[发明专利]用于无线传感器网络的高信道利用率H-MAC协议的实现方法

权利要求书

1.用于无线传感器网络的高信道利用率H-MAC协议的实现方法，其特征在于：所述H-MAC协议将节点持续发送短前导的最长时间T_sl作为一个时间区间，并将其分割成不断循环的前导部分和预约部分；

所述前导部分包括侦听时隙T_cs、竞争时隙T_co和前导发送时隙T_pr，所述侦听时隙T_cs为用于节点侦听载波，以确认信道是否空闲所需的时间，竞争时隙T_co为节点随机退避竞争信道所需的时间，前导发送时隙T_pr为节点用来发送短前导所需的时间；

所述预约部分包括侦听时隙T_cs和提前ACK发送时隙T_ac，所述提前ACK发送时隙T_ac为节点用来发送ACK所需的时间；

所述的H-MAC协议采用随机退避机制与低功耗侦听技术(LPL)相结合的新的信道竞争机制、随机唤醒机制和唤醒时刻预测机制；所述的随机唤醒机制为节点以自己的ID作为随机数种子(seed)，并使用如下所示的公式生成对应的唤醒时刻序列W(t)：

R(t)=rand(seed),R(t)∈[0,1]，W(t)= T_sl*(t-1)+ T_sl*R(t),

其中t为序列的项数，在每次随机唤醒后增加1,节点在初始化完成后，根据W(t)记录的唤醒时刻进行随机唤醒。

2.根据权利要求1所述的用于无线传感器网络的高信道利用率H-MAC协议的实现方法，其特征在于：所述的前导部分为需要发送数据的节点经过竞争发送包含目的节点信息的短前导所需要的时间，预约部分为节点侦听到目的节点为自己的短前导时，回复包含自身节点信息的提前ACK消息所需要的时间。

3.根据权利要求1所述的用于无线传感器网络的高信道利用率H-MAC协议的实现方法，其特征在于：不需要发送数据的节点不需要执行前导部分，在唤醒后进行信道侦听。

4.根据权利要求1所述的用于无线传感器网络的高信道利用率H-MAC协议的实现方法，其特征在于：所述的新的信道竞争机制为节点结合随机退避机制与低功耗侦听技术(LPL)进行信道竞争。

5.根据权利要求1所述的用于无线传感器网络的高信道利用率H-MAC协议的实现方法，其特征在于：所述的节点发送连续短前导竞争信道，在没有接收到其他节点的短前导之前，不需要进行随机退避，在接收到其他短前导后，对预约部分进行调整，暂时实现与其他节点同时进入前导时隙进行信道竞争，即前导部分和预约部分的时间可变。

6.根据权利要求1所述的用于无线传感器网络的高信道利用率H-MAC协议的实现方法，其特征在于：所述的唤醒时刻预测机制为节点利用邻居列表预测对应的目的节点的唤醒时刻。