【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及IEEE 802. 15. 4网络的无线接口技术、管理机制、MAC层协议，尤其涉 及它的调度算法。
技术介绍
随着经济社会的不断发展，人们对低能耗、低速率的IEEE 802. 15. 4网络的研究 兴趣越来越大，因为其在军事、矿场、家庭自动化和医疗看护等方面有很大的应用前景。一个完整的IEEE 802. 15. 4网络由几个或者多个微微网(piconet)组成。微微网 由多个单独节点组成，可进一步分为主节点和从节点，一个主节点可以同时和7个活跃从 节点实现数据交换。这些微微网是可以互连的，从而形成更大规模的分散网(scatternet)。 调频技术的应用可以让IEEE 802. 15. 4网络中的节点在某个区域内部高密度的存在。如何组建一个高带宽利用率、低延时、低能耗和网络鲁棒性好的IEEE802. 15. 4网 络是人们研究该网络的最具有挑战性的难题。这些难题包含有IEEE 802. 15. 4网络拓扑 结构的建立、网络路由算法的研究、网络切换算法的研究和网络调度算法的研究。为了解决 上述问题，人们进行着深入和广泛的研究，并将研究成果一步步的应用到现实生活的应用 上。本专利技术着重研究IEEE802. 15. 4网络的调度算法。IEEE 802. 15. 4网络的调度算法研究的必要性主要是因为大多数的IEEE802. 15. 4 网络节点都是低功率、低速率的无线电子设备，并且一般都是单射频的。它只能以时分复用 方式(TDMA)接入无线信道，在某一具体时刻只能在某个特殊信道内工作。这时，在一个庞 大的WPAN网络中，有众多的通信请求的情况下...
【技术保护点】
一种用于ＩＥＥＥ８０２．１５．４网络环境下的基于时间敏感传输和带宽优化利用方法，其特征在于：Ⅰ、时限值的微调：给定一组需要传输的数据Ｔ↓［ｉ］（ｄ↓［ｉ］，ｐ↓［ｉ］，ｒ↓［ｉ］），其中ｄ↓［ｉ］为传输的时限值，ｐ↓［ｉ］为需要传输的总数据量，ｒ↓［ｉ］为从节点到簇头的距离；首先需要对时限值进行微调，其微调后的值定义为Ｄ↓［ｉ］；Ｄ↓［ｉ］的计算公式如下：Ｄ↓［ｉ］＝＊＊＊（１）其中：ｋ＝ｍｏｄ（ｄ↓［ｉ］，ＢＩ）Ⅱ、传输时延的计算：计算传输每个Ｔ↓［ｉ］（ｄ↓［ｉ］，ｐ↓［［ｉ］大的节点放在队列前；当出现两个或者多个ｐ↓［ｉ］相等的时候，再判断时延要求ｄ↓［ｉ］，将ｄ↓［ｉ］小的放在队列的前面；在完成队列的排列后，考虑到一般情况下，一个ＣＦＰ中ＵＧＴＳ最多为三个；将ＵＧＴＳ重新分配给队列前的两到三个Ｔ↓［ｉ］即可，同时考虑到公平性，每个Ｔ↓［ｉ］将重新分配一个ＵＧＴＳ。ｉ］，ｒ↓［ｉ］）总共需要的时间；假设Ｔ↓［ｉ］（ｄ↓［ｉ］，ｐ↓［ｉ］，ｒ↓［ｉ］）分成ｂ↓［ｉ］个超帧传输，则ＥＤ（ｉ）的计算需要分为两部分：第一部分是在前ｂ↓［ｉ］－１个超帧中，传输时延为（ｂ↓［ｉ］－１）ＢＩ；...
【技术特征摘要】
一种用于IEEE802.15.4网络环境下的基于时间敏感传输和带宽优化利用方法，其特征在于Ⅰ、时限值的微调给定一组需要传输的数据Ti(di，pi，ri)，其中di为传输的时限值，pi为需要传输的总数据量，ri为从节点到簇头的距离；首先需要对时限值进行微调，其微调后的值定义为Di；Di的计算公式如下 <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、传输时延的计算计算传输每个Ti(di，pi，ri)总共需要的时间；假设Ti(di，pi，ri)分成bi个超帧传输，则ED(i)的计算需要分为两部分第一部分是在前bi 1个超帧中，传输时延为(bi 1)BI；第二部分就是Ti(di，pi，ri)在第bi个超帧中的时延，只考虑在第bi个超帧中处于它之前的时间；Ti(di，pi，ri)在第bi个超帧中的时延的计算，首先给出参量的定义；(i)w一个GTS的时间长度；(ii)SiTi(di，pi，ri)在前bi 1个超帧中占有的GTS数；(iii)F每个GTS中包含的时隙数，在算法实现以前就定下来的；(iv)Ti(di，pi，ri)在第bi个超帧中占有的GTS数；(v)Edelay数据由节点传播到簇头的时间； <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>...
【专利技术属性】
技术研发人员：裴廷睿，曹江莲，李哲涛，唐张杰，田淑娟，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]
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