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申请/专利权人：重庆邮电大学

摘要：本发明属于IPv6无线传感网技术领域，具体涉及一种面向6TiSCH网络的周期性数据流调度聚合方法，本方法针对具有不同时延约束的周期性数据流进行聚合和确定性调度，根据数据流的时延属性集合计算每个节点数据包传输周期、整个调度最大周期和节点第一个数据包的传输时刻，完成每个节点的时隙分配；采用指数加权移动平均滤波器对信道进行建模，计算出每个节点的最优传输信道；由每个节点的最优传输信道和时隙构成整个时隙调度表；设计数据包聚合方法，实现子节点的共同父节点队列中的两个或两个以上的数据包进行聚合。本发明能有效避免数据包冲突，节省网络资源，提高网络的交付能力和通信质量。

主权项：1.一种面向6TiSCH网络的周期性数据流调度聚合方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：构建6TiSCH网络中节点数据流的时延属性集合，根据6TiSCH节点数据流时延属性集合确定时隙长度和基本调度超帧单元的大小；具体包括以下步骤：由节点路由跳数、数据包的最大约束时延和传输周期来表示周期性数据流，则周期性数据流表示为： 将6TiSCH网络中的时隙设置成10ms；基本调度超帧单元的大小不得超过所有节点的最大允许时延，则基本调度单元的大小表示为： 其中，Ri为周期性数据流，Ci为节点路由跳数，为第i个节点的最大允许时延，Ti为第i个节点的传输周期；BSU为基本调度单元的大小；为所有节点的最大允许时延的集合；S2：根据基本调度超帧单元的大小和节点数据流的时延属性集合，计算每个节点数据包的传输周期以及整个调度最大重复周期；第i个节点的最大允许时延为以及第i个节点的传输周期Ti必须满足：节点传输周期不得超过最大允许时延，且节点间传输周期互为2的幂次方；则第i个节点的传输周期Ti表示为： 节点的最大传输周期，即整个调度最大重复周期为：RSP＝max{T1,T2,.........Ti}；其中，Tmin为所有节点中传输周期的最小值；S3：根据预留时隙计算基本调度超帧单元中的用于传输周期性数据的时隙数，即： 约束条件：FTSA+FRTS×TS≤BSU；其中，FTSA为一个基本调度超帧单元中用于传输周期性数据的时隙数；k为所有节点的集合；FRTS为预留时隙；TS为时隙；S4：根据基本调度超帧单元中的单元号和时隙数，计算节点第一个数据包的传输时刻，完成每个节点的时隙分配，包括：根据基本超帧中的起始单元号和时隙数，计算出每个节点第一个数据包传输时刻，同时检查每个基本超帧中当前分配的剩余时隙数，若还有剩余时隙则继续分配，若没有剩余，则在下一个基本超帧单元中分配，第i个节点第一个数据包传输时刻表示为：FDTSi＝SBSUi-1×BSU+SSNi-1×TS其中，FDTSi为第i个节点第一个数据包传输时刻；SBSUi表示起始超帧单元号，初始化为1；SSNi表示起始时隙数，初始化为1；当满足SSNiFTSA时，SBSUi将增加1，SSNi将初始化；S5：根据链路信号强度和节点包投递率，使用指数加权移动平均滤波器对信道进行建模，计算出每个节点的最优传输信道，由每个节点的最优传输信道和时隙构成整个时隙调度表；计算每个节点的最优传输信道包括： 其中，CRi表示第i信道的信道数值，数值越小则表示该信道质量越高；PDR表示当前节点数据包投递率，RSSI表示当前链路信号强度；N为信道数，6TiSCH网络中信道从0到15，一共有16个信道；S6：节点间的传输周期互为2的幂次方，在第2k次传输时，子节点的共同父节点将队列中的两个或两个以上的数据包进行聚合，包括：若父节点具有n个子节点，第i个子节点传输周期为Ti，且在FDTSi时刻将数据传输给父节点；第j个子节点输出周期为Tj，在FDTSj时刻将数据传输给父节点，n个子节点中的第j个子节点和第i个子节点间传输周期满足Tj＝2kTi；在FDTSj时刻且FDTSjFDTSi，此时若满足约束条件： 则父节点的队列中同时缓存着节点i和节点j的数据；父节点检查其队列中数据包传输周期，在满足数据包时延的前提下，选择聚合周期，聚合周期表示为：DATSi＝min{Ti,Tj}；若父节点具有n个节点，则聚合周期表示为：DATSi＝min{Ti,Tj.........,Tn}；其中，k为正整数；α和β均为正整数；t1表示在第α+1个BSU中的某一时刻，t2表示在第β+1个BSU中的某一时刻。

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百度查询： 重庆邮电大学 一种面向6TiSCH网络的周期性数据流调度聚合方法