本發(fā)明涉及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的樹狀多級網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域。更具體地，涉及一種基于beacon(信標(biāo))的樹狀多級網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方法。

背景技術(shù)：

多級網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行中存在三種數(shù)據(jù)傳輸流：設(shè)備發(fā)送到協(xié)調(diào)器的上行數(shù)據(jù)、協(xié)調(diào)器發(fā)送給設(shè)備的下行數(shù)據(jù)、對等設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。

星形拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)由于是一個(gè)單跳的集中式網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)僅在協(xié)調(diào)器和設(shè)備之間進(jìn)行傳輸，因此只存在前兩種數(shù)據(jù)傳輸流，而對等拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)由于與普通的mesh網(wǎng)絡(luò)基本相同，存在三種數(shù)據(jù)傳輸流。不同的數(shù)據(jù)傳輸方式分別利用不同的數(shù)據(jù)傳輸模型，根據(jù)使用的數(shù)據(jù)傳輸模型，數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量也不同。

樹狀無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種常見的樹狀多級網(wǎng)絡(luò)，對于樹狀無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，對數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量要求由低到高分別為對等數(shù)據(jù)傳輸，子節(jié)點(diǎn)上行數(shù)據(jù)傳輸，協(xié)調(diào)器下行數(shù)據(jù)傳輸。這與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的功能是密不可分的，傳感器網(wǎng)絡(luò)首先要保證網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行，這是網(wǎng)絡(luò)能夠進(jìn)行其他數(shù)據(jù)傳輸?shù)那疤?，對于網(wǎng)絡(luò)的管理來說，協(xié)調(diào)器下行的數(shù)據(jù)是最重要的，因此協(xié)調(diào)器下行的數(shù)據(jù)需要有一定保證，這也是在超幀結(jié)構(gòu)中專門分出一個(gè)時(shí)隙來發(fā)送信標(biāo)幀的原因。組網(wǎng)穩(wěn)定后另外一個(gè)重要的方面則是功能保證，要保證功能就需要控制消息的交互，包括子節(jié)點(diǎn)的各種功能申請，因此子節(jié)點(diǎn)上行數(shù)據(jù)也是需要保證的數(shù)據(jù)流。對等設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸屬于最低等級的質(zhì)量保證，在ieee802.15.4無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，這部分?jǐn)?shù)據(jù)僅能使用csma/ca進(jìn)行通信，這是因?yàn)閷Φ仍O(shè)備間的通信對網(wǎng)絡(luò)整體運(yùn)行沒有較大的影響，尤其在星形組網(wǎng)上，這種傳輸屬于非必須的。

數(shù)據(jù)流的類型并不是固定的，根據(jù)節(jié)點(diǎn)類型的更改節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸類型也會改變，因此節(jié)點(diǎn)應(yīng)能同時(shí)支持所有數(shù)據(jù)傳輸類型，而不能滿足某一類數(shù)據(jù)傳輸類型的節(jié)點(diǎn)不能成為特定的節(jié)點(diǎn)類型。比如rfd設(shè)備無法成為協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，就是因?yàn)槠錈o法滿足信標(biāo)幀的發(fā)送和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的計(jì)算因此無法完成協(xié)調(diào)器下行數(shù)據(jù)的傳輸。

樹狀多級網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)時(shí)，一個(gè)節(jié)點(diǎn)需要同時(shí)完成與上級節(jié)點(diǎn)交互和管理下級節(jié)點(diǎn)的任務(wù)，節(jié)點(diǎn)的整體運(yùn)行時(shí)間會增加，并且休眠時(shí)間會相對減少，因此能耗會有所增加，此時(shí)需要盡可能完成睡眠同步機(jī)制。

因此，需要提供一種基于beacon的樹狀多級網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于beacon的樹狀多級網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方法，以解決樹狀多級網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)時(shí)beacon的碰撞問題，增強(qiáng)樹狀多級網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)的魯棒性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種基于beacon的樹狀多級網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方法，該方法包括如下步驟：

選取信標(biāo)偏移量starttime，選取原則為：starttime的取值大于節(jié)點(diǎn)的一個(gè)活躍周期且小于信標(biāo)間隔減去節(jié)點(diǎn)的一個(gè)活躍周期的差值，或starttime的取值為信標(biāo)跨時(shí)隙偏移量的整倍數(shù)；

網(wǎng)絡(luò)中的下級節(jié)點(diǎn)向上級節(jié)點(diǎn)發(fā)送連接請求；

從最上級節(jié)點(diǎn)開始，上級節(jié)點(diǎn)為其下級節(jié)點(diǎn)分配starttime并向其下級節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶starttime的連接回復(fù)，starttime的分配規(guī)則為：不與其他節(jié)點(diǎn)分配的starttime重合，不等于信標(biāo)間隔與上級節(jié)點(diǎn)自身的starttime的差值；

下級節(jié)點(diǎn)根據(jù)連接回復(fù)中攜帶的starttime初始化該下級節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)發(fā)送時(shí)間為該下級節(jié)點(diǎn)自身的信標(biāo)接收時(shí)間加starttime。

優(yōu)選地，該方法還包括如下步驟：

下級節(jié)點(diǎn)在收到上級節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信標(biāo)后，更新并調(diào)整該下級節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)接收時(shí)間，若該下級節(jié)點(diǎn)未在信標(biāo)接收周期內(nèi)收到上級節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信標(biāo)，則判斷該下級節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)發(fā)送錯位時(shí)間是否超過休眠期到該下級節(jié)點(diǎn)的初始化信標(biāo)發(fā)送時(shí)間之間的時(shí)間：若超過則該下級節(jié)點(diǎn)進(jìn)入休眠期，之后在與上級節(jié)點(diǎn)同步后通過該下級節(jié)點(diǎn)發(fā)送信標(biāo)的失步使得該下級節(jié)點(diǎn)的下級節(jié)點(diǎn)逐級進(jìn)入休眠期；若不超過則根據(jù)更新前后的信標(biāo)接收時(shí)間差對該下級節(jié)點(diǎn)自身的starttime進(jìn)行調(diào)整，使該下級節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)發(fā)送時(shí)間保持不變。

優(yōu)選地，上級節(jié)點(diǎn)為其下級節(jié)點(diǎn)分配starttime時(shí)，為下級節(jié)點(diǎn)預(yù)留預(yù)測最大信標(biāo)偏移時(shí)隙tn。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明所述技術(shù)方案能夠?qū)崿F(xiàn)基于beacon的樹狀多級網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)，并且通過starttime機(jī)制有效降低樹狀多級網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)時(shí)各級節(jié)點(diǎn)發(fā)送的beacon的碰撞概率，使樹狀多級網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)更加健壯可靠，實(shí)用性更強(qiáng)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1示出基于beacon的樹狀多級網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方法流程圖。

圖2示出設(shè)備節(jié)點(diǎn)的超幀的完整結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3示出中間協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的超幀結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4示出starttime選取原則示意圖。

圖5示出starttime自適應(yīng)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例和附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1所示，本發(fā)明公開的基于beacon的樹狀多級網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方法，包括如下步驟：

選取信標(biāo)偏移量starttime，選取原則為：starttime的取值大于節(jié)點(diǎn)的一個(gè)活躍周期且小于信標(biāo)間隔減去節(jié)點(diǎn)的一個(gè)活躍周期的差值，或starttime的取值為信標(biāo)跨時(shí)隙偏移量的整倍數(shù)；其中，通過網(wǎng)絡(luò)規(guī)?？梢源_定需要支持的鄰節(jié)點(diǎn)數(shù)，由此可得so(superframeorder，超幀指數(shù))與bo(beaconorder，信標(biāo)指數(shù))的差值，根據(jù)數(shù)據(jù)周期要求可以得到幀長的大致范圍，由此確定bo的值，從而得到so的值。而由于beacon有可能跨時(shí)隙，若以時(shí)隙為單位進(jìn)行偏移，則需要保證starttime取信標(biāo)跨時(shí)隙偏移量(即信標(biāo)偏移時(shí)隙數(shù))的整倍數(shù)；

網(wǎng)絡(luò)中的下級節(jié)點(diǎn)向上級節(jié)點(diǎn)發(fā)送連接請求；

從最上級節(jié)點(diǎn)開始，上級節(jié)點(diǎn)為其下級節(jié)點(diǎn)分配starttime(進(jìn)行starttime協(xié)調(diào))并向其下級節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶starttime的連接回復(fù)，starttime的分配規(guī)則為：不與其他節(jié)點(diǎn)分配的starttime重合，不等于bi(beaconinterval，信標(biāo)間隔)與上級節(jié)點(diǎn)自身的starttime的差值；其中，分配starttime及向下級節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶starttime的連接回復(fù)是從最上級節(jié)點(diǎn)開始逐級向下進(jìn)行直到最下級節(jié)點(diǎn)的。分配starttime的原則為：避開下級節(jié)點(diǎn)beacon的碰撞；避開本節(jié)點(diǎn)接收beacon的時(shí)間；

下級節(jié)點(diǎn)根據(jù)連接回復(fù)中攜帶的starttime初始化該下級節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)發(fā)送時(shí)間為該下級節(jié)點(diǎn)自身的預(yù)測信標(biāo)接收時(shí)間加starttime。

該方法還包括同步優(yōu)化步驟：

若下級節(jié)點(diǎn)在信標(biāo)接收周期內(nèi)收到上級節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信標(biāo)，則該下級節(jié)點(diǎn)更新并調(diào)整該下級節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)接收時(shí)間；

若該下級節(jié)點(diǎn)未在信標(biāo)接收周期內(nèi)收到上級節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信標(biāo)，則判定為失步，該下級節(jié)點(diǎn)也更新并調(diào)整該下級節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)接收時(shí)間，但此時(shí)，如果該下級節(jié)點(diǎn)直接進(jìn)入休眠期，并與上級進(jìn)行同步，同步過后該下級節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信標(biāo)同樣會失步，也會停止一個(gè)周期，如此傳遞到最下級節(jié)點(diǎn)，即同步后通過該下級節(jié)點(diǎn)發(fā)送信標(biāo)的失步使得該下級節(jié)點(diǎn)的下級節(jié)點(diǎn)逐級休眠一個(gè)活躍周期，則這種失步的傳遞會導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時(shí)間集體滯后，影響發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)延甚至有可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)發(fā)送失敗。因此，本發(fā)明提出一種starttime自適應(yīng)的方法：根據(jù)更新前后的信標(biāo)接收時(shí)間差對該下級節(jié)點(diǎn)自身的starttime進(jìn)行調(diào)整，使該下級節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)發(fā)送時(shí)間保持不變，這樣做防止了失步的傳遞，使重同步限制于一級之內(nèi)。但這種方法需要信標(biāo)發(fā)送錯位時(shí)間不超過休眠期到該下級節(jié)點(diǎn)的初始化信標(biāo)發(fā)送時(shí)間之間的時(shí)間，因此，本發(fā)明采用下述方法：

若該下級節(jié)點(diǎn)未在信標(biāo)接收周期內(nèi)收到上級節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信標(biāo)，則判斷該下級節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)發(fā)送錯位時(shí)間是否超過休眠期到該下級節(jié)點(diǎn)的初始化信標(biāo)發(fā)送時(shí)間之間的時(shí)間：若超過則該下級節(jié)點(diǎn)進(jìn)入休眠期，之后在與上級節(jié)點(diǎn)同步后通過該下級節(jié)點(diǎn)發(fā)送信標(biāo)的失步使得該下級節(jié)點(diǎn)的下級節(jié)點(diǎn)逐級進(jìn)入休眠期；若不超過則根據(jù)更新前后的信標(biāo)接收時(shí)間差對該下級節(jié)點(diǎn)自身的starttime進(jìn)行調(diào)整，使該下級節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)發(fā)送時(shí)間保持不變。

而在上級節(jié)點(diǎn)為其下級節(jié)點(diǎn)分配starttime時(shí)，為下級節(jié)點(diǎn)預(yù)留時(shí)間tn，(預(yù)測最大信標(biāo)偏移時(shí)隙)，令休眠期能夠達(dá)到自適應(yīng)的要求。當(dāng)自適應(yīng)無法達(dá)到要求時(shí)節(jié)點(diǎn)將重新進(jìn)行連接，但即使如此，自適應(yīng)也能夠大大減少失步的傳遞。

下面以樹狀無線傳感器網(wǎng)絡(luò)為例對本發(fā)明公開的基于beacon的樹狀多級網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方法作進(jìn)一步地說明。

首先對樹狀無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行拓?fù)淇刂疲簽榱吮ＷC數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，樹狀無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)的掛載將參考三個(gè)參數(shù)，分別是：

(1)鏈路質(zhì)量

樹狀無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為無線網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)特例，依然離不開無線網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，無線鏈路的特性使得鏈路質(zhì)量對數(shù)據(jù)傳輸影響巨大，若節(jié)點(diǎn)掛載時(shí)選擇了鏈路質(zhì)量較差的節(jié)點(diǎn)，不僅對自身的數(shù)據(jù)傳輸、組網(wǎng)控制不利，同時(shí)會將影響傳到下級所有節(jié)點(diǎn)，子樹的工作效率將大大降低。

(2)子節(jié)點(diǎn)數(shù)目

樹狀無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用csma/ca與gts共用的數(shù)據(jù)傳輸模式，對于csma/ca模式，過多的子節(jié)點(diǎn)會降低數(shù)據(jù)競爭接入的概率，甚至?xí)斐蓴?shù)據(jù)時(shí)延的無限延長；對于gts傳輸模式，由于幀長固定，幀結(jié)構(gòu)固定，gts的資源相應(yīng)的也是固定的，子節(jié)點(diǎn)數(shù)過多會導(dǎo)致gts申請失敗次數(shù)增加。

(3)深度

樹狀無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸大多采用csma/ca進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，gts傳輸作為數(shù)據(jù)保證的時(shí)隙分配的資源較少，通常只用來傳輸較重要的數(shù)據(jù)，基于此種情況，節(jié)點(diǎn)到源節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)越大，數(shù)據(jù)傳輸失敗的概率會逐漸累積。為了降低數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延，對子節(jié)點(diǎn)深度也應(yīng)該有所控制。另外樹的深度決定了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的大小，樹狀組網(wǎng)的規(guī)模太大對管理會有不利影響，同時(shí)有可能對節(jié)點(diǎn)的路由編址有影響，因此深度也是掛載子節(jié)點(diǎn)需要考慮的因素之一。

綜上所述，樹狀最優(yōu)化評價(jià)函數(shù)應(yīng)為：

f(v)＝lqi(鏈路質(zhì)量)+childnum(子節(jié)點(diǎn)數(shù)目)+depth(深度)

拓?fù)淇刂撇呗匀缦拢?/p>

初始化：節(jié)點(diǎn)檢測剩余能量，若剩余能量小于emin(cor)(最小協(xié)調(diào)器能量)，則成為最下級節(jié)點(diǎn)(最下級節(jié)點(diǎn)稱為葉子節(jié)點(diǎn))，否則成為可選協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)。

信息收集：節(jié)點(diǎn)掃描并獲取beacon，從beacon中獲取lqi信息、深度信息并向最優(yōu)節(jié)點(diǎn)發(fā)起連接請求。

子節(jié)點(diǎn)數(shù)目反饋：子節(jié)點(diǎn)請求中會添加數(shù)目反饋信息，主節(jié)點(diǎn)通過反饋信息決定是否允許加入。

累計(jì)評價(jià)參數(shù)收集：加入后主節(jié)點(diǎn)計(jì)算樹結(jié)構(gòu)累計(jì)評價(jià)參數(shù)fv，向上級發(fā)送，最終匯集到pan協(xié)調(diào)器，對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行評估。

至此，節(jié)點(diǎn)掛載達(dá)到最優(yōu)，并且主節(jié)點(diǎn)均掌握了自身下級子樹的拓?fù)滟|(zhì)量，當(dāng)因?yàn)楣?jié)點(diǎn)移動、能量消耗完畢導(dǎo)致拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化時(shí)，只需要更新自身評價(jià)函數(shù)值并匯報(bào)即可，上級節(jié)點(diǎn)根據(jù)自身情況決定子節(jié)點(diǎn)是否重新掛載。

進(jìn)行樹狀多級網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)睡眠同步，睡眠同步機(jī)制為：節(jié)點(diǎn)根據(jù)參數(shù)starttime進(jìn)行休眠與激活的切換，在激活與上層交互時(shí)隙后經(jīng)過starttime的時(shí)間開始與下層交互，各級協(xié)調(diào)器以此類推，最后形成網(wǎng)絡(luò)完整的幀結(jié)構(gòu)。下層交互利用了上層休眠的時(shí)間，因此網(wǎng)絡(luò)參數(shù)bo與so的差值不能為0，并且差值越大，休眠時(shí)間越大，幀周期越長，根據(jù)實(shí)際工作情況，需要調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)值，令數(shù)據(jù)周期能量消耗達(dá)到平衡。具體來說，規(guī)定協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)使用相同的幀結(jié)構(gòu)，“超幀”也是實(shí)現(xiàn)基本時(shí)間同步的保證。因此超幀結(jié)構(gòu)如圖2所示。節(jié)點(diǎn)在一個(gè)活躍周期sd分別使用csma/ca進(jìn)行競爭通信cap(contentionaccessperiod)和進(jìn)行預(yù)約通信cfp(contentionfreeperiod)并在休眠時(shí)期進(jìn)入休眠狀態(tài)。由于工作在多級協(xié)調(diào)器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)需要在周期內(nèi)同時(shí)完成與上下層的交互，因此幀結(jié)構(gòu)如圖3所示。節(jié)點(diǎn)根據(jù)參數(shù)starttime進(jìn)行休眠與激活的切換，在激活與上層交互時(shí)隙后經(jīng)過starttime的時(shí)間開始與下層交互，各級協(xié)調(diào)器以此類推，最后形成網(wǎng)絡(luò)完整的幀結(jié)構(gòu)。下層交互利用了上層休眠的時(shí)間，因此網(wǎng)絡(luò)參數(shù)bo與so的差值不能為0，并且差值越大，休眠時(shí)間越大，幀周期越長，根據(jù)實(shí)際工作情況，需要調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)值，令數(shù)據(jù)周期能量消耗達(dá)到平衡。

選取信標(biāo)偏移量starttime，如圖4所示，選取原則為：starttime的取值大于節(jié)點(diǎn)的一個(gè)活躍周期且小于信標(biāo)間隔減去節(jié)點(diǎn)的一個(gè)活躍周期的差值，或starttime的取值為信標(biāo)跨時(shí)隙偏移量的整倍數(shù)；其中，通過網(wǎng)絡(luò)規(guī)?？梢源_定需要支持的鄰節(jié)點(diǎn)數(shù)，由此可得so與bo的差值，根據(jù)數(shù)據(jù)周期要求可以得到幀長的大致范圍，由此確定bo的值，從而得到so的值。另外由于beacon有可能跨時(shí)隙，若以時(shí)隙為單位進(jìn)行偏移，則需要保證starttime取信標(biāo)偏移時(shí)隙數(shù)的整倍數(shù)；

網(wǎng)絡(luò)中的下級節(jié)點(diǎn)向上級節(jié)點(diǎn)發(fā)送連接請求(associationrequestcommand)；

從最上級節(jié)點(diǎn)開始，上級節(jié)點(diǎn)為其下級節(jié)點(diǎn)分配starttime(進(jìn)行starttime協(xié)調(diào))并向其下級節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶starttime的連接回復(fù)(associationresponsecommand)，starttime的分配規(guī)則為：不與其他節(jié)點(diǎn)分配的starttime重合，不等于bi(beaconinterval，信標(biāo)間隔)與上級節(jié)點(diǎn)自身的starttime的差值；其中，分配starttime及向下級節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶starttime的連接回復(fù)是從最上級節(jié)點(diǎn)開始逐級向下進(jìn)行直到最下級節(jié)點(diǎn)的。分配starttime的原則為：避開下級節(jié)點(diǎn)beacon的碰撞；避開本節(jié)點(diǎn)接收beacon的時(shí)間；

該方法還包括同步優(yōu)化步驟：

若下級節(jié)點(diǎn)在信標(biāo)接收周期內(nèi)收到上級節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信標(biāo)，則該下級節(jié)點(diǎn)更新并調(diào)整該下級節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)接收時(shí)間；

若該下級節(jié)點(diǎn)未在信標(biāo)接收周期內(nèi)收到上級節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信標(biāo)，則判斷該下級節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)發(fā)送錯位時(shí)間是否超過休眠期到該下級節(jié)點(diǎn)的初始化信標(biāo)發(fā)送時(shí)間之間的時(shí)間：若超過則該下級節(jié)點(diǎn)進(jìn)入休眠期，之后在與上級節(jié)點(diǎn)同步后通過該下級節(jié)點(diǎn)發(fā)送信標(biāo)的失步使得該下級節(jié)點(diǎn)的下級節(jié)點(diǎn)逐級進(jìn)入休眠期；若不超過則根據(jù)更新前后的信標(biāo)接收時(shí)間差對該下級節(jié)點(diǎn)自身的starttime進(jìn)行調(diào)整，使該下級節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)發(fā)送時(shí)間保持不變

圖5中虛線為重新同步之后下級節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)接收時(shí)間，該下級節(jié)點(diǎn)檢測到接收信標(biāo)接收時(shí)間變化后，將自動調(diào)整starttime大小，令自身的信標(biāo)發(fā)送時(shí)間仍然不變。這樣做防止了失步的傳遞，使重同步限制于一級之內(nèi)。

而在上級節(jié)點(diǎn)為其下級節(jié)點(diǎn)分配starttime時(shí)，為下級節(jié)點(diǎn)預(yù)留時(shí)間tn，(預(yù)測最大信標(biāo)偏移時(shí)隙)，令休眠期能夠達(dá)到自適應(yīng)的要求。當(dāng)自適應(yīng)無法達(dá)到要求時(shí)節(jié)點(diǎn)將重新進(jìn)行連接，但即使如此，自適應(yīng)也能夠大大減少失步的傳遞。

本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)樹狀多級網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)并穩(wěn)定運(yùn)行，為數(shù)據(jù)收集回傳路由提供鏈路質(zhì)量保證，并具有一定的自我修復(fù)能力。本本發(fā)明提出了starttime的選取原則、同步機(jī)制的優(yōu)化、幀格式的改進(jìn)等，確保協(xié)議整體的運(yùn)行速率同時(shí)也做到了最小化控制消息增加。

顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定，對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。