一种无线传感器网络通信的信道分配方法及路由器的制造方法_2

文档序号:9931668阅读:来源:国知局
道不是空闲信道,则执行步骤103和104。
[0041]103、根据预先记录的所述无线传感器网络的信道空闲信息,确定所述无线传感器网络当前空闲信道。
[0042]104、将携带有所述无线传感器网络当前空闲信道信息的第一反馈消息发送到所述传感器节点,以使所述传感器节点在接收到所述第一反馈消息后,在所述无线传感器网络当前空闲信道上通信。
[0043]相比于现有技术,本实施例中的无线传感器网络通信的信道分配方法,可根据无线传感器网络中传感器节点当前使用信道的信息,确定是否给传感器节点分配空闲信道,使得传感器节点当前使用信道为空闲信道且信道服务质量有保证,从而解决现有无线传感器网络在信息传输过程中的信息拥堵、数据干扰和碰撞问题,减少数据包传输时延和能量消耗,提尚网络性能。
[0044]在具体的应用中,本实施例的无线传感器网络通信的信道分配方法的执行主体可以为路由器,本实施例的无线传感器网络不仅包括传感器节点,还包括执行上述信道分配方法的路由器。无线传感器网络中的传感器节点用于采集列车运行周围环境信息,并通过一跳或多跳的形式最终传输到汇聚节点,传感器节点在传输数据之前,向路由器发送信道分配请求消息,该信道分配请求消息可携带有所述传感器节点的位置信息以及传感器节点当前使用信道的信息。传感器节点收到第一反馈消息时,则根据第一反馈消息选择空闲信道将数据传输到邻居节点。邻居节点的实质可以是传感器节点或汇聚节点。
[0045]在一个具体的例子中,步骤103“根据预先记录的所述无线传感器网络的信道空闲信息,确定所述无线传感器网络当前空闲信道”之前,所述方法还包括图1中未示出的步骤100和 100,:
[0046]100、侦测所述无线传感器网络,确定所述无线传感器网络当前空闲信道的信息以及所述无线传感器网络当前空闲信道的信道服务质量信息;
[0047]100’、记录所述无线传感器网络当前空闲信道的信息以及所述无线传感器网络当前空闲信道的信道服务质量信息,得到所述无线传感器网络的信道空闲信息。
[0048]需要说明的是,步骤100和100’只要在步骤103之前即可,与步骤101、102之间的先后顺序不作限定。
[0049]在具体的应用中,本实施例的信道分配方法的执行主体可以为路由器,路由器侦测并记录无线传感器网络中信道使用情况,得到所述无线传感器网络的信道空闲信息。路由器将空闲信道反馈给传感器节点。
[0050]在一个具体的例子中,步骤103“根据预先记录的所述无线传感器网络的信道空闲信息,确定所述无线传感器网络当前空闲信道”,包括图1中未示出的步骤1031和1032:
[0051]1031、根据所述无线传感器网络当前空闲信道的信道服务质量信息,确定所述无线传感器网络当前空闲信道中信道服务质量大于预设信道服务质量的目标空闲信道;本实施例中,预设信道服务质量可以为分配给传感器节点使用的信道的最低信道服务质量。
[0052]1032、选取任一目标空闲信道作为所述传感器节点的目标使用信道。
[0053]相应地,步骤104“将携带有所述无线传感器网络当前空闲信道信息的第一反馈消息发送到所述传感器节点,以使所述传感器节点在接收到所述第一反馈消息后,在所述无线传感器网络当前空闲信道上通信”,包括:将携带有所述传感器节点的目标使用信道的第一反馈消息发送到所述传感器节点,以使所述传感器节点在接收到所述第一反馈消息后,在所述目标使用信道上通信。
[0054]在一个具体的例子中,步骤104“将携带有所述无线传感器网络当前空闲信道信息的第一反馈消息发送到所述传感器节点”之后,所述方法还包括图1中未示出的步骤105。
[0055]105、更新所述无线传感器网络的信道空闲信息。
[0056]在具体的应用中,步骤105中“更新”可以为执行步骤100和步骤100’。
[0057]在一个具体的例子中,步骤102中,若所述传感器节点当前使用信道是空闲信道,向所述传感器节点发送携带有继续通信信息的第二反馈消息,以使所述传感器节点在接收到所述第二反馈信息后,在所述传感器节点当前使用信道上通信。
[0058]在具体的应用中,传感器节点在接收到所述第二反馈信息后,继续在传感器节点当前使用信道上发送信息到邻居节点。到下一轮需要传输信息时仍提前发送信道分配请求消息来选择通信信道。邻居节点通过相同信道分配方式进行数据传输,最终将数据传输到汇聚节点。
[0059]上述无线传感器网络通信的信道分配方法,在传感器节点采集的信息量过多或使用的信道服务质量差时,可以空闲信道分配给传感器节点,能够解决信息传输过程中的数据干扰和碰撞问题,并减少数据包传输时延和能量消耗,提高网络性能。
[0060]如图2所示,本实施例公开一种路由器,可执行图1所示的信道分配方法流程,具体可包括:获取单元21、判断单元22、确定单元23以及发送单元24。
[0061]获取单元21,用于在接收到无线传感器网络中的传感器节点发送的信道分配请求消息后,获取所述信道分配请求消息中携带的所述传感器节点当前使用信道的信息;
[0062]判断单元22,用于判断所述传感器节点当前使用信道是否为空闲信道;
[0063]确定单元23,用于在所述判断单元22判定所述传感器节点当前使用信道不是空闲信道时,根据预先记录的所述无线传感器网络的信道空闲信息,确定所述无线传感器网络当前空闲信道;
[0064]发送单元24,用于将携带有所述无线传感器网络当前空闲信道信息的第一反馈消息发送到所述传感器节点,以使所述传感器节点在接收到所述第一反馈消息后,在所述无线传感器网络当前空闲信道上通信。
[0065]在一个具体的例子中,所述路由器还可包括图2中未示出的:侦测单元25和记录单元26 ο
[0066]侦测单元25,用于侦测所述无线传感器网络,确定所述无线传感器网络当前空闲信道的信息以及所述无线传感器网络当前空闲信道的信道服务质量信息;
[0067]记录单元26,用于记录所述无线传感器网络当前空闲信道的信息以及所述无线传感器网络当前空闲信道的信道服务质量信息,得到所述信道空闲信息。
[0068]在一个具体的例子中,所述确定单元23,用于根据所述无线传感器网络当前空闲信道的信道服务质量信息,确定所述无线传感器网络当前空闲信道中信道服务质量大于预设信道服务质量的目标空闲信道;选取任一目标空闲信道作为所述传感器节点的目标使用信道。
[0069]相应地,所述发送单元24,用于将携带有所述传感器节点的目标使用信道的第一反馈消息发送到所述传感器节点,以使所述传感器节点在接收到所述第一反馈消息后,在所述目标使用信道上通信。
[0070]在一个具体的例子中,所述路由器还包括图2中未示出的更新单元27。
[0071]更新单元27,用于更新所述无线传感器网络的信道空闲信息。
[0072]在具体应用中,更新单元27可调用侦测单元25和记录单元26来实现信道空闲信息的更新。
[0073]在一个具体的例子中,所述确定单元24,还用于在所述判断单元22判定所述传感器节点当前使用信道是空闲信道时,向所述传感器节点发送携带有继续通信信息的第二反馈消息,以使所述传感器节点在接收到所述第二反馈信息后,在所述传感器节点当前使用信道上通信。
[0074]相比于现有技术,上述路由器,可根据无线传感器网络中传感器节点当前使用
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