专利汇可以提供一种能量感知介质访问控制协议实现方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种 能量 感知 介质 访问 控制协议实现方法,用于功率受限,低业务速率的无线 传感器 网络。它是在DEANA协议的 基础 上改进的一种高效节能的基于TDMA机制的MAC协议方法。它要求 节点 在非活动时期自动进入睡眠状态以节省能量,并要求工作在分簇分区拓扑结构, 密度 适中,网络负担较轻的环境中,在一 帧 里为不同节点分配不同子时隙以满足信道连续发送不同分组的要求。该方案能够有效地节省系统节点功耗,并在一定程度上提高了网络的运行效率,相对减少了节点状态频繁的转换次数,有利于延长 无线传感器网络 的工作寿命。,下面是一种能量感知介质访问控制协议实现方法专利的具体信息内容。
1.一种能量感知介质访问控制协议实现方法,其特征在于:采用基于 TDMA机制的结构和提前预约的时隙分配方式,小区内的所有节点在每一帧的 控制时隙醒来,用以选举后续的若干数据时隙的占有者,节点在有分组到达 以后,在下一个控制时隙发送竞争时隙的原子广播;如果节点有分组排队, 将被置为高发送优先级,被分配给两个连续的数据时隙发送分组。
2.根据权利要求1所述的一种能量感知介质访问控制协议实现方法, 其特征在于包含以下步骤:
步骤1:根据上层协议和GPS定位装置,节点了解所在簇与小区的编号和 具体位置,严格控制小区节点个数与一般两跳邻居节点个数相仿;
步骤2:将时间轴分为周期性的调度访问阶段和周期性的随机访问阶段, 调度访问阶段分为若干帧,进一步将每一帧划分为一个控制时隙和多个数据 时隙,成为1:m结构;随机访问阶段将等间距时隙分配给区内节点;
步骤3:在前一随机访问阶段各个小区内建立独立的无冲突矢量表,并 处理节点的添加,删除以及同步信息;
步骤4:各个传感器节点维护前一随机访问阶段建立的无冲突矢量表, 在控制时隙,小区内所有节点唤醒,传递富含登记信息的原子广播,以确定 后续的多个数据时隙的分配问题;
步骤5:经查无冲突矢量表以后,将一帧中每一数据时隙分配给两个节 点,在该时隙到来时,其他节点进入睡眠状态以保存能量。
3.根据权利要求2所述的一种能量感知介质访问控制协议实现方法,其特 征在于:预约时隙过程包含以下几个步骤:
步骤1:在随机访问阶段,单位小区内不同编号的各个节点在各自独立的 时隙登记属于该节点的链路信息;
步骤2:链路信息被记在区内所有节点维护的无冲突矢量表中;
步骤3:在无冲突矢量表中添加跨越小区的链路并登记,为跨越新小区 的信息提供传送通路;
步骤4:帧控制时隙到来时,若节点有分组发送,需发送申请广播,将 相应的小区内通信链路置位;
步骤5:帧控制时隙结束时,所有节点依据约定方案选取某一个无冲突 链路集,将后续多个数据时隙分配给不同的多对用户;
步骤6:若节点有分组发送,但竞争信道并未成功,则在下一个控制时 隙发送优先级高的申请广播,通知所有区内节点它将连续申请两个数据时隙 发送已排队分组;
步骤7:一帧结束,将上次已预约的置位清零,在考虑优先级链路的情 况下转为步骤4。
4.根据权利要求2所述的一种能量感知介质访问控制协议实现方法, 其特征在于:节点的状态转换过程有以下几个步骤:
步骤1:小区内所有节点在控制时隙Tc部分均被强制唤醒,用于选取数 据时隙的占有者,在转发广播分组时,如果节点有数据需要发送,它将会停 留在发送状态,为转发小区内其他节点的申请分组,他还要进入接收状态, 那么考虑整个控制时隙,单个节点将以概率a处于发送状态,概率(1-a) 处于接收等待转发状态;
步骤2:在T1阶段中,当节点结束控制时隙时以概率a进入发送状态时, 它将在Tt1转换时间由发送转为睡眠,进而在T1的多个数据子时隙时间内 处于休眠状态;当节点结束控制时隙时以概率(1-a)进入接收状态时,它 将在Tt1转换时间由接收转为睡眠,进而在T1的多个数据子时隙时间内处 于休眠状态;
步骤3:占用Td阶段持续的长度是一个或两个数据子时隙,而且将被一 对用户占用;当节点以概率q赢得该子时隙发送权时它将在Tt2时间内从睡 眠状态内被节点内时钟唤醒,进入发送数据状态并持续(Td-Tt)时间,节 点事先以概率b要求占用两个数据子时隙,而以概率(1-b)按正常序号发送 一子时隙长的数据;当节点以概率(1-q)没有分组发送时,它将以概率pme 被选为接收节点,它将在Tt2时间内从睡眠状态转换为接收状态,当然它也 要跟随发送者的申请,确定自己的接收状态究竟要持续多长时间,此外它将 以概率(1-pme)继续维持睡眠模式;
步骤4:当节点以概率q赢得该子时隙发送权时,它在E3阶段成功完成 了数据传送,它在Tt3转换时间内由发送转为睡眠模式,进而在T2时间长 度的多个数据子时隙时间内处于休眠状态;当节点不是数据发送者而被选为 接收者时,它要在Tt3转换时间内由接收转为睡眠模式,并保持(T2-Tt) 的时间长度;当节点没有参与此帧的数据传递时,它将以概率(1-q)*(1-pme) 保持睡眠状态;
步骤5:只是包括时间长度为Tt4的时间差,目的是为下一帧的控制时隙 做准备;当节点在当前帧有分组到来时,他将在下一帧的控制时隙竞争,因 此他将以一定的概率从睡眠模式转变为发送状态,另外,如果该节点没有分 组到达,它将转换成接收模式等待其他节点的申请分组。
本发明涉及一种能量感知介质访问控制协议实现方法,属于通信领域。
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