[发明专利]一种长距离线型无线传感器网络跨层通信方法

摘要

本发明公开了一种长距离线型无线传感器网络跨层通信方法，首先，对无线传感器网络采用双链式拓扑结构，每个汇聚节点仅与两个传感器节点进行通信，然后，汇聚节点进行全网周期性时间同步，最后，各传感器节点均同步进行周期性侦听及睡眠，所述周期性侦听及睡眠依次包含侦听阶段和睡眠阶段，在侦听阶段，传感器节点通过发送时隙部署请求完成全网传感器节点的时隙部署，在睡眠阶段，传感器节点根据自身的时隙部署进行数据传输。本发明综合考虑了长距离线型无线传感器网络特点，采用跨层设计方法，结合通信判决门限、时隙部署方式等，使其更加适用于跨层协议，解决了周期性侦听睡眠带来的长时延问题。

主权项

一种长距离线型无线传感器网络跨层通信方法，其特征在于：包含以下步骤：(1)对无线传感器网络采用双链式拓扑结构，每个汇聚节点仅与两个传感器节点进行通信；(2)汇聚节点进行全网周期性时间同步；(3)时间同步之后，各传感器节点均同步进行周期性侦听及睡眠，所述周期性侦听及睡眠依次包含侦听阶段和睡眠阶段，在侦听阶段，传感器节点通过发送时隙部署请求完成全网传感器节点的时隙部署，在睡眠阶段，传感器节点根据自身的时隙部署进行数据传输；所述时隙部署请求为LS‑RTS请求，所述LS‑RTS请求包括RTS、链编号和数据发送时间，RTS里包含数据发送所需时间，链编号用于区别是否为同一路由路径上的传感器节点，数据发送时间是该传感器节点部署的数据发送时隙；所述侦听阶段某一路由路径：源节点‑传感器节点N1‑…‑传感器节点Nn‑汇聚节点，n为自然数，完成时隙部署的具体过程是：a)所述源节点计算数据发送时间，广播LS‑RTS信号；b)传感器节点N1接收到该LS‑RTS信号，部署时隙，并计算下次数据发送时间存到其对应的LS‑RTS信号中，然后传感器节点N1调节发送功率使得源节点和传感器节点N2都在其通信半径内，发送本节点的LS‑RTS信号；c)当源节点收到传感器节点N1的LS‑RTS信号时则认为步骤(3)的时隙部署请求发送成功，传感器节点N2收到传感器节点N1的LS‑RTS信号时，重复步骤b)，直至传感器节点Nn接收到来自传感器节点Nn‑1的LS‑RTS信号；d)传感器节点Nn回复CTS信号给传感器节点Nn‑1，以保证建立通信。