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专利号: 2018100404893
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于无线信道状态的WIA-PA网络包聚合方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:S1:WIA-PA网络簇首在执行系统管理器的调度结果之前,首先读取其所有已经被安排好的信道的质量,并判断是否存在信道质量差的发送时隙;若不存在,则按照系统管理器的调度结果正常执行;若存在则将这些发送时隙按照时间先后进行排序并用集合B来表示,B中所有时隙对应需要被聚合数据包的集合为D,而时隙i需要发送的数据包用Di表示;

S2:针对B中的每一个时隙,依次判断该时隙前是否有信道质量好的发送时隙,若存在则用集合G(i)表示时隙i前所有信道质量好的可用发送时隙,并判断G(i)是否为空;

S3:针对所有的G(i)不为空的情况,令i为集合B中最小的时隙号imin,取G(imin)中可用发送时隙号最小的为聚合时隙号jagg,选取D中与 目的地址相同的包,根据信道状态从中选取相应的数据包与 进行包聚合发送,并判断数据包是否发送失败;

S4:若发送成功则结束,若失败则丢弃掉 在所有G(i)中去掉被选取作为聚合时隙的时隙号jagg,并判断此时的G(imin)是否为空;若G(imin)不为空,则令i为此时集合B中最小的时隙号imin,取G(imin)中可用发送时隙号最小的为聚合时隙号jagg,重复采取上面聚合处理方法直到集合D为空,若集合D为空则结束;

S5:若G(imin)为空,则从集合B中去除时隙号最小的时隙imin,并且丢弃掉对应时隙imin需要发送的数据 即更新集合D中需要被聚合的数据包;继续判断集合D是否为空,若为空则结束,若不为空则令i为集合B中最小的时隙号imin,取G(imin)中可用发送时隙号最小的为聚合时隙号jagg,重复采取上面聚合处理方法直到集合D为空,若集合D为空则结束;

S6:针对存在G(i)为空的情况,若G(i)为空则按调度结果正常转发该时隙的数据包;若其数据发送失败,则将时隙i处发送失败的数据放入缓存并用集合F表示,直到最后一个信道质量不好且G(i)为空的时隙执行完成;此时判断后面是否存在信道质量好的可用发送时隙,若存在则用集合H表示;

S7:判断集合B是否为空,若B为空,则选取集合H中的时隙号最小的为聚合时隙jagg,选取集合F中与 目的地址相同的数据包,根据信道状态从中选取相应的数据包与 进行聚合并发送;若数据包发送失败则丢弃掉 将集合H中聚合时隙jagg去掉,并且丢弃掉F中超出截止时间的数据包;判断此时的H是否为空,若不空则重新选取H中时隙号最小的为聚合时隙,重复上述方法直到集合H为空;

S8:若集合B不为空,令i为集合B中最小的时隙号imin,取G(imin)中可用发送时隙号最小的为聚合时隙号jagg,选取集合F和D中与 目的地址相同的包,根据信道状态从中选取相应数据包与 进行包聚合发送;若发送失败则丢弃掉 在所有的集合G(i)中去掉聚合时隙号jagg,并且丢弃掉F中超出数据截止时间的数据包,即更新集合F中的数据;继续判断此时G(imin)是否为空;

S9:若G(imin)不为空则令i为集合B中最小的时隙号imin,取G(imin)中可用发送时隙号最小的为聚合时隙号jagg,重复采取上面聚合处理方法直到集合D为空结束;

S10:若G(imin)为空则从集合B中去除时隙号最小的时隙imin,丢弃掉对应时隙imin需要发送的数据 即更新集合D中需要被聚合的数据包;继续判断此时集合D是否为空;若不为空则令i为集合B中最小的时隙号imin,取G(imin)中可用发送时隙号最小的为聚合时隙号jagg,重复采取上面聚合处理方法直到集合D为空结束;

在步骤S3中,根据信道状态决定数据包的聚合个数所采取的方法为:

设集合D中需要被聚合的数据包个数为M,网络层最大能承受的聚合数据包的个数为N;

S301:聚合时隙的信道质量评估为类别Ⅰ时:

a)当M<N,将需要被聚合的M个数据包提前并与聚合时隙处需要发送的数据包进行聚合;

b)当M≥N,将M中时隙靠前的N-1个数据提前并与聚合时隙处需要发送的数据包进行聚合;

S302:聚合时隙的信道质量评估为类别Ⅱ时:

a)当M<N,将时隙靠前的需要被聚合的 个数据包提前并与聚合时隙处需要发送的数据包进行聚合,其中round()是四舍五入函数;

b)当M≥N,将时隙靠前的需要被聚合的 个数据包提前并与聚合时隙处需要发送的数据包进行聚合;

在步骤S7和S8中根据信道状态决定数据包的聚合个数所采用的方法为:

设传输失败的数据包和集合D中需要被聚合的数据包个数总共为M,网络层最大能承受的聚合数据包的个数为N;

(1)聚合时隙的信道质量评估为类别Ⅰ时:

a)当M<N,将需要被聚合的M个数据包与聚合时隙处需要发送的数据包进行聚合;

b)当M≥N,将需要被聚合的M个数据包按照截止时间升序排序,选择截止时间较短的前N-1个数据,并将这些数据与聚合时隙处需要发送的数据包进行聚合;

(2)聚合时隙的信道质量评估为类别Ⅱ时:

a)当M<N,从M中选择截止时间较短的 个数据包与聚合时隙处需要发送的数据包进行聚合;

b)当M≥N,从M中选择截止时间较短的 个数据包与聚合时隙处需要发送的数据包进行聚合。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线信道状态的WIA-PA网络包聚合方法,其特征在于:在步骤S1中,簇首周期性的向系统管理器汇报信道质量信息,读取到其所有已经被安排好的信道的质量,汇报信道信息采用报告请求命令帧格式,该格式的信道质量子域包括2字节的设备短地址、1字节的信道标识符、2字节的邻居短地址、2字节的丢包率以及1字节的重传次数。