CN104540193A - 一种基于zigbee中继网络的节能控制方法 - Google Patents

一种基于zigbee中继网络的节能控制方法 Download PDF

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CN104540193A CN201410782984.3A CN201410782984A CN104540193A CN 104540193 A CN104540193 A CN 104540193A CN 201410782984 A CN201410782984 A CN 201410782984A CN 104540193 A CN104540193 A CN 104540193A
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Abstract

一种基于zigbee中继网络的节能控制方法,所述节能控制方法包括对zigbee网络的各个中继站点进行传输功率的自适应调节,具体包括S1.当中继站点有感测数据要发送时执行节能控制;S2.当中继站点没有感测数据需要发送时执行节能控制。根据本发明提供的基于zigbee中继网络的节能控制方法,中继站点在进行信息交互时,可以自我配置所需的收发调制码,同时确定并调整发送序列时所采用的传输功率,有效降低了中继站点的平均传输功率,减少中继站点的能量消耗,进而增加网络吞吐量。

Description

一种基于zigbee中继网络的节能控制方法
技术领域
本发明涉及无线通信领域,尤其涉及一种基于zigbee中继网络的节能控制方法。
背景技术
ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE802.15.4标准的规定。
ZigBee网络主要特点是低功耗、低成本、低速率、支持大量节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。ZigBee网络中的设备可分为协调器(Coordinator)、汇聚节点(Router)、传感器节点(EndDevice)等三种角色。
ZigBee是一种无线连接,可工作在2.4GHz(全球流行)、868MHz(欧洲流行)和915MHz(美国流行)3个频段上,分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率,它的传输距离在10-75m的范围内,但可以继续增加。
在zigbee网络中,一般不设立中心控制站,因而无线资源的使用不能进行集中式统一调度和分配,只能由各中继站点自行决定是否、以及如何使用无线通信资源。中继站点使用无线通信资源的规则和依据,对网络吞吐量、资源利用效率都有重要影响。不仅始发站点需要采用一定的规则来与相邻站点竞争使用无线资源,而且中继站点为了完成转发任务也需要竞争使用无线资源,任何在使用无线资源时发生的冲突都将导致感测数据无法正确或者及时地传输。而无线资源的竞争使用规则通常由中继站点采用的媒体接入控制方法确定。
基于zigbee网络的优点,所述zigbee网络经常会被设置在无需工作人员经常在场的环境中,尤其是一些恶劣的环境中,以便完成相关感测任务。因此,在所述zigbee网络的各个组成中继站点无法得到实时维护的情况下,节能控制技术就显得越来越重要。
发明内容
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
根据本发明的实施方式,提出一种基于zigbee中继网络的节能控制方法,所述节能控制方法包括对zigbee网络的各个中继站点进行传输功率的自适应调节,具体包括
S1、当中继站点有感测数据要发送时执行节能控制;
S2、当中继站点没有感测数据需要发送时执行节能控制。
根据本发明的实施方式,所述步骤S1的当中继站点有感测数据要发送时,节能控制方法包括:
A1、中继站点A从本站点的计划发送数据堆栈中取出感测数据,根据感测数据中的目的地址,确定接收站点为该感测数据中目的地址指向的站点B;
A2、中继站点A使用共用调制码向接收站点B发送申请发送序列,中继站点A开始计时,进入步骤A6;
A3、接收站点B使用共用调制码接收并解调中继站点A发送的申请发送序列,并通过解析得到申请发送序列的信干比SIRs,取出申请发送序列中始发站点的识别码替换本接收站点B选定的识别码;
A4、将步骤A3得到的申请发送序列信干比SIRs与传感器网络预设的信干比阈值SIRp进行比较,若SIRs<SIRp,则接收站点B不向中继站点A发送允许发送序列,进入步骤A3;否则,接收站点B计算余量信干比SIRa,SIRa=SIRs-SIRp,并根据步骤A2所述申请发送序列中传输功率项的值PT,确定本接收站点B的传输功率为PT-f(SIRa);
A5、接收站点B以步骤A4确定的传输功率PT-f(SIRa)向中继站点A发送允许发送序列;
A6、如果中继站点A在Tt时间内收到接收站点B发送的允许发送序列,则进入步骤A7,否则,中继站点A进入步骤A9;
A7、中继站点A根据步骤A6接收到的允许发送序列中传输功率项的值,确定本中继站点A在随后向接收站点B发送感测数据时,所使用的传输功率,该传输功率的值取允许发送序列中传输功率项的值;
A8、中继站点A使用本站点A的识别码和步骤A7确定的传输功率向接收站点B发送感测数据,接收站点B使用步骤A3中确定的识别码接收并解调感测数据,然后向中继站点A发送成功接收响应序列;
A9、中继站点A将传输功率增加delta(t),并将申请发送序列中传输功率项的值增加delta(t),当累计重复发送次数小于最大允许重复发送次数Rm,并且传输功率小于等于最大允许传输功率时,中继站点A以增加delta(t)后的传输功率重新向接收站点B发送一次申请发送序列,并返回步骤A6,否则,将接收站点B作为无法完成通信处理;
A10、接收站点B无法完成通信,中继站点A将感测数据加入到本站点计划发送数据堆栈中,重新进入步骤A1。
根据本发明的实施方式,所述申请发送序列包含有类别项、始发地址项、始发站点识别码项、目的地址项、以及传输功率项,其中类别项填入表示该序列为申请发送序列的识别码,始发地址项填入中继站点A的地址,始发站点识别码项填入中继站点A的识别码,目的地址项填入接收站点B的地址,传输功率项填入中继站点A发送申请发送序列所使用的传输功率PT,PT=Pp,Pp为中继站点预设启动功率,站点预设启动功率Pp与传感器网络预设的信干比阈值SIRp之间满足函数关系Pp=f(SIRp),f()表示函数关系。
根据本发明的实施方式,所述允许发送序列包含有类别项、始发地址项、目的地址项、以及传输功率项,其中类别项填入表示该序列为允许发送序列的识别码,始发地址项填入接收站点B的地址,目的地址项填入中继站点A的地址,传输功率项填入步骤A5确定的接收站点B的传输功率值PT-f(SIRa)。
根据本发明的实施方式,所述步骤S2的当中继站点没有感测数据需要发送时,节能控制方法包括:
B1、中继站点A使用共用调制码接收并解调控制序列,并通过解析得到接收控制序列的信干比为SIRs;根据接收控制序列中类别项的值,判断接收控制序列是否为申请发送序列,如果接收到的控制序列为申请发送序列,则进入步骤B2,否则,中继站点A重新执行步骤B1;
B2、判断本中继站点A的地址与申请发送序列中的目的地址是否相同,若不相同,则中继站点A判定路由拥塞,推迟Δt时间后,重新执行步骤B1;否则,取出申请发送序列中始发站点的识别码替换本中继站点A的识别码;
B3、将步骤B1中得到的接收控制序列信干比SIRs与传感器网络预设的信干比阈值SIRp进行比较,如果SIRs<SIRp,则中继站点A进入步骤B1;否则,中继站点A计算余量信干比SIRa,SIRa=SIRs-SIRp,根据步骤B1接收控制序列中传输功率项的值PT,确定本中继站点A的传输功率为PT-f(SIRa);
B4、以步骤B3确定的站点传输功率PT-f(SIRa)向步骤B1中发送申请发送序列的站点发送允许发送序列;
B5、步骤B1中发送申请发送序列的站点收到允许发送序列后,使用本站点的识别码和允许发送序列中传输功率项确定的传输功率,向中继站点A发送感测数据,中继站点A收到感测数据后,向步骤B1中发送申请发送序列的站点发送成功接收响应序列。
根据本发明的实施方式,所述步骤B4的允许发送序列的始发地址项填入中继站点A的地址,目的地址项填入步骤B1中发送申请发送序列的站点的地址,传输功率项填入步骤B3确定的站点传输功率值PT-f(SIRa)。
根据本发明提供的基于zigbee中继网络的节能控制方法,中继站点在进行信息交互时,可以自我配置所需的收发调制码,同时确定并调整发送序列时所采用的传输功率,有效降低了中继站点的平均传输功率,减少中继站点的能量消耗,进而增加网络吞吐量。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
附图1示出了根据本发明实施方式的基于zigbee中继网络的节能控制方法的当中继站点有感测数据要发送时的流程图;
附图2示出了根据本发明实施方式的基于zigbee中继网络的节能控制方法的当中继站点没有感测数据需要发送时的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
根据本发明的实施方式,提出一种基于zigbee中继网络的节能控制方法,所述节能控制方法包括对zigbee网络的各个中继站点进行传输功率的自适应调节,如附图1所示,具体包括
S1、当中继站点有感测数据要发送时执行节能控制;
S2、当中继站点没有感测数据需要发送时执行节能控制。
当中继站点有感测数据要发送时,如附图1所示,节能控制方法包括:
A1、中继站点A从本站点的计划发送数据堆栈中取出感测数据,根据感测数据中的目的地址,确定接收站点为该感测数据中目的地址指向的站点B;
A2、中继站点A使用共用调制码向接收站点B发送申请发送序列,申请发送序列包含有类别项、始发地址项、始发站点识别码项、目的地址项、以及传输功率项,其中类别项填入表示该序列为申请发送序列的识别码,始发地址项填入中继站点A的地址,始发站点识别码项填入中继站点A的识别码,目的地址项填入接收站点B的地址,传输功率项填入中继站点A发送申请发送序列所使用的传输功率PT,PT=Pp,Pp为中继站点预设启动功率,站点预设启动功率Pp与传感器网络预设的信干比阈值SIRp之间满足函数关系Pp=f(SIRp),f()表示函数关系,f()的取值与x之间的关系由网络中的背景噪声功率和中继站点覆盖范围来确定;SIRp由中继站点采用的信道编解码方案、调制解调方案、以及收信机能够允许的数据比特传输差错概率确定;中继站点A开始计时,进入步骤A6;
A3、接收站点B使用共用调制码接收并解调中继站点A发送的申请发送序列,并通过解析得到申请发送序列的信干比SIRs,取出申请发送序列中始发站点的识别码替换本接收站点B选定的识别码;
A4、将步骤A3得到的申请发送序列信干比SIRs与传感器网络预设的信干比阈值SIRp进行比较,若SIRs<SIRp,则接收站点B不向中继站点A发送允许发送序列,进入步骤A3;否则,接收站点B计算余量信干比SIRa,SIRa=SIRs-SIRp,并根据步骤A2所述申请发送序列中传输功率项的值PT,确定本接收站点B的传输功率为PT-f(SIRa);
A5、接收站点B以步骤A4确定的传输功率PT-f(SIRa)向中继站点A发送允许发送序列;允许发送序列包含有类别项、始发地址项、目的地址项、以及传输功率项,其中类别项填入表示该序列为允许发送序列的识别码,始发地址项填入接收站点B的地址,目的地址项填入中继站点A的地址,传输功率项填入步骤A5确定的接收站点B的传输功率值PT-f(SIRa);
A6、如果中继站点A在Tt时间内收到接收站点B发送的允许发送序列,则进入步骤A7,否则,中继站点A进入步骤A9;
A7、中继站点A根据步骤A6接收到的允许发送序列中传输功率项的值,确定本中继站点A在随后向接收站点B发送感测数据时,所使用的传输功率,该传输功率的值取允许发送序列中传输功率项的值;
A8、中继站点A使用本站点A的识别码和步骤A7确定的传输功率向接收站点B发送感测数据,接收站点B使用步骤A3中确定的识别码接收并解调感测数据,然后向中继站点A发送成功接收响应序列;
A9、中继站点A将传输功率增加delta(t),并将申请发送序列中传输功率项的值增加delta(t),当累计重复发送次数小于最大允许重复发送次数Rm,并且传输功率小于等于最大允许传输功率时,中继站点A以增加delta(t)后的传输功率重新向接收站点B发送一次申请发送序列,并返回步骤A6,否则,将接收站点B作为无法完成通信处理;
A10、接收站点B无法完成通信,中继站点A将感测数据加入到本站点计划发送数据堆栈中,重新进入步骤A1;
当中继站点没有感测数据需要发送时,如附图2所示,节能控制方法包括:
B1、中继站点A使用共用调制码接收并解调控制序列,并通过解析得到接收控制序列的信干比为SIRs;根据接收控制序列中类别项的值,判断接收控制序列是否为申请发送序列,如果接收到的控制序列为申请发送序列,则进入步骤B2,否则,中继站点A重新执行步骤B1;
B2、判断本中继站点A的地址与申请发送序列中的目的地址是否相同,若不相同,则中继站点A判定路由拥塞,推迟Δt时间后,重新执行步骤B1;否则,取出申请发送序列中始发站点的识别码替换本中继站点A的识别码;
B3、将步骤B1中得到的接收控制序列信干比SIRs与传感器网络预设的信干比阈值SIRp进行比较,SIRp由中继站点采用的信道编解码方案、调制解调方案、以及收信机能够允许的数据比特传输差错概率确定;如果SIRs<SIRp,则中继站点A进入步骤B1;否则,中继站点A计算余量信干比SIRa,SIRa=SIRs-SIRp,根据步骤B1接收控制序列中传输功率项的值PT,确定本中继站点A的传输功率为PT-f(SIRa),f()表示函数关系,f()的取值与x之间的关系由网络中的背景噪声功率和中继站点覆盖范围来确定;
B4、以步骤B3确定的站点传输功率PT-f(SIRa)向步骤B1中发送申请发送序列的站点发送允许发送序列;允许发送序列的始发地址项填入中继站点A的地址,目的地址项填入步骤B1中发送申请发送序列的站点的地址,传输功率项填入步骤B3确定的站点传输功率值PT-f(SIRa);
B5、步骤B1中发送申请发送序列的站点收到允许发送序列后,使用本站点的识别码和允许发送序列中传输功率项确定的传输功率,向中继站点A发送感测数据,中继站点A收到感测数据后,向步骤R1中发送申请发送序列的站点发送成功接收响应序列。
所述的基于zigbee中继网络的节能控制方法,采用的调制码配置方法为:网络共配置Ns个调制码,其中一个调制码用作公共调制码,简称共用调制码,该调制码用于发送控制序列,为每个中继站点所共知;其余Ns-1个调制码用作用户调制码,简称识别码,用于发送感测数据;中继站点在初始化时将调制码配置成为共用调制码,同时随机选择并设定一个识别码作为本站点初始识别码,中继站点可根据需要替换本站点识别码;中继站点替换本站点识别码的规则为:如果接收到的控制序列是申请发送序列,且本站点地址与申请发送序列中的目标站点地址相同,则将本站点识别码替换为申请发送序列中始发站点的识别码;否则本站点识别码仍保持为本站点初始识别码。
以下结合一个具体实施例,进一步阐述本发明的工作原理。所述传感器网络包括有A、B、C、D四个中继站点,站点A将与站点B进行信息传输,A为发送中继站点,B为接收中继站点,R为中继站点的覆盖范围半径。
1、为中继站点配置初始化参数。在中继站点接入信道发起信息传输之前,需要对中继站点进行初始化,主要包括以下内容;
A为A、B、C、D四个中继站点分别分配一个唯一的不同于其他站点的物理地址或者是ID标识,称之为站点地址,记为:A1,B1,C1,D1。
B为A、B、C、D四个中继站点设定预设启动功率Pp。站点预设启动功率Pp与传感器网络预设的信干比阈值SIRp之间满足函数关系Pp=f(SIRp),f()表示函数关系,f()的取值与x之间的关系由网络中的背景噪声功率和中继站点覆盖范围来确定。如果用K表示收发信机之间天线增益,R表示中继站点覆盖范围的半径,W表示网络中的背景噪声功率,则有f()=WRη/K·x,其中n为路径衰耗指数,所以站点预设启动功率为Pp=f(SIRp)=WRη/K·SIRp。SIRp由中继站点采用的信道编解码方案、调制解调方案、以及收信机能够允许的数据比特传输差错概率确定。
c.为A、B、C、D四个中继站点配置初始调制码。应用本发明的网络共配置Ns个调制码L1,L2,...,LNs,Ns为正整数,选定LNs用作公共调制码,简称共用调制码,为每个中继站点所共知,用于中继站点发送或接收控制序列;其余Ns-1个调制码用作用户调制码,简称识别码,用于中继站点发送或接收感测数据。经过初始化后,站点A、B、C、D配置的初始识别码分别为L1,L2,L3,L4。
d.设定各种不同的识别码用于表示各种控制序列,用00表示申请发送序列,01表示允许发送序列,10表示成功接收响应序列。
2.应用本发明提出的基于zigbee中继网络的节能控制方法,当中继站点A需要向中继站点B发送感测数据时,执行的节能控制方法分为以下几步:
第一步:中继站点A从本站点的计划发送数据堆栈中取出感测数据,根据感测数据中的目的地址B1,确定接收站点为该感测数据中目的地址B1指向的站点B。
第二步:中继站点A使用共用调制码LNs向接收站点B发送申请发送序列,申请发送序列的类别项填入00,始发地址项填入A1,始发站点识别码项填入L1,目的地址项填入B1,传输功率项填入中继站点A发送申请发送序列所使用的传输功率PT,PT=Pp,Pp=WRη/K·SIRp为中继站点预设启动功率,SIRp为传感器网络预设的信干比阈值。中继站点A开始计时,进入步骤第六步。
第三步:接收站点B使用共用调制码LNs接收并解调控制序列,并通过解析得到申请发送序列的信干比SIRs;根据接收控制序列中类别项的值00,判断接收控制序列是否为申请发送序列,并根据接收控制序列目的地址项的值B1,判定本站点B的地址与目的地址相同,接收站点B取出申请发送序列中始发站点的识别码L1替换本接收站点B选定的识别码。与此同时,中继站点C使用共用调制码LNs接收并解调控制序列,并通过解析得到申请发送序列的信干比SIRs;根据接收控制序列中类别项的值00,判断接收控制序列是否为申请发送序列,并根据接收控制序列目的地址项的值B1,判定本站点B的地址与目的地址不同,站点C判定路由拥塞,推迟Δt=2ts+2tp时间后,重新使用共用调制码LNs接收并解调控制序列,并做出相应处理。此时,站点D也使用共用调制码LNs接收并解调控制序列,但是由于站点D距离站点A较远,处于站点A的覆盖范围之外,无法接收到站点A发送的申请发送序列,因此站点D不做任何处理,继续使用共用调制码LNs接收并解调控制序列。
第四步:接收站点B将步骤三得到的申请发送序列信干比SIRs与传感器网络预设的信干比阈值SIRp进行比较,若SIRs<SIRp,则接收站点B不向中继站点A发送允许发送序列,进入步骤三;否则,接收站点B计算余量信干比SIRa,SIRa=SIRs-SIRp,并根据步骤二所述申请发送序列中传输功率项的值PT,确定本接收站点B的传输功率为PT-f(SIRa)=PT-WRη/K·SIRa。
第五步:接收站点B以步骤四确定的传输功率PT-f(SIRa)向中继站点A发送允许发送序列;允许发送序列的类别项填入01,始发地址项填入B1,目的地址项填入A1,传输功率项填入步骤五确定的接收站点B的传输功率值PT-f(SIRa)。与此同时,中继站点D使用共用调制码LNs接收并解调控制序列,并通过解析得到申请发送序列的信干比SIRs;根据接收控制序列中类别项的值01,判断接收控制序列是为允许发送序列,站点D重新使用共用调制码LNs接收并解调控制序列。
第六步:如果中继站点A在Tt=2ts+2tp时间内收到接收站点B发送的允许发送序列,则进入步骤七,否则,中继站点A进入步骤第九步。
第七步:中继站点A根据步骤六接收到的允许发送序列中传输功率项的值,确定本中继站点A在随后向接收站点B发送感测数据时,所使用的传输功率,该传输功率的值取允许发送序列中传输功率项的值。
第八步:中继站点A使用本站点A的识别码L1和步骤七确定的传输功率向接收站点B发送感测数据,接收站点B使用识别码L1接收并解调感测数据,然后向中继站点A发送成功接收响应序列。
第九步:中继站点A将传输功率增加delta(t),并将申请发送序列中传输功率项的值增加delta(t),当累计重复发送次数小于最大允许重复发送次数Rm,并且传输功率小于等于最大允许传输功率时,中继站点A以增加delta(t)后的传输功率重新向接收站点B发送一次申请发送序列,并返回步骤六,否则,将接收站点B作为无法完成通信处理。如果用Pm表示最大允许传输功率,则最大允许重复发送次数与传输功率增减幅度delta(t)之间应满足关系:Rm×delta(t)=Pm-Pp,Pp为中继站点预设启动功率,Rm为正整数。
第十步:接收站点B无法完成通信,中继站点A将感测数据加入到本站点计划发送数据堆栈中,重新进入步骤一。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种基于zigbee中继网络的节能控制方法,所述节能控制方法包括对zigbee网络的各个中继站点进行传输功率的自适应调节,具体包括
S1、当中继站点有感测数据要发送时执行节能控制;
S2、当中继站点没有感测数据需要发送时执行节能控制。
2.一种如权利要求1所述的方法,所述步骤S1的当中继站点有感测数据要发送时,节能控制方法包括:
A1、中继站点A从本站点的计划发送数据堆栈中取出感测数据,根据感测数据中的目的地址,确定接收站点为该感测数据中目的地址指向的站点B;
A2、中继站点A使用共用调制码向接收站点B发送申请发送序列,中继站点A开始计时,进入步骤A6;
A3、接收站点B使用共用调制码接收并解调中继站点A发送的申请发送序列,并通过解析得到申请发送序列的信干比,取出申请发送序列中始发站点的识别码替换本接收站点B选定的识别码;
A4、将步骤A3得到的申请发送序列信干比与传感器网络预设的信干比阈值进行比较,若信干比<信干比阈值,则接收站点B不向中继站点A发送允许发送序列,进入步骤A3;否则,接收站点B计算余量信干比,余量信干比=信干比-信干比阈值,并根据步骤A2所述申请发送序列中传输功率项的值PT,确定本接收站点B的传输功率为PT-f(余量信干比);
A5、接收站点B以步骤A4确定的传输功率PT-f(余量信干比)向中继站点A发送允许发送序列;
A6、如果中继站点A在Tt时间内收到接收站点B发送的允许发送序列,则进入步骤A7,否则,中继站点A进入步骤A9;
A7、中继站点A根据步骤A6接收到的允许发送序列中传输功率项的值,确定本中继站点A在随后向接收站点B发送感测数据时,所使用的传输功率,该传输功率的值取允许发送序列中传输功率项的值;
A8、中继站点A使用本站点A的识别码和步骤A7确定的传输功率向接收站点B发送感测数据,接收站点B使用步骤A3中确定的识别码接收并解调感测数据,然后向中继站点A发送成功接收响应序列;
A9、中继站点A将传输功率增加delta(t),并将申请发送序列中传输功率项的值增加delta(t),当累计重复发送次数小于最大允许重复发送次数,并且传输功率小于等于最大允许传输功率时,中继站点A以增加delta(t)后的传输功率重新向接收站点B发送一次申请发送序列,并返回步骤A6,否则,将接收站点B作为无法完成通信处理;
A10、接收站点B无法完成通信,中继站点A将感测数据加入到本站点计划发送数据堆栈中,重新进入步骤A1。
3.一种如权利要求2所述的方法,所述申请发送序列包含有类别项、始发地址项、始发站点识别码项、目的地址项、以及传输功率项,其中类别项填入表示该序列为申请发送序列的识别码,始发地址项填入中继站点A的地址,始发站点识别码项填入中继站点A的识别码,目的地址项填入接收站点B的地址,传输功率项填入中继站点A发送申请发送序列所使用的传输功率PT,所述PT=Pp,Pp为中继站点预设启动功率,站点预设启动功率Pp与传感器网络预设的信干比阈值之间满足函数关系Pp=f(信干比阈值),f()表示函数关系。
4.一种如权利要求3所述的方法,所述允许发送序列包含有类别项、始发地址项、目的地址项、以及传输功率项,其中类别项填入表示该序列为允许发送序列的识别码,始发地址项填入接收站点B的地址,目的地址项填入中继站点A的地址,传输功率项填入步骤A5确定的接收站点B的传输功率值PT-f(余量信干比)。
5.一种如权利要求1所述的方法,所述步骤S2的当中继站点没有感测数据需要发送时,节能控制方法包括:
B1、中继站点A使用共用调制码接收并解调控制序列,并通过解析得到接收控制序列的信干比为信干比;根据接收控制序列中类别项的值,判断接收控制序列是否为申请发送序列,如果接收到的控制序列为申请发送序列,则进入步骤B2,否则,中继站点A重新执行步骤B1;
B2、判断本中继站点A的地址与申请发送序列中的目的地址是否相同,若不相同,则中继站点A判定路由拥塞,推迟Δt时间后,重新执行步骤B1;否则,取出申请发送序列中始发站点的识别码替换本中继站点A的识别码;
B3、将步骤B1中得到的接收控制序列信干比与传感器网络预设的信干比阈值进行比较,如果信干比<信干比阈值,则中继站点A进入步骤B1;否则,中继站点A计算余量信干比,余量信干比=信干比-信干比阈值,根据步骤B1接收控制序列中传输功率项的值PT,确定本中继站点A的传输功率为PT-f(余量信干比);
B4、以步骤B3确定的站点传输功率PT-f(余量信干比)向步骤B1中发送申请发送序列的站点发送允许发送序列;
B5、步骤B1中发送申请发送序列的站点收到允许发送序列后,使用本站点的识别码和允许发送序列中传输功率项确定的传输功率,向中继站点A发送感测数据,中继站点A收到感测数据后,向步骤B1中发送申请发送序列的站点发送成功接收响应序列。
6.一种如权利要求5所述的方法,所述步骤B4的允许发送序列的始发地址项填入中继站点A的地址,目的地址项填入步骤B1中发送申请发送序列的站点的地址,传输功率项填入步骤B3确定的站点传输功率值PT-f(余量信干比)。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017140090A1 (zh) * 2016-02-17 2017-08-24 中兴通讯股份有限公司 调整射频功率的方法、紫蜂协议路由器、传感器及***

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1269089A (zh) * 1997-06-27 2000-10-04 艾利森电话股份有限公司 蜂窝无线通信***中的分组交换
CN101277271A (zh) * 2008-05-09 2008-10-01 中国人民解放军理工大学 功率可控制的分布式cdma网络媒体接入控制方法
CN102740496A (zh) * 2012-07-30 2012-10-17 北京航空航天大学 一种***能效优化的上行链路协作mac协议
CN103379549A (zh) * 2012-04-20 2013-10-30 北京新岸线移动多媒体技术有限公司 一种无线网络中的数据传输方法、***及装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1269089A (zh) * 1997-06-27 2000-10-04 艾利森电话股份有限公司 蜂窝无线通信***中的分组交换
CN101277271A (zh) * 2008-05-09 2008-10-01 中国人民解放军理工大学 功率可控制的分布式cdma网络媒体接入控制方法
CN103379549A (zh) * 2012-04-20 2013-10-30 北京新岸线移动多媒体技术有限公司 一种无线网络中的数据传输方法、***及装置
CN102740496A (zh) * 2012-07-30 2012-10-17 北京航空航天大学 一种***能效优化的上行链路协作mac协议

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017140090A1 (zh) * 2016-02-17 2017-08-24 中兴通讯股份有限公司 调整射频功率的方法、紫蜂协议路由器、传感器及***
US10624043B2 (en) 2016-02-17 2020-04-14 Zte Corporation Method for adjusting radio-frequency power, ZigBee router, sensor and system

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