基于分区的时隙分配方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种基于分区的时隙分配方法和装置，其中，该方法应用于多跳传感器网络中除汇聚节点以外的其他节点，包括：所述节点广播发送包含其所在的子树的子树信息的检测请求包，该子树以距离汇聚节点1跳的节点作为根节点；所述节点根据接收到的其他节点发送的包含各自所在子树信息的检测请求包，确定所述其他节点与所述节点是否在同一个子树内；如果所述其他节点与所述节点不在同一个子树内，则所述节点将所述其他节点的所在子树信息存入本地的冲突表中，并向其父节点发送本地的冲突表。通过将在较大网络中的时隙分配改变为在若干个较小网络中的若干独立的时隙分配（在空间和时间上），解决了由于节点数量大导致的时隙分配困难的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于分区的时隙分配方法和装置
本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种基于分区的时隙分配方法和装置。
技术介绍
在无线传感器网络中，如果邻居节点同时发送各自的数据包，会发生冲突，如图1所示，节点A和节点C占用相同的时隙发送各自的数据包，对于邻居节点B，由于在该时隙接收数据包，则产生了明显的冲突。目前，为了解决这种冲突，时隙分配的方式被使用，以保证邻居节点在不同时隙发送各自的数据包，如图2所示，节点A在时隙n发送其数据包，而节点C在时隙m发送其数据包，对于邻居节点B，在不同的时隙接收到节点A和节点C发送的数据包，由此可避免传输冲突，丢的包越少，可实现越高的数据包传送率。然而，专利技术人在实现本专利技术的过程中发现，网络越大，时隙分配越困难。在众多节点中，对于一个时隙来说，哪个节点可预约该时隙的判定变得更加复杂，同时协商开销（例如，一个节点中本地表的大小和控制包的大小）也大。如何缓解上述问题成为业界的研究方向。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
本专利技术实施例的主要目的在于提供一种基于分区的时隙分配方法和装置，通过将在较大网络中的时隙分配改变为在若干个较小网络中的若干独立的时隙分配（在空间和时间上），以解决
技术介绍
指出的问题。根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种基于分区的时隙分配方法，所述方法应用于多跳传感器网络中除汇聚节点以外的其他节点，其中，所述方法包括：所述节点广播发送包含其所在的子树的子树信息的检测请求包，该子树以距离汇聚节点1跳的节点作为根节点；所述节点根据接收到的其他节点发送的包含各自所在子树信息的检测请求包，确定所述其他节点与所述节点是否在同一个子树内；如果所述其他节点与所述节点不在同一个子树内，则所述节点将所述其他节点的所在子树信息存入本地的冲突表中，并向其父节点发送本地的冲突表。根据本专利技术实施例的第二方面，提供了一种基于分区的时隙分配方法，所述方法应用于多跳传感器网络中的汇聚节点，其中，所述方法包括：所述汇聚节点根据接收到的来自其所有1跳子节点的冲突表包确定子树与子树之间的冲突关系；所述汇聚节点根据所述冲突关系，以子树为单位，将所有的子树分为多个组，所述多个组位于相同的回合或不同的回合，以便各个节点在自己所在的分组对应的时隙资源内进行时隙分配。根据本专利技术实施例的第三方面，提供了一种无线网络中的节点，其中，所述节点包括：发送单元，其广播发送包含所述节点所在的子树的子树信息的检测请求包，该子树以距离汇聚节点1跳的节点作为根节点；确定单元，其根据接收到的其他节点发送的包含各自所在子树信息的检测请求包，确定所述其他节点与所述节点是否在同一个子树内；处理单元，其在所述其他节点与所述节点不在同一个子树内时，将所述其他节点的所在子树信息存入本地的冲突表中，并向其父节点发送本地的冲突表。根据本专利技术实施例的第四方面，提供了一种无线网络中的汇聚节点，其中，所述汇聚节点包括：确定单元，其根据接收到的来自所述汇聚节点的所有1跳子节点的冲突表包确定子树与子树之间的冲突关系；处理单元，其根据所述冲突关系，以子树为单位，将所有的子树分为多个组，所述多个组位于相同的回合或不同的回合，以便各个节点在自己所在的分组对应的时隙资源内进行时隙分配。根据本专利技术实施例的其他方面，提供了一种网络，其中，所述网络包括至少一个第三方面所述的节点以及第四方面所述的汇聚节点。本专利技术实施例的有益效果在于，将在较大网络中的时隙分配改变为在若干个较小网络中的若干独立的时隙分配（在空间和时间上），由此解决了
技术介绍
指出的上述问题。参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术的特定实施方式，指明了本专利技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施方式，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1是不进行时隙分配所产生的冲突的示意图；图2是经过时隙分配避免了所产生的冲突的示意图；图3是无线传感器网络的拓扑结构的一个例子的示意图；图4是本专利技术一个实施例的基于分区的时隙分配方法的流程图；图5是检测请求包的格式示意图；图6是冲突阵列（冲突表）的格式示意图；图7是冲突阵列包（冲突表包）的格式示意图；图8是更新冲突阵列的流程图；图9是接收和更新冲突阵列包的流程图；图10是本专利技术另一个实施例的基于分区的时隙分配方法的流程图；图11是sink节点对所有1跳子树进行分组的方法示意图；图12是本专利技术实施例的一个实施方式的时隙分配流程图；图13是无线传感器网络的一个实施例的示意图；图14是图13所示的无线传感器网络中的各1跳子树的冲突关系阵列的示意图；图15是分组结果示意图；图16是sink节点检查为1跳子树的跟节点分配的时隙是否冲突的示意图；图17是时隙分配示意图；图18是本专利技术实施例的普通节点（相对于汇聚节点来说）的组成示意图；图19是本专利技术实施例的汇聚节点的组成示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的各种实施方式进行说明。这些实施方式只是示例性的，不是对本专利技术的限制。为了使本领域的技术人员能够容易地理解本专利技术的原理和实施方式，本专利技术的实施方式以多跳传感器网络中的基于分区的时隙分配方法为例进行说明，但可以理解，本专利技术实施例并不限于上述网络，对于涉及时隙分配的其他网络，例如adhoc网络、智能电网等均适用。也即，本专利技术实施例的时隙分配方法可应用到具有全连接的树状拓扑结构的网络中，并由路由算法来决定在哪条路径上将数据包传送到sink（“根”）。为了使本专利技术实施例的方法更加清楚易懂，以下先对本专利技术实施例涉及到的一些概念进行简单说明。在本专利技术实施例中，“sink”是指所有上传的数据所汇聚的节点，为了方便说明，称为汇聚节点。在本专利技术实施例中，1跳子树是指以距离sink（汇聚节点）1跳的节点为根的子树，例如，在图3中以H、L、P为根的子树。实施例1本专利技术实施例提供了一种基于分区的时隙分配方法，所述方法应用于无线网络，例如多跳传感器网络中除汇聚节点以外的其他节点。图4是该方法的流程图，请参照图4，该方法包括：步骤401：所述节点广播发送包含其所在的子树的子树信息的检测请求包，该子树以距离汇聚节点1跳的节点作为根节点。在本实施例中，假如已建立好路由并且每个节点知道自己属于哪个1跳子树。则每个节点进行潜在的冲突节点检测，以找出在每个1跳子树中的冲突关系。在步骤401中，每本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线网络中的节点，其中，所述节点包括：发送单元，其广播发送包含所述节点所在的子树的子树信息的检测请求包，该子树以距离汇聚节点1跳的节点作为根节点；确定单元，其根据接收到的其他节点发送的包含各自所在子树信息的检测请求包，确定所述其他节点与所述节点是否在同一个子树内；处理单元，其在所述其他节点与所述节点不在同一个子树内时，将所述其他节点的所在子树信息存入本地的冲突表中，并向其父节点发送本地的冲突表。

【技术特征摘要】
1.一种包括至少一个节点和一个汇聚节点的网络，其中，所述节点包括：发送单元，其广播发送包含所述节点所在的子树的子树信息的检测请求包，该子树以距离汇聚节点1跳的节点作为根节点；确定单元，其根据接收到的其他节点发送的包含各自所在子树信息的检测请求包，确定所述其他节点与所述节点是否在同一个子树内；处理单元，其在所述其他节点与所述节点不在同一个子树内时，将所述其他节点的所在子树信息存入本地的冲突表中，并向其父节点发送本地的冲突表，所述汇聚节点包括：确定单元，其根据接收到的来自所述汇聚节点的所有1跳子节点的冲突表包确定子树与子树之间的冲突关系；处理单元，其根据所述冲突关系，以子树为单位，将所有的子树分为多个组，所述多个组位于相同的回合或不同的回合，相同回合内各分组的节点相互之间无干扰，以便各个节点在自己所在的分组对应的时隙资源内进行时隙分配。2.根据权利要求1所述的网络，其中，所述节点还包括：第一接收单元，其接收来自所述节点的所有1跳子节点的冲突表包；更新单元，其根据接收到的冲突表包，更新本地的冲突表，并向其父节点发送更新后的本地的冲突表。3.根据权利要求2所述的网络，其中，所述更新单元包括：遍历模块，其遍历接收到的每一个冲突表包中的每一个子树信息；处理模块，其在所述子树信息包含在本地的冲突表中时，不对所述子树信息做处理；在所述子树信息没有包含在本地的冲突表中时，将所述子树信息添加到本地的冲突表中。4.根据权利要求1所述的网络，其中，所述节点还包括：第二接收单元，其接收所述节点的父节点发送的时隙分配信息，所述时隙分配信息包含所述节点所在分组的相关信息和可预约的时隙资源的范围；时隙分配单元，其根据所述节点所在的分组，在该分组对应的时隙资源内进行时隙分配。5.一种无线网络中的汇聚节点，其中，所述汇聚节点包括：确定单元，其根据接收到的来自所述汇聚节点的所有1跳子节点的冲突表包确定子树与子树之间的冲突关...

【专利技术属性】
技术研发人员：衣龙腾，王昊，范小菁，田军，近藤泰二，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP