[发明专利]无线传感器网络中基于数据队列长度的信道接入方法

权利要求书

1.无线传感器网络中基于数据队列长度的信道接入方法，其特征在于包括以下步骤：

1) 节点周期性地进行唤醒和睡眠调度以降低能耗，在每次唤醒后实时测量自身的数据队列长度以判断拥塞程度，令当前测量的数据队列长度为Qcur，节点数据队列的最大容量为Qmax，则测量的数据队列长度越大代表拥塞越严重；

2) 如果测量的数据队列长度0＜Qcur≤Qmax/3，表明当前有数据包堆积并发生拥塞，此时按照平缓的方式调节竞争窗口，使节点接入信道时的竞争窗口大小随着队列长度增大而线形缓慢减小，用于缓解和避免节点早期的拥塞；

3) 当测量的数据队列长度Qmax/3＜Qcur≤Qmax时，则判断节点发生严重拥塞，此时通过激进的方式调节竞争窗口大小，使得节点接入信道时的竞争窗口随着队列长度增大而快速减小，用于较快速度排除拥塞；

4) 节点在赢得信道后开始发送数据包，如果当前数据包发送失败，则当前竞争窗口复位成系统最大竞争窗口大小，结束本周期的数据发送，并在下一个周期重新尝试竞争信道和发送数据包。

2.根据权利要求1所述的无线传感器网络中基于数据队列长度的信道接入方法，特征在于所述按照平缓的方式调节竞争窗口的大小具体为：令CWmin和CWmax分别为系统最小竞争窗口大小和系统最大竞争窗口大小，CWcur本次最大竞争窗口大小，则通过下面公式计算CWcur：CWcur=CWmax-3×CWmax×Qcur/(5×Qmax)，

如果计算的CWcur≤CWmin则设置CWcur=1.5×CWmin, 如果计算的CWcur＞CWmax则设置CWcur=CWmax， 然后节点从[CWmin, CWcur]之间随机选择一个值作为本次竞争窗口大小。

3.根据权利要求1所述的无线传感器网络中基于数据队列长度的信道接入方法，其特征在于通过激进的方式调节竞争窗口大小具体为: 首先计算本次最大竞争窗口大小CWcur=6×CWmax/5-6×CWmax×Qcur/(5×Qmax)，

如果计算的CWcur≤CWmin则设置CWcur=1.2×CWmin，如果计算的CWcur＞CWmax则设置CWcur=CWmax，然后节点从[CWmin, CWcur]之间随机选择一个值作为本次竞争窗口大小。

4.根据权利要求2所述的无线传感器网络中基于数据队列长度的信道接入方法，特征在于所述系统最大竞争窗口大小CWmax为一个周期中侦听时间长度的一半，系统最小竞争窗口大小CWmin大小为一个数据包和一个确认包发送时间之和。