[发明专利]一种无线传感器网络、建立方法及通信方法

摘要

本发明公开一种根据网络结构变化、业务应用数据传输需求变化、网络管理命令变化，能自适应调整网络节点通讯调度的无线传感器网络、建立方法和通讯方法。所述的无线传感器网络，是节点分簇管理的同构分组网络结构。在链路层将可直接通信的节点组成一个簇，建立簇网络连接的拓扑结构，其中网络节点的通讯调度分为簇内节点通讯调度和簇间节点通讯调度两部分。根据此网络结构设计，设置簇网络内节点循环执行簇网络工作周期。一个簇网络工作周期分为簇网络休眠时段、簇间交换节点通讯工作时段、和簇内部节点通讯工作时段。通过网络节点自适应调整各工作时段时间、和各工作时段中簇节点的通讯时间及通讯时间宽度，达到网络最优化性能。

主权项

一种无线传感器网络，是同构分组的网络结构；在链路层将网络中能直接相互连接的一群节点划分为一个簇，其中包括：普通传感器节点，部署在网络内采集传感器数据，并根据应用要求传输数据；簇网络交换节点，是在一个簇网络中能与相邻簇网络节点直接通讯的节点；簇网络内其他节点必须通过簇网络交换节点与相邻簇网络通讯；簇头节点，每个簇网络定期通过能量优化原则选择一个节点作为簇头节点；簇头节点负责确认簇网络的网络拓扑结构变化，更新和发布簇网络内节点的通讯调度；其特征在于：所述的无线传感器网络，还有汇聚节点，所述的汇聚节点是当簇网络接收到应用业务数据汇聚命令时，根据数据流路由选择簇网络中数据流目的节点作为此数据汇聚业务的汇聚节点，接收簇网络内其他节点发送的业务应用数据；所述的无线传感器网络，簇网络循环执行工作周期，所述的一个工作周期分为簇节点休眠时段、簇间交换节点通讯工作时段、和簇内部节点通讯工作时段；簇网络节点在簇节点休眠时段停止工作，进入省电模式；在簇间交换节点通讯工作时段，簇网络边界交换节点时分复用通讯信道与相邻簇网络通讯，同时簇网络节点侦测有无新网络节点激活；在簇内部节点通讯工作时段，簇网络节点分时复用通讯信道向簇头节点报告簇头节点接收到调整簇网络通讯调度的要求，簇头节点重新计算簇网络适合的调度方案，并发布给簇网络内节点执行；并且簇节点直接连接目标节点，执行业务应用数据通讯传输；所述的无线传感器网络，簇网络节点通讯采用多信道通讯方式；簇网络通讯信道分为新节点激活信道、簇网络交换节点通讯信道、簇网络通讯信道；其中，新节点激活信道包括系统预定义新节点激活信道及其备份信道；簇网络交换节点通讯信道包括系统定义簇网络间通讯信道及其备份信道；簇网络通讯信道包括簇网络通讯基础信道和簇网络通讯工作信道，其中簇网络通讯工作信道包含多条可用信道，簇头节点在执行簇内部节点通讯前，侦听并选择空闲信道，作为簇网络在簇内部节点通讯工作时段的簇网络工作信道，簇内部节点通讯工作完成后释放此信道资源。