[发明专利]一种无线传感器网络MAC层的数据传输方法

权利要求书

1.一种无线传感器网络MAC层的数据传输方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、传感器网络中的每个路由节点周期性广播信标帧至信道；

S2、以所述每个路由节点为上一级父节点的若干子节点获取待传输的数据，并侦听子节点所属父节点的信标帧信息，所述子节点获取所述信标帧信息后发送子节点的前导帧至所述父节点；

S3、所述父节点接收所述前导帧，根据前导帧信息选择传输所述数据的传输模式，并以广播的方式通知所述父节点下属的子节点；

S4、所述子节点根据父节点指定的传输模式将所述数据发送至所述父节点；

S5、所述父节点接收所述数据，并将所述数据按预先路由规划传输至汇聚节点；

所述S3中的所述父节点接收所述前导帧，根据前导帧信息选择传输所述数据的传输模式包括：

S31、所述父节点接收所述前导帧，并根据前导帧信息解析出子节点需要发送的数据信息；

S32、所述父节点根据所述数据信息判断无线传感器网络的负载状况；其中，所述负载状况包括轻负载以及重负载；

S33、所述父节点根据所述负载状况选择传输所述数据的传输模式；

所述S33中的所述父节点根据所述负载状况选择传输所述数据的传输模式包括：

若所述负载状况为轻负载，则采用竞争模式传输所述数据；

若所述负载状况为重负载，则采用非竞争模式传输所述数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用竞争模式传输所述数据包括：

采用载波监听多路访问CSMA方式传输所述数据；

所述采用非竞争模式传输所述数据包括：

采用时分复用TDMA方式传输所述数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S4中的所述子节点根据父节点指定的传输模式将所述数据发送至所述父节点包括：

所述子节点将所述数据分割封装为多个数据帧；

所述子节点根据父节点指定的传输模式将所述多个数据帧发送至所述父节点。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述数据帧包括帧头、介质访问控制MAC负载数据以及帧尾；

其中，所述帧头包括帧控制信息、帧序列号以及地址信息；

所述MAC负载数据包括队列指示器以及数据单元；

所述帧尾采用16位循环冗余校验CRC校验码序列。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S4中的所述子节点根据父节点指定的传输模式将所述数据发送至所述父节点还包括：

所述子节点根据父节点指定的传输模式将所述数据发送至所述父节点，数据传输完毕后，所述子节点关闭天线进入休眠阶段。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S5中的所述父节点接收所述数据，并将所述数据按预先路由规划传输至汇聚节点包括：

所述父节点接收所述数据，并将所述数据按预先路由规划传输至汇聚节点，数据传输完毕后，所述父节点关闭天线进入休眠阶段，并以预设时间间隔周期性广播信标帧至信道。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述子节点为非全功能节点，具有数据采集和数据传输功能，所述汇聚节点以及路由节点为全功能节点，具有数据传输、集中计算和控制管理功能。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述汇聚节点、路由节点以及若干子节点构成树形网络拓扑结构。