luò)初始化階段所使用的時(shí)間，由用戶設(shè)置；各節(jié)點(diǎn)的每個(gè)工作周期都是按照接收時(shí)段、發(fā)送時(shí)段和睡眠時(shí)段的順序執(zhí)行。
[0036]本發(fā)明的一種基于跨層的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議通信方法的實(shí)施例
[0037]如圖1所示本發(fā)明的通信方法將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議通信過(guò)程分為網(wǎng)絡(luò)初始化和周期工作兩個(gè)階段，周期工作階段進(jìn)一步分為周期數(shù)據(jù)接收時(shí)段、數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段和周期睡眠時(shí)段。其具體過(guò)程如下: [0038]I網(wǎng)絡(luò)初始化階段
[0039]在網(wǎng)絡(luò)部署后，由SINK節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)StartMessage消息，并采用洪泛協(xié)議把該消息傳遞到網(wǎng)絡(luò)的所有節(jié)點(diǎn)，設(shè)置SINK節(jié)點(diǎn)所處等級(jí)Grade為O。StartMessage消息中包含一個(gè)跳距字段Hop、一個(gè)最大跳距信息Hmax、網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始周期工作的初始時(shí)間值h及發(fā)送該消息時(shí)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的時(shí)間戳值。根據(jù)節(jié)點(diǎn)所處等級(jí)將跳距字段Hop設(shè)置為Grade加1，最大跳距信息Hmax根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和節(jié)點(diǎn)的通信環(huán)境在網(wǎng)絡(luò)部署前由用戶確定，這里設(shè)置為N(大于2的整數(shù))，其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的等級(jí)信息Grade在網(wǎng)絡(luò)部署前設(shè)置為任意負(fù)整數(shù)。網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始周期工作的初始時(shí)間值A(chǔ)要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)初始化階段的工作持續(xù)時(shí)間確定:
[0040]= t0+Tg
[0041]上式中，h是網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始初始化時(shí)SINK節(jié)點(diǎn)的時(shí)間，Tg是網(wǎng)絡(luò)初始化階段所使用的時(shí)間，由用戶設(shè)置，要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域和節(jié)點(diǎn)通信能力設(shè)置的足夠大。
[0042]接收到StartMessage消息的節(jié)點(diǎn)，首先利用消息中包含的時(shí)間戳信息,應(yīng)用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的同步協(xié)議與發(fā)送消息的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行同步。然后根據(jù)下列情況對(duì)節(jié)點(diǎn)的Grade進(jìn)行更新:若其等級(jí)Grade為任意負(fù)整數(shù),則說(shuō)明節(jié)點(diǎn)是首次接收到StartMessage消息,將其等級(jí)Grade更新為StartMessage消息中跳距字段Hop的大小，并將StartMessage消息中跳距字段Hop的值加I ;若節(jié)點(diǎn)的等級(jí)Grade為正整數(shù)，且Grade不大于StartMessage消息中跳距字段Hop的值，則丟棄該消息；若節(jié)點(diǎn)的等級(jí)Grade為正整數(shù)，且Grade大于StartMessage消息中跳距字段Hop的值,則用消息StartMessage中跳距字段Hop的值更新當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的Grade值,然后將StartMessage消息中跳距字段Hop的值加I。
[0043]根據(jù)節(jié)點(diǎn)的等級(jí)Grade是否更新，決定節(jié)點(diǎn)是否發(fā)送StartMessage消息:若節(jié)點(diǎn)的Grade更新了，則節(jié)點(diǎn)重新發(fā)送消息StartMessage,但消息中包含的時(shí)間戳信息應(yīng)是當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的時(shí)間。
[0044]根據(jù)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的等級(jí)，設(shè)置節(jié)點(diǎn)的啟動(dòng)工作時(shí)間Tim。
[0045]Tim = t1+(N-1)Ts_E
[0046]上式中，i = Grade, TS_K為節(jié)點(diǎn)周期持續(xù)接收數(shù)據(jù)或周期持續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)段的時(shí)間。
[0047]設(shè)置節(jié)點(diǎn)的工作周期Tctc^為:
[0048]Tcycle = 2TS_E+Tsleep[0049]上式中，Tsleep的設(shè)置主要根據(jù)以下兩點(diǎn)進(jìn)行:
[0050]任意第i級(jí)和第1-Ι級(jí)的節(jié)點(diǎn)之間的通信不能受到第i+Ι級(jí)和i_2級(jí)的節(jié)點(diǎn)通信干擾；相鄰等級(jí)節(jié)點(diǎn)之間的周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段和周期數(shù)據(jù)接收時(shí)段要交錯(cuò)執(zhí)行，且高等級(jí)的節(jié)點(diǎn)周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段對(duì)應(yīng)低等級(jí)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)接收時(shí)段，因此:
[0051]Tsleep= aTs_E
[0052]上式中，a為大于等于2的整數(shù)，根據(jù)用戶對(duì)數(shù)據(jù)遞送時(shí)延及網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量大小在網(wǎng)絡(luò)部署前設(shè)定。設(shè)置一個(gè)對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器初值為Tctc^15
[0053]將節(jié)點(diǎn)的周期工作時(shí)間分為三部分:周期數(shù)據(jù)接收時(shí)段、周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段和周期睡眠時(shí)段，并對(duì)應(yīng)設(shè)置三個(gè)時(shí)間計(jì)數(shù)器的初值分別為TK、Ts、Tsleep,且有:
[0054]Te = Ts = TS_R
[0055]如圖2給出了網(wǎng)絡(luò)經(jīng)初始化后劃分為以SINK為中心的多個(gè)環(huán)行區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)等級(jí)劃分示意圖，SINK節(jié)點(diǎn)的等級(jí)為0，距離SINK節(jié)點(diǎn)的跳距分別為1、2、3跳的三個(gè)環(huán)行區(qū)域中的節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的等級(jí)分別為1、2、3，按照該劃分方法，數(shù)據(jù)從高等級(jí)到低等級(jí)區(qū)域逐跳傳遞，直至到達(dá)SINK節(jié)點(diǎn)。
[0056]如圖3給出了節(jié)點(diǎn)的啟動(dòng)時(shí)間和節(jié)點(diǎn)的周期調(diào)度的交錯(cuò)實(shí)現(xiàn)方法。從圖中可看出，等級(jí)為N的環(huán)行區(qū)域中的節(jié)點(diǎn)最先啟動(dòng)工作，然后在等級(jí)為N的環(huán)行區(qū)域中的節(jié)點(diǎn)周期數(shù)據(jù)接收時(shí)段結(jié)束時(shí)，等級(jí)為N-1的環(huán)行區(qū)域中的節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)工作，按這個(gè)方法，最后SINK節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)工作。從而實(shí)現(xiàn)相鄰區(qū)域中節(jié)點(diǎn)的周期交錯(cuò)調(diào)度工作。
[0057]2節(jié)點(diǎn)周期數(shù)據(jù)接收時(shí)段的工作
[0058]到達(dá)節(jié)點(diǎn)的啟動(dòng)工作時(shí)間Tim或新的周期工作開(kāi)始后，節(jié)點(diǎn)進(jìn)入新工作周期的數(shù)據(jù)接收時(shí)段，立即啟動(dòng)初值分別為Tk和T。#。的時(shí)間計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，節(jié)點(diǎn)首先進(jìn)入空閑偵聽(tīng)狀態(tài)，并設(shè)置一個(gè)最大空閑偵聽(tīng)時(shí)間Tidel。設(shè)置空閑偵聽(tīng)時(shí)間Tidel為一跳信息傳遞時(shí)延的兩倍，根據(jù)通信環(huán)境和節(jié)點(diǎn)的工作參數(shù)確定信息傳遞時(shí)延。
[0059]若節(jié)點(diǎn)在偵聽(tīng)時(shí)間Tidel內(nèi)，偵聽(tīng)到RTS消息，則按以下情況節(jié)點(diǎn)執(zhí)行如下不同的操作:
[0060](I)若RTS消息中包含的節(jié)點(diǎn)等級(jí)Grade與當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)的等級(jí)相等,則節(jié)點(diǎn)丟棄該RTS消息，立即進(jìn)入睡眠狀態(tài)，直至Tk時(shí)間結(jié)束；
[0061]⑵若RTS消息中包含的節(jié)點(diǎn)等級(jí)Grade比當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)的等級(jí)小,則說(shuō)明節(jié)點(diǎn)發(fā)生移動(dòng)，將當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)的等級(jí)Grade設(shè)置為與發(fā)送RTS消息的節(jié)點(diǎn)等級(jí)相同，然后節(jié)點(diǎn)丟棄該RTS消息，立即進(jìn)入睡眠狀態(tài)，直至Tk時(shí)間結(jié)束；
[0062]⑶若RTS消息中包含的節(jié)點(diǎn)等級(jí)Grade比當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)的等級(jí)大I,則節(jié)點(diǎn)在時(shí)間窗[0，Twin]內(nèi)隨機(jī)設(shè)置一個(gè)退避時(shí)間Tbaektjff,并繼續(xù)偵聽(tīng)信道Tbaektjff時(shí)間。
[0063]⑷若節(jié)點(diǎn)在退避時(shí)間Tbaetoff內(nèi)偵聽(tīng)到信道忙，即存在空中載波信號(hào)，則節(jié)點(diǎn)立即進(jìn)入睡眠狀態(tài)，直至Tk時(shí)間結(jié)束；若節(jié)點(diǎn)在退避時(shí)間Tbadmff內(nèi)偵聽(tīng)到信道空閑，則節(jié)點(diǎn)立即用CTS信息幀應(yīng)答，然后等待接收數(shù)據(jù)DATA，在接收完數(shù)據(jù)后，發(fā)送ACK確認(rèn)，與IEEE802.11的RTS/CTS/DATA/ACK執(zhí)行過(guò)程類似，但這里的CTS消息中并不包含NAV信息、源節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)的地址信息；
[0064]若節(jié)點(diǎn)在偵聽(tīng)時(shí)間Tidel內(nèi)，沒(méi)有偵聽(tīng)到RTS消息，則在空閑偵聽(tīng)時(shí)間Tidel。結(jié)束后，節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠狀態(tài)，直至Tk時(shí)間結(jié)束。[0065]3節(jié)點(diǎn)周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段的工作
[0066]節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)接收時(shí)段Tk結(jié)束后，節(jié)點(diǎn)立即啟動(dòng)對(duì)應(yīng)Ts的計(jì)數(shù)器，進(jìn)入周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段。
[0067]若節(jié)點(diǎn)沒(méi)有數(shù)據(jù)需要發(fā)送，則節(jié)點(diǎn)立即進(jìn)入睡眠狀態(tài)，直至周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段Ts時(shí)間結(jié)束；
[0068]若節(jié)點(diǎn)有數(shù)據(jù)需要發(fā)送，則節(jié)點(diǎn)在時(shí)間窗[0，Twin]內(nèi)隨機(jī)設(shè)置一個(gè)退避時(shí)間
Tbackoff， 然后節(jié)點(diǎn)對(duì)信道偵聽(tīng) Tbackoff 的時(shí)間。偵聽(tīng) Tbackoff

時(shí)間結(jié)束后，若節(jié)點(diǎn)在 Tbackoff 時(shí)間
期間，偵聽(tīng)到信道忙，則節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠狀態(tài)，直至當(dāng)前周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段Ts時(shí)間結(jié)束，在下個(gè)周期再準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)；若節(jié)點(diǎn)在Tbactoff時(shí)間期間，偵聽(tīng)到信道空閑，則節(jié)點(diǎn)發(fā)送包含節(jié)點(diǎn)等級(jí)大小、當(dāng)前時(shí)間戳的RTS消息，然后進(jìn)入偵聽(tīng)狀態(tài)，等待接收CTS應(yīng)答消息，一旦接收到CTS應(yīng)答消息，節(jié)點(diǎn)就開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)DATA，發(fā)送完后等待接收ACK消息，與IEEE802.11的RTS/CTS/DATA/ACK執(zhí)行過(guò)程類似，但這里的RTS消息中并不包含NAV信息、源節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)的地址信息；
[0069]執(zhí)行數(shù)據(jù)發(fā)送的節(jié)點(diǎn)，在完成RTS/CTS/DATA/ACK的數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程后，進(jìn)入睡眠狀態(tài)，直至當(dāng)前周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段Ts時(shí)間結(jié)束。
[0070]4節(jié)點(diǎn)周期睡眠時(shí)段的工作
[0071]節(jié)點(diǎn)在周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段結(jié)束后，不論節(jié)點(diǎn)之前處于何種狀態(tài)，這時(shí)節(jié)點(diǎn)都進(jìn)入周期睡眠狀態(tài)，節(jié)點(diǎn)立即啟動(dòng)對(duì)應(yīng)Tsleep的計(jì)數(shù)器，直至當(dāng)前周期睡眠時(shí)段Tsleep結(jié)束或當(dāng)前周期Tmle結(jié)束；
[0072]根據(jù)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的剩余能量判定節(jié)點(diǎn)生命期是否結(jié)束。用戶在部署節(jié)點(diǎn)前設(shè)定一個(gè)最小的剩余能量門限值，一旦節(jié)點(diǎn)的剩余能量小于該門限值，節(jié)點(diǎn)就停止工作，否則繼續(xù)工作；
[0073]重新設(shè)置節(jié)點(diǎn)周期數(shù)據(jù)接收時(shí)段、周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段和周期睡眠時(shí)段對(duì)應(yīng)的時(shí)間計(jì)數(shù)器值，分別為TK、TS、Ts1mp，設(shè)置節(jié)點(diǎn)周期工作時(shí)間計(jì)數(shù)器的值為L(zhǎng)a。
[0074]圖3也給出了節(jié)點(diǎn)周期交錯(cuò)調(diào)度的實(shí)現(xiàn)過(guò)程示意圖。圖中Ts1mp = 2TS_K，從圖中可以看出相鄰區(qū)域節(jié)點(diǎn)周期調(diào)度的數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)發(fā)送正好交錯(cuò)進(jìn)行，且上一級(jí)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段對(duì)應(yīng)于下一級(jí)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)接收時(shí)段，下一級(jí)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段對(duì)應(yīng)上一級(jí)節(jié)點(diǎn)的周期睡眠時(shí)段。因此可以避免正在通信的節(jié)點(diǎn)受到其它區(qū)域節(jié)點(diǎn)通信的干擾。
[0075]圖4說(shuō)明了第i+Ι級(jí)的源節(jié)點(diǎn)S經(jīng)第i級(jí)的節(jié)點(diǎn)A、第i_l級(jí)的節(jié)點(diǎn)B、第i_2級(jí)的節(jié)點(diǎn)C的數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程。圖中考慮了節(jié)點(diǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的時(shí)間。從圖4可以看出，相鄰區(qū)域節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳遞采用類似IEEE802.11的RTS/CTS/DATA/ACK通信過(guò)程，每次發(fā)送數(shù)據(jù)之前采用隨機(jī)偵聽(tīng)和退避減少數(shù)據(jù)傳遞的碰撞，相鄰區(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)采用周期交錯(cuò)的調(diào)度機(jī)制避免了其它區(qū)域節(jié)點(diǎn)的通信干擾，且減少了數(shù)據(jù)傳遞的等待時(shí)延；數(shù)據(jù)在傳遞過(guò)程中經(jīng)歷的每一級(jí)接收節(jié)點(diǎn)A、B、C都是采用競(jìng)爭(zhēng)選取的，發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送的RTS消息中并不包含接收節(jié)點(diǎn)的地址，因此本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了路由和MAC的結(jié)合，不需要路由層協(xié)議，簡(jiǎn)化了實(shí)現(xiàn)，減少了控制開(kāi)銷。
【權(quán)利要求】
1.一種跨層無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議通信方法，其特征在于，該通信方法包括如下步驟: 1)根據(jù)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)距離SINK節(jié)點(diǎn)的跳距，對(duì)各節(jié)點(diǎn)分配一相應(yīng)的等級(jí)； 2)將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)的每個(gè)工作周期化分為數(shù)據(jù)接收時(shí)段Tk、數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段Ts和睡眠時(shí)段TslMP，且數(shù)據(jù)接收時(shí)段Tk等于數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段Ts ； 3)設(shè)置各等級(jí)節(jié)點(diǎn)的啟動(dòng)工作時(shí)間，使相同等級(jí)區(qū)域的節(jié)點(diǎn)周期調(diào)度同步，使處于第i等級(jí)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段與處于第i_l等級(jí)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)接收時(shí)段相對(duì)應(yīng)，處于第i等級(jí)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)接收時(shí)段與處于第i+1等級(jí)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段相對(duì)應(yīng)，其中N為節(jié)點(diǎn)所處的最高等級(jí)，I ^ i ^ N-1 ； 4)當(dāng)節(jié)點(diǎn)處于工作周期的數(shù)據(jù)接收時(shí)段時(shí)，設(shè)置一個(gè)最大空閑偵聽(tīng)時(shí)間，在該偵聽(tīng)時(shí)間內(nèi)，判斷偵聽(tīng)到的RTS消息內(nèi)容中節(jié)點(diǎn)的等級(jí)是否大于該節(jié)點(diǎn)的等級(jí)，當(dāng)且僅當(dāng)RTS消息中包含的節(jié)點(diǎn)等級(jí)比當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)的等級(jí)大I時(shí)，則節(jié)點(diǎn)在信道空閑時(shí)接收信息，否則該節(jié)點(diǎn)丟棄該RTS消息直接進(jìn)入睡眠狀態(tài)，直至該數(shù)據(jù)接收時(shí)段結(jié)束； 5)當(dāng)節(jié)點(diǎn)處于工作周期的數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段且有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時(shí)，偵聽(tīng)信道并在信道空閑時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，否則節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠狀態(tài)，直至當(dāng)前周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段時(shí)間結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跨層無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議通信方法，其特征在于，所述步驟I)中對(duì)節(jié)點(diǎn)劃分等級(jí)是通過(guò)SINK節(jié)點(diǎn)采用洪泛協(xié)議向網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)StartMessage消息實(shí)現(xiàn)的，StartMessage消息中包含一個(gè)跳距字段Hop、一個(gè)最大跳距信息Hmax、網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始周期工作的初始時(shí)間值h及發(fā)送該消息時(shí)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的時(shí)間戳值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述`的跨層無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議通信方法，其特征在于，所述各等級(jí)節(jié)點(diǎn)的啟動(dòng)工作時(shí)間為Tim， τ?π = ν(Ν-υνκ 其中，i為節(jié)點(diǎn)所處的等級(jí)，TS_K為節(jié)點(diǎn)周期持續(xù)接收數(shù)據(jù)或周期持續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)段的時(shí)間，Tk = Ts = TS_K，N為節(jié)點(diǎn)所處的最高等級(jí)，為網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始周期工作的初始時(shí)間，由網(wǎng)絡(luò)初始化階段的工作持續(xù)時(shí)間確定，
ti = t0+Tg to是網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始初始化時(shí)SINK節(jié)點(diǎn)的時(shí)間，Tg是網(wǎng)絡(luò)初始化階段所使用的時(shí)間，由用戶設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跨層無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議通信方法，其特征在于，所述各節(jié)點(diǎn)的每個(gè)工作周期都是按照接收時(shí)段、發(fā)送時(shí)段和睡眠時(shí)段的順序執(zhí)行的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跨層無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議通信方法，其特征在于，所述步驟4)中當(dāng)偵聽(tīng)到的RTS消息內(nèi)容中節(jié)點(diǎn)的等級(jí)小于該節(jié)點(diǎn)的等級(jí)時(shí)，說(shuō)明節(jié)點(diǎn)發(fā)生移動(dòng)，將當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)的等級(jí)設(shè)置為與發(fā)送RTS消息的節(jié)點(diǎn)等級(jí)相同，丟棄該RTS消息，進(jìn)入睡眠狀態(tài)，直至周期數(shù)據(jù)接收時(shí)段時(shí)間結(jié)束。
6.一種跨層無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議通信系統(tǒng)，其特征在于，該通信系統(tǒng)包括各無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)和SINK節(jié)點(diǎn)，所述的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)根據(jù)其距SIKN節(jié)點(diǎn)的跳距而被分配一相應(yīng)的等級(jí)，各節(jié)點(diǎn)的每個(gè)工作周期化分為數(shù)據(jù)接收時(shí)段Τκ、數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段Ts和睡眠時(shí)段Tslrap，且數(shù)據(jù)接收時(shí)段Tk等于數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段Ts，通過(guò)設(shè)置各等級(jí)節(jié)點(diǎn)的工作時(shí)間，使相同等級(jí)區(qū)域的節(jié)點(diǎn)周期調(diào)度同步，使處于第i等級(jí)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段與處于第1-1等級(jí)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)接收時(shí)段相對(duì)應(yīng)，處于第i等級(jí)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)接收時(shí)段與處于第i+Ι等級(jí)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)段相對(duì)應(yīng)，其中N為節(jié)點(diǎn)所處的最高等級(jí)，I≤i≤N-1。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的跨層無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議通信系統(tǒng)，其特征在于，所述的對(duì)節(jié)點(diǎn)劃分等級(jí)是通過(guò)SINK節(jié)點(diǎn)采用洪泛協(xié)議向網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)StartMessage消息實(shí)現(xiàn)的，StartMessage消息中包含一個(gè)跳距字段Hop、一個(gè)最大跳距信息Hmax、網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始周期工作的初始時(shí)間值A(chǔ)及發(fā)送該消息時(shí)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的時(shí)間戳值。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的跨層無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議通信系統(tǒng)，其特征在于，所述各等級(jí)節(jié)點(diǎn)的啟動(dòng)工作時(shí)間為Tim， τ?π = ν(Ν-υνκ 其中，i為節(jié)點(diǎn)所處的等級(jí)，TS_K為節(jié)點(diǎn)周期持續(xù)接收數(shù)據(jù)或周期持續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)段的時(shí)間，Tk = Ts = TS_K，N為節(jié)點(diǎn)所處的最高等級(jí)，為網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始周期工作的初始時(shí)間，由網(wǎng)絡(luò)初始化階段的工作持續(xù)時(shí)間確定，ti = t0+Tg to是網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始初始化時(shí)SINK節(jié)點(diǎn)的時(shí)間，Tg是網(wǎng)絡(luò)初始化階段所使用的時(shí)間，由用戶設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的跨層無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議通信系統(tǒng)，其特征在于，所述各節(jié)點(diǎn)的每個(gè)工作周期都是按照接收時(shí)段、發(fā)送時(shí)段和睡眠時(shí)段的順序執(zhí)行。
【文檔編號(hào)】H04W84/18GK103596236SQ201310503404
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】鄭國(guó)強(qiáng), 李濟(jì)順, 亢丙午, 李冰, 侯云山, 祁志娟, 徐素莉, 陳建華, 劉偉, 高宏峰, 沈森, 王斐 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)