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摘要:本发明属于IPv6无线传感网络技术领域,具体涉及一种面向TSCH网络的多路径联合调度方法,包括通过RPL路由协议,采用基于ETX的代价函数确定出各个节点的最优父节点和次优父节点,且最优父节点和次优父节点的父节点为同一最优祖父节点;基于各个节点Rank值大小,采用最优父节点或次优父节点完成最优路径和次优路径构建,并确定从最优路径或者次优路径传输数据包;对数据流进行类型划分,按照相应类型为数据流分配传输时隙;根据传输时隙构建调度时隙表,基于所述调度时隙表完成调度。本发明能提高网络的可靠性的同时,实现网络通信过程中的数据流隔离,达到无冲突传输的效果,特别针对网络中部分节点故障或链路质量过差情况,能够提高通信可靠性。
主权项:1.一种面向TSCH网络的多路径联合调度方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:通过RPL路由协议,采用基于ETX的代价函数确定出各个节点的最优父节点和次优父节点,且最优父节点和次优父节点的父节点为同一最优祖父节点;当源节点不存在上一跳节点,或者不作为上一跳节点的最优父节点或者次优父节点时,则所述源节点不存在初始的最优路径和初始的次优路径,基于ETX的度量函数计算出源节点与其父节点之间的ETX值,选择ETX值最小和次小的父节点作为源节点的最优父节点和次优父节点;当源节点作为上一跳节点的最优父节点或者次优父节点时,则所述源节点存在初始的最优路径和初始的次优路径,基于ETX的代价函数计算出源节点分别经过最优路径和经过次优路径到目标节点时累计的ETX值,选择累计的ETX值最小和次小的目标节点作为目标节点的上一跳节点的最优父节点和次优父节点;其中,基于ETX的代价函数表示为:ETXF=P1*ETXB+P2*ETXS其中,ETXF表示目标节点的上一跳节点的代价函数,也即目标节点的上一跳节点累计的ETX值,ETXB为源节点经过当前的最优路径累计到目标节点的ETX值,ETXS为源节点经过当前的次优路径累计到目标节点的ETX值,P1为目标节点的上一跳节点两次传输数据包成功的概率,P1=1-1-1ETXP2;P2为目标节点的上一跳节点两次传输数据包失败的概率,P1=1-P2;ETXP为目标节点的上一跳节点与其最优父节点之间的ETX值;S2:基于各个节点Rank值大小,采用最优父节点或次优父节点完成最优路径和次优路径构建,并确定从最优路径或者次优路径传输数据包;对TSCH网络初始化,从Rank值最大的节点开始,按照其最优父节点建立最优路径,按照其次优父节点建立次优路径,直至路径的终点即目的节点为根节点时,多路径创建成功;具体包括:输入根节点ID和节点ID,输出节点到根节点的网络路由信息;在这个过程中需要对网络初始化,令路由表空Rank节点ID=ETXn节点ID=无穷;判断当前节点ID是否等于根节点ID,若为根节点ID,则直接令Rank=0,ETXn=0,否则继续判断当前节点ID是否等于根节点的子节点ID也即接入点ID,若为接入点ID,则令Rank=1,ETXn=0,并广播加入信息;否则继续判断Rank节点ID是否等于无穷且当前节点ID不等于接入点ID,若满足上述条件,则设置ETXn节点ID、ETXni,当前节点Rank节点ID=Ranki+1,ETXn-min=ETXn节点ID,传输加入成功的ACK消息;若不满足上述条件,则继续判断Rank节点ID是否不等于无穷且节点ID不等于接入点ID,当满足该条件,则令ETXn节点ID=p1*ETXn该节点ID的最优父节点ID+1-p1ETXn该节点ID的次优父节点ID,广播加入消息;否则判断ETXn该节点ID的传输消息节点iETXn-min,若不满足,同样判断ETXn该节点ID的次优父节点IDETXn该节点ID的传输消息节点i的ID=ETXn-minRankiRank节点ID,直至将传输该消息的节点i作为最优父节点,传输加入成功的ACK消息;若ETXn该节点ID的传输消息节点i的IDETXn-min时,设置ETXn、ETXni,该节点Rank节点ID=Ranki+1,ETXn-min=ETXn节点ID,并传输加入成功的ACK消息,通过判断节点接收到回传ACK来更新路由表,并将信息发送的节点作为子节点,直至结束流程;S3:对数据流进行类型划分,按照相应类型为数据流分配传输时隙;S4:根据所述传输时隙构建调度时隙表,基于所述调度时隙表完成调度。
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百度查询: 重庆邮电大学 一种面向TSCH网络的多路径联合调度方法
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