無線傳感器網絡基于數據優先級的信道競爭接入方法技術

本發明專利技術公布了一種無線傳感器網絡基于數據優先級的信道競爭接入方法，本發明專利技術方法根據數據包的優先級別(分為高、低兩種)，采用不同的信道接入機制，保證其不同的性能指標要求。另外在數據包的發送中引入聚合因子，利用節點的本地計算和存儲能力，在滿足具體網絡性能要求的前提下對數據包作聚合處理，提高成幀效率進而提高能耗效率。通過參數聚合因子，網絡可以在能耗效率和數據平均包延遲之間進行靈活選擇。

【技術實現步驟摘要】

【技術保護點】
一種無線傳感器網絡基于數據優先級的信道競爭接入方法，無線傳感器網絡由眾多個節點構成，其特征在于所述方法包括如下步驟：Ｐ０：節點開機完成初始化，在節點自己的屬性庫維護聚合因子變量ｍ＿ｐ、閥門值變量ｇａｔｅ＿ｖａｌｕｅ和計數器變量Ｃｎｔ，初始值都為０；然后以步驟Ｐ１到步驟Ｐ８為一個周期進行重復工作，其中ｍ＿ｐ是聚合因子變量，用于低優先級數據包的聚合；Ｐ１：節點以信標周期Ｔ接收信標幀，并進行時間同步、讀取超幀定義域中的使能位：當使能位為１，節點讀取信標負載中的聚合因子Ｍ＿Ｐ和門限值，分別保存到ｍ＿ｐ和ｇａｔｅ＿ｖａｌｕｅ中，并開辟大小為ｍ＿ｐ的緩沖區隊列同時判斷計數器變量Ｃｎｔ是否為０：是，不做任何操作；否，則對計數器變量Ｃｎｔ進行減１操作，轉步驟Ｐ２；當使能位為０，則忽略信標負載中的聚合因子Ｍ＿Ｐ和門限值信息，轉步驟Ｐ２；Ｐ２：信標期結束，ＣＡＰ開始，節點進行數據采集，獲得業務包：如果采集值高于步驟Ｐ１所述的閥門值變量ｇａｔｅ＿ｖａｌｕｅ中存儲的門限值，則優先級為高，判斷計數器變量Ｃｎｔ是否為０：是的話，添加幀開銷信息組成數據幀，設置優先級標志位為１，然后轉步驟Ｐ６；否則為低優先級，轉步驟Ｐ３；Ｐ３：節點將聚合因子變量ｍ＿ｐ作減１操作，判斷是否為０：是，轉步驟Ｐ４；否則將步驟Ｐ２中獲得的業務包保存到緩存區隊列尾部，轉步驟Ｐ８；Ｐ４：將步驟Ｐ１所述的緩沖區里的業務包，從隊首到隊尾依次合并組成一個新的業務包，添加幀開銷信息組成數據幀，設置優先級標志位為０，轉步驟Ｐ５；Ｐ５：初始化網絡參數：ＣＷ＝２、ＢＥ＝３，轉步驟Ｐ７，其中ＣＷ和ＢＥ是時隙ＣＳＭＡ－ＣＡ信道接入機制的兩個參數：ＣＷ決定了在每次訪問信道時所作的空閑信道估計的次數，ＢＥ決定了節點在訪問信道前需退避等待的時長，下同；Ｐ６：初始化網絡參數：ＣＷ＝１、ＢＥ＝１，轉步驟Ｐ７；Ｐ７：采用ＩＥＥＥ８０２．１５．４協議規定的非堅持載波偵聽多址接入／沖突避免機制競爭信道，然后發送步驟Ｐ２或Ｐ４得到的數據幀，并等待ＡＣＫ幀，如果發送的是高優先級數據幀，收到ＡＣＫ后將計數器變量Ｃｎｔ設置為Ｎ，其中Ｎ為一個正整數；Ｐ８：ＣＡＰ結束，無線傳感器網絡節點進入低功耗休眠狀態，等待下一個信標周期Ｔ重新開始，返回步驟Ｐ１。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐平平，夏桂斌，王巖，周倩，付雅晶，
申請(專利權)人：東南大學，
類型：發明
國別省市：32