無線信道訪問控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及無線傳感器網絡傳輸領域。更具體地說，本發明涉及一種無線信道訪問控制方法。
【背景技術】
[0002]在低速率無線傳感器網絡里，有許多節點和單個網關保持著連接(網關和節點處于同一個通信頻段)。為了在保證網絡整體服務質量的基礎上，提升可接入單個網關的節點數量，就需要對節點的無線信道訪問權限加以控制。
【發明內容】
[0003]本發明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優點。
[0004]本發明還有一個目的是針對無線傳感器網絡中單個網關的節點接入數量和節點消息沖突幾率之間的矛盾，提供了一種對節點的無線信道訪問權限加以控制的方法。
[0005]為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種無線信道訪問控制方法，無線信道內包含一個網關及若干個節點，任意一個節點匹配唯一標識序列號UUID，所述網關相鄰兩次發送同步信標幀的時間即為一個信標周期，所述同步信標幀儲存有分組最大數量Cmax和當前允許訪問信道的分組的序列號Cld，所述節點相鄰兩次接收同步信標幀的時間即為一個同步周期，所述同步周期是所述信標周期的整數倍，所述控制方法包括:
[0006]S1、任意一個節點根據唯一標識序列號UUID得到自身的分組序列Cncide;
[0007]S2、所述網關每次發送的Cld按循環遞增算法或隨機算法在每次發送同步信標幀時更新；
[0008]S3、節點在每個信標周期通過步驟S2中的循環遞增算法更新一次本地緩存的Cld，當節點接收同步信標幀時，節點將本地存放的Cid更新為該同步信標幀內的Cid，若Cnode3等于該同步信標幀內的Cld，則在當前信標周期內向網關發送消息，反之，則根據循環遞增算法推算下一次向網關發送消息的時間。
[0009]優選地，所述步驟S2具體為:采用散列算法將UUID生成無符號雙字節16位整型的短標識序列號SUUID，將SUUID除以Cmax的余數作為Cnode。
[0010]優選地，所述節點發送的消息分為緊急消息和非緊急消息，所述非緊急消息只能在匕-等于當前同步信標幀內的Cld時發送，所述緊急消息不受Cld的限制。
[0011]優選地，所述循環遞增算法為:上一個信標周期的Cld+1除以Cmax的余數即為本次信標周期的Cid。
[0012]優選地，所述隨機算法為:任選一個分組作為本次信標周期的Cld。
[0013]優選地，當所述網關更新節點分組的最大數量Cmax時，節點在接收同步信標幀后將本體緩存的Cmax更新為網關更新的Cmax，并相應地改變循環遞增算法中的參數cmax。
[0014]本發明的有益效果
[0015]本發明有效解決了無線信道中節點接入數量和節點消息沖突之間的矛盾，通過采用循環遞增算法決定當前周期內允許發送消息的節點分組，能夠避免多個節點想要發送消息的沖突，本發明進一步地增加隨機算法，避免了節點數量過多時需要等待過長時間才能發送消息的問題，而網關采用隨機算法帶來的影響，可在下一次節點接收同步信標幀時消除。
[0016]本發明的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本發明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。
【具體實施方式】
[0017]下面結合實施例對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。
[0018]—種無線信道訪問控制方法，無線信道內包含一個網關及若干個節點，任意一個節點匹配唯一標識序列號UUID，所述網關相鄰兩次發送同步信標幀的時間即為一個信標周期，所述同步信標幀儲存有分組最大數量Cmax和當前允許訪問信道的分組的序列號(:1(1，所述節點相鄰兩次接收同步信標幀的時間即為一個同步周期，所述同步周期是所述信標周期的整數倍，所述控制方法包括:
[0019]S1、任意一個節點根據唯一標識序列號UUID得到自身的分組序列Cnode;
[0020]S2、所述網關每次發送的Cld按循環遞增算法或隨機算法在每次發送同步信標幀時更新；
[0021]S3、節點在每個信標周期通過步驟S2中的循環遞增算法更新一次本地緩存的Cld，當節點接收同步信標幀時，節點將本地存放的Cid更新為該同步信標幀內的Cid，若Cmcb等于該同步信標幀內的Cld，則在當前信標周期內向網關發送消息，反之，則根據循環遞增算法推算下一次向網關發送消息的時間。
[0022]所述步驟S2具體為:采用散列算法將UUID生成無符號雙字節16位整型的短標識序列號SUUID，將SUUID除以Cmax的余數作為Cnode。
[0023]所述節點發送的消息分為緊急消息和非緊急消息，所述非緊急消息只能在Cncide3等于當前同步信標幀內的Cld時發送，所述緊急消息不受Cld的限制。
[0024]所述循環遞增算法為:上一個信標周期的Cld+1除以Cmax的余數即為本次信標周期的 Cid。
[0025]所述隨機算法為:任選一個分組作為本次信標周期的Cld。
[0026]當所述網關更新節點分組的最大數量Uax時，節點在接收同步信標幀后將本體緩存的Cmax更新為網關更新的Cmax，并相應地改變循環遞增算法中的參數Cmax。
[0027]實施例1
[0028]在一個無線信道節點和網關各自維護分組信息，并通過周期性的同步信標幀來同步分組信息。分組信息主要包括“分組最大數量Cmax ”和“當前允許訪問信道的分組序列號Cld”。分組信息被放置在網關周期性發送的信標幀中，同時節點也會存放一份。
[0029]在網關側分組信息的維護方式為，“分組最大數量Cmax”由配置文件決定，“當前允許訪問信道的分組序列號Cld”通過遞增算法“(Cld+1) %Cmax”和隨機算法“Randld”來更新
[0030]在節點側分組信息的維護方式為，通過接收網關周期性發送的信標幀，并解析出“分組最大數量Cmax”和“當前允許訪問信道的分組序列號Cld”來更新節點本地存放的分組信息。另外，如果節點沒有接收到網關周期性發送的信標幀，節點也會按照遞增算法“(Cld+I) %Cmax”來更新本地存放的“當前允許訪問信道的分組序列號Cld”。“(Cld+1) %Cmax”是一種循環遞增算法，取值范圍為[0，cmax-l]，這里表示網關在每一次的同步信標幀里按照算法來更新Cid。
[0031]分組信息主要包括“分組最大數量Cmax”和“當前允許訪問信道的分組序列號匕/。分組信息被放置在網關周期性發送的信標幀中，同時節點也會存放一份。
[0032]當節點沒有接收到網關周期性發送的信標幀時，節點通過遞增算法“(Cld+1)%Cmax”來更新本地存放的“當前允許訪問信道的分組序列號Cld”。而一旦節點接收到網關周期性發送的信標幀時，則會解析出信標幀中的“當前允許訪問信道的分組序列號Cld”并用來更新節點本地存放的“當前允許訪問信道的分組序列號Cld”。
[0033]由于節點和網關的同步周期(即節點接收網關信標幀的周期)Tsyn。，是網關周期性發布同步信標幀的周期!^的整數倍，即Tsync = N*!^，且N 2 I。那么對于節點來說，存在若干個TbJt隙是沒有接收網關信標幀的，此時節點同樣需要按照遞增算法“(Cld+l)%Cmax”來更新本地保存的