基于虛擬令牌的無線信道訪問控制方法
【專利摘要】基于虛擬令牌的無線信道訪問控制方法，包括如下步驟：A、選定若干節(jié)點，指定一個節(jié)點為中心節(jié)點，其他節(jié)點稱為無線節(jié)點；B、中心節(jié)點產(chǎn)生令牌，指定某個無線節(jié)點持有令牌；C、如果中心節(jié)點能夠監(jiān)聽到某個地址的無線節(jié)點正在使用令牌，則代表令牌傳遞成功；D、監(jiān)聽不到，則重傳指定次數(shù)或廣播一個數(shù)據(jù)幀，指定再一個節(jié)點持有令牌；E、更新節(jié)點的數(shù)目；F、令牌丟失，中心節(jié)點重新產(chǎn)生一個令牌；G、監(jiān)聽多個節(jié)點，放棄持有令牌，中心節(jié)點重新產(chǎn)生一個令牌；H、重復(fù)以上步驟A~G。本發(fā)明的有益效果：引入二次競爭機制，結(jié)合節(jié)點的優(yōu)先級策略，滿足緊急報文的發(fā)送需求，確保網(wǎng)絡(luò)的高可靠性和強實時性；數(shù)據(jù)幀融合，提高網(wǎng)絡(luò)有效利用率。
【專利說明】基于虛擬令牌的無線信道訪問控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，具體涉及ー種基于虛擬令牌的無線信道訪問控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在無線網(wǎng)絡(luò)中，一般采用CSMA/CA (載波偵聽多路訪問/沖突檢測)通過監(jiān)聽無線信道和退避一段隨機的時間，實現(xiàn)對無線信道的訪問控制。由于這種隨機退避的方式使得無線信道接入延時存在一定的不確定性，無法保證最大網(wǎng)絡(luò)延吋，網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷越大，傳輸延時的隨機性越大，因此僅適用于對實時性要求不高的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0003]在令牌環(huán)網(wǎng)中，通過令牌實現(xiàn)對傳輸介質(zhì)的訪問控制。令牌是ー種特殊的數(shù)據(jù)幀，只有收到令牌的節(jié)點才能夠發(fā)送數(shù)據(jù)。由于令牌在網(wǎng)絡(luò)中按順序依次傳遞，每個節(jié)點享有公平的信道訪問權(quán)，不但能夠預(yù)估最大信道接入延時，而且網(wǎng)絡(luò)延時具有一定的確定性，因此適用于對實時性要求較高的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0004]同有線信道相比，無線信道具有開放性和多徑效應(yīng)，易于受其它通信系統(tǒng)的干擾和障礙物的影響，不同相位多個信號的疊加容易造成接收信號幅度的急劇變化，傳輸條件復(fù)雜、惡劣，因此受環(huán)境的影響比較大。
[0005]在令牌環(huán)網(wǎng)中，令牌的維護十分關(guān)鍵，包括令牌產(chǎn)生、令牌傳遞、多個令牌和令牌丟失檢測等。一方面，令牌的維護比較復(fù)雜，開銷較大；另一方面，無線信道傳輸質(zhì)量較差，進ー步加劇令牌維護的開銷，從而造成無線令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)性能下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有無線信道令牌環(huán)網(wǎng)存在的上述不足，提供一種基于虛擬令牌的無線信道訪問控制方法，通過ー種類似于令牌環(huán)的方法實現(xiàn)對傳感器網(wǎng)絡(luò)無線信道的訪問控制。
[0007]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
基于虛擬令牌的無線信道訪問控制方法，其特征在于，包括以下步驟:
A、在一定區(qū)域內(nèi)選定若干個節(jié)點，指定ー個節(jié)點為中心節(jié)點，其他節(jié)點稱為無線節(jié)點，各個無線節(jié)點的地址由中心節(jié)點按照順序統(tǒng)一分配并且保持各個無線節(jié)點與中心節(jié)點的地址連續(xù)；
B、設(shè)定中心節(jié)點地址為0，中心節(jié)點首先產(chǎn)生令牌，然后廣播ー個數(shù)據(jù)幀指定某個無線節(jié)點持有令牌，并監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)；
C、在一定時間內(nèi)，如果中心節(jié)點能夠監(jiān)聽到某個地址的無線節(jié)點正在使用令牌，則代表令牌傳遞成功；如果該地址的無線節(jié)點沒有數(shù)據(jù)幀需要發(fā)送，則廣播一個令牌使用完畢幀；如果該地址的無線節(jié)點有數(shù)據(jù)幀需要發(fā)送，則在發(fā)送的最后ー個數(shù)據(jù)幀中加入令牌使用完畢的標(biāo)志，下一個地址的無線節(jié)點開始準(zhǔn)備持有令牌；
D、無線節(jié)點或中心節(jié)點在發(fā)送完或指定了持有令牌的節(jié)點后，開始監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)；如果由 于信號傳輸過程出錯而監(jiān)聽不到，則重傳指定次數(shù)；如果下ー節(jié)點由于能量耗盡或故障而
失效，上一節(jié)點監(jiān)聽不到有節(jié)點正在使用信道，則廣播ー個數(shù)據(jù)幀，指定再一個節(jié)點持有令
牌；
E、中心節(jié)點周期性地監(jiān)聽是否有新的節(jié)點加入，當(dāng)監(jiān)聽到有新的節(jié)點加入，為該節(jié)點分配地址，將它的信息廣播給網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點，并更新網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的數(shù)目(完成追加到虛擬令牌環(huán));
F、如果無線節(jié)點在指定時間內(nèi)沒有監(jiān)聽到網(wǎng)絡(luò)中有數(shù)據(jù)幀發(fā)送，則代表令牌丟失，然后中心節(jié)點重新產(chǎn)生ー個令牌；
G、如果無線節(jié)點監(jiān)聽到網(wǎng)絡(luò)中有多個節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)幀，則代表同時存在多個令牌，此時所有節(jié)點放棄持有令牌，然后由中心節(jié)點重新產(chǎn)生ー個令牌；
H、重復(fù)以上步驟AV，實現(xiàn)基于虛擬令牌的無線信道訪問控制方法。
[0008]按上述方案，所述步驟A中，指定地址最小的節(jié)點為中心節(jié)點，令牌始終由中心節(jié)點(地址為0的節(jié)點)產(chǎn)生。
[0009]按上述方案，所述步驟C中，上ー個無線節(jié)點使用令牌完畢，將數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志位置為I,下一個無線節(jié)點通過監(jiān)聽數(shù)據(jù)幀、并檢測到標(biāo)志位I的時候開始持有令牌。
[0010]按上述方案，所述步驟C中，無線節(jié)點還根據(jù)等待發(fā)送報文的優(yōu)先級(一般、重要和緊急)動態(tài)改變持有令牌的優(yōu)先級，即引入二次競爭狀態(tài)，將有緊急報文需要發(fā)送的節(jié)點的優(yōu)先級提升至最高狀態(tài)。
[0011]按上述方案，所述步驟D中，隨著節(jié)點加入或離開網(wǎng)絡(luò)，各個節(jié)點的地址和數(shù)目動態(tài)更新，大于該地址的節(jié)點還要更新各自的地址，確保整個網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點地址的連續(xù)性。
[0012]按上述方案，所述步驟E中，新的節(jié)點采用數(shù)據(jù)幀融合的方式(令牌幀不單獨出現(xiàn)，和數(shù)據(jù)幀以標(biāo)志位的形式區(qū)分)，將令牌以標(biāo)志位的形式追加在數(shù)據(jù)幀中傳遞。
[0013]按上述方案，所述一定區(qū)域內(nèi)選定的節(jié)點均由七個狀態(tài)組成，分別是:初始化、組網(wǎng)、空閑、等待發(fā)送、二次競爭、發(fā)送數(shù)據(jù)和等待回復(fù)，初始化是節(jié)點的第一個狀態(tài)，用于完成軟硬件資源的初始化和各參數(shù)的賦值；組網(wǎng)是節(jié)點以一定的方式推選中心節(jié)點，并按照大小順序分配節(jié)點地址的狀態(tài)；空閑是組網(wǎng)完成后進入的默認(rèn)狀態(tài)；等待發(fā)送是節(jié)點收到需要回復(fù)的數(shù)據(jù)幀，或者有需要主動發(fā)送的數(shù)據(jù)幀而未持有令牌時所在的狀態(tài)；二次競爭是在上ー節(jié)點使用完令牌，下一節(jié)點準(zhǔn)備持有令牌之前，為防止有更高優(yōu)先級報文(緊急報文)需要發(fā)送的節(jié)點因等待令牌超時的狀態(tài)；發(fā)送數(shù)據(jù)是節(jié)點在指定時間內(nèi)持有令牌，且沒有高優(yōu)先級節(jié)點參與令牌競爭(沒有收到其它節(jié)點的二次競爭幀)，能夠主動使用令牌發(fā)送數(shù)據(jù)的狀態(tài)；等待回復(fù)是節(jié)點發(fā)送了需要回復(fù)的數(shù)據(jù)幀，在發(fā)送以后進入等待回復(fù)所在的狀態(tài)。
[0014]按上述方案，上述各個節(jié)點的七個狀態(tài)控制過程具體包括如下步驟:
A、節(jié)點初始化，完成軟硬件資源的初始化和各參數(shù)的賦值；
B、進入組網(wǎng)狀態(tài)，節(jié)點以一定的方式推選中心節(jié)點，并按照大小順序分配節(jié)點地址；如果收到非本節(jié)點的數(shù)據(jù)幀，或錯誤幀，丟棄該數(shù)據(jù)幀，并保持在組網(wǎng)狀態(tài)；
C、進入空閑狀態(tài)，如果收到不需要回復(fù)的數(shù)據(jù)幀，將數(shù)據(jù)處理以后保持在該狀態(tài)；如果收到二次競爭幀、非本節(jié)點數(shù)據(jù)幀或錯誤幀，丟棄并保持在該狀態(tài)；
D、如果收到需要回復(fù)的數(shù)據(jù)幀，或需要主動發(fā)送數(shù)據(jù)幀，進入等待發(fā)送狀態(tài)等待令牌；
E、如果監(jiān)測到上ー節(jié)點(比該節(jié)點地址小I的節(jié)點)使用完令牌，下一節(jié)點準(zhǔn)備持有令牌，為防止有更高優(yōu)先級報文等待發(fā)送的節(jié)點，進入二次競爭狀態(tài)；
F、如果在指定時間內(nèi)沒有收到其它節(jié)點的二次競爭幀，則使用令牌發(fā)送數(shù)據(jù)；如果有則將令牌傳遞給更高優(yōu)先級節(jié)點；
G、如果節(jié)點發(fā)送了需要回復(fù)的數(shù)據(jù)幀，則在發(fā)送以后進入等待回復(fù)狀態(tài)，否則回到空閑狀態(tài)；
H、進入等待回復(fù)狀態(tài)后，如果在規(guī)定的時間內(nèi)收到回復(fù)的數(shù)據(jù)幀，或等待超時則回到空閑狀態(tài)。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和有益效果:
(1)與CSMA/CA相比，無線信道接入延時具有確定性，能夠保證最大網(wǎng)絡(luò)延時；尤其是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷較大時，具有較好的實時性；
(2)與令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)相比，降低了令牌維護的難度和丟失的風(fēng)險，可以更好地適應(yīng)無線信道和傳感器節(jié)點的特點；
(3)與無線令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)相比，有效改善了因節(jié)點位置改變而導(dǎo)致的令牌傳遞失敗，以及由此引發(fā)的令牌傳遞順序頻繁更新而導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)性能降級；
(4)通過引入二次競爭機制，并結(jié)合節(jié)點的優(yōu)先級策略，能夠最大限度地滿足緊急報文的發(fā)送需求，從而確保網(wǎng)絡(luò)的高可靠性和強實時性；
(5)通過數(shù)據(jù)幀融合的方式，減少了網(wǎng)絡(luò)管理報文的數(shù)目和無線數(shù)據(jù)幀收發(fā)的次數(shù)，提聞了網(wǎng)絡(luò)有效利用率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明中實施例中各個節(jié)點的狀態(tài)及控制流程圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0018]本發(fā)明所述的基于虛擬令牌的無線信道訪問控制方法，包括以下步驟:
A、在一定區(qū)域內(nèi)選定若干個節(jié)點，指定地址最小的節(jié)點為中心節(jié)點(令牌始終由中心節(jié)點產(chǎn)生)，其他節(jié)點稱為無線節(jié)點，各個無線節(jié)點的地址由中心節(jié)點按照順序統(tǒng)一分配并且保持各個無線節(jié)點與中心節(jié)點的地址連續(xù)；
B、設(shè)定中心節(jié)點地址為0，中心節(jié)點首先產(chǎn)生令牌，然后廣播ー個數(shù)據(jù)幀指定某個無線節(jié)點持有令牌，并監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)；
C、在一定時間內(nèi)，如果中心節(jié)點能夠監(jiān)聽到某個地址的無線節(jié)點正在使用令牌，則代表令牌傳遞成功；如果該地址的無線節(jié)點沒有數(shù)據(jù)幀需要發(fā)送，則廣播一個令牌使用完畢幀；如果該地址的無線節(jié)點有數(shù)據(jù)幀需要發(fā)送，則在發(fā)送的最后ー個數(shù)據(jù)幀中加入令牌使用完畢的標(biāo)志，下一個地址的無線節(jié)點開始準(zhǔn)備持有令牌(上ー個無線節(jié)點使用令牌完畢，將數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志位置為1，下一個無線節(jié)點通過監(jiān)聽數(shù)據(jù)幀、并檢測到標(biāo)志位I的時候開始持有令牌)；無線節(jié)點還根據(jù)等待發(fā)送報文的優(yōu)先級(一般、重要和緊急)動態(tài)改變持有令牌的優(yōu)先級，即引入二次競爭狀態(tài)，將有緊急報文需要發(fā)送的節(jié)點的優(yōu)先級提升至最高狀態(tài)；
D、無線節(jié)點或中心節(jié)點在發(fā)送完或指定了持有令牌的節(jié)點后，開始監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)；如果由于信號傳輸過程出錯而監(jiān)聽不到，則重傳指定次數(shù)；如果下ー節(jié)點由于能量耗盡或故障而失效，上一節(jié)點監(jiān)聽不到有節(jié)點正在使用信道，則廣播ー個數(shù)據(jù)幀，指定再一個節(jié)點持有令牌；隨著節(jié)點加入或離開網(wǎng)絡(luò)，各個節(jié)點的地址和數(shù)目動態(tài)更新，大于該地址的節(jié)點還要更新各自的地址，確保整個網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點地址的連續(xù)性；
E、中心節(jié)點周期性地監(jiān)聽是否有新的節(jié)點加入，當(dāng)監(jiān)聽到有新的節(jié)點加入，為該節(jié)點分配地址，將它的信息廣播給網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點，并更新網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的數(shù)目(完成追加到虛擬令牌環(huán))；新的節(jié)點采用數(shù)據(jù)幀融合的方式，將令牌以標(biāo)志位的形式追加在數(shù)據(jù)幀中傳遞；
F、如果無線節(jié)點在指定時間內(nèi)沒有監(jiān)聽到網(wǎng)絡(luò)中有數(shù)據(jù)幀發(fā)送，則代表令牌丟失，然后中心節(jié)點重新產(chǎn)生ー個令牌；
G、如果無線節(jié)點監(jiān)聽到網(wǎng)絡(luò)中有多個節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)幀，則代表同時存在多個令牌，此時所有節(jié)點放棄持有令牌，然后由中心節(jié)點重新產(chǎn)生ー個令牌；
H、重復(fù)以上步驟A?G，實現(xiàn)基于虛擬令牌的無線信道訪問控制方法。
[0019]參照圖1所示，本發(fā)明選定的節(jié)點由七個狀態(tài)組成，分別是:初始化、組網(wǎng)、空閑、等待發(fā)送、二次競爭、發(fā)送數(shù)據(jù)和等待回復(fù)，初始化是無線節(jié)點的第一個狀態(tài)，用于完成軟硬件資源的初始化和各參數(shù)的賦值；組網(wǎng)是無線節(jié)點以一定的方式推選中心節(jié)點，并按照大小順序分配節(jié)點地址的狀態(tài)；空閑是組網(wǎng)完成后進入的默認(rèn)狀態(tài)；等待發(fā)送是無線節(jié)點收到需要回復(fù)的數(shù)據(jù)幀，或者有需要主動發(fā)送的數(shù)據(jù)幀而未持有令牌時所在的狀態(tài)；ニ次競爭是在上ー節(jié)點使用完令牌，下一節(jié)點準(zhǔn)備持有令牌之前，為防止有更高優(yōu)先級報文(緊急報文)需要發(fā)送的節(jié)點因等待令牌超時的狀態(tài)；發(fā)送數(shù)據(jù)是無線節(jié)點在指定時間內(nèi)持有令牌，且沒有高優(yōu)先級節(jié)點參與令牌競爭(沒有收到其它節(jié)點的二次競爭幀)，能夠主動使用令牌發(fā)送數(shù)據(jù)的狀態(tài)；等待回復(fù)是無線節(jié)點發(fā)送了需要回復(fù)的數(shù)據(jù)幀，在發(fā)送以后進入等待回復(fù)所在的狀態(tài)。
[0020]上述各個節(jié)點的七個狀態(tài)控制過程具體包括如下步驟:
A、節(jié)點初始化，完成軟硬件資源的初始化和各參數(shù)的賦值；
B、進入組網(wǎng)狀態(tài)，節(jié)點以一定的方式推選中心節(jié)點，并按照大小順序分配節(jié)點地址；如果收到非本節(jié)點的數(shù)據(jù)幀，或錯誤幀，丟棄該數(shù)據(jù)幀，并保持在組網(wǎng)狀態(tài)；
C、進入空閑狀態(tài)，如果收到不需要回復(fù)的數(shù)據(jù)幀，將數(shù)據(jù)處理以后保持在該狀態(tài)；如果收到二次競爭幀、非本節(jié)點數(shù)據(jù)幀或錯誤幀，丟棄并保持在該狀態(tài)；
D、如果收到需要回復(fù)的數(shù)據(jù)幀，或需要主動發(fā)送數(shù)據(jù)幀，進入等待發(fā)送狀態(tài)等待令
牌；
E、如果監(jiān)測到上ー節(jié)點(比該節(jié)點地址小I的節(jié)點)使用完令牌，下一節(jié)點準(zhǔn)備持有令牌，為防止有更高優(yōu)先級報文等待發(fā)送的節(jié)點，進入二次競爭狀態(tài)；
F、如果在指定時間內(nèi)沒有收到其它節(jié)點的二次競爭幀，則使用令牌發(fā)送數(shù)據(jù)；如果有則將令牌傳遞給更高優(yōu)先級節(jié)點；
G、如果節(jié)點發(fā)送了需要回復(fù)的數(shù)據(jù)幀，則在發(fā)送以后進入等待回復(fù)狀態(tài)，否則回到空閑狀態(tài)；
H、進入等待回復(fù)狀態(tài)后，如果在規(guī)定的時間內(nèi)收到回復(fù)的數(shù)據(jù)幀，或等待超時則回到空閑狀態(tài)。
[0021 ] 以上七個狀態(tài)很好地實現(xiàn)了一種虛擬令牌環(huán)網(wǎng)。
[0022]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，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、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.基于虛擬令牌的無線信道訪問控制方法，其特征在于，包括以下步驟: A、在一定區(qū)域內(nèi)選定若干個節(jié)點，指定ー個節(jié)點為中心節(jié)點，其他節(jié)點稱為無線節(jié)點，各個無線節(jié)點的地址由中心節(jié)點按照順序統(tǒng)一分配并且保持各個無線節(jié)點與中心節(jié)點的地址連續(xù)； B、設(shè)定中心節(jié)點地址為O，中心節(jié)點首先產(chǎn)生令牌，然后廣播ー個數(shù)據(jù)幀指定某個無線節(jié)點持有令牌，并監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)； C、在一定時間內(nèi)，如果中心節(jié)點能夠監(jiān)聽到某個地址的無線節(jié)點正在使用令牌，則代表令牌傳遞成功；如果該地址的無線節(jié)點沒有數(shù)據(jù)幀需要發(fā)送，則廣播一個令牌使用完畢幀；如果該地址的無線節(jié)點有數(shù)據(jù)幀需要發(fā)送，則在發(fā)送的最后ー個數(shù)據(jù)幀中加入令牌使用完畢的標(biāo)志，下一個地址的無線節(jié)點開始準(zhǔn)備持有令牌； D、無線節(jié)點或中心節(jié)點在發(fā)送完或指定了持有令牌的節(jié)點后，開始監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)；如果由于信號傳輸過程出錯而監(jiān)聽不到，則重傳指定次數(shù)；如果下ー節(jié)點由于能量耗盡或故障而失效，上一節(jié)點監(jiān)聽不到有節(jié)點正在使用信道，則廣播ー個數(shù)據(jù)幀，指定再一個節(jié)點持有令牌； E、中心節(jié)點周期性地監(jiān)聽是否有新的節(jié)點加入，當(dāng)監(jiān)聽到有新的節(jié)點加入，為該節(jié)點分配地址，將它的信息廣播給網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點，并更新網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的數(shù)目； F、如果無線節(jié)點在指定時間內(nèi)沒有監(jiān)聽到網(wǎng)絡(luò)中有數(shù)據(jù)幀發(fā)送，則代表令牌丟失，然后中心節(jié)點重新產(chǎn)生ー個令牌； G、如果無線節(jié)點監(jiān)聽到網(wǎng)絡(luò)中有多個節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)幀，則代表同時存在多個令牌，此時所有節(jié)點放棄持有令牌，然后由中心節(jié)點重新產(chǎn)生ー個令牌； H、重復(fù)以上步驟fCG,實現(xiàn)基于虛擬令牌的無線信道訪問控制方法?！?br> 2.如權(quán)利要求1所述的基于虛擬令牌的無線信道訪問控制方法，其特征在于，所述步驟A中，指定地址最小的節(jié)點為中心節(jié)點，令牌始終由中心節(jié)點產(chǎn)生。
3.如權(quán)利要求1所述的基于虛擬令牌的無線信道訪問控制方法，其特征在于，所述步驟C中，上ー個無線節(jié)點使用令牌完畢，將數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志位置為1，下ー個無線節(jié)點通過監(jiān)聽數(shù)據(jù)幀、并檢測到標(biāo)志位I的時候開始持有令牌。
4.如權(quán)利要求1所述的基于虛擬令牌的無線信道訪問控制方法，其特征在于，所述步驟C中，無線節(jié)點還根據(jù)等待發(fā)送報文的優(yōu)先級動態(tài)改變持有令牌的優(yōu)先級，即引入二次競爭狀態(tài)，將有緊急報文需要發(fā)送的節(jié)點的優(yōu)先級提升至最高狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求1所述的基于虛擬令牌的無線信道訪問控制方法，其特征在于，所述步驟D中，隨著節(jié)點加入或離開網(wǎng)絡(luò)，各個節(jié)點的地址和數(shù)目動態(tài)更新，大于該地址的節(jié)點還要更新各自的地址，確保整個網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點地址的連續(xù)性。
6.如權(quán)利要求1所述的基于虛擬令牌的無線信道訪問控制方法，其特征在于，所述步驟E中新的節(jié)點采用數(shù)據(jù)幀融合的方式，將令牌以標(biāo)志位的形式追加在數(shù)據(jù)幀中傳遞。
7.如權(quán)利要求1所述的基于虛擬令牌的無線信道訪問控制方法，其特征在于，所述一定區(qū)域內(nèi)選定的節(jié)點均由七個狀態(tài)組成，分別是:初始化、組網(wǎng)、空閑、等待發(fā)送、二次競爭、發(fā)送數(shù)據(jù)和等待回復(fù)，初始化是節(jié)點的第一個狀態(tài)，用于完成軟硬件資源的初始化和各參數(shù)的賦值；組網(wǎng)是節(jié)點以一定的方式推選中心節(jié)點，并按照大小順序分配節(jié)點地址的狀態(tài)；空閑是組網(wǎng)完成后進入的默認(rèn)狀態(tài)；等待發(fā)送是節(jié)點收到需要回復(fù)的數(shù)據(jù)幀，或者有需要主動發(fā)送的數(shù)據(jù)幀而未持有令牌時所在的狀態(tài)；二次競爭是在上ー節(jié)點使用完令牌，下一節(jié)點準(zhǔn)備持有令牌之前，為防止有更高優(yōu)先級報文需要發(fā)送的節(jié)點因等待令牌超時的狀態(tài)；發(fā)送數(shù)據(jù)是節(jié)點在指定時間內(nèi)持有令牌，且沒有高優(yōu)先級節(jié)點參與令牌競爭，能夠主動使用令牌發(fā)送數(shù)據(jù)的狀態(tài)；等待回復(fù)是節(jié)點發(fā)送了需要回復(fù)的數(shù)據(jù)幀，在發(fā)送以后進入等待回復(fù)所在的狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求7所述的基于虛擬令牌的無線信道訪問控制方法，其特征在于，上述各個節(jié)點的七個狀態(tài)控制過程具體包括如下步驟: A、節(jié)點初始化，完成軟硬件資源的初始化和各參數(shù)的賦值； B、進入組網(wǎng)狀態(tài)，節(jié)點以一定的方式推選中心節(jié)點，并按照大小順序分配節(jié)點地址；如果收到非本節(jié)點的數(shù)據(jù)幀，或錯誤幀，丟棄該數(shù)據(jù)幀，并保持在組網(wǎng)狀態(tài)； C、進入空閑狀態(tài)，如果收到不需要回復(fù)的數(shù)據(jù)幀，將數(shù)據(jù)處理以后保持在該狀態(tài)；如果收到二次競爭幀、非本節(jié)點數(shù)據(jù)幀或錯誤幀，丟棄并保持在該狀態(tài)； D、如果收到需要回復(fù)的數(shù)據(jù)幀，或需要主動發(fā)送數(shù)據(jù)幀，進入等待發(fā)送狀態(tài)等待令牌； E、如果監(jiān)測到上ー節(jié)點使用完令牌，下一節(jié)點準(zhǔn)備持有令牌，為防止有更高優(yōu)先級報文等待發(fā)送的節(jié)點，進入二次競爭狀態(tài)； F、如果在指定時間內(nèi)沒有收到其它節(jié)點的二次競爭幀，則使用令牌發(fā)送數(shù)據(jù)；如果有則將令牌傳遞給更高優(yōu)先級節(jié)點； G、如果節(jié)點發(fā)送了需要回復(fù)的數(shù)據(jù)幀，則在發(fā)送以后進入等待回復(fù)狀態(tài)，否則回到空閑狀態(tài)； H、進入等待回復(fù)狀態(tài)后，如果在規(guī)定的時間內(nèi)收到回復(fù)的數(shù)據(jù)幀，或等待超時則回到空閑狀態(tài)。
【文檔編號】H04W74/06GK103533661SQ201310500287
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】任平, 陳亮, 吳楠, 黃琛, 張崎 申請人:中國艦船研究設(shè)計中心