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用于星型网络的信标、星型网络中的传感器节点、在星型网络中初始化网关的方法以及操作星型网络的方法

摘要

本发明涉及一种用于一星型网络的信标,所述星型网络包含一网关(A;B;C)和至少一个传感器节点(P;S;T),其中,所述信标具有多个字段,所述字段包含一关于一基本时隙的一长度的信息及一关于每个管理时隙所使用的基本时隙数量的信息,其中,所述管理时隙至少用于为所述星型网络传输配置。本发明还涉及一种星型网络中的传感器节点(P;S;T),其中,所述传感器节点(P;S;T)具有一用于存储所述星型网络的一配置的数据结构,所述数据结构具有所述配置的一网关ID及所述配置的一配置序号作为属性。

著录项

  • 公开/公告号CN102422691A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2012-04-18

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 西门子公司;

    申请/专利号CN201080020086.4

  • 发明设计人 米夏埃尔·巴尔;诺贝特·维卡里;

    申请日2010-05-07

  • 分类号H04W72/04;H04W52/02;H04W48/12;H04W84/18;

  • 代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司;

  • 代理人李慧

  • 地址 德国慕尼黑

  • 入库时间 2023-12-18 04:59:56

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2017-06-27

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):H04W72/04 授权公告日:20141210 终止日期:20160507 申请日:20100507

    专利权的终止

  • 2014-12-10

    授权

    授权

  • 2012-05-30

    实质审查的生效 IPC(主分类):H04W72/04 申请日:20100507

    实质审查的生效

  • 2012-04-18

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于一星型网络的信标、一种星型网络中的传感器节 点、一种在一星型网络中初始化一网关的方法以及一种操作一星型网络的方 法。

背景技术

生产自动化对无线网络有着极高的质量要求,特别是要求响应时间短且 有保障(节点想要发送数据→数据到达接收端)。一般情况下,人们会尝试 借助采用时分多址(TDMA,Time Division Multiple Access)技术的星型网 络来实现这一点。其中,由网络的中央节点(即网关)规定一超帧,该超帧 包含了时隙与单个传感器节点之间的分配关系。网关在每个超帧开始时周期 性发送信标,以此来实现传感器节点与超帧的必要同步。为了满足时间上的 高要求,需要隐式存储尽可能多的状态信息,以至于数据包非常小(另见 M.Bahr、M.Vicari、L.Winkel:工厂自动化建议,IEEE P802.15无线局域网, 文献15-09/0228r0,2009年3月——下称“文献【1】”,在有效载荷为1 字节的情况下,最小的MAC包的大小只有4字节)。

然而,这种优化是以降低灵活度为代价的。如果是单独一个固定的无线 星型网络,并且其中的节点始终听从网关的信标(即始终处于开启状态), 也从不离开这个网络(即传感器节点不在不同的网关间漫游),这是没有问 题的。

但是也有若干应用领域并不存在上述这些限制条件,而且要求较高的灵 活度:

-为节电而关闭部分传感器节点,因此错过一些信标。

-传感器节点穿过多个星型网络/网关的无线电范围(漫游),例如在传 送带上。

就上述文献【1】目前的这些机制而言,不存在任何一种有效的自组织 方法。传感器节点一旦错过一定数量的信标或者进入另一网关的范围,就会 使无线数据传输受到严重干扰:

-错过信标:传感器节点有可能“睡过”了超帧的新配置。由于是隐 式存储,传感器节点无法从信标中识别出这个新配置。在此情况下,如果用 传感器节点已知的旧配置发送数据,就会引发数据冲突。

-漫游:传感器节点不知道它正处于哪个星型网络。在此情况下,借 助外部配置虽可避免数据通信时发生冲突,但往往会产生浪费资源的结果, 因为在这种情况下规划超帧分配时,必须将整个漫游线路考虑在内。而如果 只是从局部角度对星型网络进行考虑的话,就能提高资源的利用率。

此外,IEEE 802.15.4-2006标准(IEEE 802:15.4部分:针对低速无线 个域网(WPANs)的无线媒体访问控制(MAC)与物理层(PHY)规定, IEEE Std 802.15.4TM-2006,2006年9月——下称“文献【2】”,是上述文 献【1】及本发明的基础)已大幅加长18字节以上的MAC包的帧间间隔(IFS, 即两包之间的最小间隔):从12字符(相当于6字节)加长至40字符(相 当于20字节)。这是一种巨大的、应尽可能避免的时间浪费,也就是说, MAC层上的信标一般情况下应≤18字节。

星型网络是无线网络中一种广受欢迎的拓扑结构。任何一个星型网络都 包含与终端设备(工作站、客户端、终端设备、传感器节点等等)直接通信 的中央节点(接入点、协调器、基站、网关等等)。

IEEE 802:11部分:无线LAN媒体访问控制(MAC)与物理层(PHY) 规定,IEEE Std 802.11TM-2007,2007年9月——下称“文献【3】”—— 定义用于接入点的信标,以便WLAN站能识别接入点并与之建立关联。图1 为IEEE 802.11信标的结构。这些信标在IEEE 802.11中的作用主要是让 WLAN站能识别接入点并与之建立关联。接入点也可承担协调任务(点协调 功能)。但这不属于时分多址技术。因为接入点(点协调器)是显式询问设 备。

IEEE 802.11信标如图1所示的结构中各字段的含义如下(只列与本发 明有关的含义):

-SA:代表源地址(Source Address),包含接入点的MAC地址。

-BSSID:代表基本服务集标识符,是星型网络的标识。将接入点的 MAC地址用作BSSID。

-序列控制:用于对重复发送的包进行碎片整理与识别。该字段由4 个用于碎片编号的位和12个用于序号的位构成,序号的作用是区分不同的 包。

IEEE 802.11基于CSMA(载波侦听多路访问)技术,因此新设备也有 机会发送数据。即便使用PCF,也始终存在基于CSMA的所谓竞争期。

文献【2】定义一种信标使能模式,该模式下所定义的超帧结构也设置 时隙(见图2)。协调器每超帧可定义七个所谓的“保障时隙(GTS)”。

协调器周期性发送信标,并利用该信标来同步与该协调器有关联的设 备,识别星型网络,以及描述超帧结构。图3为该信标的结构。

图3所示信标的各字段含义如下(只列与本发明有关的含义):

-序号:信标序号,每发出一个信标就增加1。

-寻址字段:包含

■源的PAN-ID(2字节)。PAN-ID识别个人局域网。个人局域网可以 是单个星型网络,也可以是由多个星型网络构成的网络。

■源地址(2或8字节,具体视所用地址格式而定)。

-帧控制:本身由多个子字段构成,见图4。各子字段含义如下:

■帧类型:规定包的类型,即是否为信标。

■PAN-ID压缩:在源和目标处于同一个PAN中的情况下,避免源 PAN-ID字段。源地址和目标地址必须包含在包内。

■目标寻址模式:规定目标地址所用的地址格式。如果是信标,就不需 要。

■帧版本:帮助识别与此前的IEEE 802.15.4-2003版本不兼容的帧。向 后兼容机制。

■源寻址模式:规定源地址所用的地址格式。如果是信标,则可以是短 地址格式(2字节)或完整的地址格式(8字节)。

新设备可在通过CSMA技术控制访问的竞争访问期登录并申请相应的 GTS。竞争访问期的长度取决于信标中所传输的超帧描述。

前述文献【1】定义了一种采用时分多址技术的星型网络,这种网络的 延时非常短。一个很重要的特性就是MAC头很短(1字节)。以显式配置模 式配置超帧,正常运行时这一信息只是隐式存在于节点中。中央节点被称为 网关,星型连接的设备被称作传感器或执行器。

信标仅包含极少量的信息,其作用只是显示模式以及使传感器与超帧同 步。图5为该信标的结构。

该信标各字段的含义如下:

-缩短帧控制:是缩短至1字节的MAC头,包含下列字段(见图6):

■帧类型:规定使用短MAC头的专用包类型的类别。

■子帧类型:在使用短MAC头的包类别范围内规定包类型,例如信标 这种包类型。

-标记/信标有效载荷:包含信标的控制信息及模式。由于本发明适用 于联机模式(正常运行),在此仅考虑联机模式所需要的信标有效载荷。图7 为该信标有效载荷,包含下列字段:

■传输模式:规定传输模式(配置模式或正常运行模式)。

■执行器方向:规定执行器的发送方向(下行/上行)。

■组确认:是一个包含有各个(上行)时隙的确认的位字段。

-FCS:帧控制序列,用于检验包是否得到正确传输。

新设备无法在正常运行模式下登录或者向网关发送控制包。在配置模式 期间可以确定,超帧开始时存在进行CSMA访问的管理时隙。但新设备不 了解这种配置,因而无法使用这些管理时隙。所谓的共享组时隙也是如此, 在共享组时隙内也能进行CSMA访问,但是新设备并不了解共享组时隙的 配置。

发明内容

本发明对公开自文献【1】的信标进行扩展,因此在接收到该信标时:

-能区分星型网络的配置

-能区分网关

-新的传感器或人机界面(HMI)设备能够向网关发送控制包。

本发明包含所述信标的扩展,包括:

-管理时隙的配置

■基本时隙的长度

■每个管理时隙所使用的基本时隙数量

-网关ID

-当前配置的配置序号(KSN)。

管理时隙的配置

超帧使用管理时隙的目的是为系统传输配置。管理时隙总是成对规划, 每种传输方向(上行/下行)都有一个管理时隙可供使用。管理时隙直接位于 信标之后。总是通过CSMA技术访问管理时隙。配置消息的大小可以超过 基本时隙的大小,具体视实际应用而定。因此,视情况可能需要让管理时隙 的长度超过基本时隙的长度。根据本发明,这种管理时隙由“基本时隙的长 度(Timeslot Size)”和“每个管理时隙的基本时隙数量(Number of Base  Timeslots per Management Timeslot)”这两个参数确定。

网关ID

网关ID是星型网络网关的标识符。该标识符可从网关的MAC地址中 推导出来,但不是必须以这种方式得到。举例而言,它可以是一个随机数, 或者由网络管理系统规定。

网关ID也作为星型网络配置的一个属性被存储在传感器节点中。传感 器节点在多个网关之间漫游时,可以根据信标中所传输的网关ID选择相应 配置。

若没有网关ID,漫游时就必须指出确切路径(即漫游时所到过的星型 网络的确切顺序),才能重新加载相应的配置。如果传感器节点因出错而进 入一个尚未轮到的星型网络,就有可能引起数据冲突,使数据通信受到严重 干扰。有了网关ID后,传感器节点可为当前网关选择正确配置,漫游时也 会灵活得多。

当前配置的配置序号(KSN)

提出上述有关网关ID的实施方案的另一前提是,某个星型网络中的当 前配置保持不变。有了配置序号后,星型网络中的配置变化也能被传感器节 点识别出来。

配置序号首先是星型网络的某种配置的标识符。如果来自信标的KSN 与作为星型网络配置属性存储在传感器节点中的KSN不符,就可认为,传 感器节点不了解当前配置。为了避免星型网络中发生数据冲突以及数据通信 受到严重干扰,传感器节点不能再按它的配置发送数据,而是必须等到下个 配置周期或者设法得到网关的当前配置。

设置KSN后,可以对表示不同配置的取值范围加以最大程度的利用。 星型网络每开始一个新配置周期,网关上的KSN就增加1。如此一来,需要 时还可对配置的某些年月顺序关联进行推导。

这些新信息被定位于信标时在大小和顺序方面可能变化极大,但其功能 保持不变。图8为本发明信标的首选结构。不排除其他结构。

图8所示的本发明信标的各字段含义如下:

-缩短帧控制:缩短了的帧控制字段与公开自文献【1】的帧控制字段 或等效的帧控制字段相一致。

-标记:标记字段包含下列控制位:

■传输模式:区分传输模式,特定而言区分发现模式、配置模式与正常 运行模式。

■执行器方向:这个字段只在正常运行模式下有用,用于规定执行器的 通信方向(下行/上行),已包含在文献【1】中。

■每个管理时隙的基本时隙数量:规定每个管理时隙的基本时隙数量。 取值范围从0(不存在管理时隙)到7(管理时隙的最大长度)。其中,下行 管理时隙和上行管理时隙为同等长度。

-网关ID:可自由选择的网关标识符。用一个八位字节的网关ID最多 可区分256个不同的网关及星型网络。

-配置序号:一个八位字节的配置序号(KSN)能明确区分256个配 置。配置发生变化的情况比较少见,因此这个数目已够用了。

-时隙大小:用多倍八位字节表示的基本时隙大小tss。也可使用其他 单位。另外,偏移也很重要。偏移越高,基本时隙可能就越长。但持续时间 的计算会改变。

■对于2.4GHz物理层(PHY),按照文献【2】的基本时隙持续时间一 般计算规定为:

■tTS:=((p+(m+n))·2个字符/八位字节+12或40个字符{m+n≤18个 八位字节或者m+n>18个八位字节})/vSymbol,其中,p代表PHY头的八位字 节数量(6个八位字节),m代表MAC开销的八位字节数量(3个八位字节), n为有效数据的八位字节数量,vSymbol为每秒62500字符的字符速度。

■如果偏移o=0,tss就是时隙的具体字节数量。

■tTS:=(tss·2+12或40{tss-6≤18或者tss-6>18})/62500,max:=8800 ms

■如果偏移o=6,tss就是MAC包的字节数量,亦即,不包括PHY头 的字节。

■tTS:=((tss+6)·2+12或40{tss≤18或者tss>18})/62500,max:= 8992ms

■如果偏移o=9,tss就是有效数据的字节数量,亦即,不包括包头的 字节。

■tTS:=((tss+9)·2+12或40{tss+3≤18或者tss+3>18})/62500,max: =9088ms

通过采用与包的总开销相符的偏移(在此为9),可以得到可能基本时隙 大小的最大数量,也是最长的。为了能以更高的效率决定帧间间隔的长度(12 或40字符),应当对比较稍作修改:tss≤(18-3),即tss≤15。

优选方案是通过MAC包的长度进行计算(中等方案),因为这种计算也 适用于PHY层的不同方案,也能简化待用帧间间隔的计算。

-组确认:仅在正常运行模式下使用,给出关于接收到传感器节点数 据的反馈。

-FCS:帧控制序列,用于识别位传输错误。

传感器节点中的扩展

传感器节点中用于存储配置的数据结构必须增加两个属性:网关ID和 配置序号(KSN)。此外,数据结构最好组织成能存储k≥1个配置的列表或 字段(见图9)。如果不能同时将多个网关的配置存储在传感器节点中,就无 法为灵活漫游提供支持。

本发明的使用规则

初始化网关时,还须为网关ID确定值,以及为配置序号(KSN)确定 初始值。

-举例而言,网关ID可以使用随机值或MAC地址的最后一个八位字 节。这特别适用于仅使用一个星型网络的情况。如果需要使用多个星型网络 来使传感器节点能够在不同的网关之间漫游,使用这样的方法可能会使不同 的网关被分配到相同的网关ID,虽然这种可能性比较小。针对这种情况, 建议手动设置网关ID,或者借助能确定明确的网关ID的网络管理系统来设 置网关ID。也可以使用能识别相同的网关ID或者能避免同一个网关ID被 重复分配的分布式算法,分布式算法通过将所有网关连接起来的骨干网交换 相应数据。

-KSN一般使用随机的初始值。KSN达到最大值(在此为255)后, 下一个值就是0(序号翻转)。现有技术中已经有能识别相应关联255<0的 已知机制。

在文献【1】所述的星型网络中存在三种传输模式,它们代表配置与操 作的不同阶段(见图10),由网关确定并且在信标中得到传输。

发现模式用于在网关的有效范围内“发现”所有传感器节点。超帧仅由 信标和两个管理时隙(下行/上行)构成。因此,信标中包含本发明为配置管 理时隙而对信标所做的扩展,这一点很重要,这样(新)传感器节点就能以 正确的方式申请对传输介质进行访问。在发现模式下,配置序号不需要一并 包含在信标中,或者说不需要予以评价。

在配置模式下,网关将相应的有效配置传输给在发现模式下被发现的所 有传感器节点。超帧仅由信标和两个管理时隙(下行/上行)构成。因此,信 标中包含本发明为配置管理时隙而对信标所做的扩展,这一点很重要,这样 被发现的传感器节点就能以正确的方式申请对传输介质进行访问。配置序号 在该模式下必须包含在信标中。配置序号识别正被传输给传感器节点的星型 网络配置。每产生一个新配置,配置序号就增加1。每次转入配置模式时, 经常但不一定产生新的配置。由于KSN的变化意味着所有传感器节点只有 得到新配置才能再度参与星型网络中的通信,因此,只有当所产生的配置在 量上有所不同且会与现有配置发生冲突时,才需要增大KSN。如果某个现有 时隙在新配置中被分配给传感器节点,然而按照旧配置它肯定不会被传感器 节点使用,就不需要增大KSN,因为数据传输不会发生冲突。

正常运行模式(联机模式)下使用如图8所示的信标。配置可由二元组 {网关ID,KSN}加以明确识别。如果网关ID或KSN与当前存储在传感器 节点中的值不符,传感器节点就不能按照它的配置发送数据。传感器节点必 须等到

-来自信标的网关ID和KSN与当前存储在该传感器节点中的值相符, 或者

-网关转入配置模式并传输给该传感器节点一个新配置,或者

-在超帧中存在管理时隙的情况下,传感器节点“亲自”向网关询问 当前配置。

接收到信标时执行以下算法。其中,“B_<field>”表示来自信标的相应 字段,“SK_<field>_i”表示来自传感器节点的包含指数i的相应属性。

为了缩短信标的处理时间,可以先将来自信标的网关ID和KSN与最后 使用的配置的相应属性进行比较(第二算法)。这样就不需要每次都查遍整 个列表了。相应的实现方法例如是用指针点配置列表中的相应项,或者使用 专门的包含有最后使用的配置的数据结构,需要时将其拷入。在此情况下, 上述算法将变成:

本发明主要包括:

-一扩展信标格式,

-一用于将当前配置存储在传感器节点中的扩展数据结构,

-新信息在信标帧中的使用规则。

扩展信标格式

通过传输管理时隙的配置(两个管理时隙的长度,取决于两条被传输信 息:基本时隙的长度以及每个管理时隙所使用的基本时隙数量),为传感器 节点提供一个范围,以便传感器节点在接收到信标后能够了解配置参数,从 而在该范围内合乎规则地发送控制信息。这对于尚未得到相应配置以致无法 在发现模式和配置模式下工作的新传感器节点以及不再具有当前配置因而 本身就想向网关询问当前配置的传感器节点而言特别重要。具有信标中所传 输的配置的管理时隙也支持HMI(Human Machine Interface,人机界面)设 备(例如便携式平板电脑、PDA或笔记本电脑)的使用,HMI设备只是偶 尔为了执行控制监测任务而接入星型网络。

通过传输网关ID,可在信标与网关及星型网络之间实现明确分配。借 此可区分不同的星型网络。传感器节点能因此而实现灵活而有效的漫游。

通过为当前配置传输配置序号(KSN),再结合网关ID,就算传感器节 点没有接收到全部的信标,即可能错过了某个配置周期,也能识别出星型网 络的配置变化。这种识别配置变化的能力可为漫游提供支持,因为传感器节 点通常会在其他网关停留较长时间。另外通过较长时间地关闭无线接口,还 能达到节能目的。无数据要发送的传感器节点可进入“休眠”状态。传感器 节点可在信标到达时醒来,接收信标,再进入休眠状态,直至下个信标到来。 但是设置了KSN后,传感器节点就再也不必接收这些信标了。通过比较网 关ID和KSN,传感器节点可以确定它是否还在它应当在的那个网关上以及 它是否仍具有当前配置。传感器节点由此确定它是否能顺利发送数据。

尽管有新增信息,但图8所示的示范性首选实施方案中的信标已经足够 紧凑。该信标支持星型网络中的88个传感器节点,而不需要使用40字符这 么长的帧间间隔。这个传感器节点数对于大多数预期应用领域已经够用了。 88个传感器节点意味着组确认中需要11个八位字节,因此,MAC包中的 18个八位字节就是短帧间间隔的最大值。

传感器节点上的扩展数据结构

传感器节点上的扩展数据结构允许为多个网关存储配置,是漫游和配置 新增属性(网关ID和KSN)的一个重要前提。

规则

来自信标的新信息的使用规则能为漫游和节能提供有效支持。

附图说明

下文将借助附图所示的实施例对本发明的其他特征和优点进行说明,其 中:

图1为文献【3】所定义的信标帧格式;

图2为文献【2】第5.5.1章节所定义的包含GTS的超帧结构;

图3为文献【2】第7.2.2.1章节所定义的信标帧格式;

图4为文献【2】第7.2.1.1章节所定义的帧控制字段格式;

图5为文献【1】第4.2章节所定义的缩短信标帧格式;

图6为文献【1】第4.1.1章节所定义的缩短帧控制字段格式;

图7为文献【1】第4.2.1章节所定义的联机模式信标有效载荷;

图8为本发明信标的包结构的实施方式;

图9为本发明包含配置列表的传感器节点;

图10为文献【1】所定义的传输模式的示意图;

图11为用于生产自动化系统的示范性无线通信网络的示意图;

图12为图11所示通信网络的网络节点在不同时间点上的超帧配置的表 格式示意图;以及

图13为图11所示通信网络的网络节点在某个时间点上的信标。

具体实施方式

下面借助图11中简化示意的生产自动化系统用无线通信网络对本发明 的实施例进行说明。节点A、B和C是三个网关。节点S、T和P是传感器 节点。其中,传感器节点S在一条包围三个网关A、B和C的传送带上运动。 一个传感器节点同时最多可处于两个相邻网关的无线电范围内。以循环顺序 C-B-A-B穿过网关的无线电范围。传感器节点T和P静止不动,可通过无线 电与网关C通信。传感器节点P靠电池运行,长时间处于关闭状态以节省电 能。无线链路用细点线表示。

图12为上述网关和传感器节点在本实施例所使用的不同时间点上的相 应超帧配置的表格式示意图。其中并未列出完整的超帧配置,而只是如本发 明所述的新属性:网关ID和配置序号(KSN)。为简便起见,本实施例将网 关名称用作网关ID(A、B或C)。某个时间点上所使用的配置(当前配置) 用相应网关ID前面的x表示。

在时间点t0上进行配置期间(在此不作详述),传感器节点接收到相应 的超帧配置。在这个时间点t0上还不需要确定当前配置,因为只有在工作过 程中才有必要了解当前所用的配置。

接着,生产自动化网络开始运行,传感器节点在时间点t1上处于如图11 所示的位置。传感器节点S、T和P(只要P不处于休眠模式)接收到网关 C包含有网关ID(“C”)和KSN(“74”)的信标。根据第二算法,传感 器节点在该算法的第二步中将这两个值与它们的当前配置的相应值进行比 较。所有传感器节点都确认一致(步骤2中的C=C以及步骤2.1中的74= 74),于是使用它们此前一直使用的当前配置(步骤2.1.1)。

接着,传感器节点S在传送带上穿过网关A、B和C的无线电范围。在 时间点t2上,传感器节点S从网关C转到网关B。传感器节点S从网关B 获得第一信标。根据第二算法,S将该信标中所包含的网关ID(“B”)与 它的当前配置进行比较(步骤2)。二者不一致,因为网关ID不一样(B≠C)。 因此,接下来是执行步骤3,即遍查配置列表,看是否存在与来自信标的值 相对应的配置。在本实施例中,确实存在这样的配置(B=B以及155=155)。 于是,传感器节点S就使用这个配置。

在时间点t3上,传感器节点S从网关B转到网关A。传感器节点S从网 关A获得第一信标。根据第二算法,S将该信标中所包含的网关ID(“A”) 与它的当前配置进行比较(步骤2)。二者不一致,因为网关ID不一样(A≠ B)。因此,接下来是执行步骤3,即遍查配置列表,看是否存在与来自信标 的值相对应的配置。在本实施例中,确实存在这样的配置(A=A以及216= 216)。于是,传感器节点S就使用这个配置。

传感器节点S在时间点t4上从网关A转到网关B,在时间点t5上从网关 B转到网关C。在这两个时间点上执行与上述时间点t2及t3相同的算法步骤。 传感器节点S就这样完成了一个巡回,接下来是像在时间点t2上那样重新从 网关C转到网关B。

经过一段时间这样的正常运行后,传感器节点P为了节电而较长时间地 关闭其无线电模块。在传感器节点P休眠期间,在时间点t6上有一新传感器 节点N进入网络。该传感器节点处于网关C的无线电范围内,这个网关向 处在其范围内的传感器节点(包括传感器节点S)传输KSN=75且包含了 新传感器节点N的新配置。传感器节点P“睡过”了这个新配置。

传感器节点P在时间点t7上再次开启无线电模块并从网关C接收第一信 标(见图13)。根据第二算法,S将该信标中所包含的网关ID(“C”)及 KSN(“75”)与它的当前配置进行比较(步骤2和2.1)。虽然网关ID一 致(C=C),但配置序号不一样(74≠75)。因此,接下来必须执行步骤2.2 或步骤4,传感器节点P不能用这个超帧发送数据。如图13所示,超帧中 包含管理时隙,因为“每个管理时隙的基本时隙数量”字段大于零,本实施 例中其包含的值是二进制的010(=2)。在本实施例中,传感器节点P利用 这些管理时隙将其缺少配置的情况告知网关C。网关C将KSN=75的新配 置传输给传感器节点P。这发生在时间点t8上。节点P由此能再度参与通信。

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