[发明专利]信道共享网络随机种子产生的方法和发生器

说明书

技术领域

本发明属涉及一种通信网络技术领域，具体涉及一种以集成电路方式制作的用于信道共享网络的随机种子产生的方法及发生器。

背景技术

冲突避免算法是无线传感器网络、无线自组织网络、电力载波网络、总线网络等信道共享网络的核心技术之一。为冲突避免算法提供合适的随机种子是提高信道共享效率和冲突避免效率的关键。

国内已公开的随机数种子获取方法有以下几种：一种是由网络节点软件编程写入固定数据作为随机种子，网络中所有节点的随机种子完全相同，这样会降低冲突避免效率；另一种是采用随机数发生器产生的种子，这样网络中所有节点的随机种子相差甚远，网络节点间随机种子相关性差，这样会降低信道共享效率。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种既不完全相同又具有相关性网络节点随机数发生器。

为达到上述目的，本发明一种信道共享网络随机种子产生的方法为：用计数器计算在一个数据帧的长度内时钟发生器所产生脉冲的个数，其中，时钟发生器为一个频率等于数据信号频率2倍或2以上整数倍的时钟发生器。

进一步地，上述的方法具体为：

1)用可重触发单稳态触发器接收数据信号，并在其触发下产生脉冲宽度为数据帧长度的暂态高电平脉冲并输出；

2)用时钟发生器产生一个频率等于数据信号频率2倍或2以上整数倍的时钟信号，为计数器提供计数时钟；

3)计数器在数据帧长度周期内对时钟发生器的时钟进行计数，结果为该节点的随机种子。

为达到上述发明目的，本发明信道共享网络随机种子发生器，包括可重触发单稳态触发器，单稳态触发器，时钟发生器和计数器；

可重触发单稳态触发器用于在接收数据信号的触发下产生脉冲宽度为数据帧长度的暂态高电平脉冲，并输出至计数器和单稳态触发器；

单稳态触发器，在可重触发单稳态触发器输出的暂态高电平脉冲上升沿的触发下产生暂态低电平脉冲，并输出至计数器的清零端，用于计数器清零；

时钟发生器用于产生一个频率等于数据信号频率2倍或2以上整数倍的时钟信号，为计数器提供计数时钟；

计数器对时钟发生器的时钟进行计数，计数器的清零受单稳态触发器输出结果控制、计数器的启动和停止受可重复单稳态触发器输出结果控制，可重触发单稳态触发器输出高电平使计数器计数、输出低电平使计数器保持，计数器的保持值即为该节点的随机种子。

其中，上述的时钟发生器包括555集成电路制成。

采用上述的结构和方法后，由于节点在网络中的物理位置不同和节点的存在硬件差异，因此对同一数据帧的测量所得结果不会完全相同，即网络各节点的随机种子不会完全相同；又因为网络所有节点对同一帧数据进行宽度测量，结果具有相关性。以此为随机种子的冲突避免算法的信道共享效率和冲突避免效率较高。

附图说明

图1是本发明的信道共享网络随机种子发生器构成框图。

图2是信道共享网络随机种子发生器具体电路图。

图3是各组成部分的输出波形。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明信道共享网络随机种子产生的方法及发生器作进一步的说明。

本发明一种信道共享网络随机种子产生的方法为：用计数器计算在一个数据帧的长度内时钟发生器所产生脉冲的个数，其中，时钟发生器为一个频率等于数据信号频率2倍或2以上整数倍的时钟发生器。

进一步地，上述的方法具体为：

1)用可重触发单稳态触发器接收数据信号，并在其触发下产生脉冲宽度为数据帧长度的暂态高电平脉冲并输出；

2)用时钟发生器于产生一个频率等于数据信号频率2倍或2以上整数倍的时钟信号，为计数器提供计数时钟；

3)计数器在数据帧长度周期内对时钟发生器的时钟进行计数，结果为该节点的随机种子。

上述方法中，时钟发生器所产生的频率与数据信号频率的倍数关系可以依据网络的具体情况来定，倍数越大，相关性越差，会提高冲突避免效率，但会降低信道共享效率；倍数越小，相关性越强，会提高信道共享效率，但会降低冲突避免效率；因此应结合网络的具体情况来定。

上述的方法，是基于节点在网络中的物理位置不同和节点上的硬件存在差异，因此对同一数据帧的测量所得结果不会完全相同，即网络各节点的随机种子不会完全相同；又因为网络所有节点对同一帧数据进行宽度测量，结果具有相关性。以此为随机种子的冲突避免算法的信道共享效率和冲突避免效率较高。

下面结合附图对本发明信道共享网络随机种子发生器进行说明。