CN107318156B - 无线传感器网络中的数据重传方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于无线传感器网络技术领域,提供了无线传感器网络中的数据重传方法、装置及计算机可读存储介质,所述无线传感器网络包括基站与多个终端节点,该数据重传方法包括:所述多个终端节点采用静态时分多址TDMA的方式向基站发送数据,以使得所述基站在接收到所述数据后,向发送所述数据的终端节点反馈确认字符ACK信号;当所述多个终端节点中存在未接收到所述ACK信号的终端节点时,获取所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,并在所述未接收到所述ACK信号的终端节点休眠结束时,重新向所述基站发送所述数据。通过本发明可使无线传感器网络在低功耗的前提下提高发送数据的成功率。
Description
技术领域
本发明属于无线传感器网络技术领域,尤其涉及无线传感器网络中的数据重传方法、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
无线传感器网络由大量的低功耗低成本的终端节点组成,该终端节点可以是传感器终端节点,具有采集数据和处理数据的能力。无线传感器网络通过无线通信的方式,形成一个多跳自组织网络系统。由于无线传感器网络中终端节点的能量有限,因此在网络活动中,在数据传输有效性的前提下,必须严格控制传感器节点的能耗,尽可能延长无线传感器网络的整体使用寿命。
然而,外部的无线传输条件存在时变性,极有可能在数据传输的过程中,由于外界的不可预测作用,导致在数据传输的过程中出现不同程度的丢包,无法向基站成功发送数据,发送数据的成功率较低。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了无线传感器网络中的数据重传方法、装置及计算机可读存储介质,以使无线传感器网络在低功耗的前提下提高发送数据的成功率。
本发明实施例的第一方面提供了一种无线传感器网络中的数据重传方法,所述无线传感器网络包括基站与多个终端节点,所述数据重传方法包括:
所述多个终端节点采用静态时分多址TDMA的方式向基站发送数据,以使得所述基站在接收到所述数据后,向发送所述数据的终端节点反馈确认字符ACK信号;
当所述多个终端节点中存在未接收到所述ACK信号的终端节点时,获取所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,并在所述未接收到所述ACK信号的终端节点休眠结束时,重新向所述基站发送所述数据。
本发明实施例的第二方面提供了一种无线传感器网络中的数据重传装置,所述无线传感器网络包括基站与多个终端节点,所述数据重传装置包括:
发送模块,用于采用静态时分多址TDMA的方式向基站发送数据,以使得所述基站在接收到所述数据后,向发送所述数据的终端节点反馈确认字符ACK信号;
处理模块,用于当所述多个终端节点中存在未接收到所述ACK信号的终端节点时,获取所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,并在所述未接收到所述ACK信号的终端节点休眠结束时,重新向所述基站发送所述数据。
本发明实施例的第三方面提供了一种无线传感器网络中的数据重传装置,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述数据重传方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述数据重传方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:本发明实施例中的无线传感器网络中的多个终端节点采用静态时分多址TDMA的方式向基站发送数据,基站在成功接收到该数据后,向发送该数据的终端节点反馈ACK信号,当多个终端节点中存在未接收到ACK信号的终端节点时,获取该终端节点进入休眠的时长,并在该终端节点休眠结束时,重新向基站发送数据。本发明实施例当多个终端节点中存在未接收到ACK信号的终端节点时,获取该终端节点进入休眠的时长,从而可实现未接收到ACK信号的终端节点根据该休眠时长自行绕过静态TDMA发送队列,完成在休眠结束时数据的随机重传,进而使无线传感器网络在低功耗的前提下提高发送数据的成功率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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。
图1是本发明实施例一提供的无线传感器网络中的数据重传方法的实现流程示意图;
图2是本发明实施例一提供的静态传输区域与动态重传区域的示例图;
图3是本发明实施例二提供的无线传感器网络中的数据重传方法的实现流程示意图;
图4是本发明实施例二提供的一个终端节点经过N次重传数据在时间轴上的跨行轨迹的示例图;
图5是本发明实施例二提供的一个终端节点在N次重传仍失败时,在到达下一周期前的第N+1次随机重传;
图6是本发明实施例三提供的数据重传装置的示意图;
图7是本发明实施例四提供的数据重传装置的示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
参见图1,是本发明实施例一提供的无线传感器网络中的数据重传方法的实现流程示意图,所述无线传感器网络包括基站与多个终端节点,如图所示该数据重传方法可以包括以下步骤:
步骤S101,无线传感器网络中的多个终端节点采用静态时分多址TDMA的方式向基站发送数据,以使得所述基站在接收到所述数据后,向发送所述数据的终端节点反馈确认字符ACK信号。
其中,时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)是把时间分割成周期性的帧,每一帧再分割成若干个时隙向基站发送信号,在满足定时和同步的情况下,基站可以分别在各时隙中接收到各移动终端的信号而不混淆。同时,基站发向多个移动终端的信号都按顺序安排在预定的时隙中传输,各移动终端只要在指定的时隙内接收,就能在合路的信号中把发给它的信号区分并接收下来,即静态时分多址。TDMA的多个时隙(信道)在时间轴上互不重叠,应该满足时间正交性。
在本发明实施例中,无线传感器网络中的终端节点是构成无线传感器网络的基础,是承载无线传感器网络的信息感知、数据处理和网络功能的基本单元,所有与传感器相关的协议、机制、算法等都需要在终端节点上实现并优化。
在同一信道中,无线传感器网络中的多个终端节点按TDMA的方式向基站发送数据,当终端节点处于非发送状态期间时,均以低功耗模式运行,终端节点在此模式下运行只能主动唤醒,在休眠期间终端节点中的射频芯片关闭,不接收外部数据,以节省电能,节点仅在特定的非休眠状态时间内可进行数据读取并发送,与基站间完成数据的传输与信息交互。
基站上电后,会默认自带一个地址,随后上电启动各路由节点,基站根据识别路由的先后顺序,给路由节点分配相应的IP地址。无线传感器网络中的多个终端节点依次上电后,也会获得基站所分配的IP地址,在IP地址的分配过程中,终端节点与基站信息交互时,能获取到相应的网络信息,例如,网络中终端节点最大IP地址、最小IP地址、节点的总数量、节点间发送数据的时间间隔等。无线传感器网络中的各终端节点有唯一特定的IP地址,特定的IP地址决定了该终端节点能在唯一的时间段内进行数据发送与数据交互。多个终端节点在各自专属的通信时段内完成数据传送。
需要说明的是,本发明实施例中的基站应具备接收到节点发送的数据后,能自动反馈一条当前系统时间的确认字符(Acknowledgement,ACK)信号。其中,ACK信号包括但不限于网络中节点的最大ID号、最小ID号、网络中节点的总数量、等待ACK信号的时间、首节点发送数据的时刻、采用静态TDMA发送数据时节点间的最小时间间隔、动态TDMA重传时节点间的最小时间间隔。其中,动态TDMA是相对于静态TDMA来说,是进行数据重传时的发送方式。所述等待ACK信号的时间是指终端节点在向基站发送数据后,等待基站所反馈的ACK信号的时间,若向基站发送数据后,时间到达所述等待ACK信号的时间时认为接收到ACK信号,则确定该终端节点未接收到基站反馈的ACK信号。
无线传感器网络中的终端节点上电后,首先与基站握手时,基站根据终端节点加入网络的先后顺序,按序列分配给终端节点一个唯一的ID号,同时,终端节点通过与基站的数据交互,获得当前系统的时间,并依据分配的ID号,计算出数据上报基站的时刻,根据所计算的上报时刻,多个终端节点依次向基站发送数据。同时计算出终端节点进入深度休眠的时长。
无线传感器网络中的多个终端节点在采用静态TDMA的方式向基站发送数据后,可能接收到基站反馈的ACK信号,也可能接收不到基站反馈的ACK信号。在终端节点正常接收到ACK信号后,可以表征终端节点完成通信,基站已成功接收到终端节点所发送的数据。若终端节点接收不到基站反馈的ACK信号,则表征该终端节点未完成通信,该终端节点进入动态重传机制,向基站重传数据,如图2所示是静态传输区域与动态重传区域的示例图。
步骤S102,当所述多个终端节点中存在未接收到所述ACK信号的终端节点时,获取所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,并在所述未接收到所述ACK信号的终端节点休眠结束时,重新向所述基站发送所述数据。
在本发明实施例中,在休眠结束时重新向所述基站发送所述数据,从而可以实现终端节点在未接收到所述ACK信号时,实现数据的自动重传。
本发明实施例当多个终端节点中存在未接收到ACK信号的终端节点时,获取该终端节点进入休眠的时长,从而可实现未接收到ACK信号的终端节点根据该休眠时长自行绕过静态TDMA发送队列,完成在休眠结束时数据的随机重传,进而使无线传感器网络在低功耗的前提下提高发送数据的成功率。
参见图3,是本发明实施例二提供的无线传感器网络中的数据重传方法的实现流程示意图,所述无线传感器网络包括基站与多个终端节点,如图所示该数据重传方法可以包括以下步骤:
步骤S301,无线传感器网络中的多个终端节点采用静态时分多址TDMA的方式向基站发送数据,以使得所述基站在接收到所述数据后,向发送所述数据的终端节点反馈确认字符ACK信号。
该步骤与步骤S101相同,具体可参见步骤S101的相关描述,在此不再赘述。
步骤S302,当所述多个终端节点中存在未接收到所述ACK信号的终端节点时,获取所述未接收到所述ACK信号的终端节点的身份识别ID号。
在本发明实施例中,终端节点向基站发送数据时,启动计时器进行计时,当终端节点向基站发送数据的时长超过等待ACK信号的时长时,确定该终端节点未接收到ACK信号。当所述多个终端节点中存在未接收到基站反馈的所述ACK信号的终端节点时,未接收到所述ACK信号的终端节点从存储ID号的存储装置(例如该终端节点的内存)中获取自身的ID号。
可选的,所述数据重传方法还包括:
当所述多个终端节点中存在接收到所述ACK信号的终端节点时,从所述ACK信号中获取成功发送所述数据的时刻;
获取所述接收到所述ACK信号的终端节点向所述基站发送所述数据的时刻;
根据所述多个终端节点的数据发送周期、所述接收到所述ACK信号的节点向所述基站发送所述数据的时刻以及从所述ACK信号中获取的成功发送所述数据的时刻,计算接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,以将所述接收到所述ACK信号的终端节点加入到下一个数据发送周期中。
在本发明实施例中,根据所述接收到所述ACK信号的终端节点的ID号NODE_ID、多个终端节点中最大的ID号MAX_ID、静态TDMA队列(即多个节点)中第一个终端节点发送数据的时间FirstSend_time以及以静态TDMA方式发送数据时终端节点间的时间间隔Scale计算所述接收到所述ACK信号的终端节点向所述基站发送所述数据的时刻Send_time=FirstSend_time+(MAX_ID-NODE_ID)*Scale,根据所述多个终端节点的数据发送周期Period、Send_time以及从所述ACK信号中获取的成功发送所述数据的时刻Real_time,计算接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长Sleep_time1=Period±|Send_time–Real_time|。其中,从所述ACK信号中获取的成功发送所述数据的时刻Real_time可以是指根据基站的时钟获取的基站接收到所述数据的时刻。当|Send_time–Real_time|的值为零时,说明终端节点的时钟与基站的时钟同步,当|Send_time–Real_time|的值非零时,说明终端节点的时钟与基站的时钟不同步,若Send_time大于Real_time,则Sleep_time=Period+|Send_time–Real_time|,若Send_time小于Real_time,则Sleep_time=Period–|Send_time–Real_time|。|Send_time–Real_time|为经过数据发送成功后,当前时间与下次发送时刻的偏差值。其中此偏差值包括由于单片机晶振计时所带来的误差,或是数据传送过程中的延迟。Period为一个周期的时间,例如24小时。
步骤S303,根据所述未接收到所述ACK信号的终端节点的ID号和所述未接收到所述ACK信号的终端节点生成的随机数,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,并在所述未接收到所述ACK信号的终端节点休眠结束时,重新向所述基站发送所述数据。
在本发明实施例中,终端节点在等待ACK信号的时长内未接收到所述ACK信号时可以自行生成随机数,并根据该随机数和其自身的ID号,计算该终端节点应进入休眠的时长,并在休眠结束时重新向所述基站发送所述数据,从而实现终端节点在未接收到所述ACK信号时,实现数据的自动重传。
可选的,所述根据所述未接收到所述ACK信号的终端节点的ID号和所述未接收到所述ACK信号的终端节点生成的随机数,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,并在所述未接收到所述ACK信号的终端节点休眠结束时,重新向所述基站发送所述数据包括:
对所述未接收到所述ACK信号的终端节点设置N个重传区域,其中,N为大于2的整数;
根据所述未接收到所述ACK信号的终端节点的ID号和所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次生成的随机数,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第一次休眠的时长,该第一次休眠的时长为第一重传区域;
当所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次休眠结束时,重新向所述基站发送所述数据;
若所述未接收到所述ACK信号的终端节点仍未接收到所述ACK信号,则根据所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次生成的随机数和第二次生成的随机数,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第二次休眠的时长,该第二次休眠的时长为第二重传区域;
当所述未接收到所述ACK信号的终端节点第二次休眠结束时,重新向所述基站发送所述数据;
若所述未接收到所述ACK信号的终端节点仍未接收到所述ACK信号,则根据所述未接收到所述ACK信号的终端节点第二次生成的随机数和第三次生成的随机数,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第三次休眠的时长,该第三次休眠的时长为第三重传区域;
当所述未接收到所述ACK信号的终端节点第三次休眠结束时,重新向所述基站发送所述数据;
以此类推,直到所述未接收到所述ACK信号的终端节点接收到所述ACK信号或者遍历完所述N个重传区域。
在本发明实施例中,当所述多个终端节点中存在未接收到所述ACK信号的节点时,所述未接收到所述ACK信号的终端节点设置N个重传区域,以使得所述未接收到所述ACK信号的终端节点依次在N个重传区域中进行数据重传。需要说明的是,当在所述N个重传区域中的某个重传区域进行数据重传时,若接收到基站反馈的ACK信号,则不再在该某个重传区域之后的重传区域进行数据重传。且在未接收到所述ACK信号的终端节点进入第一重传区域之前,需要越过当前数据发送周期内该终端节点之后的静态TDMA发送区域,以防止其他待发送数据的终端节点被打乱,如图2中的第一重复区域的位置就位于静态TDMA发送区域之后。较佳的,N为5。如图4所示是一个终端节点经过N次重传数据在时间轴上的跨行轨迹的示例图。
所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第一次休眠的时长Sleeptime[0]=Buffer+(MAX_ID-NODE_ID)*Scale+Black_list_Random[0]*Blacklistscale。其中,Black_list_Random[0]=Random[0]%M,Random[0]是所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次生成的随机数,可以为16位随机数,M为所述多个终端节点的总数量,较佳的,M为100。Black_list_Random[0]为对M取余后的一个十进制数,可能取值为0~M-1,例如0~99。Buffer是静态TDMA数据发送区域与第一重复区域之间的缓冲区时间,MAX_ID是多个节点中最大的ID号(即静态TDMA数据发送区域中的最后一个节点的ID号),NODE_ID是所述未接收到所述ACK信号的终端节点自身的ID号,Scale是静态TDMA数据发送区域中相邻节点之间的时间间隔,Blacklistscale是预先设置重传区域里相邻终端节点之间的时间间隔。(MAX_ID-NODE_ID)*Scale可得出跨越静态TDMA数据发送区域的时间,Black_list_Random[0]*Blacklistscale可得出所述未接收到所述ACK信号的终端节点在第一个重传区域里所获得的专属重传时间段。
在本发明实施例中,当所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次休眠结束时,即所述未接收到所述ACK信号的终端节点的休眠时长达到第一次休眠时长时,所述未接收到所述ACK信号的终端节点重新向所述基站发送所述数据。
所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第二次休眠的时长Sleeptime[1]=((L1-Black_list_Random[0])+Black_list_Random[1])*Blacklistscale,Black_list_Random[1]=(Random[1]%M)/21。其中,L1是Black_list_Random[0]的最大取值。例如,99。Random[1]是所述未接收到所述ACK信号的终端节点第二次生成的随机数。Black_list_Random[1]的可能取值是0~(M-1)/2,例如0~49。
所未接收到所述ACK信号的终端节点进入第三次休眠的时长Sleeptime[2]=((L2-Black_list_Random[1])+Black_list_Random[2])*Blacklistscale,Black_list_Random[2]=(Random[2]%M)/22。其中,L2是Black_list_Random[1]的最大取值,Random[2]是所述未接收到所述ACK信号的终端节点第三次生成的随机数,Black_list_Random[2]的可能取值为0~(M-1)/4,例如0~24。
示例性的,对所述未接收到所述ACK信号的终端节点设置五个重传区域,多个终端节点的总数量为100。则第一次休眠时长Sleeptime[0]=Buffer+(MAX_ID-NODE_ID)*Scale+Black_list_Random[0]*Blackli stscale,Black_list_Random[0]=Random%100;第二次休眠时长Sleeptime[1]=((99-Black_list_Random[0])+Black_list_Random[1])*Blacklistscale,Black_list_Random[1]=(Random[1]%100)/2;第三次休眠时长Sleeptime[2]=((49-Black_list_Random[1])+Black_list_Random[2])*Blacklistscale,Black_list_Random[2]=(Random[2]%100)/4;第四次休眠时长Sleeptime[3]=((24-Black_list_Random[2])+Black_list_Random[3])*Blacklistscale,Black_list_Random[3]=(Random[3]%100)/8;第五次休眠时长Sleeptime[4]=((12-Black_list_Random[3])+Black_list_Random[4])*Blacklistscale,Black_list_Random[4]=(Random[4]%100)/16。
可选的,所述数据重传方法还包括:
当所述未接收到所述ACK信号的终端节点接收到所述ACK信号时,从所述ACK信号中获取所述基站接收到所述数据的时刻;
获取所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次向所述基站发送所述数据的时刻;
根据所述多个终端节点的数据发送周期、所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次向所述基站发送所述数据的时刻以及从所述ACK信号中获取的所述基站接收到所述数据的时刻,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,以将所述未接收到所述ACK信号的终端节点加入到下一个数据发送周期中。
所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长Sleep_time2=Period±|Send_time–Real_time|,计算Sleep_time2中的参数与实施例一中计算接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长Sleep_time1的参数相同,具体可参见Sleep_time1的相关描述,在此不再赘述。
可选的,所述数据重传方法还包括:
当遍历完所述N个重传区域时,若所述未接收到所述ACK信号的终端节点仍未接收到所述ACK信号,且所述未接收到所述ACK信号的终端节点未成功向所述基站发送所述数据,则根据所述未接收到所述ACK信号的终端节点第N+1次生成的随机数,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第N+1次休眠的时长。
在本发明实施例中当遍历完所述N个重传区域时,若所述未接收到所述ACK信号的终端节点认为接收到所述ACK信号,且向所述基站发送所述数据失败,则使用大区域跨越重传,如图5所示,假若在静态TDMA数据发送区域以及其随后的五个重传区域均不能成功发送数据,则在下一个发送周期到来之前,随机一小片区域进行重传。即所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第N+1次休眠,该次重传相对于上述N次休眠而言是大区域跨越重传。所述未接收到所述ACK信号的终端节点的第N+1次休眠时长Sleeptime[N]=((Random[N]%M)/2N-1)*Hours。其中,Hours为定义的单位小时时间,经过上述处理的随机数,可以计算出所述未接收到所述ACK信号的终端节点休眠数个小时后进行数据重传。
可选的,所述数据重传方法还包括:
当所述未接收到所述ACK信号的终端节点遍历完所述N个重传区域和结束第N+1次休眠时,若所述未接收到所述ACK信号的终端节点仍未接收到所述ACK信号,且所述未接收到所述ACK信号的终端节点已成功向所述基站发送所述数据,则根据所述N个重传区域的休眠时长、所述第N+1次休眠时长以及所述多个终端节点的数据发送周期,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,以将所述未接收到所述ACK信号的终端节点加入到下一个数据发送周期中。
具体的,所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长Sleep_time3=Period-(Sleeptime[0]+Sleeptime[1]+…+Sleeptime[N])-(N+1)*ACKti me。其中,ACKtime是终端节点等待ACK信号的时间。
本发明实施例通过根据未接收到ACK信号的终端节点的ID号和该终端节点生成的随机数生成休眠时长,从而可实现未接收到ACK信号的终端节点根据该休眠时长自行绕过静态TDMA发送队列,完成在休眠结束时数据的随机重传,进而使无线传感器网络在低功耗的前提下提高发送数据的成功率。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
参见图6,是本发明实施例三提供的无线传感器网络中的数据重传装置的示意图,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分。
所述数据重传装置包括:
发送模块61,用于采用静态时分多址TDMA的方式向基站发送数据,以使得所述基站在接收到所述数据后,向发送所述数据的终端节点反馈确认字符ACK信号;
处理模块62,用于当所述多个终端节点中存在未接收到所述ACK信号的终端节点时,获取所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,并在所述未接收到所述ACK信号的终端节点休眠结束时,重新向所述基站发送所述数据。
可选的,所述数据重传装置还包括:
第一获取模块63,用于当所述多个终端节点中存在接收到所述ACK信号的终端节点时,从所述ACK信号中获取所述基站接收到所述数据的时刻;
第二获取模块64,用于获取所述接收到所述ACK信号的终端节点向所述基站发送所述数据的时刻;
计算模块65,用于根据所述多个终端节点的数据发送周期、所述接收到所述ACK信号的终端节点向所述基站发送所述数据的时刻以及从所述ACK信号中获取的所述基站接收到所述数据的时刻,计算接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,以将所述接收到所述ACK信号的终端节点加入到下一个数据发送周期中。
可选的,所述处理模块62包括:
ID获取单元,用于获取所述未接收到所述ACK信号的终端节点的身份识别ID号;
休眠时长计算单元,用于根据所述未接收到所述ACK信号的终端节点的ID号和所述未接收到所述ACK信号的终端节点生成的随机数,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,并在所述未接收到所述ACK信号的终端节点休眠结束时,重新向所述基站发送所述数据。
可选的,所述休眠时长计算单元包括:
设置子单元,用于对所述未接收到所述ACK信号的终端节点设置N个重传区域,其中,N为大于2的整数;
第一计算子单元,用于根据所述未接收到所述ACK信号的终端节点的ID号和所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次生成的随机数,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第一次休眠的时长,该第一次休眠的时长为第一重传区域;
第一发送子单元,用于当所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次休眠结束时,向所述基站重新发送所述数据;
第二计算子单元,用于若所述未接收到所述ACK信号的终端节点仍未接收到所述ACK信号,则根据所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次生成的随机数和第二次生成的随机数,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第二次休眠的时长,该第二次休眠的时长为第二重传区域;
第二发送子单元,用于当所述未接收到所述ACK信号的终端节点第二次休眠结束时,重新向所述基站发送所述数据;
第三计算子单元,用于若所述未接收到所述ACK信号的终端节点仍未接收到所述ACK信号,则根据所述未接收到所述ACK信号的终端节点第二次生成的随机数和第三次生成的随机数,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第三次休眠的时长,该第三次休眠的时长为第三重传区域;
第三发送子单元,用于当所述未接收到所述ACK信号的终端节点第三次休眠结束时,重新向所述基站发送所述数据;
处理子单元,用于以此类推,直到所述未接收到所述ACK信号的终端节点接收到所述ACK信号或者遍历完所述N个重传区域。
可选的,所述休眠时长计算单元还包括:
第一获取子单元,用于当所述未接收到所述ACK信号的终端节点接收到所述ACK信号时,从所述ACK信号中获取所述基站接收到所述数据的时刻;
第二获取子单元,用于获取所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次向所述基站发送所述数据的时刻;
时长计算子单元,用于根据所述多个终端节点的数据发送周期、所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次向所述基站发送所述数据的时刻以及从所述ACK信号中获取所述基站接收到所述数据的时刻,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,以将所述未接收到所述ACK信号的终端节点加入到下一个数据发送周期中。
可选的,所述休眠时长计算单元还包括:
第N+1计算子单元,当遍历完所述N个重传区域时,若所述未接收到所述ACK信号的终端节点仍未接收到所述ACK信号,且所述未接收到所述ACK信号的终端节点未成功向所述基站发送所述数据,则根据所述未接收到所述ACK信号的终端节点第N+1次生成的随机数,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第N+1次休眠的时长;
第N+2计算子单元,用于当所述未接收到所述ACK信号的终端节点遍历完所述N个重传区域和结束第N+1次休眠时,若所述未接收到所述ACK信号的终端节点仍未接收到所述ACK信号,且所述未接收到所述ACK信号的终端节点已成功向所述基站发送所述数据,则根据所述N个重传区域的休眠时长、所述第N+1次休眠时长以及所述多个终端节点的数据发送周期,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,以将所述未接收到所述ACK信号的终端节点加入到下一个数据发送周期中。
本发明实施例提供的数据重传装置可以使用在前述对应的方法实施例一和实施例二中,详情参见上述实施例一和实施例二的描述,在此不再赘述。
图7是本发明实施例四提供的无线传感器网络中的数据重传装置的示意图。如图7所示,该实施例的数据重传装置7包括:处理器70、存储器71以及存储在所述存储器71中并可在所述处理器70上运行的计算机程序72。所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述各个数据重传方法实施例中的步骤,例如图1所示的步骤S101和S102。或者,所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述装置实施例中各模块/单元的功能,例如图6所示模块61至65的功能。
示例性的,所述计算机程序72可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器71中,并由所述处理器70执行,以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序72在所述数据重传装置7中的执行过程。例如,所述计算机程序72可以被分割成发送模块、处理模块、第一获取模块、第二获取模块以及计算模块,各模块具体功能如下:
发送模块,用于采用静态时分多址TDMA的方式向基站发送数据,以使得所述基站在接收到所述数据后,向发送所述数据的终端节点反馈确认字符ACK信号;
处理模块,用于当所述多个终端节点中存在未接收到所述ACK信号的终端节点时,获取所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,并在所述未接收到所述ACK信号的终端节点休眠结束时,重新向所述基站发送所述数据。
第一获取模块,用于当所述多个终端节点中存在接收到所述ACK信号的终端节点时,从所述ACK信号中获取所述基站接收到所述数据的时刻;
第二获取模块,用于获取所述接收到所述ACK信号的终端节点向所述基站发送所述数据的时刻;
计算模块,用于根据所述多个终端节点的数据发送周期、所述接收到所述ACK信号的终端节点向所述基站发送所述数据的时刻以及从所述ACK信号中获取的所述基站接收到所述数据的时刻,计算接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,以将所述接收到所述ACK信号的终端节点加入到下一个数据发送周期中。
可选的,所述处理模块包括:
ID获取单元,用于获取所述未接收到所述ACK信号的终端节点的身份识别ID号;
休眠时长计算单元,用于根据所述未接收到所述ACK信号的终端节点的ID号和所述未接收到所述ACK信号的终端节点生成的随机数,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,并在所述未接收到所述ACK信号的终端节点休眠结束时,重新向所述基站发送所述数据。
可选的,所述休眠时长计算单元包括:
设置子单元,用于对所述未接收到所述ACK信号的终端节点设置N个重传区域,其中,N为大于2的整数;
第一计算子单元,用于根据所述未接收到所述ACK信号的终端节点的ID号和所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次生成的随机数,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第一次休眠的时长,该第一次休眠的时长为第一重传区域;
第一发送子单元,用于当所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次休眠结束时,向所述基站重新发送所述数据;
第二计算子单元,用于若所述未接收到所述ACK信号的终端节点仍未接收到所述ACK信号,则根据所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次生成的随机数和第二次生成的随机数,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第二次休眠的时长,该第二次休眠的时长为第二重传区域;
第二发送子单元,用于当所述未接收到所述ACK信号的终端节点第二次休眠结束时,重新向所述基站发送所述数据;
第三计算子单元,用于若所述未接收到所述ACK信号的终端节点仍未接收到所述ACK信号,则根据所述未接收到所述ACK信号的终端节点第二次生成的随机数和第三次生成的随机数,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第三次休眠的时长,该第三次休眠的时长为第三重传区域;
第三发送子单元,用于当所述未接收到所述ACK信号的终端节点第三次休眠结束时,重新向所述基站发送所述数据;
处理子单元,用于以此类推,直到所述未接收到所述ACK信号的终端节点接收到所述ACK信号或者遍历完所述N个重传区域。
可选的所述休眠时长计算单元还包括:
第一获取子单元,用于当所述未接收到所述ACK信号的终端节点接收到所述ACK信号时,从所述ACK信号中获取所述基站接收到所述数据的时刻;
第二获取子单元,用于获取所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次向所述基站发送所述数据的时刻;
时长计算子单元,用于根据所述多个终端节点的数据发送周期、所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次向所述基站发送所述数据的时刻以及从所述ACK信号中获取所述基站接收到所述数据的时刻,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,以将所述未接收到所述ACK信号的终端节点加入到下一个数据发送周期中。
可选的,所述休眠时长计算单元还包括:
第N+1计算子单元,当遍历完所述N个重传区域时,若所述未接收到所述ACK信号的终端节点仍未接收到所述ACK信号,且所述未接收到所述ACK信号的终端节点未成功向所述基站发送所述数据,则根据所述未接收到所述ACK信号的终端节点第N+1次生成的随机数,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第N+1次休眠的时长;
第N+2计算子单元,用于当所述未接收到所述ACK信号的终端节点遍历完所述N个重传区域和结束第N+1次休眠时,若所述未接收到所述ACK信号的终端节点仍未接收到所述ACK信号,且所述未接收到所述ACK信号的终端节点已成功向所述基站发送所述数据,则根据所述N个重传区域的休眠时长、所述第N+1次休眠时长以及所述多个终端节点的数据发送周期,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,以将所述未接收到所述ACK信号的终端节点加入到下一个数据发送周期中。
所述数据重传装置7可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述数据重传装置可包括,但不仅限于,处理器70、存储器71。本领域技术人员可以理解,图7仅仅是数据重传装置7的示例,并不构成对数据重传装置7的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述数据重传装置还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器70可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器71可以是所述数据重传装置7的内部存储单元,例如数据重传装置7的硬盘或内存。所述存储器71也可以是所述数据重传装置7的外部存储设备,例如所述数据重传装置7上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(SecureDigital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器71还可以既包括所述数据重传装置7的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器71用于存储所述计算机程序以及所述数据重传装置所需的其他程序和数据。所述存储器71还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种无线传感器网络中的数据重传方法,所述无线传感器网络包括基站与多个终端节点,其特征在于,所述数据重传方法包括:
所述多个终端节点采用静态时分多址TDMA的方式向基站发送数据,以使得所述基站在接收到所述数据后,向发送所述数据的终端节点反馈确认字符ACK信号;所述终端节点向基站发送数据时,启动计时器进行计时,当终端节点向基站发送数据的时长超过等待ACK信号的时长时,确定该终端节点未接收到ACK信号;
当所述多个终端节点中存在未接收到所述ACK信号的终端节点时,获取所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,并在所述未接收到所述ACK信号的终端节点休眠结束时,重新向所述基站发送所述数据,包括:
获取所述未接收到所述ACK信号的终端节点的身份识别ID号;
根据所述未接收到所述ACK信号的终端节点的ID号和所述未接收到所述ACK信号的终端节点生成的随机数,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,并在所述未接收到所述ACK信号的终端节点休眠结束时,重新向所述基站发送所述数据,包括:
对所述未接收到所述ACK信号的终端节点设置N个重传区域,其中,N为大于2的整数;
根据所述未接收到所述ACK信号的终端节点的ID号和所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次生成的随机数,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第一次休眠的时长,该第一次休眠的时长为第一重传区域;
当所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次休眠结束时,重新向所述基站发送所述数据;
若所述未接收到所述ACK信号的终端节点仍未接收到所述ACK信号,则根据所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次生成的随机数和第二次生成的随机数,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第二次休眠的时长,该第二次休眠的时长为第二重传区域;
当所述未接收到所述ACK信号的终端节点第二次休眠结束时,重新向所述基站发送所述数据;
若所述未接收到所述ACK信号的终端节点仍未接收到所述ACK信号,则根据所述未接收到所述ACK信号的终端节点第二次生成的随机数和第三次生成的随机数,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第三次休眠的时长,该第三次休眠的时长为第三重传区域;
当所述未接收到所述ACK信号的终端节点第三次休眠结束时,重新向所述基站发送所述数据;
以此类推,直到所述未接收到所述ACK信号的终端节点接收到所述ACK信号或者遍历完所述N个重传区域;
所述数据重传方法还包括:
当所述未接收到所述ACK信号的终端节点接收到所述ACK信号时,从所述ACK信号中获取所述基站接收到所述数据的时刻;
获取所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次向所述基站发送所述数据的时刻;
根据所述多个终端节点的数据发送周期、所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次向所述基站发送所述数据的时刻以及从所述ACK信号中获取的所述基站接收到所述数据的时刻,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,以将所述未接收到所述ACK信号的终端节点加入到下一个数据发送周期中;
其中,所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第一次休眠的时长Sleeptime[0]=Buffer+(MAX_ID-NODE_ID)*Scale+Black_list_Random[0]*Blacklistscale;其中,Black_list_Random[0]=Random[0]%M,Random[0]是所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次生成的随机数,为16位随机数,M为所述多个终端节点的总数量,Black_list_Random[0]为对M取余后的一个十进制数,可能取值为0~M-1,Buffer是静态TDMA数据发送区域与第一重复区域之间的缓冲区时间,MAX_ID是多个节点中最大的ID号,NODE_ID是所述未接收到所述ACK信号的终端节点自身的ID号,Scale是静态TDMA数据发送区域中相邻节点之间的时间间隔,Blacklistscale是预先设置重传区域里相邻终端节点之间的时间间隔;(MAX_ID-NODE_ID)*Scale可得出跨越静态TDMA数据发送区域的时间,Black_list_Random[0]*Blacklistscale可得出所述未接收到所述ACK信号的终端节点在第一个重传区域里所获得的专属重传时间段;
所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第二次休眠的时长Sleeptime[1]=((L1-Black_list_Random[0])+Black_list_Random[1])*Blacklistscale,Black_list_Random[1]=(Random[1]%M)/21;其中,L1是Black_list_Random[0]的最大取值;Random[1]是所述未接收到所述ACK信号的终端节点第二次生成的随机数;Black_list_Random[1]的可能取值是0~(M-1)/2;
所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第三次休眠的时长Sleeptime[2]=((L2-Black_list_Random[1])+Black_list_Random[2])*Blacklistscale,Black_list_Random[2]=(Random[2]%M)/22;其中,L2是Black_list_Random[1]的最大取值,Random[2]是所述未接收到所述ACK信号的终端节点第三次生成的随机数,Black_list_Random[2]的可能取值为0~(M-1)/4。
2.如权利要求1所述的数据重传方法,其特征在于,所述数据重传方法还包括:
当所述多个终端节点中存在接收到所述ACK信号的终端节点时,从所述ACK信号中获取所述基站接收到所述数据的时刻;
获取所述接收到所述ACK信号的终端节点向所述基站发送所述数据的时刻;
根据所述多个终端节点的数据发送周期、所述接收到所述ACK信号的终端节点向所述基站发送所述数据的时刻以及从所述ACK信号中获取的所述基站接收到所述数据的时刻,计算接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,以将所述接收到所述ACK信号的终端节点加入到下一个数据发送周期中。
3.如权利要求1所述的数据重传方法,其特征在于,所述数据重传方法还包括:
当遍历完所述N个重传区域时,若所述未接收到所述ACK信号的终端节点仍未接收到所述ACK信号,且所述未接收到所述ACK信号的终端节点未成功向所述基站发送所述数据,则根据所述未接收到所述ACK信号的终端节点第N+1次生成的随机数,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第N+1次休眠的时长。
4.如权利要求3所述的数据重传方法,其特征在于,所述数据重传方法还包括:
当所述未接收到所述ACK信号的终端节点遍历完所述N个重传区域和结束第N+1次休眠时,若所述未接收到所述ACK信号的终端节点仍未接收到所述ACK信号,且所述未接收到所述ACK信号的终端节点已成功向所述基站发送所述数据,则根据所述N个重传区域的休眠时长、所述第N+1次休眠时长以及所述多个终端节点的数据发送周期,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,以将所述未接收到所述ACK信号的终端节点加入到下一个数据发送周期中。
5.一种无线传感器网络中的数据重传装置,所述无线传感器网络包括基站与多个终端节点,其特征在于,所述数据重传装置包括:
发送模块,用于采用静态时分多址TDMA的方式向基站发送数据,以使得所述基站在接收到所述数据后,向发送所述数据的终端节点反馈确认字符ACK信号;所述终端节点向基站发送数据时,启动计时器进行计时,当终端节点向基站发送数据的时长超过等待ACK信号的时长时,确定该终端节点未接收到ACK信号;
处理模块,用于当所述多个终端节点中存在未接收到所述ACK信号的终端节点时,获取所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,并在所述未接收到所述ACK信号的终端节点休眠结束时,重新向所述基站发送所述数据,包括:
ID获取单元,用于获取所述未接收到所述ACK信号的终端节点的身份识别ID号;
休眠时长计算单元,用于根据所述未接收到所述ACK信号的终端节点的ID号和所述未接收到所述ACK信号的终端节点生成的随机数,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,并在所述未接收到所述ACK信号的终端节点休眠结束时,重新向所述基站发送所述数据,包括:
设置子单元,用于对所述未接收到所述ACK信号的终端节点设置N个重传区域,其中,N为大于2的整数;
第一计算子单元,用于根据所述未接收到所述ACK信号的终端节点的ID号和所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次生成的随机数,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第一次休眠的时长,该第一次休眠的时长为第一重传区域;
第一发送子单元,用于当所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次休眠结束时,向所述基站重新发送所述数据;
第二计算子单元,用于若所述未接收到所述ACK信号的终端节点仍未接收到所述ACK信号,则根据所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次生成的随机数和第二次生成的随机数,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第二次休眠的时长,该第二次休眠的时长为第二重传区域;
第二发送子单元,用于当所述未接收到所述ACK信号的终端节点第二次休眠结束时,重新向所述基站发送所述数据;
第三计算子单元,用于若所述未接收到所述ACK信号的终端节点仍未接收到所述ACK信号,则根据所述未接收到所述ACK信号的终端节点第二次生成的随机数和第三次生成的随机数,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第三次休眠的时长,该第三次休眠的时长为第三重传区域;
第三发送子单元,用于当所述未接收到所述ACK信号的终端节点第三次休眠结束时,重新向所述基站发送所述数据;
处理子单元,用于以此类推,直到所述未接收到所述ACK信号的终端节点接收到所述ACK信号或者遍历完所述N个重传区域;
所述休眠时长计算单元还包括:
第一获取子单元,用于当所述未接收到所述ACK信号的终端节点接收到所述ACK信号时,从所述ACK信号中获取所述基站接收到所述数据的时刻;
第二获取子单元,用于获取所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次向所述基站发送所述数据的时刻;
时长计算子单元,用于根据所述多个终端节点的数据发送周期、所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次向所述基站发送所述数据的时刻以及从所述ACK信号中获取所述基站接收到所述数据的时刻,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,以将所述未接收到所述ACK信号的终端节点加入到下一个数据发送周期中;
所述休眠时长计算单元还包括:
第N+1计算子单元,当遍历完所述N个重传区域时,若所述未接收到所述ACK信号的终端节点仍未接收到所述ACK信号,且所述未接收到所述ACK信号的终端节点未成功向所述基站发送所述数据,则根据所述未接收到所述ACK信号的终端节点第N+1次生成的随机数,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第N+1次休眠的时长;
第N+2计算子单元,用于当所述未接收到所述ACK信号的终端节点遍历完所述N个重传区域和结束第N+1次休眠时,若所述未接收到所述ACK信号的终端节点仍未接收到所述ACK信号,且所述未接收到所述ACK信号的终端节点已成功向所述基站发送所述数据,则根据所述N个重传区域的休眠时长、所述第N+1次休眠时长以及所述多个终端节点的数据发送周期,计算所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,以将所述未接收到所述ACK信号的终端节点加入到下一个数据发送周期中;
其中,所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第一次休眠的时长Sleeptime[0]=Buffer+(MAX_ID-NODE_ID)*Scale+Black_list_Random[0]*Blacklistscale;其中,Black_list_Random[0]=Random[0]%M,Random[0]是所述未接收到所述ACK信号的终端节点第一次生成的随机数,为16位随机数,M为所述多个终端节点的总数量,Black_list_Random[0]为对M取余后的一个十进制数,可能取值为0~M-1,Buffer是静态TDMA数据发送区域与第一重复区域之间的缓冲区时间,MAX_ID是多个节点中最大的ID号,NODE_ID是所述未接收到所述ACK信号的终端节点自身的ID号,Scale是静态TDMA数据发送区域中相邻节点之间的时间间隔,Blacklistscale是预先设置重传区域里相邻终端节点之间的时间间隔;(MAX_ID-NODE_ID)*Scale可得出跨越静态TDMA数据发送区域的时间,Black_list_Random[0]*Blacklistscale可得出所述未接收到所述ACK信号的终端节点在第一个重传区域里所获得的专属重传时间段;
所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第二次休眠的时长Sleeptime[1]=((L1-Black_list_Random[0])+Black_list_Random[1])*Blacklistscale,Black_list_Random[1]=(Random[1]%M)/21;其中,L1是Black_list_Random[0]的最大取值;Random[1]是所述未接收到所述ACK信号的终端节点第二次生成的随机数;Black_list_Random[1]的可能取值是0~(M-1)/2;
所述未接收到所述ACK信号的终端节点进入第三次休眠的时长Sleeptime[2]=((L2-Black_list_Random[1])+Black_list_Random[2])*Blacklistscale,Black_list_Random[2]=(Random[2]%M)/22;其中,L2是Black_list_Random[1]的最大取值,Random[2]是所述未接收到所述ACK信号的终端节点第三次生成的随机数,Black_list_Random[2]的可能取值为0~(M-1)/4。
6.如权利要求5所述的数据重传装置,其特征在于,所述数据重传装置还包括:
第一获取模块,用于当所述多个终端节点中存在接收到所述ACK信号的终端节点时,从所述ACK信号中获取所述基站接收到所述数据的时刻;
第二获取模块,用于获取所述接收到所述ACK信号的终端节点向所述基站发送所述数据的时刻;
计算模块,用于根据所述多个终端节点的数据发送周期、所述接收到所述ACK信号的终端节点向所述基站发送所述数据的时刻以及从所述ACK信号中获取的所述基站接收到所述数据的时刻,计算接收到所述ACK信号的终端节点进入休眠的时长,以将所述接收到所述ACK信号的终端节点加入到下一个数据发送周期中。
7.一种无线传感器网络中的数据重传装置,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述数据重传方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述数据重传方法的步骤。
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