后續(xù)時(shí)隙期需要重新發(fā)送信息。
[0099]步驟四:發(fā)送信標(biāo)幀B2。
[0100]對于某節(jié)點(diǎn)，如果它已申請額外時(shí)隙，則在B2期間打開接收機(jī)，否則關(guān)閉無線通信。B2時(shí)隙期，Hub需要完成兩個(gè)任務(wù):1.規(guī)劃MAP2與CAP各自所占時(shí)隙數(shù)；2.將MAP2時(shí)隙分配給相關(guān)節(jié)點(diǎn)，并發(fā)布時(shí)隙分配信息。
[0101]可以規(guī)定MAP2與CAP所占時(shí)隙數(shù)是可以調(diào)整的，但兩者之和在一幀開始時(shí)已經(jīng)固定，在不同幀中可以調(diào)整。所以，在B2期間，Hub需要計(jì)算的是如何將一定時(shí)隙數(shù)分配給MAP2與CAP。算法如下:
[0102]首先，假設(shè)上一幀中MAP2時(shí)隙數(shù)為m，CAP時(shí)隙數(shù)為n，m+n = k.
[0103]1.若當(dāng)前幀中，MAP2所需時(shí)隙數(shù)大于m(節(jié)點(diǎn)申請的額外時(shí)隙總數(shù)大于m)，則按需求增大MAP2所占時(shí)隙數(shù)，假設(shè)時(shí)隙數(shù)從m增加至m+a，可以滿足需求。如果m+a ( k~2,則將MAP2所占時(shí)隙數(shù)調(diào)整至m+a ;如果m+a>k - 2，則將MAP2所占時(shí)隙數(shù)調(diào)整至k_2，并在下一幀中通過B1將MAP2與CAP所占時(shí)隙總數(shù)調(diào)整至m+a+2。
[0104]2.若當(dāng)前幀中，MAP2所需時(shí)隙數(shù)小于m，則減小MAP2所占時(shí)隙數(shù)，增大CAP所占時(shí)隙數(shù)，并假設(shè)CAP所占時(shí)隙數(shù)由η增加至n+b。設(shè)ρ為網(wǎng)絡(luò)中平均睡眠節(jié)點(diǎn)數(shù)，如果n+b>2p，則在下一幀中通過B1將MAP2與CAP所占時(shí)隙總數(shù)調(diào)整至k-(n+b_2p)。
[0105]Hub在完成MAP2與CAP時(shí)隙的分配后。需要將MAP2時(shí)隙分配給相應(yīng)節(jié)點(diǎn)。分配方法如下:
[0106]若當(dāng)前分配的MAP2所占時(shí)隙數(shù)可以滿足所有額外時(shí)隙申請。則按“緊急業(yè)務(wù)”、“發(fā)送失敗業(yè)務(wù)”、“其他普通業(yè)務(wù)”依次為對應(yīng)節(jié)點(diǎn)分配時(shí)隙。若當(dāng)前分配的MAP2所占時(shí)隙數(shù)不能滿足所有額外時(shí)隙申請。貝?首先為“緊急業(yè)務(wù)”類型的節(jié)點(diǎn)分配時(shí)隙，其次是“發(fā)送失敗業(yè)務(wù)”類型，最后是“其他普通業(yè)務(wù)”類型的節(jié)點(diǎn)。對于沒有被分配到時(shí)隙的節(jié)點(diǎn)，Hub將其優(yōu)先級提高，在下一幀中的MAP2為其分配時(shí)隙。其中，優(yōu)先級是對于同業(yè)務(wù)類型而言，艮P “緊急業(yè)務(wù)”優(yōu)先級高于“發(fā)送失敗業(yè)務(wù)”類型，“發(fā)送失敗業(yè)務(wù)”優(yōu)先級高于“其他普通業(yè)務(wù)”類型。
[0107]步驟五:基于TDMA的補(bǔ)充業(yè)務(wù)傳輸。
[0108]MAP2與MAPI過程基本相同，Hub與對應(yīng)節(jié)點(diǎn)依次通信，不同的是MAP2期間，節(jié)點(diǎn)僅僅發(fā)送業(yè)務(wù)信息，不再發(fā)送額外時(shí)隙申請信息。
[0109]步驟六:新節(jié)點(diǎn)或睡眠節(jié)點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)。
[0110]實(shí)際應(yīng)用中，往往會有新的節(jié)點(diǎn)需要接入網(wǎng)絡(luò)；另外，由于節(jié)點(diǎn)采樣率不同，一些采樣率低的節(jié)點(diǎn)不需要每一幀都發(fā)送信息，可以通過讓其睡眠的方式來降低功耗，睡眠節(jié)點(diǎn)要發(fā)送信息時(shí)需要重新接入網(wǎng)絡(luò)。超幀中最后一個(gè)時(shí)隙期CAP，即是用于處理新節(jié)點(diǎn)與睡眠節(jié)點(diǎn)的傳輸需求?？梢钥吹?，在步驟四的算法中保證了 CAP至少占有兩個(gè)時(shí)隙。
[0111]CAP時(shí)隙期，節(jié)點(diǎn)采用競爭接入的方式。對一個(gè)接入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，如果它需要睡眠，那么會在該時(shí)隙期打開無線通信偵聽信道，競爭接入，成功接入后向Hub發(fā)送睡眠申請，得到允許后，在下一幀中進(jìn)入睡眠狀態(tài)。對新節(jié)點(diǎn)或需要重新接入網(wǎng)絡(luò)的睡眠節(jié)點(diǎn)，同樣打開無線通信，競爭接入；成功接入后，向Hub發(fā)送申請接入信息，得到允許后，在下一幀中參與通信過程，相應(yīng)的，Hub會在下一幀B1期間為其分配時(shí)隙。
[0112]圖8是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的超幀中Hub工作流程示意圖，圖9是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的超幀中節(jié)點(diǎn)工作流程示意圖，本優(yōu)選實(shí)施例采用的補(bǔ)充發(fā)送的方法所實(shí)現(xiàn)的步驟可參見圖8與圖9。
[0113]本優(yōu)選實(shí)施例提供的方案具有下述優(yōu)點(diǎn):
[0114]1.改進(jìn)了原協(xié)議不必要的競爭期，更多的采用TDMA結(jié)構(gòu)，并且從上述步驟中可以看到，傳感器節(jié)點(diǎn)僅在很少的情況下打開無線通信，而更多的處于非通信狀態(tài)，減少了不必要的競爭，降低了功耗。
[0115]2.利用超幀中的第二個(gè)信標(biāo)幀進(jìn)行時(shí)隙再分配，使得幀結(jié)構(gòu)中時(shí)隙利用更加充分，減少了不必要的并沒有信息傳輸?shù)臅r(shí)隙存在。
[0116]3.通過補(bǔ)充發(fā)送的方法增強(qiáng)了通信的魯棒性。
[0117]本優(yōu)選實(shí)施例用于位于人體的傳感器與基站的通信，圖10是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的系統(tǒng)模型示意圖，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖10所示，人體體表或體內(nèi)分布有不同采樣率的傳感器節(jié)點(diǎn)，基站一般位于人體附近，如置于臥室內(nèi)，基站將采集到的人體信息通過其他網(wǎng)絡(luò)如WIF1、3G、4G等發(fā)送到某些醫(yī)療結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對人體健康狀況的長期遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0118]傳感器與基站的通信包括步驟如下:
[0119]步驟一:發(fā)送信標(biāo)幀B1。
[0120]Hub將時(shí)隙分配信息以及同步信息通過信標(biāo)幀B1廣播給網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)；對應(yīng)的，接入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，在此時(shí)期打開無線通信，接收信息，之后關(guān)閉無線通信，并根據(jù)接收到的信息計(jì)算下次打開無線通信時(shí)間。
[0121]步驟二:緊急業(yè)務(wù)傳輸。
[0122]某些節(jié)點(diǎn)可能會產(chǎn)生突變采樣信息，通常這些信息伴隨著人體的病變，需要得到及時(shí)發(fā)送。在幀結(jié)構(gòu)中的ΕΑΡ時(shí)隙期，節(jié)點(diǎn)通過競爭接入的方式，發(fā)送緊急業(yè)務(wù)。競爭優(yōu)先級可視節(jié)點(diǎn)類型以及采樣信息突變程度而定，對于沒有成功接入信道的節(jié)點(diǎn)，標(biāo)記自己為“有緊急業(yè)務(wù)需發(fā)送”，在MAPI時(shí)隙期向Hub申請時(shí)隙，申請成功后將在MAP2時(shí)隙期發(fā)送信肩、Ο
[0123]步驟三:基于TDMA的普通業(yè)務(wù)傳輸。
[0124]對網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，如果自己被分配的時(shí)隙到來，則打開無線通信與基站進(jìn)行通信，在通信過程中，不僅發(fā)送采樣信息，還需發(fā)送額外業(yè)務(wù)申請信息。相應(yīng)的，Hub接收來自各個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息，并記錄額外業(yè)務(wù)申請信息。
[0125]步驟四:發(fā)送信標(biāo)幀B2。
[0126]對網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，如果它已申請額外時(shí)隙，則在B2期間打開接收機(jī)，否則關(guān)閉無線通信。B2期間，Hub需要完成兩個(gè)任務(wù):1.根據(jù)額外業(yè)務(wù)申請信息規(guī)劃分配MAP2與CAP各自所占時(shí)隙數(shù)，2.將MAP2時(shí)隙分配給相關(guān)節(jié)點(diǎn)，并通過B2發(fā)布時(shí)隙分配信息。
[0127]我們規(guī)定MAP2與CAP所占時(shí)隙數(shù)是可以調(diào)整的，但兩者之和在一幀開始時(shí)已經(jīng)固定，在不同幀中可以調(diào)整。所以，在B2期間，Hub需要計(jì)算的是如何將一定時(shí)隙數(shù)分配給MAP2與CAP。算法如下:
[0128]首先，我們假設(shè)上一幀中MAP2時(shí)隙數(shù)為m，CAP時(shí)隙數(shù)為n，m+n = k。
[0129]1.若當(dāng)前幀中，MAP2所需時(shí)隙數(shù)大于m(節(jié)點(diǎn)申請的額外時(shí)隙總數(shù)大于m)，則按需求增大MAP2所占時(shí)隙數(shù)，假設(shè)時(shí)隙數(shù)從m增加至m+a，可以滿足需求。如果m+a ( k~2,則將MAP2所占時(shí)隙數(shù)調(diào)整至m+a ;如果m+a>k - 2，則將MAP2所占時(shí)隙數(shù)調(diào)整至k_2，并在下一幀中通過B1將MAP2與CAP所占時(shí)隙總數(shù)調(diào)整至m+a+2。
[0130]2.若當(dāng)前幀中，MAP2所需時(shí)隙數(shù)小于m，則減小MAP2所占時(shí)隙數(shù)，增大CAP所占時(shí)隙數(shù)，并假設(shè)CAP所占時(shí)隙數(shù)由η增加至n+b。設(shè)ρ為網(wǎng)絡(luò)中平均睡眠節(jié)點(diǎn)數(shù)，如果n+b>2p，則在下一幀中通過B1將MAP2與CAP所占時(shí)隙總數(shù)調(diào)整至k-(n+b_2p)。
[0131 ] Hub在完成MAP2與CAP時(shí)隙的分配后。需要將MAP2時(shí)隙分配給相應(yīng)節(jié)點(diǎn)。分配方法如下:
[0132]若當(dāng)前分配的MAP2所占時(shí)隙數(shù)可以滿足所有額外時(shí)隙申請。則按“緊急業(yè)務(wù)”、“發(fā)送失敗業(yè)務(wù)”、“其他普通業(yè)務(wù)”依次為對應(yīng)節(jié)點(diǎn)分配時(shí)隙。若當(dāng)前分配的MAP2所占時(shí)隙數(shù)不能滿足所有額外時(shí)隙申請。貝?首先為“緊急業(yè)務(wù)”類型的節(jié)點(diǎn)分配時(shí)隙，其次是“發(fā)送失敗業(yè)務(wù)”類型，最后是“其他普通業(yè)務(wù)”類型的節(jié)點(diǎn)。對于沒有被分配到時(shí)隙的節(jié)點(diǎn)，Hub將其優(yōu)先級提高，在下一幀中的MAP2為其分配時(shí)隙。其中，優(yōu)先級是對于同業(yè)務(wù)類型而言，艮P “緊急業(yè)務(wù)”優(yōu)先級始終高于“發(fā)送失敗業(yè)務(wù)”類型，“發(fā)送失敗業(yè)務(wù)”優(yōu)先級始終高于“其他普通業(yè)務(wù)”類型。
[0133]步驟五:基于TDMA的補(bǔ)充業(yè)務(wù)傳輸。
[0134]Hub與有額外業(yè)務(wù)發(fā)送且被分配到時(shí)隙的節(jié)點(diǎn)依次通信。
[0135]步驟六:新節(jié)點(diǎn)或睡眠節(jié)點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)。
[0136]由于節(jié)點(diǎn)采樣率不同，一些采樣率低的節(jié)點(diǎn)不需要每一幀都發(fā)送信息，可以通過讓其睡眠的方式來降低功耗，睡眠節(jié)點(diǎn)要發(fā)送信息時(shí)需要重新接入網(wǎng)絡(luò)；另外，網(wǎng)絡(luò)中往往會有新的節(jié)點(diǎn)需要接入網(wǎng)絡(luò)。超幀最后一個(gè)時(shí)隙期CAP，即用于節(jié)點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)。如果某節(jié)點(diǎn)需要睡眠，在該時(shí)隙期打開無線通信偵聽信道，競爭接入，得到睡眠允許后，在下一幀中進(jìn)入睡眠狀態(tài)；對需要接入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，打開無線通信，競爭接入，成功接入后，向Hub發(fā)送申請接入信息，得到回復(fù)后，在下一幀中進(jìn)行信息發(fā)送。
[0137]在另外一個(gè)實(shí)施例中，還提供了一種軟件，該軟件用于執(zhí)行上述實(shí)施例及優(yōu)選實(shí)施例中描述的技術(shù)方案。
[0138]在另外一個(gè)實(shí)施例中，還提供了一種存儲介質(zhì)，該存儲介質(zhì)中存儲有上述軟件，該存儲介質(zhì)包括但不限于光盤、軟盤、硬盤、可擦寫存儲器等。
[0139]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計(jì)算裝置來執(zhí)行，并且在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟，或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
[0140]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無線體域網(wǎng)WBAN的信息交互方法，其特征在于，包括: 基站Hub按照預(yù)設(shè)的超巾貞結(jié)構(gòu)向節(jié)點(diǎn)Sensor發(fā)送信標(biāo)巾貞以及接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息； 其中，所述超幀結(jié)構(gòu)包括三