專利名稱：發(fā)送數(shù)據(jù)的方法和節(jié)點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)送數(shù)據(jù)的方法和節(jié)點(diǎn)。
背景技術(shù)：
傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種全新的信息獲取平臺，能夠?qū)崟r監(jiān)測和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種檢測對象的信息，并將這些信息發(fā)送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)對指定范圍內(nèi)目標(biāo)的檢測與跟蹤。其中，一個典型的傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)包括分布式傳感器節(jié)點(diǎn)(群)、Sink(基站)節(jié)點(diǎn)、互聯(lián)網(wǎng)和用戶界面等，傳感器節(jié)點(diǎn)之間可以相互通信，自己組織成網(wǎng)并通過多跳的方式連接至Sink節(jié)點(diǎn)，Sink節(jié)點(diǎn)收到數(shù)據(jù)后，通過網(wǎng)關(guān)(feiteway)完成和公用hternet網(wǎng)絡(luò)的連接。在多數(shù)傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，如果沒有感測到事件發(fā)生，傳感器節(jié)點(diǎn)將長期空閑，而傳感器的能量是有限(通常使用電池供電)，如果使傳感器一直處于監(jiān)聽狀態(tài)會影響它的工作壽命，因此如何延長傳感器工作壽命是設(shè)計傳感器網(wǎng)絡(luò)的一個重要的目標(biāo)?，F(xiàn)有技術(shù)中，采用S-MAC (Sensor MAC,傳感器MAC協(xié)議)的睡眠喚醒方法來實(shí)現(xiàn)延長傳感器壽命的目的。具體的，S-MAC把時間分為幀，每幀分為監(jiān)聽和休眠兩部分，工作循環(huán)定義為監(jiān)聽時段長度與整個幀長度的比值，監(jiān)聽時段長度通常根據(jù)物理層和MAC的參數(shù)設(shè)定為固定值。S-MAC通過讓傳感器節(jié)點(diǎn)處于周期休眠狀態(tài)來降低偵聽時間，每個傳感器節(jié)點(diǎn)休眠一段時間，然后喚醒并偵聽是否有其他節(jié)點(diǎn)想和它通信。在休眠期間，節(jié)點(diǎn)關(guān)閉無線裝置，并設(shè)置定時器，隨后來喚醒自己。通過使傳感器節(jié)點(diǎn)定期處于休眠狀態(tài)，節(jié)省了傳感器的能量，從而延長了點(diǎn)傳感器的工作壽命。但是，由于S-MAC的睡眠喚醒方法中，監(jiān)聽時段長度的位置在每個幀中是固定的， 如果數(shù)據(jù)量比較大，大多數(shù)傳感器節(jié)點(diǎn)都在監(jiān)聽時段發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中多個連接競爭信道的問題，從而造成網(wǎng)絡(luò)沖突，降低網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)送數(shù)據(jù)的方法和節(jié)點(diǎn)。所述技術(shù)方案如下一方面，提供了一種發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括獲取鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子；根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，獲取所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段；根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段，向所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。另一方面，還提供了一種節(jié)點(diǎn)，所述節(jié)點(diǎn)包括獲取模塊，用于獲取鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子；根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，獲取所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段；發(fā)送模塊，用于根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段，向所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案的有益效果是本地節(jié)點(diǎn)通過獲取鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，從而得到該鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中的分散監(jiān)聽時段，基于每個幀中的不同監(jiān)聽時段，向該鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，這樣在大多數(shù)節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時，減少了由于節(jié)點(diǎn)的監(jiān)聽時段在每個幀中的位置固定造成的網(wǎng)絡(luò)沖突問題。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附
圖。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的--種發(fā)送數(shù)據(jù)的方法的流程圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的--種發(fā)送數(shù)據(jù)的方法的流程圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的--種幀的結(jié)構(gòu)示意圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的--種在幀中設(shè)置分散監(jiān)聽時段的示意圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的--種基于接收方數(shù)據(jù)包的傳輸?shù)膸Y(jié)構(gòu)示意圖
圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的--種模擬實(shí)驗場景的節(jié)點(diǎn)示意圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的--種工作循環(huán)5%平均包延時的示意圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的--種工作循環(huán)5%平均能量消耗示意圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的--種工作循環(huán)20%平均包延時的示意圖10是本發(fā)明實(shí)施例提供的-一種工作循環(huán)20%平均能量消耗示意圖11是本發(fā)明實(shí)施例提供的-一種節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，包括101 獲取鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，獲取所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段；103 根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段，向所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。本實(shí)施例中的本地節(jié)點(diǎn)與鄰居節(jié)點(diǎn)可以是傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，本地節(jié)點(diǎn)和鄰居節(jié)點(diǎn)均可以是傳感器，鄰居節(jié)點(diǎn)與本地節(jié)點(diǎn)相鄰，鄰居節(jié)點(diǎn)可以是一個也可以是多個，本地節(jié)點(diǎn)可以與一個或多個鄰居節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)。本實(shí)施例中，獲取鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子， 獲取所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段，包括接收鄰居節(jié)點(diǎn)廣播的第一同步消息，所述第一同步消息中包括所述鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，獲知所述鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子；根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，生成所述鄰居節(jié)點(diǎn)的調(diào)度組；所述鄰居節(jié)點(diǎn)
5的調(diào)度數(shù)組包括M個元素，所述M為幀的個數(shù)，每個幀包括N個時段，所述鄰居節(jié)點(diǎn)的調(diào)度數(shù)組中的元素依次用于指示所述鄰居節(jié)點(diǎn)在每個幀中對應(yīng)的所述N個時段中的任一時段， 將所述任一時段設(shè)為監(jiān)聽時段，除所述任一時段外的時段為休眠時段；獲取所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段。進(jìn)一步地，本實(shí)施例中，根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段，向所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，包括查找所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段，獲取本地節(jié)點(diǎn)與所述鄰居節(jié)點(diǎn)均處于監(jiān)聽時段的位置；在本地節(jié)點(diǎn)與所述鄰居節(jié)點(diǎn)均處于監(jiān)聽時段的位置，向所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。進(jìn)一步地，本實(shí)施例中，所述根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段， 向所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，包括在所述鄰居節(jié)點(diǎn)處于監(jiān)聽時段的位置，將本地處于休眠時段的位置修改為監(jiān)聽狀態(tài)，在所述修改后的位置向所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。本實(shí)施的方法還包括周期性地向所述鄰居節(jié)點(diǎn)廣播第二同步消息，所述第二同步消息包括當(dāng)前位置的幀號和監(jiān)聽時段的位置，使所述鄰居節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述當(dāng)前位置的幀號和監(jiān)聽時段的位置確定本地節(jié)點(diǎn)的調(diào)度位置。本發(fā)明提供的方法實(shí)施例的有益效果是本地節(jié)點(diǎn)通過獲取鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，從而得到該鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中的分散監(jiān)聽時段，基于每個幀中的不同監(jiān)聽時段，向該鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，這樣在大多數(shù)節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時，減少了由于節(jié)點(diǎn)的監(jiān)聽時段在每個幀中的位置固定造成的網(wǎng)絡(luò)沖突問題參見圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，包括201 本地節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成本地節(jié)點(diǎn)的種子，并根據(jù)本地節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，生成本地節(jié)點(diǎn)的調(diào)度數(shù)組。本實(shí)施例中，采用分散的監(jiān)聽時段分布方式，即工作循環(huán)的比值是固定的，是監(jiān)聽時段長度與整個幀長度的比值，但監(jiān)聽時段在整個幀中的位置是不固定的，具體的，本實(shí)施例中，將時間分為M個幀，一個幀由N個時段組成(整個網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)遵從相同M和N)， 每個時段長度為監(jiān)聽時段長度，一個幀中只有一個時段是監(jiān)聽時段(L)，剩余為休眠時段 (S)0每個幀中的監(jiān)聽時段均不一樣，如圖3所示的一個幀的結(jié)構(gòu)，該幀被分成了 N= 10個時段，只有第9個時段是監(jiān)聽時段L，其余均為休眠時段S，工作循環(huán)比為1 10 = 0.1。本實(shí)施例中，隨機(jī)生成本地節(jié)點(diǎn)的種子，并根據(jù)所述本地節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，生成本地節(jié)點(diǎn)的調(diào)度數(shù)組，隨機(jī)生成的種子用于生成調(diào)度數(shù)組，具體的，可在本地節(jié)點(diǎn)上設(shè)置隨機(jī)數(shù)生成器和數(shù)組生成器，先用隨機(jī)數(shù)生成器隨機(jī)生成一個種子，再將該隨機(jī)生成的種子輸入到數(shù)組生成器中，就能得到本地節(jié)點(diǎn)的調(diào)度數(shù)組，該調(diào)度數(shù)組中有M個元素，該M個元素依次用來指示本地節(jié)點(diǎn)在每個幀中對應(yīng)的N個時段中的任一時段，將該任一時段做為監(jiān)聽時段，除所述任一時段外的時段為休眠時段，從而得到每個幀的監(jiān)聽時段，由于種子是隨機(jī)生成的，不同節(jié)點(diǎn)生成不同的種子，所以每個節(jié)點(diǎn)生成的調(diào)度數(shù)組中的元素是不一樣的，從而達(dá)到了分散布置監(jiān)聽時段的目的。如圖4所示，本地節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成器生成種子后，數(shù)組生成器使用該種子生成M個均勻分布的[1，N]的隨機(jī)整數(shù)，存于數(shù)組Item[]中，本地節(jié)點(diǎn)獲取數(shù)組生成器返回的Item□， ItemG每個元素即對應(yīng)數(shù)組標(biāo)志幀的監(jiān)聽時段位置，其中，有4個幀的調(diào)度組Item[…，2， 4,3,5,…]，表明監(jiān)聽位置依次在這4個幀的第二時段，第4時段，第3時段和第5時段， 其余時段均為休眠時段。Item[]紀(jì)錄了 M個幀中監(jiān)聽時段的位置，本節(jié)點(diǎn)就可以按照位置在每一幀中對應(yīng)位置進(jìn)行監(jiān)聽，在其余為進(jìn)入休眠以節(jié)省能量。依次經(jīng)歷M幀后，節(jié)點(diǎn)遍歷 Item□，此時節(jié)點(diǎn)從起始元素重新開始，如此進(jìn)行調(diào)度，便簡單有效地分配了每個幀中監(jiān)聽時段的位置。本實(shí)施例中，可以通過隨機(jī)數(shù)生成器獲得種子，也可以通過其它途徑獲得一個隨機(jī)數(shù)作為種子，本實(shí)施例對此不做具體限定。進(jìn)一步地，本實(shí)施例中可以通過數(shù)組生成器生成相應(yīng)的調(diào)度數(shù)組，也可以通過其它途徑獲得調(diào)度數(shù)組，本實(shí)施例對此不做具體限定。其中具體的數(shù)據(jù)生成過程屬于現(xiàn)有技術(shù)范疇，本實(shí)施例不再贅述。本實(shí)施例中，每個節(jié)點(diǎn)生成調(diào)度數(shù)組的算法是一樣的，對于同一個隨機(jī)數(shù)，不同的節(jié)點(diǎn)會生成相同的調(diào)度數(shù)組。本實(shí)施例中，本地節(jié)點(diǎn)可以是傳感器或其它可以傳輸數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)，一個節(jié)點(diǎn)可以與一個或多個與其相鄰的節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)。202 本地節(jié)點(diǎn)獲取鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，并根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子， 獲取該鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的監(jiān)聽時段。本實(shí)施例中，每個傳感器節(jié)點(diǎn)維護(hù)一個幀調(diào)度表，幀調(diào)度表包含若干數(shù)組，每個數(shù)組用于記錄本節(jié)點(diǎn)或者鄰居節(jié)點(diǎn)的監(jiān)聽時段位置，如ΙΤΕΜ
[]數(shù)組記錄本節(jié)點(diǎn)的監(jiān)聽時段位置信息，ITEM[1] []，ITEM[2][]等其他數(shù)組用來記錄其他鄰居節(jié)點(diǎn)的相關(guān)信息，傳感器在生成本地節(jié)點(diǎn)的調(diào)度數(shù)組后，還要獲得其鄰居節(jié)點(diǎn)的調(diào)度數(shù)組信息，由于調(diào)度數(shù)組生成是通過隨機(jī)數(shù)種子生成，因此本節(jié)點(diǎn)只需得到鄰居節(jié)點(diǎn)的種子，使用相同的數(shù)組生成器，就能得到鄰居節(jié)點(diǎn)的調(diào)度數(shù)組。具體的，本實(shí)施例中獲取鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，并根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，獲取所述鄰居節(jié)點(diǎn)的監(jiān)聽時段包括接收鄰居節(jié)點(diǎn)廣播的第一同步消息，所述第一同步消息中包括所述鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，獲知所述鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子；根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，生成所述鄰居節(jié)點(diǎn)的調(diào)度組；所述鄰居節(jié)點(diǎn)的調(diào)度數(shù)組包括所述M個元素，每個幀包括所述N個時段，所述鄰居節(jié)點(diǎn)的調(diào)度數(shù)組中的元素依次用于指示所述鄰居節(jié)點(diǎn)在每個幀中對應(yīng)的所述N個時段中的任一時段，將所述任一時段做為所述鄰居節(jié)點(diǎn)的監(jiān)聽時段，除所述任一時段外的時段為所述鄰居節(jié)點(diǎn)的休眠時段；根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)的調(diào)度組，獲取所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段。本實(shí)施例中，在本地節(jié)點(diǎn)監(jiān)聽時段，本地節(jié)點(diǎn)周期性地向所述鄰居節(jié)點(diǎn)廣播第二同步消息，所述第二同步消息包括當(dāng)前位置的幀號和監(jiān)聽時段的位置，使所述鄰居節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述當(dāng)前位置的幀號和監(jiān)聽時段的位置確定本地節(jié)點(diǎn)的調(diào)度位置。本實(shí)施例中，在本地節(jié)點(diǎn)監(jiān)聽時段，節(jié)點(diǎn)仍使用SYNC包(同步消息)定期廣播來保持鄰居節(jié)點(diǎn)之間的同步，每個SYNC包很短，包括本地節(jié)點(diǎn)(發(fā)送端)的地址以及它到下一次休眠的時間，這個時間是指本地節(jié)點(diǎn)發(fā)送該SYNC包時到下一次休眠的相對時間。當(dāng)接收者收到來自SYNC包的時間， 減去包傳輸?shù)臅r間，用這個值來修正它的計時器。進(jìn)一步地本實(shí)施例中，擴(kuò)充SYNC包的內(nèi)容，該包還包含本地節(jié)點(diǎn)的隨機(jī)數(shù)生成種子值、當(dāng)前位置的幀號和當(dāng)前位置的監(jiān)聽時段位置值等同步信息，其中種子值用于相鄰節(jié)點(diǎn)生成幀調(diào)度表項，如果鄰居節(jié)點(diǎn)為新入節(jié)點(diǎn)，則當(dāng)前位置的幀號和當(dāng)前位置的監(jiān)聽時段位置值用于新入節(jié)點(diǎn)確定本地節(jié)點(diǎn)調(diào)度位置。本實(shí)施例中，本地節(jié)點(diǎn)周期性的廣播同步消息，通常節(jié)點(diǎn)的到達(dá)是有先后的，這里的周期主要指先到達(dá)的節(jié)點(diǎn)在同步之后會周期性的廣播同步消息；而后來的節(jié)點(diǎn)通常會在到達(dá)之后監(jiān)聽兩個幀，在獲取先前節(jié)點(diǎn)的同步信息后，再有針對性的發(fā)送自己的相關(guān)信息給鄰居節(jié)點(diǎn)，但因為相鄰節(jié)點(diǎn)的監(jiān)聽時段不在同一位置上，發(fā)送節(jié)點(diǎn)需要多次發(fā)送SYNC給不同節(jié)點(diǎn)，如果在規(guī)定時間內(nèi)沒有遍歷所有相鄰節(jié)點(diǎn)，如，規(guī)定的時間為(一般是兩個幀) 個幀，在這100幀中，本地節(jié)點(diǎn)在監(jiān)聽時段廣播消息，但是與其相鄰的節(jié)點(diǎn)中，某些節(jié)點(diǎn)在本地節(jié)點(diǎn)的100個幀的監(jiān)聽時段上都是休眠狀態(tài)，則啟動快速完成方式，將所述廣播消息發(fā)送給在規(guī)定時間內(nèi)沒有接收到的節(jié)點(diǎn)上。其中快速完成方式具體為按照鄰居節(jié)點(diǎn)的幀調(diào)度表項，確定沒有遍歷的節(jié)點(diǎn)的監(jiān)聽時段的位置，將本地的該位置啟動為監(jiān)聽狀態(tài)，發(fā)送 SYNC信息，從而使得所有相鄰節(jié)點(diǎn)都收到本地節(jié)點(diǎn)的廣播消息。本實(shí)施例中，如果有新節(jié)點(diǎn)加入到傳感器網(wǎng)絡(luò)中，該新入節(jié)點(diǎn)需要監(jiān)聽兩個幀，兩個幀中的每個時段均為監(jiān)聽時段，以確保收到所有鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的同步消息，這樣就能得到鄰居節(jié)點(diǎn)的幀調(diào)度表項和當(dāng)前調(diào)度的位置，然后新節(jié)點(diǎn)根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)的調(diào)度表項，獲知各個鄰居節(jié)點(diǎn)的監(jiān)聽時段，新節(jié)點(diǎn)在一個幀中根據(jù)各個鄰居節(jié)點(diǎn)監(jiān)聽時段的位置，將該幀中對應(yīng)的時段設(shè)置為監(jiān)聽時段，在相應(yīng)監(jiān)聽時段的位置上向各個相應(yīng)鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送SYNC 信息，使各個鄰居節(jié)點(diǎn)獲知新節(jié)點(diǎn)的到來。203 根據(jù)本地節(jié)點(diǎn)的監(jiān)聽時段和其鄰居節(jié)點(diǎn)的監(jiān)聽時段，向其鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。本實(shí)施例中，當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)量較小時，按照幀調(diào)度表項進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。具體的，根據(jù)本地節(jié)點(diǎn)的監(jiān)聽時段和所述鄰居節(jié)點(diǎn)的監(jiān)聽時段，向所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，包括查找所述鄰居節(jié)點(diǎn)的監(jiān)聽時段；獲取本地節(jié)點(diǎn)與所述鄰居節(jié)點(diǎn)均處于監(jiān)聽時段的位置；在本地節(jié)點(diǎn)與所述鄰居節(jié)點(diǎn)均處于監(jiān)聽時段的位置，向所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)量較大的情況下，或是本地節(jié)點(diǎn)和鄰居節(jié)點(diǎn)沒有共同監(jiān)聽時段的情況下， 據(jù)本地節(jié)點(diǎn)的監(jiān)聽時段和所述鄰居節(jié)點(diǎn)的監(jiān)聽時段，向所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，包括在所述鄰居節(jié)點(diǎn)處于監(jiān)聽時段的位置，將本地處于休眠時段的位置修改為監(jiān)聽狀態(tài)，在所述修改后的位置向所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。本實(shí)施例中，在數(shù)據(jù)量較大的情況下，查找當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)監(jiān)控時段位置L，設(shè)置本節(jié)點(diǎn)在當(dāng)前幀的L時段為監(jiān)控狀態(tài)，在L時段按照監(jiān)聽時段機(jī)制向接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包，從而提高了數(shù)據(jù)傳輸效率，減少了沖突。如圖5所示，本地節(jié)點(diǎn)為發(fā)送節(jié)點(diǎn)1，鄰居節(jié)點(diǎn)為接收節(jié)點(diǎn)2，發(fā)送節(jié)點(diǎn)1在前一個幀的第三個時段為監(jiān)聽時段，在后一個幀的第二個時段為監(jiān)聽時段，接收節(jié)點(diǎn)2在前一個幀的第三個時段為監(jiān)聽時段，在后一個幀的第四個時段為監(jiān)聽時段，發(fā)送節(jié)點(diǎn)1可能會有很多發(fā)向節(jié)點(diǎn)2的數(shù)據(jù)包，在前一幀兩節(jié)點(diǎn)監(jiān)控時段重合，傳輸數(shù)據(jù)，但下一時段兩者監(jiān)控時段并沒有重合，這時可以根據(jù)自身和節(jié)點(diǎn)2的調(diào)度表項，把原來自身休眠而接收節(jié)點(diǎn)2監(jiān)聽的時段設(shè)為監(jiān)聽狀態(tài)，來加大與節(jié)點(diǎn)2進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間，如把圖中節(jié)點(diǎn)1的第二個幀第四時段設(shè)為監(jiān)聽狀態(tài)，第二個幀第四時段中的S-L是指的將現(xiàn)在的休眠時段設(shè)置為監(jiān)聽時段。其中，第二個幀第二時段，可能成為空閑監(jiān)聽，除了傳感器網(wǎng)絡(luò)的源節(jié)點(diǎn)外，作為中繼節(jié)點(diǎn)，它發(fā)送的數(shù)據(jù)都是它接收的數(shù)據(jù)，而同一節(jié)點(diǎn)的收發(fā)是互斥的兩過程，因此，該時段可能作為其上位節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包的時段，因此仍有減少沖突，提高傳輸效率的益處。為了使本發(fā)明技術(shù)領(lǐng)域的人員能更好的了解本發(fā)明，現(xiàn)舉例如下如圖6所示，本實(shí)施例的應(yīng)用場景為本實(shí)施例中本地節(jié)點(diǎn)為發(fā)送端，鄰居節(jié)點(diǎn)為接收端，網(wǎng)絡(luò)中存在兩對收發(fā)端，發(fā)送端1和接收端1、發(fā)送端2和接收端2，發(fā)送端1和發(fā)送端2分別向?qū)Χ税l(fā)送數(shù)據(jù)，所以兩個鏈路上有兩個數(shù)據(jù)流，且四個節(jié)點(diǎn)相互在干擾范圍之內(nèi)，其中，發(fā)送功率均為40mw，接收功率為47mw，空閑功率為1. lmw，包大小為500byte。本實(shí)施例中采用的方法描述比較每對節(jié)點(diǎn)在不同的數(shù)據(jù)生成速率下，發(fā)送端發(fā)送100個數(shù)據(jù)包的平均能量消耗和包的平均發(fā)送延時。對比方案描述1)考察在工作循環(huán)為5%的情況下S-MAC和本發(fā)明實(shí)施例的性能。2)考察在工作循環(huán)為20%的情況下S-MAC和本發(fā)明實(shí)施例的性能。仿真結(jié)果描述1)如圖7、圖8所示，在不同數(shù)據(jù)包生成間隔的情況下，本發(fā)明實(shí)施例提供的方法對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量變化適應(yīng)能力較強(qiáng)。在各個情況下能耗都接近于S-MAC，而包延時平均量不到S-MAC的一半，S-MAC并不能很好適應(yīng)多個數(shù)據(jù)流的情況，圖7中當(dāng)數(shù)據(jù)包發(fā)送間隔為一秒時，S-MAC的包延時已經(jīng)大于10秒。2)如圖9圖、10所示，S-MAC包延時急劇增加，說明它并不適合多流且數(shù)據(jù)包生成較快的情況，本發(fā)明實(shí)施例在一個較寬的范圍內(nèi)性能穩(wěn)定。能耗方面，本發(fā)明實(shí)施例和 S-MAC基本持平，在較快的包生成情況下，能耗還小于S-MAC，說明該機(jī)制可以有效減少能量消耗和數(shù)據(jù)包的發(fā)送時延。本發(fā)明提供的方法實(shí)施例的有益效果是本地節(jié)點(diǎn)通過獲取鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，從而得到該鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中的分散監(jiān)聽時段，基于每個幀中的不同監(jiān)聽時段，向該鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，由于不同的鄰居節(jié)點(diǎn)生成的隨機(jī)數(shù)不同，不同的鄰居節(jié)點(diǎn)有不同的監(jiān)聽時段，這樣在大多數(shù)節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時，減少了由于節(jié)點(diǎn)的監(jiān)聽時段在每個幀中的位置固定造成的網(wǎng)絡(luò)沖突問題，同時也減少了過度監(jiān)聽和沖突帶來的能量消耗，且基于接收方的數(shù)據(jù)包傳輸，減小了時延，提高數(shù)據(jù)包的傳輸效率。參見圖11，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種節(jié)點(diǎn)，包括獲取模塊301和發(fā)送模塊302。獲取模塊301，用于獲取鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子；根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，獲取所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段；發(fā)送模塊302，用于根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段，向所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。其中，獲取模塊301，包括接收單元，用于接收鄰居節(jié)點(diǎn)廣播的第一同步消息，所述第一同步消息中包括所述鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，獲知所述鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子；生成單元，用于根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，生成所述鄰居節(jié)點(diǎn)的調(diào)度組； 所述鄰居節(jié)點(diǎn)的調(diào)度數(shù)組包括M個元素，所述M為幀的個數(shù)，每個幀包括N個時段，所述鄰居節(jié)點(diǎn)的調(diào)度數(shù)組中的元素依次用于指示所述鄰居節(jié)點(diǎn)在每個幀中對應(yīng)的所述N個時段中的任一時段，將所述任一時段設(shè)為監(jiān)聽時段，除所述任一時段外的時段為休眠時段；獲取單元，用于獲取所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段。
本實(shí)施例中，發(fā)送模塊302，包括查找單元，用于查找所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段，獲取本地節(jié)點(diǎn)與所述鄰居節(jié)點(diǎn)均處于監(jiān)聽時段的位置；第一發(fā)送單元，用于在本地節(jié)點(diǎn)與所述鄰居節(jié)點(diǎn)均處于監(jiān)聽時段的位置，向所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。進(jìn)一步地，本實(shí)施例中，發(fā)送模塊302，包括修改單元，用于在所述鄰居節(jié)點(diǎn)處于監(jiān)聽時段的位置，將本地處于休眠時段的位置修改為監(jiān)聽狀態(tài)；第二發(fā)送單元，用于在所述修改單元修改后的位置向所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。本實(shí)施例中，該節(jié)點(diǎn)還包括廣播模塊，用于周期性地向所述鄰居節(jié)點(diǎn)廣播第二同步消息，所述第二同步消息包括當(dāng)前位置的幀號和監(jiān)聽時段的位置，使所述鄰居節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述當(dāng)前位置的幀號和監(jiān)聽時段的位置確定本地節(jié)點(diǎn)的調(diào)度位置。本發(fā)明提供的裝置實(shí)施例的有益效果是本地節(jié)點(diǎn)通過獲取鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，從而得到該鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中的分散監(jiān)聽時段，基于每個幀中的不同監(jiān)聽時段，向該鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，這樣在大多數(shù)節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時，減少了由于節(jié)點(diǎn)的監(jiān)聽時段在每個幀中的位置固定造成的網(wǎng)絡(luò)沖突問題。本實(shí)施例提供的節(jié)點(diǎn)，具體可以與方法實(shí)施例屬于同一構(gòu)思，其具體實(shí)現(xiàn)過程詳見方法實(shí)施例，這里不再贅述。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
10
權(quán)利要求
1.一種發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，所述方法包括獲取鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子；根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，獲取所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段；根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段，向所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，獲取所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段，包括接收鄰居節(jié)點(diǎn)廣播的第一同步消息，所述第一同步消息中包括所述鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，獲知所述鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子；根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，生成所述鄰居節(jié)點(diǎn)的調(diào)度組；所述鄰居節(jié)點(diǎn)的調(diào)度數(shù)組包括M個元素，所述M為幀的個數(shù)，每個幀包括N個時段，所述鄰居節(jié)點(diǎn)的調(diào)度數(shù)組中的元素依次用于指示所述鄰居節(jié)點(diǎn)在每個幀中對應(yīng)的所述N個時段中的任一時段，將所述任一時段設(shè)為監(jiān)聽時段，除所述任一時段外的時段為休眠時段；獲取所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)分散監(jiān)聽時段，向所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，包括查找所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段，獲取本地節(jié)點(diǎn)與所述鄰居節(jié)點(diǎn)均處于監(jiān)聽時段的位置；在本地節(jié)點(diǎn)與所述鄰居節(jié)點(diǎn)均處于監(jiān)聽時段的位置，向所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段，向所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，包括在所述鄰居節(jié)點(diǎn)處于監(jiān)聽時段的位置，將本地處于休眠時段的位置修改為監(jiān)聽狀態(tài)， 在所述修改后的位置向所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括周期性地向所述鄰居節(jié)點(diǎn)廣播第二同步消息，所述第二同步消息包括當(dāng)前位置的幀號和監(jiān)聽時段的位置，使所述鄰居節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述當(dāng)前位置的幀號和監(jiān)聽時段的位置確定本地節(jié)點(diǎn)的調(diào)度位置。
6.一種節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述節(jié)點(diǎn)包括獲取模塊，用于獲取鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子；根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，獲取所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段；發(fā)送模塊，用于根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段，向所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述獲取模塊，包括接收單元，用于接收鄰居節(jié)點(diǎn)廣播的第一同步消息，所述第一同步消息中包括所述鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，獲知所述鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子；生成單元，用于根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，生成所述鄰居節(jié)點(diǎn)的調(diào)度組；所述鄰居節(jié)點(diǎn)的調(diào)度數(shù)組包括M個元素，所述M為幀的個數(shù)，每個幀包括N個時段，所述鄰居節(jié)點(diǎn)的調(diào)度數(shù)組中的元素依次用于指示所述鄰居節(jié)點(diǎn)在每個幀中對應(yīng)的所述N個時段中的任一時段，將所述任一時段設(shè)為監(jiān)聽時段，除所述任一時段外的時段為休眠時段； 獲取單元，用于獲取所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述發(fā)送模塊，包括查找單元，用于查找所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段，獲取本地節(jié)點(diǎn)與所述鄰居節(jié)點(diǎn)均處于監(jiān)聽時段的位置；第一發(fā)送單元，用于在本地節(jié)點(diǎn)與所述鄰居節(jié)點(diǎn)均處于監(jiān)聽時段的位置，向所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述發(fā)送模塊，包括修改單元，用于在所述鄰居節(jié)點(diǎn)處于監(jiān)聽時段的位置，將本地處于休眠時段的位置修改為監(jiān)聽狀態(tài)；第二發(fā)送單元，用于在所述修改單元修改后的位置向所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9任一項所述的節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述節(jié)點(diǎn)還包括廣播模塊，用于周期性地向所述鄰居節(jié)點(diǎn)廣播第二同步消息，所述第二同步消息包括當(dāng)前位置的幀號和監(jiān)聽時段的位置，使所述鄰居節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述當(dāng)前位置的幀號和監(jiān)聽時段的位置確定本地節(jié)點(diǎn)的調(diào)度位置。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)送數(shù)據(jù)的方法和節(jié)點(diǎn)，所述方法包括獲取鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子；根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，獲取所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段；根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中相應(yīng)的分散監(jiān)聽時段，向所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。本發(fā)明中本地節(jié)點(diǎn)通過獲取鄰居節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成的種子，從而得到該鄰居節(jié)點(diǎn)在不同幀中的分散監(jiān)聽時段，基于每個幀中的不同監(jiān)聽時段，向該鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，這樣在大多數(shù)節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時，減少了由于節(jié)點(diǎn)的監(jiān)聽時段在每個幀中的位置固定造成的網(wǎng)絡(luò)沖突問題。
文檔編號H04W24/00GK102308613SQ201180001368
公開日2012年1月4日 申請日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者豐大洋, 錢莉, 韓韌 申請人:華為技術(shù)有限公司