[发明专利]一种基于媒体访问控制层驱动的网络时隙分配方法

权利要求书

1.一种基于媒体访问控制层驱动的网络时隙分配方法，其特征在于：所述网络包括集中式网络和分布式网络；所述集中式网络包括作为网络中心用以组建整个网络的汇聚节点和地位平等的普通节点，所述普通节点只与汇聚节点进行信息的双向传输；所述分布式网络包括地位平等的普通节点，所述普通节点间进行信息的双向传输；所述每个普通节点或汇聚节点包括长度为t的时间帧，每个时间帧包括均匀分布的u个时隙；

所述网络时隙分配方法的步骤为：

步骤1.1：所述集中式网络中，将汇聚节点的时间帧的第一个时隙作为广播竞争时隙，时间帧的第二个时隙作为广播时隙，汇聚节点的其余时隙均作为用于接收来自其他节点的信息的接收时隙，在广播竞争时隙中，汇聚节点与普通节点进行竞争，赢得竞争的节点将在当前时间帧的广播时隙进行广播；所述分布式网络中，每个普通节点的时间帧的第一个时隙作为广播竞争时隙，将时间帧的第二个时隙作为广播时隙，在广播竞争时隙中，普通节点进行竞争，赢得竞争的普通节点将在所述广播时隙进行广播；

步骤1.2：所述集中式网络和分布式网络中，每个普通节点分配n个用于实现接收时隙和发送时隙之间的转换的驱动时隙；其中普通节点拥有唯一编号nID，普通节点的驱动时隙通过计算普通节点的nID和时间帧长度t的哈希值确定，可以得到每个普通节点的初始的驱动时隙编号SlotNum₀＝hash(nID+t)；

步骤1.3：通过SlotNum₀计算每个普通节点剩下的n-1个驱动时隙编号其中，i＝1,2,…,n-1，j是决定驱动时隙的位置的相应系数，j＝1,2,…,n，SlotNum_i为各驱动时隙的编号，范围在2到u之间；SlotNum_i越大，驱动时隙编号越靠后；

步骤1.4：分配完驱动时隙后，所述集中式网络和分布式网络中的每个普通节点中，除了驱动时隙外的其余时隙均初始化为睡眠时隙，普通节点在睡眠时隙中进入睡眠状态，不进行信道的监听；

步骤1.5：在集中式网络中，当任一普通节点有消息需要进行发送时，普通节点的驱动时隙设置为发送时隙，将收集的数据发送给汇聚节点，而在无信息需要发送的情况下，将驱动时隙设置为接收时隙，接收来自汇聚节点的信息；在分布式网络中，当任一普通节点有消息需要进行发送时，此普通节点为发送节点，根据目标节点的nID号和时间帧长度t进行目标节点的驱动时隙计算，得到目标节点的驱动时隙后，将发送节点的相应的睡眠时隙设置为发送时隙进行信息发送；

步骤1.6：当目标节点接受到相应的信息后，回复确认字符ACK，发送节点接收到该信号后结束信息发送，如果没有收到，则发送节点在下一个驱动时隙内按概率P进行重发。

2.根据权利要求1所述的一种基于媒体访问控制层驱动的网络时隙分配方法，其特征在于：在集中式网络中，当普通节点发送信息到汇聚节点时，每个节点在自己的驱动时隙进行数据发送，当出现两个或者两个以上普通节点的驱动时隙在同一位置时，普通节点之间进行竞争后发送数据。

3.根据权利要求2所述的一种基于媒体访问控制层驱动的网络时隙分配方法，其特征在于：在集中式网络中，普通节点之间进行竞争后向汇聚节点发送数据，没有收到汇聚节点的确认字符ACK的普通节点在下个驱动时隙按概率P进行重发。

4.根据权利要求1所述的一种基于媒体访问控制层驱动的网络时隙分配方法，其特征在于：在集中式网络中，当汇聚节点出现连续三个时隙未接收到任何信息时，将下一时隙更改为空闲广播时隙，发送空闲信号给周围的普通节点，有需要发送信息的普通节点在收到信号后，在接下去的时隙中可以向汇聚节点发送消息。

5.根据权利要求1所述的一种基于媒体访问控制层驱动的网络时隙分配方法，其特征在于：在分布式网络中，当驱动时隙相同的目标节点的个数大于1时，不影响信息的传输，当发送时隙相同的发送节点的个数大于1时，发送节点间进行竞争，没有收到目标节点的确认字符ACK的发送节点在下个驱动时隙按概率P进行重发。

6.根据权利要求1所述的一种基于媒体访问控制层驱动的网络时隙分配方法，其特征在于：P取值为50％～90％。