數據傳輸的方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種數據傳輸的方法及裝置，其中該方法包括：獲取數據包的傳輸優先級；當所述數據包的傳輸優先級為高等級的傳輸優先級時，啟動RTS/CTS握手機制預約信道，并用預約信道傳輸所述數據包，可確保傳輸優先級較高的數據包的傳輸，有效縮短傳輸優先級較高的數據包的傳輸時延。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及通信
，尤其涉及一種IEEE 802.15.4MAC(MediumAccessControl Layer,介質訪問控制層)協議中數據傳輸的方法及裝置。
技術介紹
無線傳感器網絡(Wireless Sensor Networks, WSN)是由部署在監測區域內部或附近的大量傳感器節點通過自組織方式構成的網絡。無線傳感器網絡具有低能耗、低成本、靈活性高、可擴展等優點，可以廣泛地應用于國防軍事、農業監測控制、環境監測和預報、智能家居、醫療衛生等眾多領域。無線傳感器網絡技術將有限距離的傳感器應用擴展為無處不在，種類豐富的網絡應用，在客觀世界對象與人之間建立了一種有效的溝通方式，成為一項有著廣闊發展空間與美好前景的應用技術。圖1所示為無線傳感器網絡系統架構的示意圖。無線傳感器網絡系統包括:傳感器節點11 (sensor node)、匯聚節點12 (sink node)和管理節點13。大量傳感器節點11隨機部署在監測區域14內部或附近，能夠通過自組織方式構成網絡。傳感器節點11監測的數據沿著其他傳感器節點逐跳地進行傳輸，在傳輸過程中監測數據可能被多個傳感器節點13處理，經過多跳后路由到匯聚節點12，最后通過互聯網或衛星到達管理節點13。匯聚節點12連接傳感器網絡與Internet等外部網絡，同時發布管理節點13的監測任務，并把收集的數據轉發到外部網絡上。用戶通過管理節點13對無線傳感器網絡進行配置和管理，發布監測任務以及收集監測數據。無線傳感器網絡MAC協議作為無線傳感器網絡底層基礎協議，負責無線傳感器網絡的構建與維護，管理無線信道，對網絡性能起決定性作用。IEEE802.15.4標準是IEEE802.15.4工作組針對低速無線個人區域網絡制定的，定義了物理層和MAC層，把低能量消耗、低速率傳輸、低成本作為重點目標，旨在為個人或者家庭范圍內不同設備之間低速互連提供統一的標準?；谏鲜黾夹g特征，IEEE 802.15.4MAC協議已成為無線傳感器網絡MAC協議的最佳選擇之一。IEEE 802.15.4MAC協議是一種基于競爭的MAC協議，因此不可避免地存在“隱藏終端”問題這一所有基于競爭的MAC協議的通病。“隱藏終端” (Hidden Stations)是指，網元設備A向網元設備B發送信息，網元設備C未偵測到網元設備A也向網元設備B發送，故網元設備A和網元設備C同時將信號發送至網元設備B，引起信號沖突，最終導致發送至網元設備B的信號都丟失了?！半[藏終端”多發生在大型單元中(一般在室外環境)，這將帶來效率損失，并且需要錯誤恢復機制。隱藏終端問題的存在會造成無線網絡信道資源的無序征用和浪費，增大數據碰撞概率，嚴重影響網絡的吞吐量、容量和數據傳輸時延。雖然，IEEE802.11 RTS/CTS (RTS, Request To Send ；CTS, Clear To Send)機制提供了較佳的隱藏終端問題解決方案，但IEEE 802.11 RTS/CTS握手機制中節點在每一次發送數據包之前都利用RTS/CTS握手機制預約信道，廣播的RTS幀和CTS幀成對出現，且RTS幀和CTS幀附帶本次數據傳輸所需時間，這對節點時鐘同步提出了很高的要求，在資源有 限的無線傳感器網絡節點上很難實現。
技術實現思路
本專利技術提供一種數據傳輸的方法及裝置，可確保傳輸優先級較高的數據包的傳輸，有效縮短傳輸優先級較高的數據包的傳輸時延。本專利技術提供一種數據傳輸的方法，所述方法包括:獲取數據包的傳輸優先級；當所述數據包的傳輸優先級為高等級的傳輸優先級時，啟動RTS/CTS握手機制預約信道，并用預約信道傳輸所述數據包。優選地，所述獲取數據包的傳輸優先級的步驟為:獲取所述數據包中預設的優先級標識；根據獲取的所述優先級標識，得到數據包的傳輸優先級，所述傳輸優先級劃包括高等級的傳輸優先級和低等級的傳輸優先級。優選地，所述方法還包括:預先將所述數據包的優先級標識，設置在數據包中MAC幀控制域的保留位中。優選地，所述啟動RTS/CTS握手機制預約信道，并用預約信道傳輸所述數據包的步驟包括:步驟A、源節點檢測數據包的傳輸優先級，若所述數據包的傳輸優先級為高等級的傳輸優先級，則統計本次傳輸的包數，以及源節點到最終目的節點間的總跳數，然后廣播RTS 幀；步驟B、接收到RTS幀的第二節點，判斷所述第二節點是否在高等級的傳輸優先級的數據包的傳輸路徑上，若在，所述第二節點向所述源節點回復CTSO幀，源節點接收到CTSO幀后，開始將所述數據包傳輸給所述第二節點；步驟C、接收到CTSO幀的第三節點，判斷所述第三節點是否在高等級的傳輸優先級的數據包的傳輸路徑上，若在，所述第三節點向所述第二節點返回CTSl幀，所述第二節點接收到CTSl幀后，開始將所述數據包傳輸給所述第三節點；重復執行步驟B 步驟C，按照傳輸路徑將高等級的傳輸優先級的數據包傳給下ー跳節點，直至完成本次高等級的傳輸優先級的數據包的傳輸。 優選地,所述步驟B具體包括:接收到RTS幀的所述第二節點，讀取RTS幀中數據包的源節點的MAC地址和數據包的最終目的節點的MAC地址，查找預設的高等級的傳輸優先級的數據包的傳輸路由表；若所述第二節點不在高等級的傳輸優先級的數據包的傳輸路徑上，則所述第二節點休眠；若所述第二節點在高等級的傳輸優先級的數據包的傳輸路徑上，則判斷下一跳的節點的MAC地址是否與所述第二節點的MAC地址相等，若相等，則所述第二節點向源節點回復CTSO幀，CTSO幀中下一跳節點的MAC地址為所述第二節點的MAC地址；若下一跳節點的MAC地址與所述第二節點的MAC地址不相等，所述第二節點不對RTS幀做進一歩處理。優選地，所述第二節點的休眠時間結合下一跳節點的MAC地址、待傳輸的數據包的數目和源節點到最終目的節點間的跳數進行估算。優選地，所述步驟C具體包括:接收到CTSO幀的所述第三節點，讀取CTSO幀中數據包的源節點的MAC地址和數據包的最終目的節點的MAC地址，查找預設的高等級的傳輸優先級的數據包的傳輸路由表;若所述第三節點不在高等級的傳輸優先級的數據包的傳輸路徑上時，所述第三節點將休眠；若所述第三節點在高等級的傳輸優先級的數據包的傳輸路徑上時，判斷下一跳的節點的MAC地址是否與所述第三節點的MAC地址相等，若相等，則所述第三節點向所述第二節點回復CTSl幀，CTSl幀中下一跳節點的MAC地址為所述第三節點的MAC地址；若下一跳節點的MAC地址與所述第三節點的MAC地址不相等，則所述第三節點不對CTSl幀做進ー步處理。優選地，所述RTS/CTS握手機制中RTS/CTS幀包括:適配頭、源節點的MAC地址、最終目的節點的MAC地址、下一跳節點的MAC地址、待傳輸數據包的數目和源節點到最終目的節點間的跳數。優選地，所述方法還包括:若所述數據包的傳輸優先級為高等級的傳輸優先級時，在啟動基于串聽技術的RTS/CTS握手機制預約到信道之后，設置所述數據包的幀控制域確認請求，表明需要接收方發送ACK幀進行確認；若所述數據包的傳輸優先級為低等級的傳輸優先級時，設置所述數據包的幀控制域確認請求，表明不需要接收方發送ACK幀進行確認。本專利技術還提供一種數據傳輸的裝置，包括:獲取模塊，用于獲取數據包的傳輸優先本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種數據傳輸的方法，其特征在于，所述方法包括：獲取數據包的傳輸優先級；當所述數據包的傳輸優先級為高等級的傳輸優先級時，啟動RTS/CTS握手機制預約信道，并用預約信道傳輸所述數據包。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐亮，倪穎，付長東，王澤民，傅劍，
申請(專利權)人：中國移動通信集團廣東有限公司，
類型：發明
國別省市：