[发明专利]线型无线传感器网络汇聚方法

权利要求书

1.一种线型占空比无线传感器网络汇聚方法，线型网络中，假设除BS外全网有N个节点，N≥1，距离BS最近的节点为节点1，距离BS第二近的节点为节点2，依此类推，其特征在于：网络汇聚过程包含时隙分配与汇聚调度两个阶段，具体汇聚过程包括： 

步骤1：时隙分配阶段，对网络进行时隙分配，时隙均具有固定的长度，首先依据占空比的需求设置初始化工作周期T_init并赋给BS，T_init为3的倍数，然后给网络内除BS外的所有节点分配工作时隙，任意三个连续的节点工作时隙各不相同，时隙分配完毕，除BS外网络中所有节点进入初始模式，除BS外所有节点仅在被分配的工作时隙内处于工作状态，其余时隙均处于睡眠状态； 

步骤2：汇聚调度阶段，除BS外任意节点在任意时刻得到一个报文，此节点将等待其下一跳节点的工作时隙将该报文转发给下一跳节点，之后，该节点若处于初始模式，则切换到工作模式，并设置一个定时器，工作模式相对于初始模式具有新的工作周期T_work与新的节点工作时隙，该节点若处于工作模式，则维持工作模式，重新设定定时器；网络内所有节点均按照上述步骤执行，直至网络内所有采集到数据的节点内数据均汇聚至BS，完成一次汇聚，当线型占空比无线传感器网络需要进行汇聚时，汇聚过程均同上。 

2.根据权利要求1所述的线型占空比无线传感器网络汇聚方法，其特征在于：步骤1中所述给网络内除BS外的所有节点分配工作时隙的过程包括： 

1.a、由BS节点广播一个时隙分配报文，此报文内包含一个工作时隙域，工作时隙域初始化值V在1～T_init之间任意选择； 

1.b、节点1接收到来自BS的广播报文，选择广播报文中的V值作为其工作时隙，之后广播报文中V值自减1，由节点1继续广播此报文，这一过程被称为广播报文的接续转发，其中若广播报文中的V值自减后为0，则V值被赋值为T_init，被赋值为T_init的节点继续广播此报文； 

1.c、线型网络中，节点2～节点N依次收到来自其上一跳节点广播报文，执行对广播报文的接续转发过程，继续广播此广播报文，直至网络中所有节点时隙分配完毕。 

3.根据权利要求2所述的线型占空比无线传感器网络汇聚方法，其特征在于：步骤2中所述对任意节点进行汇聚调度特征在于： 

2.a、除BS外对于任意节点i(N≥i≥1)设其初始模式工作时隙为τ_i(T_init≥τ_i≥1)，汇聚开始后，在任意时刻得到一个报文，节点i将在距离该时刻最近的下一跳节点i-1的工作时隙转发该报文至节点i-1，并且切换初始模式为工作模式，工作模式下新的周期T_work为3，单位为时隙，新的节点工作时隙为((τ_i-1)mod3)+1； 

2.b、节点i进入工作模式伊始设置一个定时器，如果在定时结束前节点内不再有待发报文，恢复初始模式，若在定时结束前得到新的数据报文则重新设定定时器，所有定时器定时时长一致。 

4.根据权利要求3所述的线型占空比无线传感器网络汇聚方法，其特征在于：步骤2中汇聚调度过程中节点1的调度特征在于：对于节点1，当其处于工作模式时，由于节点监听信道时长均很短，可以忽略不计，所以节点1在其工作时隙首先监听节点2是否有报文发送，若有则完成一个报文的接收，若没有且节点1内有待发报文，则节点1利用此时隙向BS发送一个报文。

5.一种线型非占空比无线传感器网络汇聚方法，线型网络中，假设除BS外全网有N个节点，N≥1，BS为节点0，距离BS最近的节点为节点1，距离BS第二近的节点为节点2，依此类推，其特征在于：网络汇聚过程包括有如下步骤： 

步骤一、在汇聚起始时隙τ内，τ≥1，从节点i到节点N依次搜索，i＝1； 

步骤二、若节点i，1≤i≤N，有待发报文，则调度节点i向其下一跳节点i-1传输一个报文，将i+3赋给i，若节点i内没有待发报文，则i+1赋给i； 

步骤三、判断i是否小于N，若小于等于N则执行步骤2否则进入下一调度时隙； 

步骤四、每个调度时隙内，进行与起始时隙τ内相同的节点搜索与调度，直至汇聚完成。