[发明专利]无线传感器多跳网络链状拓扑结构的链路休眠方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线传感器多跳网络链状拓扑结构的链路休眠方法，属于无线通信领域。

技术背景

无线链状通信系统针对通信区域呈链状拓扑的带状应用场景而设计，在犹如防风阻沙林、海岸沙滩、边防周界等需要带状覆盖的应用场景下有着其独特的优势，目前有着广泛的市场需求。

当链路由于没有业务需求发生而进入休眠状态时，按照一定规则推迟链路中位于主控节点较远的节点进入休眠的周期，这样可以解决在链路中某一局部区域在短时间内频繁发生业务数据传输而频繁唤醒链路的问题。

现有的标准协议在链路休眠机制上均无法很好的解决无线多跳链状拓扑系统的链路快速唤醒的问题。

发明内容

本发明提出了一种无线传感器多跳网络链状拓扑结构的链路休眠方法，该方法适用于链路中某个节点发生业务数据传输后，在较短时间内其前后若干邻居节点包括其本身中某个节点又发生了业务数据传输而重新唤醒链路较慢的问题，能够在一定条件下达到快速唤醒的目的。

假设链路中第K个节点在业务数据传输时，处于该节点前面的所有节点都处于工作状态，该节点后的所有节点都处于周期性的休眠唤醒状态；节点固有的休眠延迟时间为T2，即节点在时间段T2内没有业务数据传输则进入周期性休眠唤醒状态；当第K个节点完成了业务数据的传输，使该节点及其前向K/i取整个节点延迟时间段T3再进入周期性休眠唤醒状态；其他节点按照正常情况进入周期性休眠唤醒状态；其中i和T3为预先设置，具体根据不同的网络情况测试得到，1<= i <=k，0<= T3<=1000*T2。

当第K个节点完成了业务数据的传输，还可以同时唤醒该节点后向K/i取整个节点。

链路的唤醒过程是由位于节点根部的中央控制节点来发起，由中央控制节点在设定时间内向第一个节点一直发送唤醒包，节点被唤醒后，会向其后的节点在设定时间内发送唤醒包，依次类推，直到发生业务数据的节点被唤醒。

发送唤醒包的时间大于节点的休眠周期，所述休眠周期是指周期性的休眠唤醒状态中一次休眠加唤醒的时间。

本发明的优点是：本发明所述方法定义出一种适用于无线多跳链状系统的链路休眠机制，该机制可以使得在链路中某一局部区域短时间内频繁发生业务数据时，能达到快速唤醒链路的目的，从而提升系统的实时性和可靠性。

附图说明

图1是链状拓扑结构示意图。

图2是链路分段示意图。

图3是休眠唤醒时隙示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施案例对本发明的技术方案进行更为详细的说明。

本发明提出了一种推迟发生业务数据的节点及其前、后向（前向指该节点到中央控制节点的方向，后向是该节点到尾节点的方向）若干邻居节点在数据传输完成时进入休眠状态的机制。当上述节点在业务数据传输完成后要进入周期性休眠唤醒状态时，适当延长其工作时间，这样若在短时间内下次发生业务数据传输的节点落在上述节点内，能够达到快速唤醒的目的。

链路中某个节点发生业务数据是由中央控制节点（一条链路上只有一个，位于链路最前端）来触发，其工作方式为半双工，链路上的所有业务数据的发起都是从中央控制节点开始的。

所述的节点本身在空闲时会进入周期性的休眠唤醒状态。其一个休眠周期包括休眠和唤醒两个部分，分别占有一定的比例，一般来说，休眠部分的占空比大于唤醒部分的占空比，这里假设休眠周期设为T。

假设链路中第K个节点（称为节点K）在业务数据传输时，此时处于该节点前面（包括该节点）的所有节点都是处于工作状态的，其后的所有节点都是处于周期性的休眠唤醒状态的。假设节点K在T1时刻完成了业务数据的传输，所有节点本身由于在一定时间段T2内没有业务数据传输而需进入周期性休眠唤醒状态。

此时，我们的休眠策略是不让所有的工作节点进入周期性休眠唤醒状态，而是让发生业务数据的节点其前向若干节点假设为K/i取整（其中1<= i <=k）个节点（可按一定比例）延迟一定时间段T3(T3范围是0<= T3<=1000*T2)再进入周期性休眠唤醒状态，同时唤醒其后的若干节点（主要考虑最近要唤醒的节点可能是其后的邻居节点）。然后其他节点按照正常情况进入周期性休眠唤醒状态。