專利名稱：近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)方法、系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)方法、系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備。
背景技術(shù)：
近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)是一種利用社會(huì)中普遍存在的“弱鏈接”關(guān)系而形成的無線自組織網(wǎng)絡(luò)，其特點(diǎn)是充分利用社會(huì)群體的移動(dòng)特性與短距離無線通訊相結(jié)合所帶來的空間復(fù)用能力提高吞吐量，降低對(duì)固定設(shè)備的依賴性，增強(qiáng)對(duì)不同應(yīng)用的適應(yīng)能力。近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)提供了一種方便、快捷的人與人之間的信息交互渠道，對(duì)社會(huì)環(huán)境和社會(huì)個(gè)體具有高度的可感知性，從而使得其在重大疫情監(jiān)控，商業(yè)信息發(fā)布，自然災(zāi)害搶險(xiǎn)中的生命保障，交通事故預(yù)防等應(yīng)用領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用前景。容遲移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)(Delay-TolerantMobile Sensor Networks，DTMSN)是一種短距離移動(dòng)無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的載體網(wǎng)絡(luò)。DTMSN有著較高的能量要求，DTMSN中，除了對(duì)節(jié)點(diǎn)生命期的要求，由于節(jié)點(diǎn)隨載體移動(dòng)，節(jié)點(diǎn)重量受到嚴(yán)格的限制，節(jié)點(diǎn)的便攜性要求選用小容量的電池，這對(duì)MAC層的節(jié)能效率提出更高要求；其次，高度動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟还?jié)點(diǎn)隨載體移動(dòng)造成節(jié)點(diǎn)間的接觸和脫離非常頻繁和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)高動(dòng)態(tài)變化，也帶來了一系列問題，例如，鄰居表的維護(hù)，而頻繁的鄰居更新報(bào)文會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷和增大能量消耗。針對(duì)DTMSN的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，現(xiàn)有技術(shù)提出的一種節(jié)能MAC協(xié)議通常采用占空比機(jī)制， 周期性地關(guān)閉射頻模塊，減少節(jié)點(diǎn)的空閑偵聽時(shí)間，降低能耗。例如，X-MAC協(xié)議就是基于兩種關(guān)鍵的射頻操作一低功耗偵聽、長前導(dǎo)碼，在一個(gè)幀內(nèi)完成接收節(jié)點(diǎn)和發(fā)送節(jié)點(diǎn)的握手。以犧牲發(fā)送節(jié)點(diǎn)的能量為代價(jià)，通過額外傳輸一個(gè)最長達(dá)一個(gè)幀長度的前導(dǎo)碼發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸，而接收節(jié)點(diǎn)只需喚醒射頻一個(gè)很短的時(shí)間對(duì)信道進(jìn)行采樣，從而減少接收節(jié)點(diǎn)的能量消耗。通過對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的研究，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在DTMSN中，若采用X-MAC協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，除了碰撞、空閑偵聽和控制載荷的傳輸三者造成的能耗，由于節(jié)點(diǎn)的鄰居狀態(tài)劇烈變化，報(bào)文傳輸失敗和重傳帶來了新的能量浪費(fèi)。這就是說，由于X-MAC協(xié)議主要針對(duì)靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)，因此，其對(duì)拓?fù)浼斑B通性不斷變化的短距離移動(dòng)無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性仍然比較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)方法、系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備，以降低能耗和提高信道資源利用效率。本發(fā)明實(shí)施例提供一種近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方法，包括源節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，對(duì)信道進(jìn)行持續(xù)偵聽；若偵聽到來自目的節(jié)點(diǎn)的探測(cè)報(bào)文，則向所述目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。本發(fā)明實(shí)施例提供一種近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)方法，包括宿節(jié)點(diǎn)在發(fā)送探測(cè)報(bào)文前對(duì)信道進(jìn)行偵聽；若偵聽所得結(jié)果為所述信道空閑，發(fā)送探測(cè)報(bào)文，若偵聽所得結(jié)果為所述信道忙，則所述宿節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)。本發(fā)明實(shí)施例提供一種近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)設(shè)備，包括第一偵聽模塊，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，對(duì)信道進(jìn)行持續(xù)偵聽；第一發(fā)送模塊，用于若所述第一偵聽模塊偵聽到來自目的節(jié)點(diǎn)的探測(cè)報(bào)文，則向所述目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。本發(fā)明實(shí)施例提供一種近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)設(shè)備，包括第二偵聽模塊，用于在發(fā)送探測(cè)報(bào)文前對(duì)信道進(jìn)行偵聽；第二發(fā)送模塊，用于若所述第二偵聽模塊偵聽所得結(jié)果為所述信道空閑，則發(fā)送探測(cè)報(bào)文。本發(fā)明實(shí)施例提供一種近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)系統(tǒng)，包括包括源節(jié)點(diǎn)和宿節(jié)點(diǎn)，所述源節(jié)點(diǎn)包括第一偵聽模塊和第一發(fā)送模塊；所述第一偵聽模塊，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，對(duì)信道進(jìn)行持續(xù)偵聽；所述第一發(fā)送模塊，用于若所述第一偵聽模塊偵聽到來自目的節(jié)點(diǎn)的探測(cè)報(bào)文，則向所述目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)；所述宿節(jié)點(diǎn)包括第二偵聽模塊和第二發(fā)送模塊；所述第二偵聽模塊，用于在發(fā)送探測(cè)報(bào)文前對(duì)信道進(jìn)行偵聽；所述第二發(fā)送模塊，用于若所述第二偵聽模塊偵聽所得結(jié)果為所述信道空閑，則發(fā)送探測(cè)報(bào)文。從上述本發(fā)明實(shí)施例可知，由于源節(jié)點(diǎn)在發(fā)送需要發(fā)送的數(shù)據(jù)之前，并不是發(fā)送前導(dǎo)碼，而是對(duì)信道進(jìn)行持續(xù)偵聽，從而減少了發(fā)送大量前導(dǎo)碼耗費(fèi)的能量，提高了信道利用率。與此同時(shí)，源節(jié)點(diǎn)若偵聽到來自目的節(jié)點(diǎn)的探測(cè)報(bào)文，則向所述目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)， 從而降低了無目的地發(fā)送報(bào)文和因無效傳輸引起的數(shù)據(jù)重傳帶來的能耗和信道資源的浪費(fèi)。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)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，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以如這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)方法基本流程示意圖；圖2_a是本發(fā)明實(shí)施例提供的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D；圖2-b是本發(fā)明實(shí)施例提供的源節(jié)點(diǎn)偵聽MAEP示意圖；圖3是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)方法基本流程示意圖；圖4是DTMAC傳輸機(jī)制和X-MAC傳輸機(jī)制中源節(jié)點(diǎn)和宿節(jié)點(diǎn)發(fā)送的報(bào)文對(duì)比示意圖；圖5_a是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)方法示意圖；圖5_b是現(xiàn)有技術(shù)提供的近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方法示意圖；圖6是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)設(shè)備基本邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)設(shè)備基本邏輯結(jié)構(gòu)示意圖8是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)設(shè)備基本邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)設(shè)備基本邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是本發(fā)明實(shí)施例提供的近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)系統(tǒng)基本邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)系統(tǒng)基本邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)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)施例僅僅是本發(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)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)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。請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)方法基本流程示意圖，主要包括S101，源節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，對(duì)信道進(jìn)行持續(xù)偵聽。由于DTMSN網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常處于高動(dòng)態(tài)性和非連通狀態(tài)，同步占空比機(jī)制下節(jié)點(diǎn)需要維護(hù)一個(gè)巨大的同步信息表用于記錄每個(gè)節(jié)點(diǎn)的喚醒時(shí)間，而鄰居狀態(tài)的劇烈變化使得同步報(bào)文所消耗的信道資源和能量資源非常大；相比之下，異步占空比機(jī)制不需要維護(hù)鄰居節(jié)點(diǎn)的同步信息也不需要傳輸同步報(bào)文，只需要維持喚醒狀態(tài)以完成和潛在接收節(jié)點(diǎn)的握手。然而，DTMSN中鄰居狀態(tài)變化劇烈，傳統(tǒng)MAC協(xié)議中基于前導(dǎo)碼的占空比機(jī)制需要頻繁地更新鄰居表，導(dǎo)致大量報(bào)文被延遲發(fā)送，信道被控制報(bào)文頻繁占用甚至阻塞。因此，與現(xiàn)有技術(shù)不同，在本發(fā)明實(shí)施例中，源節(jié)點(diǎn)在發(fā)送需要發(fā)送的數(shù)據(jù)之前，并不是發(fā)送前導(dǎo)碼， 而是對(duì)信道進(jìn)行持續(xù)偵聽，從而減少了發(fā)送大量前導(dǎo)碼耗費(fèi)的能量，提高了信道利用率。S102，若偵聽到來自目的節(jié)點(diǎn)的探測(cè)報(bào)文，則向所述目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。與現(xiàn)有技術(shù)中無目的地發(fā)送報(bào)文和因無效傳輸引起的數(shù)據(jù)重傳不同，本發(fā)明實(shí)施例中，源節(jié)點(diǎn)會(huì)根據(jù)偵聽結(jié)果判斷目的節(jié)點(diǎn)是否具備接收數(shù)據(jù)的條件，例如，處于空閑狀態(tài)等，如果具備，則發(fā)送，從而降低了能耗和信道資源的浪費(fèi)。作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，若源節(jié)點(diǎn)偵聽到來自目的節(jié)點(diǎn)的探測(cè)報(bào)文，則判斷向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的條件已滿足，此時(shí)，源節(jié)點(diǎn)開始向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。在本發(fā)明提供的實(shí)施例中，探測(cè)報(bào)文可以是一個(gè)由DTMAC中節(jié)點(diǎn)定時(shí)廣播的最小主動(dòng)探測(cè)報(bào)文(MAEP, Minimal Active Exploration Packet)，用來告知節(jié)點(diǎn)自身的狀態(tài)， 例如，忙或空閑等。一個(gè)MAEP至少包含發(fā)送該MAEP的節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)，還可以進(jìn)一步包含前導(dǎo)碼、長度域和校驗(yàn)位等等，其中，節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)用于告知是哪個(gè)節(jié)點(diǎn)向源節(jié)點(diǎn)發(fā)送了該 MAEP,前導(dǎo)碼指示了 MAEP報(bào)文頭部信息，長度域上的值指示了 MAEP報(bào)文數(shù)據(jù)載荷長度，校驗(yàn)位就是對(duì)MAEP報(bào)文進(jìn)行循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC，Cyclic Redundancy Check)校驗(yàn)時(shí)采用的 CRC校驗(yàn)值。在本發(fā)明提供的另一個(gè)實(shí)施例中，源節(jié)點(diǎn)偵聽信道并等待目的節(jié)點(diǎn)的探測(cè)報(bào)文時(shí)，若偵聽到來自非目的節(jié)點(diǎn)的探測(cè)報(bào)文，例如MAEP，則源節(jié)點(diǎn)據(jù)此MAEP更新鄰居狀態(tài)。如附圖2-a所示的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，DTMAC中的節(jié)點(diǎn)A偵聽一個(gè)周期。在這個(gè)周期中，節(jié)點(diǎn)A偵聽到來自鄰居節(jié)點(diǎn)E、鄰居節(jié)點(diǎn)F、鄰居節(jié)點(diǎn)C、鄰居節(jié)點(diǎn)D和鄰居節(jié)點(diǎn)B發(fā)送的MAEP，如附圖2-b 所示。節(jié)點(diǎn)A于是根據(jù)收到的上述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的MAEP，更新鄰居狀態(tài)，例如，維護(hù)一個(gè)鄰居狀態(tài)表，記錄發(fā)送MAEP節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)、空閑或忙的狀態(tài)和更新相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞鹊?。?qǐng)參閱圖3，本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)方法基本流程示意圖，包括S301，宿節(jié)點(diǎn)在發(fā)送探測(cè)報(bào)文前對(duì)信道進(jìn)行幀聽?，F(xiàn)有技術(shù)中，由于是由源節(jié)點(diǎn)發(fā)送大量的前導(dǎo)碼序列來喚醒宿節(jié)點(diǎn)，因此，宿節(jié)點(diǎn)無須對(duì)信道進(jìn)行偵聽，只在喚醒后發(fā)送一個(gè)early ACK報(bào)文給源節(jié)點(diǎn)，源節(jié)點(diǎn)開始發(fā)送數(shù)據(jù)。而在本發(fā)明實(shí)施例中，源節(jié)點(diǎn)并不發(fā)送前導(dǎo)碼序列，如此，宿節(jié)點(diǎn)在發(fā)送探測(cè)報(bào)文前對(duì)信道進(jìn)行短時(shí)偵聽，這樣也減少了源節(jié)點(diǎn)的能耗。S302，若偵聽所得結(jié)果為信道空閑，則發(fā)送探測(cè)報(bào)文，若偵聽所得結(jié)果為信道忙， 則宿節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)。在本發(fā)明提供的實(shí)施例中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)按自身的占空時(shí)間比定期喚醒。一旦宿節(jié)點(diǎn)喚醒，當(dāng)該宿節(jié)點(diǎn)偵聽到信道空閑時(shí)便發(fā)送探測(cè)報(bào)文，意味著報(bào)文交換由宿節(jié)點(diǎn)發(fā)起，由此保證了源節(jié)點(diǎn)在接收到探測(cè)報(bào)文后，宿節(jié)點(diǎn)處于可用狀態(tài)，減少DTMSN中常見的無目的報(bào)文發(fā)送和因無效傳輸引起的數(shù)據(jù)重傳，進(jìn)一步降低了能量和信道資源的浪費(fèi)。在本實(shí)施例中，探測(cè)報(bào)文也可以是一個(gè)由DTMAC中節(jié)點(diǎn)定時(shí)廣播的MAEP，用來告知節(jié)點(diǎn)自身的狀態(tài)，例如，忙或空閑等。一個(gè)MAEP至少包含發(fā)送該MAEP的節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)， 還可以進(jìn)一步包含前導(dǎo)碼、長度域和校驗(yàn)位等等。請(qǐng)參閱圖4，本發(fā)明實(shí)施例提供的近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)方法(DTMAC 傳輸機(jī)制)和現(xiàn)有技術(shù)提供的近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方法(X-MAC傳輸機(jī)制)中，源節(jié)點(diǎn)(Sender)和宿節(jié)點(diǎn)(Receiver)發(fā)送的報(bào)文對(duì)比示意圖，說明如下。在X-MAC傳輸機(jī)制中，源節(jié)點(diǎn)有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時(shí)，首先發(fā)送一個(gè)前導(dǎo)碼序列(或擴(kuò)展前導(dǎo)碼)來保持宿節(jié)點(diǎn)處于喚醒狀態(tài)，然后再發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文。一旦某一節(jié)點(diǎn)開始發(fā)送前導(dǎo)碼序列(或擴(kuò)展前導(dǎo)碼)，其將長期占用信道，該節(jié)點(diǎn)所有鄰居都將無法接收或發(fā)送報(bào)文，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)通過率降低，而DTMSN中高動(dòng)態(tài)的拓?fù)洵h(huán)境也容易造成由源節(jié)點(diǎn)發(fā)起的傳輸失敗。在本發(fā)明實(shí)施例提供的DTMAC傳輸機(jī)制中，報(bào)文交換是由宿節(jié)點(diǎn)發(fā)起，即源節(jié)點(diǎn)對(duì)信道進(jìn)行足夠長時(shí)間的偵聽，接收其鄰居節(jié)點(diǎn)廣播的MAEP，實(shí)現(xiàn)鄰居發(fā)現(xiàn)過程，因此，源節(jié)點(diǎn)實(shí)際上是以對(duì)信道進(jìn)行持續(xù)偵聽取代現(xiàn)有技術(shù)中的大量發(fā)送前導(dǎo)碼。在本發(fā)明實(shí)施例中，源節(jié)點(diǎn)只需要保持偵聽狀態(tài)，若接收到宿節(jié)點(diǎn)的MAEP，立即結(jié)束偵聽周期，從開始偵聽至接收到宿節(jié)點(diǎn)的MAEP這段時(shí)間可以視為足夠長時(shí)間。在宿節(jié)點(diǎn)，當(dāng)其喚醒時(shí)，對(duì)信道進(jìn)行短時(shí)偵聽，如果信道忙，則繼續(xù)休眠，如果信道空閑，則發(fā)送MAEP。源節(jié)點(diǎn)收到潛在宿節(jié)點(diǎn)的MAEP后立即發(fā)送數(shù)據(jù)。在發(fā)送耗能和接收耗能大抵相同的假設(shè)下，與X-MAC相比，DTMAC的傳輸端無需頻繁的在發(fā)送和接收狀態(tài)之間切換，所需能量更少；且DTMAC的宿節(jié)點(diǎn)喚醒以后立即通知源節(jié)點(diǎn)，無需接收到一個(gè)報(bào)文后再傳輸early ACK報(bào)文，延時(shí)有所改進(jìn)。此外，在X-MAC傳輸機(jī)制中，每次數(shù)據(jù)傳輸之前發(fā)送前導(dǎo)序列會(huì)帶來長時(shí)間信道占用，DTMAC傳輸機(jī)制是直到傳輸開始時(shí)信道才被占用。假設(shè)報(bào)文平均長度為一個(gè)周期，DTMAC將信道利用率提高了近一倍。這種由宿節(jié)點(diǎn)發(fā)起的傳輸有效避免了宿節(jié)點(diǎn)失效，減少了由源節(jié)點(diǎn)發(fā)起傳輸時(shí)常見的無目的報(bào)文發(fā)送和重傳，降低了能量和信道資源的浪費(fèi)。請(qǐng)參閱圖5_a和圖5_b，本發(fā)明實(shí)施例提供的近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)方法和現(xiàn)有技術(shù)提供的近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方法對(duì)比示意圖，說明如下。如圖5-a所示，當(dāng)宿節(jié)點(diǎn)B喚醒后，開始廣播MAEP。節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)C收到MAEP后， 交由上層判斷是否有數(shù)據(jù)發(fā)送給宿節(jié)點(diǎn)B。若均有，節(jié)點(diǎn)采用沖突避免的多載波偵聽多址接入(CSMA/CA，Carrier Sense Multiple Access withCollision Avoidance)機(jī)制發(fā)送短數(shù)據(jù)報(bào)文爭(zhēng)用信道。若只有節(jié)點(diǎn)A有數(shù)據(jù)待發(fā)，則直接發(fā)送短數(shù)據(jù)報(bào)文(Short Data Packet), 該短數(shù)據(jù)報(bào)文是源節(jié)點(diǎn)A擬發(fā)送給宿節(jié)點(diǎn)B的數(shù)據(jù)中的一部分。宿節(jié)點(diǎn)B在收到短數(shù)據(jù)報(bào)文后，廣播一個(gè)確認(rèn)報(bào)文(ACK報(bào)文，該報(bào)文包含通信時(shí)間指示域)，開始節(jié)點(diǎn)A和宿節(jié)點(diǎn)B 之間的數(shù)據(jù)傳輸。節(jié)點(diǎn)C在收到ACK報(bào)文后直接進(jìn)入休眠并推遲對(duì)節(jié)點(diǎn)B的數(shù)據(jù)發(fā)送，直到節(jié)點(diǎn)A和宿節(jié)點(diǎn)B之間的通信完成。而在圖5_b所示現(xiàn)有技術(shù)提供的近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方法中，源節(jié)點(diǎn)A 有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時(shí)，首先發(fā)送大量前導(dǎo)碼序列喚醒宿節(jié)點(diǎn)B或宿節(jié)點(diǎn)C ；宿節(jié)點(diǎn)B喚醒時(shí)接收到源節(jié)點(diǎn)A的前導(dǎo)碼序列，廣播一個(gè)確認(rèn)報(bào)文(ACK報(bào)文)，通知源節(jié)點(diǎn)A可以發(fā)送數(shù)據(jù)， 與此同時(shí)告知其他節(jié)點(diǎn)(例如宿節(jié)點(diǎn)C)轉(zhuǎn)入休眠，直至源節(jié)點(diǎn)A和宿節(jié)點(diǎn)B之間通信結(jié)束。 源節(jié)點(diǎn)A收到ACK報(bào)文后開始發(fā)送數(shù)據(jù)，宿節(jié)點(diǎn)B開始接收數(shù)據(jù)并在數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后回復(fù)一個(gè)確認(rèn)報(bào)文(ACK報(bào)文)。由圖5-a和圖5-b的對(duì)比以及上述說明可知，本發(fā)明的DTMAC傳輸機(jī)制通過MAEP 完成了多種功能，避免了網(wǎng)絡(luò)中多種不同的控制載荷出現(xiàn)，減少DTMSN中大量拓?fù)淇刂茍?bào)文和傳輸控制報(bào)文帶來的大量能耗，并且，由于源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的短數(shù)據(jù)報(bào)文是源節(jié)點(diǎn)擬發(fā)送給宿節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)中的一部分，因此，減少了發(fā)送ACK報(bào)文帶來的能量浪費(fèi)。請(qǐng)參閱圖6，本發(fā)明實(shí)施例提供的近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)設(shè)備基本邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。為了便于說明，僅僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。該傳輸探測(cè)設(shè)備可以是通信系統(tǒng)中的源節(jié)點(diǎn)，該傳輸探測(cè)設(shè)備包含的功能模塊可以是軟件模塊、硬件模塊或軟硬件相結(jié)合的模塊，包括第一偵聽模塊601和第一發(fā)送模塊602，其中第一偵聽模塊601，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，對(duì)信道進(jìn)行持續(xù)偵聽；第一發(fā)送模塊602，用于第一偵聽模塊601偵聽到來自目的節(jié)點(diǎn)的探測(cè)報(bào)文時(shí)，向該目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。作為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例，近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)設(shè)備進(jìn)一步包括鄰居更新模塊701，如圖7所示。鄰居更新模塊701用于若第一偵聽模塊601偵聽到來自非目的節(jié)點(diǎn)的探測(cè)報(bào)文，則更新鄰居狀態(tài)。在圖6至圖7示例的近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)設(shè)備中，探測(cè)報(bào)文可以是一個(gè)由DTMAC中節(jié)點(diǎn)定時(shí)廣播的MAEP，用來告知節(jié)點(diǎn)自身的狀態(tài)，例如，忙或空閑等。一個(gè) MAEP至少包含發(fā)送該MAEP的節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)，還可以進(jìn)一步包含前導(dǎo)碼、長度域和校驗(yàn)位
等等。請(qǐng)參閱圖8，本發(fā)明實(shí)施例提供的近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)設(shè)備基本邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。為了便于說明，僅僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。該傳輸設(shè)備可以是通信系統(tǒng)中的宿節(jié)點(diǎn)，其包含的功能模塊可以是軟件模塊、硬件模塊或軟硬件相結(jié)合的模塊，包括第二偵聽模塊801和第二發(fā)送模塊802，其中第二偵聽模塊801，用于在發(fā)送探測(cè)報(bào)文前對(duì)信道進(jìn)行偵聽；第二發(fā)送模塊802，用于若第二偵聽模塊801偵聽所得結(jié)果為信道空閑，則發(fā)送探測(cè)報(bào)文。若第二偵聽模塊801偵聽所得結(jié)果為信道忙，則宿節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)。作為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例，圖8所示近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備進(jìn)一步包括廣播模塊901，如圖9所示。廣播模塊901用于第二發(fā)送模塊802發(fā)送探測(cè)報(bào)文后，若收到短數(shù)據(jù)報(bào)文，廣播確認(rèn)報(bào)文。在圖8至圖9示例的近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)設(shè)備中，探測(cè)報(bào)文也可以是一個(gè)由DTMAC中節(jié)點(diǎn)定時(shí)廣播的MAEP，用來告知節(jié)點(diǎn)自身的狀態(tài)，例如，忙或空閑等。一個(gè)MAEP至少包含發(fā)送該MAEP的節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)，還可以進(jìn)一步包含前導(dǎo)碼、長度域和校驗(yàn)
位等等。請(qǐng)參閱圖10，本發(fā)明實(shí)施例一提供的近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)系統(tǒng)基本邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。為了便于說明，僅僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。該系統(tǒng)包括源節(jié)點(diǎn)1001和宿節(jié)點(diǎn)1002，其中源節(jié)點(diǎn)1001包括第一偵聽模塊10011和第一發(fā)送模塊10012 ；第一偵聽模塊10011，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，對(duì)信道進(jìn)行持續(xù)偵聽；第一發(fā)送模塊10012，用于若第一偵聽模塊10011偵聽到來自目的節(jié)點(diǎn)的探測(cè)報(bào)文，則向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)；宿節(jié)點(diǎn)1002包括第二偵聽模塊10021和第二發(fā)送模塊10022 ；第二偵聽模塊10021，用于在發(fā)送探測(cè)報(bào)文前對(duì)信道進(jìn)行偵聽；第二發(fā)送模塊10022，用于若第二偵聽模塊10021偵聽所得結(jié)果為信道空閑，則發(fā)送探測(cè)報(bào)文。若第二偵聽模塊10021偵聽所得結(jié)果為信道忙，則宿節(jié)點(diǎn)1002轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)。作為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例，圖10示例的源節(jié)點(diǎn)1001進(jìn)一步包括鄰居更新模塊 11011，源節(jié)點(diǎn)1902進(jìn)一步包括廣播模塊11012，如附圖11所示，其中鄰居更新模塊11011，用于若第一偵聽模塊10011偵聽到來自非目的節(jié)點(diǎn)的探測(cè)報(bào)文，則更新鄰居狀態(tài)；廣播模塊11012，用于第二發(fā)送模塊10022發(fā)送探測(cè)報(bào)文后，若收到短數(shù)據(jù)報(bào)文， 廣播確認(rèn)報(bào)文。需要說明的是，上述設(shè)備各模塊/單元之間的信息交互、執(zhí)行過程等內(nèi)容，由于與本發(fā)明方法實(shí)施例基于同一構(gòu)思，其帶來的技術(shù)效果與本發(fā)明方法實(shí)施例相同，具體內(nèi)容可參見本發(fā)明方法實(shí)施例中的敘述，此處不再贅述。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實(shí)施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、磁盤或光盤等。
以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)方法、系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)方法，其特征在于，包括源節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，對(duì)信道進(jìn)行持續(xù)偵聽；若偵聽到來自目的節(jié)點(diǎn)的探測(cè)報(bào)文，則向所述目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，若偵聽到來自非目的節(jié)點(diǎn)的探測(cè)報(bào)文，則所述源節(jié)點(diǎn)更新鄰居狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述探測(cè)報(bào)文是最小主動(dòng)探測(cè)報(bào)文，所述最小主動(dòng)探測(cè)報(bào)文至少包含發(fā)送所述最小主動(dòng)探測(cè)報(bào)文的節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述若偵聽到來自目的節(jié)點(diǎn)的探測(cè)報(bào)文，則向所述目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)一步包括向所述目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送短數(shù)據(jù)報(bào)文，所述短數(shù)據(jù)報(bào)文是向所述目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的一部分。
5.一種近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)方法，其特征在于，包括宿節(jié)點(diǎn)在發(fā)送探測(cè)報(bào)文前對(duì)信道進(jìn)行偵聽；若偵聽所得結(jié)果為所述信道空閑，發(fā)送探測(cè)報(bào)文，若偵聽所得結(jié)果為所述信道忙，則所述宿節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述宿節(jié)點(diǎn)發(fā)送所述探測(cè)報(bào)文后，若收到短數(shù)據(jù)報(bào)文，則廣播確認(rèn)報(bào)文。
7.如權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述探測(cè)報(bào)文是最小主動(dòng)探測(cè)報(bào)文，所述最小主動(dòng)探測(cè)報(bào)文至少包含所述宿節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)。
8.一種近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)設(shè)備，其特征在于，包括第一偵聽模塊，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，對(duì)信道進(jìn)行持續(xù)偵聽；第一發(fā)送模塊，用于若所述第一偵聽模塊偵聽到來自目的節(jié)點(diǎn)的探測(cè)報(bào)文，則向所述目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求8所述傳輸設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備進(jìn)一步包括鄰居更新模塊，用于若所述第一偵聽模塊偵聽到來自非目的節(jié)點(diǎn)的探測(cè)報(bào)文，則更新鄰居狀態(tài)。
10.一種近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)設(shè)備，其特征在于，包括第二偵聽模塊，用于在發(fā)送探測(cè)報(bào)文前對(duì)信道進(jìn)行偵聽；第二發(fā)送模塊，用于若所述第二偵聽模塊偵聽所得結(jié)果為所述信道空閑，則發(fā)送探測(cè)報(bào)文。
11.如權(quán)利要求10所述傳輸設(shè)備，其特征在于，所述傳輸設(shè)備還包括廣播模塊，用于所述第二發(fā)送模塊發(fā)送所述探測(cè)報(bào)文后，若收到短數(shù)據(jù)報(bào)文，廣播確認(rèn)報(bào)文。
12.一種近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)系統(tǒng)，包括源節(jié)點(diǎn)和宿節(jié)點(diǎn)，其特征在于， 所述源節(jié)點(diǎn)包括第一偵聽模塊和第一發(fā)送模塊；所述第一偵聽模塊，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，對(duì)信道進(jìn)行持續(xù)偵聽；所述第一發(fā)送模塊，用于若所述第一偵聽模塊偵聽到來自目的節(jié)點(diǎn)的探測(cè)報(bào)文，則向所述目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)；所述宿節(jié)點(diǎn)包括第二偵聽模塊和第二發(fā)送模塊；所述第二偵聽模塊，用于在發(fā)送探測(cè)報(bào)文前對(duì)信道進(jìn)行偵聽； 所述第二發(fā)送模塊，用于若所述第二偵聽模塊偵聽所得結(jié)果為所述信道空閑，則發(fā)送探測(cè)報(bào)文。
13.如權(quán)利要求12所述系統(tǒng)，其特征在于，所述源節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步包括鄰居更新模塊，用于若所述第一偵聽模塊偵聽到來自非目的節(jié)點(diǎn)的探測(cè)報(bào)文，則更新鄰居狀態(tài)；所述宿節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步包括廣播模塊，用于所述第二發(fā)送模塊發(fā)送所述探測(cè)報(bào)文后，若收到短數(shù)據(jù)報(bào)文，廣播確認(rèn)報(bào)文。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供近距離無線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸探測(cè)方法、系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備，以降低能耗和提高信道資源利用效率。所述方法包括源節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，對(duì)信道進(jìn)行持續(xù)偵聽；若偵聽到來自目的節(jié)點(diǎn)的探測(cè)報(bào)文，則向所述目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。由于源節(jié)點(diǎn)在發(fā)送需要發(fā)送的數(shù)據(jù)之前，并不是發(fā)送前導(dǎo)碼，而是對(duì)信道進(jìn)行持續(xù)偵聽，從而減少了發(fā)送大量前導(dǎo)碼耗費(fèi)的能量，提高了信道利用率。與此同時(shí)，源節(jié)點(diǎn)若偵聽到來自目的節(jié)點(diǎn)的探測(cè)報(bào)文，則向所述目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，從而降低了無目的地發(fā)送報(bào)文和因無效傳輸引起的數(shù)據(jù)重傳帶來的能耗和信道資源的浪費(fèi)。
文檔編號(hào)H04W84/18GK102300225SQ20101021313
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2010年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月28日
發(fā)明者屈玉貴, 趙寶華, 鄭杰, 郭旸, 黎潔 申請(qǐng)人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué), 華為技術(shù)有限公司