[发明专利]适用于无线链状拓扑网络的顺序休眠唤醒方法

说明书

本发明提供一种适用于无线链状拓扑网络的顺序休眠唤醒方法，全网节点按照链状拓扑顺序休眠，顺序唤醒，每个节点与其邻居节点的休眠、唤醒时间相差一跳空口单向传输时延。因此可以最大限度地缩短在无线多跳环境下实时业务的首包时延。在不影响宽带业务实时性的要求下对整网节点进行周期性休眠，以节约系统功耗，而在有业务时，可以快速唤醒链路。

技术领域

本发明涉及一种适用于无线链状拓扑通信网络的链路顺序休眠及唤醒方案，可用于无线链状拓扑的多跳网络，属于无线通信领域。

背景技术

无线链状通信系统适用于通信区域呈链状或带状拓扑的应用场景，它有快速灵活组网、链状拓扑等特点，在诸如边防、海防、森林保护、高压线缆及输油管道监控等需要链状覆盖的应用场景中有着独特的优势，但是在以上应用场景中，地理位置偏远，工作环境恶劣，往往无法定期有效地补充能量。降低能耗是一个很重要的的问题，低功耗设计至关重要。在传统的低功耗休眠设计中，全网的节点处于异步休眠状态，这很大程度上恶化了业务的时延，导致很多宽带实时性业务无法顺利完成。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种适用于无线链状拓扑网络的顺序休眠唤醒方法，使全网节点按拓扑顺序休眠，在有业务时，可以快速唤醒，与异步休眠相比减少了链路唤醒所需要的时间，既保证了节点的低功耗性能又保证了唤醒全网节点的低延时。本发明采用的技术方案是：

在本发明中，节点的休眠周期包括休眠阶段和唤醒阶段两部分，节点只有在处于唤醒阶段期间才能接收业务包。节点有四种状态：工作状态、休眠状态（节点在休眠阶段处于休眠状态）、侦听状态及自休眠状态。其中自休眠状态标志了链路中有节点异常的情形，处在自休眠状态的节点会周期性的休眠和唤醒直到链路恢复正常。

（一）、节点休眠方法：

初始时所有节点都处于侦听状态，所有节点异步。为了保证业务时延小，使节点能够快速被唤醒并开始业务传输，需要让节点在无业务时按链路拓扑顺序休眠。

链路根节点（位于链路中的第一个）在侦听状态期间，根据一定的触发机制发起顺序休眠流程，该机制可以是根节点在业务传输完成后主动发起休眠流程，发出休眠指令，也可以是根节点被动接收综合管理平台（PC端的监控系统，和根节点相连）的休眠指令然后发出。下面以根节点主动发起休眠进行描述，首先，由根节点向其前向（根节点往普通节点方向）节点周期性发送携带休眠包的休眠指令，休眠包中携带休眠时长(固定值)、侦听时长、进入休眠时刻、源节点号、休眠包目的地址（广播包地址，即每个节点收到休眠包都要休眠）等参数，前向节点收到休眠指令时根据休眠包中参数设定本节点进入休眠的时刻，即休眠包中的后向节点进入休眠时刻加上相邻节点单向传输时延（此处的相邻节点指收到休眠包的本节点与其后向节点）、休眠时长、侦听时长，然后回复根节点ACK包（应答包），休眠包的ACK包中包含本节点对应的源节点号、目的节点号、前向节点的异常情况，如果根节点没有收到前向节点针对休眠包的ACK包，则标志前向节点异常。最后，与根节点相邻的本节点在收到休眠包后继续往下一个前向节点发休眠包，直到链路中所有节点成功收到休眠指令。采用这种策略，可以使链路中的所有节点在时钟频率偏移不大的情况下按照拓扑顺序进入休眠。

（二）、节点前向唤醒方法：

当有业务发起时，在业务数据传输前，需要唤醒源业务节点到目的业务节点之间的链路，唤醒过程有前向唤醒和后向唤醒两种。