一种基于媒介接入控制协议的无线传感器网络传输方法

摘要

本发明公开了一种基于媒介接入控制协议的无线传感器网络传输方法，采用自适应占空比调整机制和片段分组响应ACK机制，在考虑控制开销的情况下，增加了节点在一帧中交互数据的数量，有效地减小了延迟、提高了传输率，同时增大了网络吞吐量。本发明是基于竞争的MAC协议，同时采用了常见的周期性侦听/休眠机制、虚拟载波侦听机制、RTS/CTS/DATA/ACK带内信令以及消息分割机制，这些机制对节点的能耗，避免串听等都有积极的影响。本发明使得该MAC协议在面对突发事件时能够出色的完成检测任务，不仅适用于稀疏的、有突发传输的网络，也同样适用于密集的、高吞吐量的WSN网络。

主权项

一种基于媒介接入控制协议的无线传感器网络传输方法，其特征在于，该方法由应用程序确定通信周期，节点在所述通信周期里进行传输工作流程，当一个通信周期结束后，进入下一通信周期继续进行传输工作流程；所述通信周期的传输工作流程里，节点进行数据包发送，当每一个数据包发送结束时，所有节点进入睡眠，间隔时长t后进入下一数据包发送，直至本通信周期结束；每个所述的数据包发送流程包括以下步骤：1）唤醒所有节点，判断节点是否有数据发送，当节点有数据发送时，该节点为发送节点，该发送节点通过二进制指数退避方法竞争通信信道，如果赢得通信信道就发送请求发送帧RTS，然后进入步骤2），否则进入步骤6）；当节点没有数据发送时，判断节点是否有数据要接收，如果是，该节点为接收节点，该接收节点回复清除发送帧CTS，与发送节点进行互相确认后开始传输数据，在成功传输该数据后，进入步骤6），否则该节点根据收到的请求发送帧RTS或者清除发送帧CTS更新自身的网络分配矢量NAV后，进入步骤6）；2）发送节点的邻居节点收到请求发送帧RTS后，判断所述请求发送帧RTS是否是发给自身的，如果是，所述发送节点的邻居节点就是接收节点，所述接收节点回复清除发送帧CTS后，进入步骤3）；否则，所述发送节点的邻居节点更新自身的网络分配矢量NAV后，进入步骤6）；3）接收节点的邻居节点收到清除发送帧CTS后，判断所述清除发送帧CTS是否是发给自身的，如果是，就进入步骤4），否则，所述接收节点的邻居节点更新自身的网络分配矢量NAV后，进入步骤6）；4）发送节点采用片段分组响应确认字符机制与接收节点交互数据包片段，具体步骤为：41）发送节点采用消息分割机制，将每个数据包分割成多个片段并赋予编号，按照编号顺序将每三个所述片段分为一个分组，发送节点将所述数据包以片段为单位传输给接收节点；42）接收节点接收到一个所述分组后，判断所述分组是否正确，如果正确则进入步骤5），否则回到步骤41）；5）接收节点向发送节点发送确认字符ACK，发送节点接收到所述确认字符ACK后，进入步骤6）；6）结束本数据包发送流程。