[发明专利]一种基于周期倍增的无线纳米传感器网络接入方法

摘要

一种基于周期倍增的无线纳米传感器网络接入方法，通过接入节点与中继节点的低复杂度互动步骤以及中继节点上的简单计算来完成接入节点的接入控制。包括步骤计算确定所有接入节点每次连续发送的比特个数；当有接入节点通过发送一个接入请求控制包来通知中继节点有新的数据流需要中继时，中继节点计算接入节点的发送周期和开始发送时间点并通过回复一个控制包来通知该接入节点。其中，中继节点通过周期倍增方式确定接入节点的发送周期及开始发送时间点是本发明的核心。本发明非常适用于处理能力较低的纳米传感器节点，可以避免无线纳米传感器网络中节点的发送冲突。

主权项

一种基于周期倍增的无线纳米传感器网络接入方法,其特征在于：所述接入方法包括以下步骤：步骤一：在网络刚部署或节点重启的时候，根据公式(1)计算将来所有的接入节点在某个发送时间点上连续发送的比特个数N；其中rmin是根据网络时延要求方面符号速率允许最小取值；α的取值需要满足如下条件：1)α＜0.5，保证不同接入节点往中继节点可用来转发数据的时间大于接收数据所耗时间，即能把收到的数据都转发出去，且让中继节点有足够时间来回复控制包给接入节点；2)(1‑α)rmin＞Tpkt，保证中继节点有足够时间来发送控制包给接入节点，其中Tpkt是控制包发送所消耗的时间；步骤二：接入节点给中继节点发送一个接入请求控制包来通知中继节点本节点有新的数据流要发往该中继节点；步骤三：中继节点接收接入节点所发送的接入请求控制包；步骤四：中继节点设置接入节点个数参数i:i←i+1，i在网络刚部署或节点重启的时候初始化为0；步骤五：令其中rmax是符号速率允许最大取值，如果i≤K则执行下一步，否则结束操作并且不给接入节点回复任何控制包以表示拒绝其接入请求；步骤六：根据公式(2)计算同一个接入节点相邻的两组信息比特发送的时间间隔，它是TS的整数倍的值，即发送周期：Ti＝i×rmin×Ts   (2)其中Ts是物理层发送一个比特符号所消耗的时间；步骤七：中继节点将接入节点开始发送时刻t+(i‑1)×rmin×Ts、发送周期Ti、连续发送比特个数N记录在待回复的控制包中并将该控制包发送给新接入的节点，其中t是中继节点的下一个比特接收时间点；步骤八：接着，中继节点将发送周期Ti分别记录在i‑1个控制包中并将其分别发送给前i‑1个已经接入的节点，其中它们下一个发送时间点以及连续发送比特个数都保持不变；步骤九：新加入的接入节点接收来自中继节点的回复控制包，然后从该包中读出中继节点所指定的发送时间点t+(i‑1)×rmin×Ts、发送周期Ti、连续发送比特个数N，并按照要求开始发送；步骤十：其余接入节点接收来自中继节点的控制包，然后从该包中读出中继节点指定的发送周期Ti，更新其发送周期并在下一个发送时间点以周期Ti开始发送；步骤十一：中继节点接收接入节点所发送的信息比特，直到接收完该接入节点的所有信息比特。