[发明专利]支持应急响应的传感器网络动态轮询介质访问控制方法

摘要

本发明公开一种支持应急响应的传感器网络动态轮询介质访问控制方法，主要解决现有轮询方式接入时延大、带宽利用率低和系统开销大的问题，其实现步骤包括：(1)汇聚节点对工作节点列表进行轮询，先发送下行链路数据，再发送上行链路数据，并捎带发送确认帧，为工作节点动态分配数据包大小和带宽，控制其使用上行链路的时间；(2)汇聚节点通过短帧发送/短帧响应的方式对空闲节点列表轮询；(3)汇聚节点在进行工作节点列表和空闲节点列表的轮询过程中，对突发事件进行抢占式调度。本发明具有系统开销小，时延低，带宽利用率高，并支持突发事件应急响应的优点，适用于对带宽和时延要求较高的无线传感器网络信道接入。

主权项

一种支持应急响应的无线传感器网络动态轮询介质访问控制方法，包括：1)对工作节点列表轮询步骤1a)汇聚节点按照工作节点列表依次发送Poll短轮询帧，并根据工作节点业务类型动态控制工作节点数据包大小和个数，以控制工作节点对上行链路的使用时间，提高网络带宽利用率；1b)当轮询到某个工作节点时，若上行链路和下行链路都有数据需要发送，则汇聚节点在发送Poll短轮询帧后，首先向被轮询节点发送下行链路的数据，再由工作节点向汇聚节点发送上行链路数据，并捎带发送确认帧，以减少节点射频切换次数，降低系统开销；1c)当轮询到某个工作节点时，如果汇聚节点接收到突发事件广播帧，执行步骤3进行抢占式调度，否则轮询下一个工作节点；2)对空闲节点列表轮询步骤2a)汇聚节点对空闲节点列表依次发送Poll短轮询帧，查询节点在下一时刻是否有数据需要发送，若空闲节点没有数据需要发送，则发送No Data短响应帧；若有数据需要发送，则空闲节点向汇聚节点发送Have Data短响应帧；2b)若汇聚节点收到Have Data短响应帧，则将该空闲节点从空闲列表中删除并将其添加到工作列表中，使空闲节点成为工作节点，该工作节点按照步骤1)在下一个对工作节点列表轮询的过程中发送和接收数据；2c)当轮询到某个空闲节点时，如果汇聚节点接收到突发事件广播帧，执行步骤3进行抢占式调度，否则轮询下一个空闲节点；3)对突发事件节点进行抢占式调度：3a)汇聚节点将突发事件按照“最后完成时限”分为不同接入优先级，建立一个按照突发事件“最后完成时限”排序的主队列，并依次处理主队列突发事件；3b)当汇聚节点处理主队列突发事件时，若产生新的突发事件，则将其放入辅助队列，辅助队列按照与主队列相同的方式对节点进行排序，直到主队列中的突发事件处理完后，处理辅助队列中的突发事件；同样，当汇聚节点处理辅助队列突发事件时，若再有新突发事件发生，则将其放入主队列，直到辅助队列中的突发事件处理完后，处理主队列中的突发事件，以避免后发生的突发事件因“最后完成时限”比先发生的突发事件早，而抢先被处理的“插队”现象。