[发明专利]一种无线体域网中基于超帧的低能耗媒体接入控制方法

权利要求书

1.一种无线体域网中基于超帧的低能耗媒体接入控制方法，其特征在于：所述控制方法采用基于星型网络拓扑和超帧结构的TDMA接入方式；所述超帧结构包含三个阶段，第一个阶段为WBAN内网数据时期，第二个阶段为个人终端同公网通信时期，第三个阶段为WBAN预留报警时期；所述个人终端为协调器。

2.根据权利要求1所述的无线体域网中基于超帧的低能耗媒体接入控制方法，其特征在于：所述超帧第一个阶段WBAN内网数据时期包含信标期和时隙期，其媒体接入控制方法包括以下步骤：

（1）布置网络结构，将采集不同数据业务的节点置于身体的相应位置，打开传感器节点的通信模块；

（2）协调器节点在网络建立时广播初始化帧，包含网络初始化信息和分配时隙长度和顺序；传感器节点收到初始化帧后按照分配顺序依次通过回复帧将本地节点属性信息发送到协调器节点中；

（3）在超帧开始时进入信标期，协调器通过计算，动态分配各传感器节点在本超帧的时隙期所占用的时隙顺序及长度，通过信标帧发送给各传感器节点；

（4）进入时隙期后，各传感器节点通过缓存判断方法，决定接收信标或者继续睡眠；若接收信标，则通过信标帧中所分配的时隙，在时隙期时，将本地采集的信息发送到协调器中。

3.根据权利要求2所述的无线体域网中基于超帧的低能耗媒体接入控制方法，其特征在于：所述协调器在信标期动态分配时隙个数的方法步骤为：

（1）协调器节点根据各传感器节点的采样率，计算各传感器节点的缓存值，和缓存中最早采样数据的时延，根据传输速率计算各节点在本超帧要求传送的时隙数；

（2）若协调器节点检测到某传感器节点有异常数据或报警信号，则将该节点标为高优先级，分配给该节点的时隙数为步骤（1）中计算所得该节点需要的时隙数；

（3）判断各普通优先级传感器节点睡眠到下个超帧传输是否满足时延和缓存的条件；若不满足，则将此类节点标记为高优先级，分配给该类节点的时隙数为上述计算所得该节点需要的时隙数；

（4）若超帧中时隙有剩余，则判断各普通优先级传感器节点中缓存数是否达到一个时隙能够发送的最大字节数；若达到，则标为次高优先级，分配给次高优先级的时隙数为该节点能够满载的时隙数，即步骤（1）中计算所得的时隙数减一。

4.根据权利要求2所述的无线体域网中基于超帧的低能耗媒体接入控制方法，其特征在于：所述协调器在信标期动态分配时隙顺序的方法为次高优先级传感器按照要求的时隙数从大到小排列在前，高优先级传感器按照采样率从大到小排列在之后。

5.根据权利要求2所述的无线体域网中基于超帧的低能耗媒体接入控制方法，其特征在于：各传感器通过缓存判断是否接收信标的方法为，传感器节点判断本地当前缓存数是否达到一个时隙能够发送的最大字节数，若达到，则打开无线通信模块，接收信标；若未达到，则继续睡眠模式。

6.根据权利要求1所述的无线体域网中基于超帧的低能耗媒体接入控制方法，其特征在于：所述超帧第三个阶段WBAN预留报警时期预留报警的判断方式为，当传感器节点处于睡眠模式，监测到异常数据信号，若当前超帧已分配时隙，则将报警信息通过数据帧发送到协调器节点；若当前超帧未分配该节点时隙，则通过预留报警时期，通过报警帧发送到协调器节点中。