[发明专利]无线传感器网络中基于数据队列长度的信道接入方法

摘要

本发明公开了一种无线传感器网络中基于数据队列长度的信道接入方法，包括：节点周期性地进行唤醒和睡眠调度以降低能耗，在每次唤醒后实时测量自身的数据队列长度并判断当前拥塞程度，根据队列长度的不同级别分阶段调节竞争窗口的大小以提高拥塞节点竞争信道的优先权和缓解拥塞；当数据队列长度低于队列容量的1/3时，采用平缓的竞争窗口调节机制，使节点的竞争窗口大小随着队列长度增加而缓慢减小以避免早期的拥塞；当数据队列长度超过队列容量的1/3时，采用激进的竞争窗口调节机制，使节点的竞争窗口大小随着队列长度增加而快速减小以尽快排除拥塞。该方法使得数据包在网络传输过程中能够相对均衡分布在网络中的节点上，有效缓解和消除了拥塞并避免由拥塞引起的进一步网络恶化问题。

主权项

无线传感器网络中基于数据队列长度的信道接入方法，其特征在于包括以下步骤：1) 节点周期性地进行唤醒和睡眠调度以降低能耗，在每次唤醒后实时测量自身的数据队列长度以判断拥塞程度，令当前测量的数据队列长度为Qcur，节点数据队列的最大容量为Qmax，则测量的数据队列长度越大代表拥塞越严重；2) 如果测量的数据队列长度0＜Qcur≤Qmax/3，表明当前有数据包堆积并发生拥塞，此时按照平缓的方式调节竞争窗口，使节点接入信道时的竞争窗口大小随着队列长度增大而线形缓慢减小，用于缓解和避免节点早期的拥塞；3) 当测量的数据队列长度Qmax/3＜Qcur≤Qmax时，则判断节点发生严重拥塞，此时通过激进的方式调节竞争窗口大小，使得节点接入信道时的竞争窗口随着队列长度增大而快速减小，用于较快速度排除拥塞；4) 节点在赢得信道后开始发送数据包，如果当前数据包发送失败，则当前竞争窗口复位成系统最大竞争窗口大小，结束本周期的数据发送，并在下一个周期重新尝试竞争信道和发送数据包。