【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及IEEE 802. 15. 4網絡的無線接口技術、管理機制、MAC層協議，尤其涉 及它的調度算法。
技術介紹
隨著經濟社會的不斷發展，人們對低能耗、低速率的IEEE 802. 15. 4網絡的研究 興趣越來越大，因為其在軍事、礦場、家庭自動化和醫療看護等方面有很大的應用前景。一個完整的IEEE 802. 15. 4網絡由幾個或者多個微微網(piconet)組成。微微網 由多個單獨節點組成，可進一步分為主節點和從節點，一個主節點可以同時和7個活躍從 節點實現數據交換。這些微微網是可以互連的，從而形成更大規模的分散網(scatternet)。 調頻技術的應用可以讓IEEE 802. 15. 4網絡中的節點在某個區域內部高密度的存在。如何組建一個高帶寬利用率、低延時、低能耗和網絡魯棒性好的IEEE802. 15. 4網 絡是人們研究該網絡的最具有挑戰性的難題。這些難題包含有IEEE 802. 15. 4網絡拓撲 結構的建立、網絡路由算法的研究、網絡切換算法的研究和網絡調度算法的研究。為了解決 上述問題，人們進行著深入和廣泛的研究，并將研究成果一步步的應用到現實生活的應用 上。本專利技術著重研究IEEE802. 15. 4網絡的調度算法。IEEE 802. 15. 4網絡的調度算法研究的必要性主要是因為大多數的IEEE802. 15. 4 網絡節點都是低功率、低速率的無線電子設備，并且一般都是單射頻的。它只能以時分復用 方式(TDMA)接入無線信道，在某一具體時刻只能在某個特殊信道內工作。這時，在一個龐 大的WPAN網絡中，有眾多的通信請求的情況下...
【技術保護點】
一種用于ＩＥＥＥ８０２．１５．４網絡環境下的基于時間敏感傳輸和帶寬優化利用方法，其特征在于：Ⅰ、時限值的微調：給定一組需要傳輸的數據Ｔ↓［ｉ］（ｄ↓［ｉ］，ｐ↓［ｉ］，ｒ↓［ｉ］），其中ｄ↓［ｉ］為傳輸的時限值，ｐ↓［ｉ］為需要傳輸的總數據量，ｒ↓［ｉ］為從節點到簇頭的距離；首先需要對時限值進行微調，其微調后的值定義為Ｄ↓［ｉ］；Ｄ↓［ｉ］的計算公式如下：Ｄ↓［ｉ］＝＊＊＊（１）其中：ｋ＝ｍｏｄ（ｄ↓［ｉ］，ＢＩ）Ⅱ、傳輸時延的計算：計算傳輸每個Ｔ↓［ｉ］（ｄ↓［ｉ］，ｐ↓［［ｉ］大的節點放在隊列前；當出現兩個或者多個ｐ↓［ｉ］相等的時候，再判斷時延要求ｄ↓［ｉ］，將ｄ↓［ｉ］小的放在隊列的前面；在完成隊列的排列后，考慮到一般情況下，一個ＣＦＰ中ＵＧＴＳ最多為三個；將ＵＧＴＳ重新分配給隊列前的兩到三個Ｔ↓［ｉ］即可，同時考慮到公平性，每個Ｔ↓［ｉ］將重新分配一個ＵＧＴＳ。ｉ］，ｒ↓［ｉ］）總共需要的時間；假設Ｔ↓［ｉ］（ｄ↓［ｉ］，ｐ↓［ｉ］，ｒ↓［ｉ］）分成ｂ↓［ｉ］個超幀傳輸，則ＥＤ（ｉ）的計算需要分為兩部分：第一部分是在前ｂ↓［ｉ］－１個超幀中，傳輸時延為（ｂ↓［ｉ］－１）ＢＩ；...
【技術特征摘要】
一種用于IEEE802.15.4網絡環境下的基于時間敏感傳輸和帶寬優化利用方法，其特征在于Ⅰ、時限值的微調給定一組需要傳輸的數據Ti(di，pi，ri)，其中di為傳輸的時限值，pi為需要傳輸的總數據量，ri為從節點到簇頭的距離；首先需要對時限值進行微調，其微調后的值定義為Di；Di的計算公式如下 <mrow><msub> <mi>D</mi> <mi>i</mi></msub><mo>=</mo><mfenced open='{' close='' separators=''> <mtable><mtr> <mtd><mrow> <mo>(</mo> <mo>[</mo> <msub><mi>d</mi><mi>i</mi> </msub> <mo>/</mo> <mi>BI</mi> <mo>]</mo> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo></mrow><mi>BI</mi><mo>+</mo><mi>CFP</mi><mo>+</mo><mi>CAP</mi> </mtd> <mtd><mi>if k</mi><mo>≥</mo><mi>CAP</mi><mo>+</mo><mi>CFP</mi> </mtd></mtr><mtr> <mtd><mrow> <mo>(</mo> <mo>[</mo> <msub><mi>d</mi><mi>i</mi> </msub> <mo>/</mo> <mi>BI</mi> <mo>]</mo> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo></mrow><mi>BI</mi><mo>+</mo><mi>k</mi> </mtd> <mtd><mi>if k</mi><mo>></mo><mi>CAP and k</mi><mo><</mo><mi>CAP</mi><mo>+</mo><mi>CFP</mi> </mtd></mtr><mtr> <mtd><mrow> <mo>(</mo> <mo>[</mo> <msub><mi>d</mi><mi>i</mi> </msub> <mo>/</mo> <mi>BI</mi> <mo>]</mo> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo></mrow><mi>BI</mi><mo>+</mo><mi>CFP</mi><mo>+</mo><mi>CAP</mi> </mtd> <mtd><mi>if k</mi><mo>≤</mo><mi>CAP and</mi><msub> <mi>d</mi> <mi>i</mi></msub><mo>≥</mo><mi>BI</mi> </mtd></mtr> </mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>其中k＝mod(di，BI)Ⅱ、傳輸時延的計算計算傳輸每個Ti(di，pi，ri)總共需要的時間；假設Ti(di，pi，ri)分成bi個超幀傳輸，則ED(i)的計算需要分為兩部分第一部分是在前bi 1個超幀中，傳輸時延為(bi 1)BI；第二部分就是Ti(di，pi，ri)在第bi個超幀中的時延，只考慮在第bi個超幀中處于它之前的時間；Ti(di，pi，ri)在第bi個超幀中的時延的計算，首先給出參量的定義；(i)w一個GTS的時間長度；(ii)SiTi(di，pi，ri)在前bi 1個超幀中占有的GTS數；(iii)F每個GTS中包含的時隙數，在算法實現以前就定下來的；(iv)Ti(di，pi，ri)在第bi個超幀中占有的GTS數；(v)Edelay數據由節點傳播到簇頭的時間； <mrow><msub> <mi>E</mi> <mi>delay</mi></msub><mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mi>ri</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac> <mn>1</mn> <mi>R</mi></mfrac><mo>...
【專利技術屬性】
技術研發人員：裴廷睿，曹江蓮，李哲濤，唐張杰，田淑娟，
申請(專利權)人：湘潭大學，
類型：發明
國別省市：43[中國|湖南]
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