基于三類服務(wù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)mac協(xié)議輪詢控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于三類服務(wù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC(Medium Access Control)協(xié)議輪詢控制方法及系統(tǒng)，屬于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域。本發(fā)明在節(jié)點(diǎn)的信息傳輸服務(wù)系統(tǒng)中采用輪詢控制的方式，將系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)按服務(wù)規(guī)則分為三類，分別為門限服務(wù)、限定(k＝1)服務(wù)和完全服務(wù)，不同類的節(jié)點(diǎn)之間通過對輪詢幀的判斷依次有序的進(jìn)行數(shù)據(jù)分組的傳輸，并且使得不同類節(jié)點(diǎn)的信息分組數(shù)在傳輸信息時(shí)都能分別按不同的服務(wù)規(guī)則進(jìn)行服務(wù)，實(shí)現(xiàn)在實(shí)際應(yīng)用中，通過一種簡單的方式區(qū)分不同站點(diǎn)或不同業(yè)務(wù)信息提供服務(wù)質(zhì)量QoS(Quality of Service)保障，從而滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟町惢枨螅岣呦到y(tǒng)效率。
【專利說明】
基于Ξ類服務(wù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議輪詢控制方法及 系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種基于Ξ類服務(wù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議輪詢控制方法及系統(tǒng)， 屬于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)高性能通信要求MAC(Medium Access Control)協(xié)議具有服務(wù)質(zhì) 量QoS(如ality of Service)保障功能，W滿足數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性和可靠性需求。目前無線傳 感器網(wǎng)絡(luò)的媒體訪問控制技術(shù)主要分為隨機(jī)多址和輪詢兩大類，基于爭用的隨機(jī)多址技術(shù) 難W提供可靠和可控的時(shí)延保障，同時(shí)碰撞也增加了能耗。輪詢系統(tǒng)采用集中控制的方式， 由控制中屯、統(tǒng)一分配資源，各站點(diǎn)依次獲得發(fā)送權(quán)，無競爭地使用信道，避免了碰撞。輪詢 系統(tǒng)按服務(wù)策略一般可分為口限、完全和限定服務(wù)Ξ類系統(tǒng)，通常一個系統(tǒng)按一類服務(wù)策 略實(shí)現(xiàn)。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常有同一個系統(tǒng)中的不同站點(diǎn)或不同業(yè)務(wù)信 息，要求不同的時(shí)延服務(wù)質(zhì)量等，比如，對于那些攜帶信息量大且對實(shí)時(shí)性要求高的數(shù)據(jù)， 我們對它們的傳輸要能保證數(shù)據(jù)信息的完整性、準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性;對于攜帶的信息量相對 較少且允許有一定延時(shí)的數(shù)據(jù)則可用相對低一級的傳輸標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行傳輸;最后，對于一些 攜帶信息量很少，允許較長時(shí)間的延時(shí)對實(shí)時(shí)性沒有硬性要求的數(shù)據(jù)我們便可選擇一次只 發(fā)送一個數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，單一服務(wù)策略則難W滿足運(yùn)種差異性需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明目的是提供一種基于Ξ類服務(wù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議輪詢控制方法及 系統(tǒng)，通過在一個系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)Ξ類服務(wù)策略，用W區(qū)分在實(shí)際應(yīng)用中不同站點(diǎn)或不同業(yè)務(wù) 信息的時(shí)延等服務(wù)質(zhì)量需求，運(yùn)樣便實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的不同傳輸服務(wù)方式和節(jié)點(diǎn)的選擇。從 而滿足數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性和可靠性，提高系統(tǒng)效率。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括:一種基于Ξ類服務(wù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié) 議輪詢控制方法及系統(tǒng)，其特征在于輪詢控制方法是將系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)按服務(wù)規(guī)則分為口限服 務(wù)、限定化=1)服務(wù)和完全服務(wù)Ξ類，分別對不同類的節(jié)點(diǎn)之間通過對輪詢帖的判斷依次 有序的進(jìn)行數(shù)據(jù)分組的傳輸，并且使得不同類節(jié)點(diǎn)的信息分組數(shù)在傳輸信息時(shí)都能分別按 不同的服務(wù)規(guī)則進(jìn)行服務(wù)，實(shí)現(xiàn)在實(shí)際應(yīng)用中，通過一種簡單的方式區(qū)分不同站點(diǎn)或不同 業(yè)務(wù)信息提供服務(wù)質(zhì)量QoS保障，具體包括如下步驟：
[0005] (1)網(wǎng)絡(luò)初始化:將系統(tǒng)中Ξ種類型的節(jié)點(diǎn)分別設(shè)置W不同的標(biāo)志位區(qū)分，同時(shí)每 類節(jié)點(diǎn)的一個循環(huán)工作周期都包括偵聽時(shí)段、發(fā)送時(shí)段和睡眠時(shí)段；
[0006] (2)判斷節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志位:對不同標(biāo)志位的不同節(jié)點(diǎn)分別按口限服務(wù)、限定化=1)服 務(wù)和完全服務(wù)Ξ種不同的服務(wù)規(guī)則傳輸信息；
[0007] (3)轉(zhuǎn)向查詢下一類節(jié)點(diǎn)：在其中一類節(jié)點(diǎn)的信息傳輸完成后便要修改輪詢帖轉(zhuǎn) 向查詢下一類節(jié)點(diǎn)，繼續(xù)采集信息后重復(fù)進(jìn)行標(biāo)志位的再判斷，繼而進(jìn)入所要進(jìn)行查詢的 節(jié)點(diǎn);若不再繼續(xù)采集信息，則結(jié)束工作。
[0008] 在按口限服務(wù)輪詢規(guī)則傳遞信息時(shí)段:偵聽信道，根據(jù)是否收到輪詢帖來判斷節(jié) 點(diǎn)是否進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送;若無輪詢帖收到，則節(jié)點(diǎn)睡眠，睡眠時(shí)間為period;若有輪詢帖收到， 則進(jìn)而判斷該節(jié)點(diǎn)是否有數(shù)據(jù)發(fā)送，即節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息分組數(shù)是否為零;若該節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息分組 數(shù)不為零，則對該節(jié)點(diǎn)內(nèi)的信息分組數(shù)按口限服務(wù)規(guī)則進(jìn)行發(fā)送，發(fā)送完成后，節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡 目民，睡眠時(shí)間為period;若該節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息分組數(shù)為零，則節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠，睡眠時(shí)間為period;
[0009] 其口限服務(wù)輪詢系統(tǒng)的服務(wù)規(guī)則為：
[0010] 獲得發(fā)送權(quán)的站點(diǎn)只發(fā)送完服務(wù)間隔時(shí)間內(nèi)到達(dá)的信息分組數(shù)，對于發(fā)送期間到 達(dá)的信息分組數(shù)則不再發(fā)送，轉(zhuǎn)入下一次發(fā)送。
[0011] 在按限定k=l服務(wù)規(guī)則傳遞信息時(shí)段:偵聽信道，根據(jù)是否收到輪詢帖來判斷節(jié) 點(diǎn)是否進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送;若無輪詢帖收到，則節(jié)點(diǎn)睡眠，睡眠時(shí)間為period;若有輪詢帖收到， 則進(jìn)而判斷該節(jié)點(diǎn)是否有數(shù)據(jù)發(fā)送，即節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息分組數(shù)是否為零。若該節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息分組 數(shù)不為零，則對該節(jié)點(diǎn)內(nèi)的信息分組數(shù)按限定k=l服務(wù)規(guī)則進(jìn)行發(fā)送，發(fā)送完成后，節(jié)點(diǎn)進(jìn) 入睡眠，睡眠時(shí)間為period;若該節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息分組數(shù)為零，則節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠，睡眠時(shí)間為 period;
[0012] 其限定化=1)服務(wù)輪詢系統(tǒng)的服務(wù)規(guī)則為：
[0013] 服務(wù)器按照規(guī)則依次對每個非空隊(duì)列中的1個信息分組進(jìn)行服務(wù)，且每次至多服 務(wù)一個信息分組。
[0014] 在按完全服務(wù)規(guī)則傳遞信息時(shí)段:偵聽信道，根據(jù)是否收到輪詢帖來判斷節(jié)點(diǎn)是 否進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送;若無輪詢帖收到，則節(jié)點(diǎn)睡眠，睡眠時(shí)間為period;若有輪詢帖收到，則進(jìn) 而判斷該節(jié)點(diǎn)是否有數(shù)據(jù)發(fā)送，即節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息分組數(shù)是否為零;若該節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息分組數(shù)不 為零，則對該節(jié)點(diǎn)內(nèi)的信息分組數(shù)按完全服務(wù)規(guī)則進(jìn)行發(fā)送，發(fā)送完成后，節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠， 睡眠時(shí)間為period;若該節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息分組數(shù)為零，則節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠，睡眠時(shí)間為period。
[0015] 其完全服務(wù)輪詢系統(tǒng)的服務(wù)規(guī)則為：
[0016] 獲得發(fā)送權(quán)的站點(diǎn)發(fā)送完站點(diǎn)內(nèi)的全部信息分組數(shù)，既包括開始服務(wù)之前到達(dá)的 信息分組，同時(shí)又包括服務(wù)期間到達(dá)的信息分組。
[0017] 在步驟1中
[0018] 偵聽時(shí)段的具體方法為:節(jié)點(diǎn)進(jìn)入偵聽時(shí)段后，設(shè)置并啟動對應(yīng)偵聽時(shí)段時(shí)間的 計(jì)時(shí)器T2,激活處于偵聽狀態(tài)。
[0019] 發(fā)送時(shí)段的具體方法為:若節(jié)點(diǎn)有數(shù)據(jù)需要發(fā)送，則在時(shí)間窗隨機(jī)產(chǎn)生一個退避 時(shí)間，節(jié)點(diǎn)對信道偵聽一個退避時(shí)間；偵聽結(jié)束后，若節(jié)點(diǎn)偵聽到自己對應(yīng)的標(biāo)志位，則對 該節(jié)點(diǎn)W相應(yīng)服務(wù)規(guī)則進(jìn)行信息分組的數(shù)據(jù)發(fā)送，數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束后節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠狀態(tài)；
[0020] 若節(jié)點(diǎn)沒有數(shù)據(jù)需要發(fā)送，則節(jié)點(diǎn)立即切換進(jìn)入睡眠狀態(tài)，發(fā)送時(shí)段結(jié)束；
[0021] 睡眠節(jié)點(diǎn)：設(shè)置其在進(jìn)入睡眠時(shí)段后的睡眠延時(shí)時(shí)間為:Tdelay = period，即每次 在進(jìn)入睡眠時(shí)間之后，節(jié)點(diǎn)在延遲一個系統(tǒng)服務(wù)周期時(shí)間period后進(jìn)入偵聽狀態(tài)，若偵聽 到輪詢信息則節(jié)點(diǎn)進(jìn)入服務(wù)狀態(tài);若沒有偵聽到輪詢信息或信息無法識別，則將節(jié)點(diǎn)設(shè)置 為睡眠節(jié)點(diǎn)，然后節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠狀態(tài)。
[0022] 在步驟2中判斷節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志位判斷環(huán)節(jié)，判斷選擇當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的服務(wù)規(guī)則，然后按相 應(yīng)的服務(wù)規(guī)則進(jìn)行信息傳輸；
[0023] 在步驟2中所述網(wǎng)絡(luò)初始化具體為:在網(wǎng)絡(luò)初始化時(shí)段:系統(tǒng)首節(jié)點(diǎn)發(fā)廣播信息建 立輪詢表:每次系統(tǒng)首節(jié)點(diǎn)發(fā)廣播信息，通過各成員節(jié)點(diǎn)的反饋來建立輪詢表。設(shè)置各類節(jié) 點(diǎn)的輪詢標(biāo)志位，設(shè)置節(jié)點(diǎn)的周期睡眠時(shí)間。
[0024] 系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)中數(shù)據(jù)的選擇分類方法為:在輪詢系統(tǒng)的Ξ類服務(wù)中，完全服務(wù)最 能滿足數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性和可靠性需求，口限服務(wù)次之，限定(k=l)服務(wù)對數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延最 大，傳輸?shù)男畔⒘恳沧钚?，故可將完全服?wù)視為具有最高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)類型，次之 為口限服務(wù)，限定化=1)服務(wù)的優(yōu)先級最低。
[0025] 系統(tǒng)用于網(wǎng)絡(luò)初始化，將系統(tǒng)中Ξ種類型的節(jié)點(diǎn)分別設(shè)置W不同的標(biāo)志位區(qū)分， 同時(shí)每類節(jié)點(diǎn)的一個循環(huán)工作周期都包括偵聽時(shí)段、發(fā)送時(shí)段和睡眠時(shí)段的模塊；
[0026] 系統(tǒng)用于判斷節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志位選擇相應(yīng)服務(wù)規(guī)則進(jìn)行信息傳輸?shù)哪K；
[0027] 系統(tǒng)用于發(fā)送按口限服務(wù)規(guī)則進(jìn)行服務(wù)的信息分組數(shù)的數(shù)據(jù)處理模塊；
[0028] 系統(tǒng)用于發(fā)送按限定化=1)服務(wù)規(guī)則進(jìn)行服務(wù)的信息分組數(shù)的數(shù)據(jù)處理模塊；
[0029] 系統(tǒng)用于發(fā)送按完全服務(wù)規(guī)則進(jìn)行服務(wù)的信息分組數(shù)的數(shù)據(jù)處理模塊；
[0030] 系統(tǒng)用于轉(zhuǎn)向查詢下一節(jié)點(diǎn)并判斷是否繼續(xù)采集信息的模塊。
[0031] 本發(fā)明在節(jié)點(diǎn)的信息傳輸服務(wù)系統(tǒng)中采用輪詢控制的方式，將系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)按服務(wù) 規(guī)則分為Ξ類，分別為口限服務(wù)、限定化=1)服務(wù)和完全服務(wù)，不同類的節(jié)點(diǎn)之間通過對輪 詢帖的判斷依次有序的進(jìn)行數(shù)據(jù)分組的傳輸，并且使得不同類節(jié)點(diǎn)的信息分組數(shù)在傳輸信 息時(shí)都能分別按不同的服務(wù)規(guī)則進(jìn)行服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了在實(shí)際應(yīng)用中，通過一種簡單的方式區(qū) 分不同站點(diǎn)或不同業(yè)務(wù)信息提供服務(wù)質(zhì)量QoS保障，從而滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟町惢枨螅岣?系統(tǒng)效率。
【附圖說明】
[0032] 圖1是本發(fā)明中系統(tǒng)工作過程流程示意圖；
[0033] 圖2是本發(fā)明節(jié)點(diǎn)類型轉(zhuǎn)化示意圖；
[0034] 圖3是本發(fā)明口限服務(wù)模塊工作過程流程示意圖；
[0035] 圖4是本發(fā)明限定k = l服務(wù)模塊工作過程流程示意圖；
[0036] 圖5是本發(fā)明完全服務(wù)模塊工作過程流程示意圖；
[0037] 圖6是本發(fā)明系統(tǒng)工作FPGA硬件仿真圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明：
[0039] 本發(fā)明一種Ξ類服務(wù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議輪詢控制方法，包括如下步驟：
[0040] 網(wǎng)絡(luò)初始化:將系統(tǒng)中Ξ種類型的節(jié)點(diǎn)分別設(shè)置W不同的標(biāo)志位區(qū)分，同時(shí)每類 節(jié)點(diǎn)的一個循環(huán)工作周期都包括偵聽時(shí)段、發(fā)送時(shí)段和睡眠時(shí)段。
[0041] 判斷節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志位:對不同標(biāo)志位的不同節(jié)點(diǎn)分別按口限服務(wù)、限定化=1)服務(wù) 和完全服務(wù)Ξ種不同的服務(wù)規(guī)則傳輸信息。
[0042] 在節(jié)點(diǎn)標(biāo)志位判斷環(huán)節(jié)，判斷選擇當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的服務(wù)規(guī)則，然后按相應(yīng)的服務(wù)規(guī)則 進(jìn)行信息傳輸。
[0043] 在按口限服務(wù)規(guī)則傳遞信息時(shí)段:偵聽信道，根據(jù)是否收到輪詢帖來判斷節(jié)點(diǎn)是 否進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。若無輪詢帖收到，則節(jié)點(diǎn)睡眠，睡眠時(shí)間為period;若有輪詢帖收到，則進(jìn) 而判斷該節(jié)點(diǎn)是否有數(shù)據(jù)發(fā)送，即節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息分組數(shù)是否為零。若該節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息分組數(shù)不 為零，則對該節(jié)點(diǎn)內(nèi)的信息分組數(shù)按口限服務(wù)規(guī)則進(jìn)行發(fā)送，發(fā)送完成后，節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠， 睡眠時(shí)間為period;若該節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息分組數(shù)為零，則節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠，睡眠時(shí)間為period。
[0044] 口限服務(wù)輪詢系統(tǒng)的服務(wù)規(guī)則為：
[0045] 獲得發(fā)送權(quán)的站點(diǎn)只發(fā)送完服務(wù)間隔時(shí)間內(nèi)到達(dá)的信息分組數(shù)，對于發(fā)送期間到 達(dá)的信息分組數(shù)則不再發(fā)送，轉(zhuǎn)入下一次發(fā)送。
[0046] 在按限定k=l服務(wù)規(guī)則傳遞信息時(shí)段:偵聽信道，根據(jù)是否收到輪詢帖來判斷節(jié) 點(diǎn)是否進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。若無輪詢帖收到，則節(jié)點(diǎn)睡眠，睡眠時(shí)間為period;若有輪詢帖收到， 則進(jìn)而判斷該節(jié)點(diǎn)是否有數(shù)據(jù)發(fā)送，即節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息分組數(shù)是否為零。若該節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息分組 數(shù)不為零，則對該節(jié)點(diǎn)內(nèi)的信息分組數(shù)按限定k=l服務(wù)規(guī)則進(jìn)行發(fā)送，發(fā)送完成后，節(jié)點(diǎn)進(jìn) 入睡眠，睡眠時(shí)間為period;若該節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息分組數(shù)為零，則節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠，睡眠時(shí)間為 period。
[0047] 限定化=1)服務(wù)輪詢系統(tǒng)的服務(wù)規(guī)則為：
[0048] 服務(wù)器按照規(guī)則依次對每個非空隊(duì)列中的1個信息分組進(jìn)行服務(wù)，且每次至多服 務(wù)一個信息分組。
[0049] 在按完全服務(wù)規(guī)則傳遞信息時(shí)段:偵聽信道，根據(jù)是否收到輪詢帖來判斷節(jié)點(diǎn)是 否進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。若無輪詢帖收到，則節(jié)點(diǎn)睡眠，睡眠時(shí)間為period;若有輪詢帖收到，則進(jìn) 而判斷該節(jié)點(diǎn)是否有數(shù)據(jù)發(fā)送，即節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息分組數(shù)是否為零。若該節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息分組數(shù)不 為零，則對該節(jié)點(diǎn)內(nèi)的信息分組數(shù)按完全服務(wù)規(guī)則進(jìn)行發(fā)送，發(fā)送完成后，節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠， 睡眠時(shí)間為period;若該節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息分組數(shù)為零，則節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠，睡眠時(shí)間為period。
[0050] 完全服務(wù)輪詢系統(tǒng)的服務(wù)規(guī)則為：
[0051] 獲得發(fā)送權(quán)的站點(diǎn)發(fā)送完站點(diǎn)內(nèi)的全部信息分組數(shù)，既包括開始服務(wù)之前到達(dá)的 信息分組，同時(shí)又包括服務(wù)期間到達(dá)的信息分組。
[0052] 轉(zhuǎn)向查詢下一類節(jié)點(diǎn):在一類節(jié)點(diǎn)的信息傳輸完成后便要修改輪詢帖轉(zhuǎn)向查詢下 一類節(jié)點(diǎn)，繼續(xù)采集信息后重復(fù)進(jìn)行標(biāo)志位的再判斷，繼而進(jìn)入所要進(jìn)行查詢的節(jié)點(diǎn);若不 再繼續(xù)采集信息，則結(jié)束工作。
[0053] 所述網(wǎng)絡(luò)初始化具體為:在網(wǎng)絡(luò)初始化時(shí)段:系統(tǒng)首節(jié)點(diǎn)發(fā)廣播信息建立輪詢表： 每次系統(tǒng)首節(jié)點(diǎn)發(fā)廣播信息，通過各成員節(jié)點(diǎn)的反饋來建立輪詢表。設(shè)置各類節(jié)點(diǎn)的輪詢 標(biāo)志位，設(shè)置節(jié)點(diǎn)的周期睡眠時(shí)間。
[0054] 偵聽時(shí)段的具體方法為：
[0055] 節(jié)點(diǎn)進(jìn)入偵聽時(shí)段后，設(shè)置并啟動對應(yīng)偵聽時(shí)段時(shí)間的計(jì)時(shí)器T2,激活處于偵聽 狀態(tài)。
[0056] 發(fā)送時(shí)段的具體方法為：
[0057] 若節(jié)點(diǎn)有數(shù)據(jù)需要發(fā)送，則在時(shí)間窗隨機(jī)產(chǎn)生一個退避時(shí)間，節(jié)點(diǎn)對信道偵聽一 個退避時(shí)間；偵聽結(jié)束后，若節(jié)點(diǎn)偵聽到自己對應(yīng)的標(biāo)志位，則對該節(jié)點(diǎn)W相應(yīng)服務(wù)規(guī)則進(jìn) 行信息分組的數(shù)據(jù)發(fā)送，數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束后節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠狀態(tài)；
[0058] 若節(jié)點(diǎn)沒有數(shù)據(jù)需要發(fā)送，則節(jié)點(diǎn)立即切換進(jìn)入睡眠狀態(tài)，發(fā)送時(shí)段結(jié)束。
[0059] 睡眠節(jié)點(diǎn)，設(shè)置其在進(jìn)入睡眠時(shí)段后的睡眠延時(shí)時(shí)間為:Tdelay = peri〇d，即每次在 進(jìn)入睡眠時(shí)間之后，節(jié)點(diǎn)在延遲一個系統(tǒng)服務(wù)周期時(shí)間period后進(jìn)入偵聽狀態(tài)，若偵聽到 輪詢信息則節(jié)點(diǎn)進(jìn)入服務(wù)狀態(tài);若沒有偵聽到輪詢信息或信息無法識別，則將節(jié)點(diǎn)設(shè)置為 睡眠節(jié)點(diǎn)，然后節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠狀態(tài)。
[0060] 本發(fā)明系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)中數(shù)據(jù)的選擇分類方法為:在輪詢系統(tǒng)的Ξ類服務(wù)中，完全 服務(wù)最能滿足數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性和可靠性需求，口限服務(wù)次之，限定化=1)服務(wù)對數(shù)據(jù)傳輸 時(shí)延最大，傳輸?shù)男畔⒘恳沧钚?，故可將完全服?wù)視為具有最高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)類 型，次之為口限服務(wù)，限定化=1)服務(wù)的優(yōu)先級最低。運(yùn)樣，對于那些攜帶信息量大且對實(shí) 時(shí)性要求高的數(shù)據(jù)，便可將其劃分到完全服務(wù)方式的節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，W便能保證 數(shù)據(jù)信息的完整性、準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性;對于攜帶的信息量相對較少且允許有一定延時(shí)的數(shù) 據(jù)則可將其劃分到口限服務(wù)方式的節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸;最后，對于一些攜帶信息量很 少，允許較長時(shí)間的延時(shí)對實(shí)時(shí)性沒有硬性要求的數(shù)據(jù)我們便可選擇將其劃分到限定化= 1)服務(wù)方式的節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。運(yùn)樣便實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的不同傳輸服務(wù)方式和節(jié)點(diǎn)的 選擇。
[0061] 本發(fā)明一種基于Ξ類服務(wù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議輪詢控制系統(tǒng)，包括：
[0062] 用于網(wǎng)絡(luò)初始化，將系統(tǒng)中Ξ種類型的節(jié)點(diǎn)分別設(shè)置W不同的標(biāo)志位區(qū)分，同時(shí) 每類節(jié)點(diǎn)的一個循環(huán)工作周期都包括偵聽時(shí)段、發(fā)送時(shí)段和睡眠時(shí)段的模塊；
[0063] 用于判斷節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志位選擇相應(yīng)服務(wù)規(guī)則進(jìn)行信息傳輸?shù)哪K；
[0064] 用于發(fā)送按口限服務(wù)規(guī)則進(jìn)行服務(wù)的信息分組數(shù)的數(shù)據(jù)處理模塊；
[0065] 用于發(fā)送按限定化=1)服務(wù)規(guī)則進(jìn)行服務(wù)的信息分組數(shù)的數(shù)據(jù)處理模塊；
[0066] 用于發(fā)送按完全服務(wù)規(guī)則進(jìn)行服務(wù)的信息分組數(shù)的數(shù)據(jù)處理模塊；
[0067] 用于轉(zhuǎn)向查詢下一節(jié)點(diǎn)并判斷是否繼續(xù)采集信息的模塊。
[0068] 如表1為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)輪詢表，在網(wǎng)絡(luò)初始化階段，系統(tǒng)首節(jié)點(diǎn)發(fā)送廣播信息， 再通過各成員節(jié)點(diǎn)的反饋來建立輪詢表，從表中可W看出，系統(tǒng)在工作過程中按順序依次 訪問各節(jié)點(diǎn)，可簡單對模型中的輪詢機(jī)制做如下說明：
[0069] 表1是本發(fā)明中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)輪詢表：
[0070]
[0071 ] 1.1系統(tǒng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)分別用1、2、3標(biāo)明其查詢順序。
[0072] 1.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通過輪詢方式對系統(tǒng)內(nèi)各類節(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、融合，其 信息傳輸采用多時(shí)間連續(xù)的多規(guī)則服務(wù)策略。
[0073] 如圖1為系統(tǒng)工作過程流程示意圖；圖2是系統(tǒng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)類型轉(zhuǎn)化示意圖。本發(fā)明是 基于MAC協(xié)議的一種改進(jìn)，系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)在生命周期內(nèi)采用輪詢調(diào)度的方式。一個循環(huán)周期 需要依次對Ξ類節(jié)點(diǎn)進(jìn)行訪問并且對各類節(jié)點(diǎn)按相應(yīng)的服務(wù)規(guī)則進(jìn)行信息傳輸，下面進(jìn)行 具體介紹：
[0074] 2.1系統(tǒng)啟動工作后查詢到系統(tǒng)首節(jié)點(diǎn)，首節(jié)點(diǎn)發(fā)廣播信息建立輪詢表，從而系統(tǒng) 在工作過程中按順序依次訪問各類節(jié)點(diǎn)，同時(shí)要求每次偵聽時(shí)只有偵聽到本類節(jié)點(diǎn)的輪詢 帖時(shí)該節(jié)點(diǎn)才進(jìn)入服務(wù)狀態(tài)，否則節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠。
[0075] 2.2若對當(dāng)前查詢的標(biāo)志位進(jìn)行判斷為1，則進(jìn)入口限服務(wù)方式，在本次查詢服務(wù) 過程中將按口限服務(wù)的規(guī)則對信息分組數(shù)進(jìn)行服務(wù)，即只發(fā)送完服務(wù)間隔時(shí)間內(nèi)到達(dá)的信 息分組數(shù)，對于發(fā)送期間到達(dá)的信息分組數(shù)則不再發(fā)送，轉(zhuǎn)入下一次發(fā)送。當(dāng)前站點(diǎn)服務(wù)完 成后轉(zhuǎn)向查詢下一節(jié)點(diǎn)，繼續(xù)采集信息。
[0076] 2.3若對當(dāng)前查詢的標(biāo)志位進(jìn)行判斷為2,則進(jìn)入限定k=l服務(wù)方式，在本次查詢 服務(wù)過程中將按限定k=l服務(wù)的規(guī)則對信息分組數(shù)進(jìn)行服務(wù)，即服務(wù)器按照規(guī)則依次對每 個非空隊(duì)列中的1個信息分組進(jìn)行服務(wù)，且每次至多服務(wù)一個信息分組。當(dāng)前站點(diǎn)服務(wù)完成 后轉(zhuǎn)向查詢下一節(jié)點(diǎn)，繼續(xù)采集信息。
[0077] 2.4若對當(dāng)前查詢的標(biāo)志位進(jìn)行判斷為3，則進(jìn)入完全服務(wù)方式，在本次查詢服務(wù) 過程中將按口限服務(wù)的規(guī)則對信息分組數(shù)進(jìn)行服務(wù)，即獲得發(fā)送權(quán)的站點(diǎn)發(fā)送完站點(diǎn)內(nèi)的 全部信息分組數(shù)，既包括開始服務(wù)之前到達(dá)的信息分組，同時(shí)又包括服務(wù)期間到達(dá)的信息 分組。當(dāng)前站點(diǎn)服務(wù)完成后轉(zhuǎn)向查詢下一節(jié)點(diǎn)，繼續(xù)采集信息。
[0078] 2.5在一個工作周期內(nèi)將按照查詢順序依次訪問系統(tǒng)中的1、2、3Ξ類節(jié)點(diǎn)，一次查 詢服務(wù)結(jié)束后在下一周期開始又重復(fù)上一周期過程，按照查詢順序依次訪問系統(tǒng)中的1、2、 3Ξ類節(jié)點(diǎn)，如此工作下去，直到收到不再繼續(xù)采集信息的指令，便結(jié)束工作。
[0079] 為了更好的來了解此控制方法，我們通過圖6所示的系統(tǒng)工作FPGA硬件仿真圖來 實(shí)際的分析一下本發(fā)明所述的控制方法用于系統(tǒng)工作時(shí)的具體情況。
[0080] 3.1圖6中，系統(tǒng)檢測脈沖上升沿有效，此上升沿代表著系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)的輪詢帖;cl 代表對標(biāo)志位為1的口限服務(wù)類型的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，c2代表對標(biāo)志位為2的限定k= 1月良 務(wù)類型的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，c3代表對標(biāo)志位為3的完全服務(wù)類型的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。si 代表標(biāo)志位為1的各節(jié)點(diǎn)中有無數(shù)據(jù)需要傳輸;s2代表對標(biāo)志位為2的各節(jié)點(diǎn)中有無數(shù)據(jù)需 要傳輸;S3代表對標(biāo)志位為3的各節(jié)點(diǎn)中有無數(shù)據(jù)需要傳輸。其中，在實(shí)際應(yīng)用中si，s2，s3 的給出應(yīng)由節(jié)點(diǎn)內(nèi)部系統(tǒng)給出。
[0081 ] 3.1.1對于口限服務(wù)的各節(jié)點(diǎn)中，若無數(shù)據(jù)，即檢測時(shí)節(jié)點(diǎn)內(nèi)的信息分組數(shù)nl為0， 則si為0;若有數(shù)據(jù)，即檢測時(shí)節(jié)點(diǎn)內(nèi)的信息分組數(shù)nl不為0,則si為1，此時(shí)節(jié)點(diǎn)內(nèi)需要用一 定的內(nèi)部程序?qū)l進(jìn)行改變從而控制si的跳變，也就是發(fā)送完一個數(shù)據(jù)就要讓nl減1，直到 發(fā)送完nl個數(shù)據(jù)，此時(shí)nl為0,繼而si跳變?yōu)?。
[0082] 3.1.2對于限定k= 1服務(wù)的各節(jié)點(diǎn)中，若無數(shù)據(jù)，即檢測時(shí)節(jié)點(diǎn)內(nèi)的信息分組數(shù)n2 為0,則s2為0;若有數(shù)據(jù)，即檢測時(shí)節(jié)點(diǎn)內(nèi)的信息分組數(shù)n2不為0,則s2為1，此時(shí)節(jié)點(diǎn)內(nèi)需要 用一定的內(nèi)部程序?qū)2進(jìn)行改變從而控制s2的跳變，也就是發(fā)送完一個數(shù)據(jù)則n2變?yōu)?，繼 而s2跳變?yōu)?。
[00削 3.1.3對于完全服務(wù)的各節(jié)點(diǎn)中，若無數(shù)據(jù)，即檢測時(shí)節(jié)點(diǎn)內(nèi)的信息分組數(shù)n3為0， 則S3為0;若有數(shù)據(jù)，即檢測時(shí)節(jié)點(diǎn)內(nèi)的信息分組數(shù)n3不為0,則S3為1，此時(shí)節(jié)點(diǎn)內(nèi)需要用一 定的內(nèi)部程序?qū)3進(jìn)行改變從而控制si的跳變，也就是開始服務(wù)之前到達(dá)的信息分組和服 務(wù)期間到達(dá)的信息分組都發(fā)送完之后讓n3變?yōu)?,繼而S3跳變?yōu)?。
[0084] 3.2如圖6所示，系統(tǒng)開始工作后，按查詢順序依次對Ξ類節(jié)點(diǎn)進(jìn)行查詢服務(wù)。當(dāng)?shù)?一個有效脈沖上升沿來臨時(shí)檢測到si不為零（即標(biāo)志位為1的節(jié)點(diǎn)里面有數(shù)據(jù)等待傳輸） 時(shí)，對標(biāo)志位為1的節(jié)點(diǎn)中數(shù)據(jù)按口限服務(wù)規(guī)則進(jìn)行傳輸(此時(shí)在圖中反映為cl不為零）；當(dāng) 第一類節(jié)點(diǎn)服務(wù)完成后轉(zhuǎn)向查詢下一類節(jié)點(diǎn)，當(dāng)?shù)诙€有效脈沖上升沿來臨時(shí)檢測到s2不 為零(即標(biāo)志位為2的節(jié)點(diǎn)里面有數(shù)據(jù)等待傳輸)時(shí)，對標(biāo)志位為2的節(jié)點(diǎn)中數(shù)據(jù)按限定k=l 服務(wù)規(guī)則進(jìn)行傳輸(此時(shí)在圖中反映為c2不為零）；當(dāng)?shù)诙惞?jié)點(diǎn)服務(wù)完成后轉(zhuǎn)向查詢下一 類節(jié)點(diǎn)，當(dāng)?shù)讦畟€有效脈沖上升沿來臨時(shí)檢測到S3不為零（即標(biāo)志位為3的節(jié)點(diǎn)里面有數(shù)據(jù) 等待傳輸)時(shí)，對標(biāo)志位為3的節(jié)點(diǎn)中數(shù)據(jù)按完全服務(wù)規(guī)則進(jìn)行傳輸(此時(shí)在圖中反映為c3 不為零）。至此，系統(tǒng)的第一個周期結(jié)束。
[0085] 3.3在下一周期來臨之后，按查詢順序依次對Ξ類節(jié)點(diǎn)進(jìn)行查詢服務(wù)。當(dāng)?shù)谝粋€有 效脈沖上升沿來臨時(shí)檢測到si不為零（即標(biāo)志位為1的節(jié)點(diǎn)里面有數(shù)據(jù)等待傳輸)時(shí)，對標(biāo) 志位為1的節(jié)點(diǎn)中數(shù)據(jù)按口限服務(wù)規(guī)則進(jìn)行傳輸(此時(shí)在圖中反映為cl不為零）；當(dāng)?shù)谝活?節(jié)點(diǎn)服務(wù)完成后轉(zhuǎn)向查詢下一類節(jié)點(diǎn)，當(dāng)?shù)诙€有效脈沖上升沿來臨時(shí)檢測到S3不為零 (即標(biāo)志位為3的節(jié)點(diǎn)里面有數(shù)據(jù)等待傳輸)而s2為零(即標(biāo)志位為2的節(jié)點(diǎn)里面沒有數(shù)據(jù)等 待傳輸)時(shí)，此時(shí)便不對標(biāo)志位為2的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行服務(wù)，直接轉(zhuǎn)向服務(wù)下一類節(jié)點(diǎn)，對標(biāo)志位為 3的節(jié)點(diǎn)中數(shù)據(jù)按完全服務(wù)規(guī)則進(jìn)行傳輸(此時(shí)在圖中反映為c3不為零）。至此，系統(tǒng)的第二 個周期結(jié)束。
[0086] 3.4在第Ξ個周期來臨之后，按查詢順序依次對Ξ類節(jié)點(diǎn)進(jìn)行查詢服務(wù)。當(dāng)?shù)谝粋€ 有效脈沖上升沿來臨時(shí)檢測到S3不為零(即標(biāo)志位為3的節(jié)點(diǎn)里面有數(shù)據(jù)等待傳輸)而si和 s2都為零(即標(biāo)志位為1的節(jié)點(diǎn)和標(biāo)志位為2的節(jié)點(diǎn)里面都沒有數(shù)據(jù)等待傳輸)時(shí)，此時(shí)便不 對標(biāo)志位為1和標(biāo)志位為2的兩類節(jié)點(diǎn)兩進(jìn)行服務(wù)，直接轉(zhuǎn)向服務(wù)有數(shù)據(jù)等待傳輸?shù)牡讦?節(jié)點(diǎn)，也就是對標(biāo)志位為3節(jié)點(diǎn)中數(shù)據(jù)按完全服務(wù)規(guī)則進(jìn)行傳輸(此時(shí)在圖中反映為c3不為 零）。至此，系統(tǒng)的第Ξ個周期結(jié)束。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于三類服務(wù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議輪詢控制方法及系統(tǒng)，其特征在于輪 詢控制方法是將系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)按服務(wù)規(guī)則分為門限服務(wù)、限定(k=l)服務(wù)和完全服務(wù)三類， 分別對不同類的節(jié)點(diǎn)之間通過對輪詢幀的判斷依次有序的進(jìn)行數(shù)據(jù)分組的傳輸，并且使得 不同類節(jié)點(diǎn)的信息分組數(shù)在傳輸信息時(shí)都能分別按不同的服務(wù)規(guī)則進(jìn)行服務(wù)，實(shí)現(xiàn)在實(shí)際 應(yīng)用中，通過一種簡單的方式區(qū)分不同站點(diǎn)或不同業(yè)務(wù)信息提供服務(wù)質(zhì)量QoS保障，具體包 括如下步驟： (1) 網(wǎng)絡(luò)初始化:將系統(tǒng)中三種類型的節(jié)點(diǎn)分別設(shè)置以不同的標(biāo)志位區(qū)分，同時(shí)每類節(jié) 點(diǎn)的一個循環(huán)工作周期都包括偵聽時(shí)段、發(fā)送時(shí)段和睡眠時(shí)段； (2) 判斷節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志位:對不同標(biāo)志位的不同節(jié)點(diǎn)分別按門限服務(wù)、限定(k=l)服務(wù)和 完全服務(wù)三種不同的服務(wù)規(guī)則傳輸信息； (3) 轉(zhuǎn)向查詢下一類節(jié)點(diǎn)：在其中一類節(jié)點(diǎn)的信息傳輸完成后便要修改輪詢幀轉(zhuǎn)向查 詢下一類節(jié)點(diǎn)，繼續(xù)采集信息后重復(fù)進(jìn)行標(biāo)志位的再判斷，繼而進(jìn)入所要進(jìn)行查詢的節(jié)點(diǎn)； 若不再繼續(xù)采集信息，則結(jié)束工作。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于三類服務(wù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議輪詢控制方法 及系統(tǒng)，其特征在于在按門限服務(wù)輪詢規(guī)則傳遞信息時(shí)段:偵聽信道，根據(jù)是否收到輪詢幀 來判斷節(jié)點(diǎn)是否進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送;若無輪詢幀收到，則節(jié)點(diǎn)睡眠，睡眠時(shí)間為period;若有輪 詢幀收到，則進(jìn)而判斷該節(jié)點(diǎn)是否有數(shù)據(jù)發(fā)送，即節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息分組數(shù)是否為零;若該節(jié)點(diǎn)內(nèi) 信息分組數(shù)不為零，則對該節(jié)點(diǎn)內(nèi)的信息分組數(shù)按門限服務(wù)規(guī)則進(jìn)行發(fā)送，發(fā)送完成后，節(jié) 點(diǎn)進(jìn)入睡眠，睡眠時(shí)間為period;若該節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息分組數(shù)為零，則節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠，睡眠時(shí)間 為period; 其門限服務(wù)輪詢系統(tǒng)的服務(wù)規(guī)則為： 獲得發(fā)送權(quán)的站點(diǎn)只發(fā)送完服務(wù)間隔時(shí)間內(nèi)到達(dá)的信息分組數(shù)，對于發(fā)送期間到達(dá)的 信息分組數(shù)則不再發(fā)送，轉(zhuǎn)入下一次發(fā)送。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三類服務(wù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議輪詢控制方法及系 統(tǒng)，其特征在于在按限定k=l服務(wù)規(guī)則傳遞信息時(shí)段:偵聽信道，根據(jù)是否收到輪詢幀來判 斷節(jié)點(diǎn)是否進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送;若無輪詢幀收到，則節(jié)點(diǎn)睡眠，睡眠時(shí)間為period;若有輪詢幀 收到，則進(jìn)而判斷該節(jié)點(diǎn)是否有數(shù)據(jù)發(fā)送，即節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息分組數(shù)是否為零。若該節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息 分組數(shù)不為零，則對該節(jié)點(diǎn)內(nèi)的信息分組數(shù)按限定k= 1服務(wù)規(guī)則進(jìn)行發(fā)送，發(fā)送完成后，節(jié) 點(diǎn)進(jìn)入睡眠，睡眠時(shí)間為period;若該節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息分組數(shù)為零，則節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠，睡眠時(shí)間 為period; 其限定(k=l)服務(wù)輪詢系統(tǒng)的服務(wù)規(guī)則為： 服務(wù)器按照規(guī)則依次對每個非空隊(duì)列中的1個信息分組進(jìn)行服務(wù)，且每次至多服務(wù)一 個信息分組。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于三類服務(wù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議輪詢控制方法 及系統(tǒng)，其特征在于在按完全服務(wù)規(guī)則傳遞信息時(shí)段:偵聽信道，根據(jù)是否收到輪詢幀來判 斷節(jié)點(diǎn)是否進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送;若無輪詢幀收到，則節(jié)點(diǎn)睡眠，睡眠時(shí)間為period;若有輪詢幀 收到，則進(jìn)而判斷該節(jié)點(diǎn)是否有數(shù)據(jù)發(fā)送，即節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息分組數(shù)是否為零;若該節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息 分組數(shù)不為零，則對該節(jié)點(diǎn)內(nèi)的信息分組數(shù)按完全服務(wù)規(guī)則進(jìn)行發(fā)送，發(fā)送完成后，節(jié)點(diǎn)進(jìn) 入睡眠，睡眠時(shí)間為period;若該節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息分組數(shù)為零，則節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠，睡眠時(shí)間為 period。 其完全服務(wù)輪詢系統(tǒng)的服務(wù)規(guī)則為： 獲得發(fā)送權(quán)的站點(diǎn)發(fā)送完站點(diǎn)內(nèi)的全部信息分組數(shù)，既包括開始服務(wù)之前到達(dá)的信息 分組，同時(shí)又包括服務(wù)期間到達(dá)的信息分組。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于三類服務(wù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議輪詢控制方法 及系統(tǒng)，其特征在于在步驟1中 偵聽時(shí)段的具體方法為:節(jié)點(diǎn)進(jìn)入偵聽時(shí)段后，設(shè)置并啟動對應(yīng)偵聽時(shí)段時(shí)間的計(jì)時(shí) 器T2,激活處于偵聽狀態(tài)。 發(fā)送時(shí)段的具體方法為:若節(jié)點(diǎn)有數(shù)據(jù)需要發(fā)送，則在時(shí)間窗隨機(jī)產(chǎn)生一個退避時(shí)間， 節(jié)點(diǎn)對信道偵聽一個退避時(shí)間；偵聽結(jié)束后，若節(jié)點(diǎn)偵聽到自己對應(yīng)的標(biāo)志位，則對該節(jié)點(diǎn) 以相應(yīng)服務(wù)規(guī)則進(jìn)行信息分組的數(shù)據(jù)發(fā)送，數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束后節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠狀態(tài)； 若節(jié)點(diǎn)沒有數(shù)據(jù)需要發(fā)送，則節(jié)點(diǎn)立即切換進(jìn)入睡眠狀態(tài)，發(fā)送時(shí)段結(jié)束； 睡眠節(jié)點(diǎn)：設(shè)置其在進(jìn)入睡眠時(shí)段后的睡眠延時(shí)時(shí)間為:Tdelay = peri〇d，即每次在進(jìn) 入睡眠時(shí)間之后，節(jié)點(diǎn)在延遲一個系統(tǒng)服務(wù)周期時(shí)間period后進(jìn)入偵聽狀態(tài)，若偵聽到輪 詢信息則節(jié)點(diǎn)進(jìn)入服務(wù)狀態(tài);若沒有偵聽到輪詢信息或信息無法識別，則將節(jié)點(diǎn)設(shè)置為睡 眠節(jié)點(diǎn)，然后節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠狀態(tài)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三類服務(wù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議輪詢控制方法及系 統(tǒng)，其特征在于在步驟2中判斷節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志位判斷環(huán)節(jié)，判斷選擇當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的服務(wù)規(guī)則，然 后按相應(yīng)的服務(wù)規(guī)則進(jìn)行信息傳輸； 在步驟2中所述網(wǎng)絡(luò)初始化具體為:在網(wǎng)絡(luò)初始化時(shí)段:系統(tǒng)首節(jié)點(diǎn)發(fā)廣播信息建立輪 詢表:每次系統(tǒng)首節(jié)點(diǎn)發(fā)廣播信息，通過各成員節(jié)點(diǎn)的反饋來建立輪詢表。設(shè)置各類節(jié)點(diǎn)的 輪詢標(biāo)志位，設(shè)置節(jié)點(diǎn)的周期睡眠時(shí)間。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三類服務(wù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議輪詢控制方法及系 統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)中數(shù)據(jù)的選擇分類方法為:在輪詢系統(tǒng)的三類服務(wù)中，完全服 務(wù)最能滿足數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性和可靠性需求，門限服務(wù)次之，限定(k=l)服務(wù)對數(shù)據(jù)傳輸時(shí) 延最大，傳輸?shù)男畔⒘恳沧钚?，故可將完全服?wù)視為具有最高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)類型， 次之為門限服務(wù)，限定(k=l)服務(wù)的優(yōu)先級最低。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三類服務(wù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議輪詢控制方法及系 統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)用于網(wǎng)絡(luò)初始化，將系統(tǒng)中三種類型的節(jié)點(diǎn)分別設(shè)置以不同的標(biāo)志位 區(qū)分，同時(shí)每類節(jié)點(diǎn)的一個循環(huán)工作周期都包括偵聽時(shí)段、發(fā)送時(shí)段和睡眠時(shí)段的模塊； 系統(tǒng)用于判斷節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志位選擇相應(yīng)服務(wù)規(guī)則進(jìn)行信息傳輸?shù)哪K； 系統(tǒng)用于發(fā)送按門限服務(wù)規(guī)則進(jìn)行服務(wù)的信息分組數(shù)的數(shù)據(jù)處理模塊； 系統(tǒng)用于發(fā)送按限定(k=l)服務(wù)規(guī)則進(jìn)行服務(wù)的信息分組數(shù)的數(shù)據(jù)處理模塊； 系統(tǒng)用于發(fā)送按完全服務(wù)規(guī)則進(jìn)行服務(wù)的信息分組數(shù)的數(shù)據(jù)處理模塊； 系統(tǒng)用于轉(zhuǎn)向查詢下一節(jié)點(diǎn)并判斷是否繼續(xù)采集信息的模塊。
【文檔編號】H04W74/06GK106060955SQ201610325366
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月17日
【發(fā)明人】楊志軍
【申請人】楊志軍