[发明专利]一种无线嵌入式网络中分布式随机握手方法及其系统

说明书

本发明公开了一种无线嵌入式网络中分布式随机握手方法及其系统，所述方法包括：步骤1、在第t个时隙内，检测终端设备所有可接入信道形成所述终端设备可接入信道集合；步骤2、根据所述终端设备可接入信道集合中每个信道的历史可利用率、顺序排列每个信道形成终端设备可接入信道顺序排列集合；步骤3、为所述终端设备可接入信道顺序排列集合中的每个信道分配接入选择概率；步骤4、根据接入选择概率选择所述终端设备可接入信道顺序排列集合中的每个信道尝试握手，直到握手成功，否则返回步骤1、且使t＝t+1。本发明提供的技术方案，能有效地使通信终端在无线信道动态变化环境导致可接入通道动态变化时、实现设备间握手进而实现顺畅有效通信。

技术领域

本发明涉及无线嵌入式网络通信技术领域，尤其涉及的是一种无线嵌入式网络中分布式随机握手方法及其系统。

背景技术

嵌入式系统(Embedded System)是一种以微控制单元为核心的具有特定功能的计算机系统。随着物联网的普及与发展，嵌入式系统被广泛地应用于工业控制、电子商务、信息家电等领域，并且对嵌入式终端设备之间的无线通信的要求越来越高，因此，无线嵌入式网络(Wireless Embedded Networks,WENs)的通信技术的研究是该领域研究的重要课题之一。

无线嵌入式网络由嵌入式终端设备(Embedded Terminal Device,ETD)组成，通过无线通信的技术，终端设备通过接入由可用频谱分解成的无线信道实现通信，无线通信对无线嵌入式网络的正常运行起到关键作用。在通信过程中，嵌入式终端设备感知频谱的可利用状态，通过跳频(Channel Hopping,CH)技术接入某一可接入无线信道，从而与其他接入相同信道的嵌入式终端设备进行通信，我们将嵌入式终端设备通过跳频技术接入同一信道称为握手。只有通过握手，嵌入式终端设备之间才能建立相应的通信链路，进而实现通信。因此，其中的握手方法更是重中之重，研究无线嵌入式网络中的握手问题对提高无线嵌入式网络的效能具有重要的现实意义。

根据网络结构的不同，无线嵌入式网络中的握手方法可分为集中式和分布式两类。集中式握手方法大多需要通过一个提前配置好的中央控制器，辅以一个控制信道来实现无线通信设备之间的握手，但是，无线嵌入式网络的动态变化的特性使得集中式握手方法难以实现。

不同于集中式握手方法，分布式握手方法不采用任何中央控制器辅助握手，从而避免了单点故障以及在控制信道上的拥堵。然而，目前大多数对无线嵌入式网络握手问题的研究只考虑可接入信道处于稳定状态的情况，而实际情况是ETD的可接入信道会随时间和地点的变化而变化，无线信道环境具有动态变化的特性，例如，由于附近设备对信道的占用所形成的干扰，使得一些原本可接入的信道变得不能使用，从而影响设备间通信。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种无线嵌入式网络中分布式随机握手方法及其系统，旨在解决无线嵌入式网络中分布式可接入信道动态变化影响设备间通信的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种无线嵌入式网络中分布式随机握手方法，包括以下步骤：

步骤1、在第t个时隙内，检测终端设备所有可接入信道形成所述终端设备可接入信道集合；

步骤2、根据所述终端设备可接入信道集合中每个信道的历史可利用率、顺序排列每个信道形成终端设备可接入信道顺序排列集合；

步骤3、为所述终端设备可接入信道顺序排列集合中的每个信道分配接入选择概率；

步骤4、根据接入选择概率选择所述终端设备可接入信道顺序排列集合中的每个信道尝试握手，直到握手成功，否则返回步骤1、且使t＝t+1。

所述的无线嵌入式网络中分布式随机握手方法，其中，所述的步骤1包括：