基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多路徑傳輸?shù)臅r(shí)隙調(diào)度算法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多路徑傳輸?shù)臅r(shí)隙調(diào)度算法，該方法包括：對(duì)于一次網(wǎng)絡(luò)通信，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)銰生成相應(yīng)的路由圖Gg(Vg，Eg)，根據(jù)路由圖建立拓?fù)錁?shù)T，拓?fù)錁?shù)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)條目；從拓?fù)錁?shù)的根節(jié)點(diǎn)開(kāi)始遍歷拓?fù)錁?shù)T，生成路徑樹(shù)Ts；遍歷Ts，為每個(gè)條目計(jì)算并存儲(chǔ)層數(shù)。優(yōu)化路徑樹(shù)，獲得優(yōu)化路徑樹(shù)To。遍歷To，進(jìn)行時(shí)隙分配。如果調(diào)度時(shí)隙有限，則進(jìn)行受限時(shí)隙調(diào)度。本方案將不同路徑中不沖突的鏈路調(diào)度在同一時(shí)隙內(nèi)，通過(guò)不沖突鏈路對(duì)同一時(shí)隙的虛擬共享實(shí)現(xiàn)時(shí)隙的優(yōu)化調(diào)度。通過(guò)本發(fā)明所述方案保證了時(shí)隙調(diào)度的實(shí)時(shí)性、有效性，同時(shí)避免傳輸中的干擾問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多路徑傳輸?shù)臅r(shí)隙調(diào)度算法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)線通訊領(lǐng)域，特別是涉及基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多路徑傳輸?shù)臅r(shí)隙調(diào)度算法。

【背景技術(shù)】
[0002]WSNs (Wireless Sensor Networks,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò))是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，由大量的低成本、低功耗的微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線通信方式組成一個(gè)多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)。終端節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)采集物理世界的對(duì)象信息(如:溫度、濕度、光強(qiáng)等)，然后將數(shù)據(jù)匯聚發(fā)送至服務(wù)器。
[0003]TDMA(Time Divis1n Multiple Access,時(shí)分多址訪問(wèn))協(xié)議是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中接入控制層重要的技術(shù)協(xié)議，時(shí)隙分配在TDMA協(xié)議中起著至關(guān)重要的作用。時(shí)隙的分配決定了多跳網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)捻樞颍@將直接影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)延。同時(shí)，多路徑的傳輸使得時(shí)隙調(diào)度問(wèn)題變得更加復(fù)雜，為每條路徑分配相應(yīng)的時(shí)隙資源會(huì)造成通信資源的浪費(fèi)，嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)延。
[0004]因此，需要提供一種時(shí)隙調(diào)度方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中通信資源浪費(fèi)，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種適用于集中式管理的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多路徑傳輸?shù)臅r(shí)隙調(diào)度算法，針對(duì)集中式管理的基于TDMA訪問(wèn)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)層的多路徑傳輸機(jī)制，提出實(shí)時(shí)的時(shí)隙優(yōu)化調(diào)度算法，從而節(jié)約網(wǎng)絡(luò)資源，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案。
[0007]基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多路徑傳輸?shù)臅r(shí)隙調(diào)度算法，該方法包括:
[0008]針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)G(V，E)，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)由目的節(jié)點(diǎn)(一般是網(wǎng)關(guān))開(kāi)始，逐漸加入網(wǎng)絡(luò)，每一個(gè)新節(jié)點(diǎn)選取一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)做為自己的父節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)，從而保證數(shù)據(jù)傳輸路徑的冗余性，提供多路徑傳輸?shù)闹С?。?jié)點(diǎn)選擇已經(jīng)加入路由圖的鄰居節(jié)點(diǎn)作為父節(jié)點(diǎn)，父節(jié)點(diǎn)的數(shù)目可以是一個(gè)或多個(gè)。父節(jié)點(diǎn)的選擇可以結(jié)合實(shí)際通信需求和鏈路狀況進(jìn)行，例如根據(jù)跳數(shù)、鏈路可靠性等參數(shù)進(jìn)行選擇。針對(duì)多路徑傳輸，在實(shí)際傳輸過(guò)程中，數(shù)據(jù)包實(shí)際傳輸只會(huì)采用一條路徑，不同的路徑中的鏈路不會(huì)產(chǎn)生傳輸沖突。因此，根據(jù)鏈路傳輸次序，不同路徑中的不沖突鏈路可以共享同一時(shí)隙，在傳輸過(guò)程中也不會(huì)產(chǎn)生鏈路沖突。該方法的步驟包括:
[0009]第一步，基于網(wǎng)絡(luò)中的路由圖Gg(Vg，Eg)，首先建立一個(gè)拓?fù)錁?shù)T，其中每個(gè)樹(shù)節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)條目，該條目由Level, Lchild, Ldata, Rdata和Rchild組成，其中Lchild指向左子節(jié)點(diǎn)，Ldata記錄該節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)，Rchild指向右子節(jié)點(diǎn)，Rdata記錄該節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)。拓?fù)錁?shù)中，Level默認(rèn)為O, Ldata默認(rèn)與Rdata相同。
[0010]第二步,遍歷整個(gè)拓?fù)錁?shù),從根節(jié)點(diǎn)開(kāi)始遍歷第一個(gè)子節(jié)點(diǎn)。遍歷過(guò)程中，如果樹(shù)干節(jié)點(diǎn)上有其他的子節(jié)點(diǎn)，則將其指向節(jié)點(diǎn)的Rdata改為該樹(shù)干節(jié)點(diǎn)，Rchild指向其他子節(jié)點(diǎn)，從而得到路徑樹(shù)Ts。
[0011]第三步，遍歷路徑樹(shù)Ts，為每個(gè)節(jié)點(diǎn)計(jì)算并存儲(chǔ)層數(shù)。
[0012]第四步，優(yōu)化路徑樹(shù)，從層數(shù)最高的條目開(kāi)始遍歷每一層，搜索每一個(gè)條目，如果層數(shù)低的條目跟層數(shù)高的條目的Ldata和Rdata相同，則該條目可以置于與層數(shù)高的條目相同的一層，從而獲得優(yōu)化路徑樹(shù)T。。
[0013]第五步，遍歷樹(shù)T。從層數(shù)低的條目開(kāi)始，為相同層數(shù)的條目分配同一個(gè)時(shí)隙；同一個(gè)時(shí)隙內(nèi)，接收節(jié)點(diǎn)為條目中的Ldata，相應(yīng)的發(fā)送節(jié)點(diǎn)為指向該條目的節(jié)點(diǎn)；同一時(shí)隙內(nèi)發(fā)送接收對(duì)沒(méi)有數(shù)目限制。
[0014]第六步，時(shí)隙受限的時(shí)隙調(diào)度。如果該傳輸調(diào)度可用的時(shí)隙數(shù)目是有限的，那么高于時(shí)隙數(shù)的層數(shù)將會(huì)被截掉，得到受限的路徑樹(shù)Tm。然后從層數(shù)高的條目遍歷樹(shù)Tm，如果該條目為葉子節(jié)點(diǎn)且Ldata不是目的節(jié)點(diǎn)，則該條目將會(huì)被刪除。
[0015]本發(fā)明的有益效果如下:
[0016]本發(fā)明所述技術(shù)方案采用集中式的管理結(jié)構(gòu)，基于支持多路徑的圖路由方案，通過(guò)建立和逐步優(yōu)化路徑樹(shù)，從而得到相應(yīng)的時(shí)隙調(diào)度方案，提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，同時(shí)對(duì)多路徑傳輸提供支持。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明；
[0018]圖1示出現(xiàn)有技術(shù)中時(shí)隙分配的示意圖；
[0019]圖2示出本發(fā)明實(shí)施例中網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞氖疽鈭D；
[0020]圖3示出本發(fā)明實(shí)施例中基于該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膱D路由的示意圖；
[0021 ] 圖4示出本發(fā)明實(shí)施例中路徑樹(shù)T示意圖；
[0022]圖5示出本發(fā)明實(shí)施例中路徑樹(shù)Ts示意圖；
[0023]圖6示出本發(fā)明實(shí)施例中具有層數(shù)的路徑樹(shù)Ts示意圖；
[0024]圖7示出本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)化路徑樹(shù)T。示意圖；
[0025]圖8示出本發(fā)明實(shí)施例中調(diào)度算法優(yōu)化后的的示意圖；
[0026]圖9示出本發(fā)明實(shí)施例所述的受限的路徑樹(shù)Tm示意圖；
[0027]圖10示出本發(fā)明實(shí)施例所述的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多路徑傳輸?shù)臅r(shí)隙調(diào)度算法的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合一組實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0029]時(shí)隙資源調(diào)度問(wèn)題需要網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層共同決定，具體的實(shí)施需要順序性。首先網(wǎng)絡(luò)層是由圖路由為一對(duì)通信節(jié)點(diǎn)、源節(jié)點(diǎn)或目的節(jié)點(diǎn)提供路由圖，該路由圖指定了下一跳的可用鄰居節(jié)點(diǎn)，之后數(shù)據(jù)鏈路層為每一跳調(diào)度相應(yīng)的時(shí)隙資源。在支持多跳路由的網(wǎng)絡(luò)中，時(shí)隙資源調(diào)度需考慮路由順序問(wèn)題，否則會(huì)影響其實(shí)時(shí)性。在無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中，多路徑是提高網(wǎng)絡(luò)可靠性的重要技術(shù)。然而，如果為源節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿織l路徑都分配相應(yīng)的時(shí)隙資源，由于數(shù)據(jù)包端到端的實(shí)際傳輸僅采用一條路徑，大部分的網(wǎng)絡(luò)資源將會(huì)被浪費(fèi)。這樣的資源調(diào)度方案不僅增大了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)延，而且降低了網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性，限制了網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。
[0030]如圖1所示，網(wǎng)絡(luò)支持多路徑傳輸，路徑中的節(jié)點(diǎn)有一個(gè)或多個(gè)下一跳節(jié)點(diǎn)。當(dāng)節(jié)點(diǎn)給下一跳節(jié)點(diǎn)發(fā)送失敗后，選擇冗余下一跳進(jìn)行重傳；如果節(jié)點(diǎn)給所有的下一跳發(fā)送都失敗之后，則數(shù)據(jù)包傳輸失??；如果數(shù)據(jù)鏈路層給所有的通信鏈路分配相應(yīng)的時(shí)隙資源會(huì)造成大量的浪費(fèi)。在實(shí)際傳輸過(guò)程中，數(shù)據(jù)包實(shí)際傳輸只會(huì)采用一條路徑，不同的路徑中的鏈路不會(huì)產(chǎn)生傳輸沖突。因此，根據(jù)鏈路傳輸次序，不同路徑中的不沖突鏈路可以共享同一時(shí)隙，在傳輸過(guò)程中也不會(huì)產(chǎn)生鏈路沖突。
[0031]本發(fā)明采用集中式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器對(duì)全網(wǎng)資源進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，減少節(jié)點(diǎn)自身的計(jì)算量。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆蒅(V，E)表示，其中V為網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的集合，E為網(wǎng)絡(luò)中通信鏈路的集合。服務(wù)器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜玩溌沸阅?，生成路由圖Gg(Vg，Eg)。路由圖中的節(jié)點(diǎn)選取一個(gè)或多個(gè)父節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)，因此支持多路徑傳輸。本發(fā)明根據(jù)路由圖Gg生成相應(yīng)的時(shí)隙調(diào)度，不同于傳統(tǒng)為每條鏈路分配相應(yīng)的時(shí)隙。本發(fā)明中一個(gè)時(shí)隙可以同時(shí)分配給多個(gè)不會(huì)產(chǎn)生沖突的通信對(duì)，從而提高時(shí)隙的利用率。
[0032]如圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵?shí)例，實(shí)施例提供了源節(jié)點(diǎn)S到目的節(jié)點(diǎn)D的調(diào)度算法過(guò)程。
[0033]步驟1、如圖3所示，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖晒?jié)點(diǎn)S到節(jié)點(diǎn)D的路由圖。以節(jié)點(diǎn)D為初始節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)逐次加入網(wǎng)絡(luò)。首先，C作為第一個(gè)加入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，選擇D為父節(jié)點(diǎn)；F作為第二個(gè)加入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，選擇C、D為父節(jié)點(diǎn)，以此類(lèi)推。節(jié)點(diǎn)選擇已經(jīng)加入路由圖的鄰居節(jié)點(diǎn)作為父節(jié)點(diǎn)，父節(jié)點(diǎn)的數(shù)目可以是一個(gè)或多個(gè)。父節(jié)點(diǎn)的選擇可以結(jié)合實(shí)際通信需求和鏈路狀況進(jìn)行，例如根據(jù)跳數(shù)、鏈路可靠性等參數(shù)進(jìn)行選擇。如圖3所示，實(shí)施例中網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖上鄳?yīng)的路由圖Gg(Vg，Eg)。
[0034]步驟2、如圖4所示，基于路由圖Gg，相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇梢陨赏負(fù)錁?shù)T。拓?fù)錁?shù)中的每個(gè)條目有五部分:(Level, Lchild, Ldata, Rchild, Rdata),其中Lchild指向左子節(jié)點(diǎn)，Ldata記錄該節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)，Rchild指向右子節(jié)點(diǎn)，Rdata記錄該節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)。如附圖3中所示，條目中Ldata和Rdata默認(rèn)相同，Level默認(rèn)為O。拓?fù)錁?shù)的根條目為通信源節(jié)點(diǎn)，條目所指向的下一條條目中Ldata為該條目中節(jié)點(diǎn)的下一跳節(jié)點(diǎn)，多路徑傳輸支持有一個(gè)或多個(gè)下一跳節(jié)點(diǎn)。
[0035]步驟3、如圖5所示，遍歷拓?fù)錁?shù)T，生成路徑樹(shù)Ts。從根節(jié)點(diǎn)開(kāi)始遍歷第一個(gè)下一跳節(jié)點(diǎn)，其Lchild指向該節(jié)點(diǎn)，下一跳節(jié)點(diǎn)繼續(xù)遍歷其第一個(gè)下一跳節(jié)點(diǎn)，此時(shí)該路徑默認(rèn)為最優(yōu)路徑。遍歷過(guò)程中，Lchild指向較優(yōu)路徑，Rchild指向冗余路徑。因此，當(dāng)節(jié)點(diǎn)有冗余下一跳時(shí)，其指向的條目的Rdata仍存為該節(jié)點(diǎn)號(hào)，Rchild指向冗余下一跳，直到所有的下一跳均被遍歷，如附圖4所示。S有B、E兩個(gè)下一跳節(jié)點(diǎn)，其中B為較優(yōu)節(jié)點(diǎn)，因此S的Lchild指向節(jié)點(diǎn)B，同時(shí)B條目中的Rdata依然存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)S，其Rchild指向節(jié)點(diǎn)E。由于節(jié)點(diǎn)E為S最后一個(gè)下一跳節(jié)點(diǎn)，因此Rdata與Ldata同為E。如果S仍有冗余下一跳，則E的Rdata仍為S,且Rchild指向冗余下一跳。
[0036]步驟4、如圖6所示，遍歷路徑樹(shù)Ts為每個(gè)節(jié)點(diǎn)計(jì)算并存儲(chǔ)層數(shù)。
[0037]步驟5、如圖7所示，優(yōu)化路徑樹(shù)，獲得優(yōu)化路徑樹(shù)T。。從層數(shù)最高的條目開(kāi)始遍歷每一層，搜索每一個(gè)條目。如果層數(shù)低的條目跟層數(shù)高的條目的Ldata和Rdata相同，則該條目可以置于與層數(shù)高的條目相同的一層，從而獲得優(yōu)化路徑樹(shù)T。。圖中，C到D的傳輸在第三層、第五層、第六層都有，而實(shí)際通信中，數(shù)據(jù)包只會(huì)選擇一條鏈路。多余的調(diào)度會(huì)浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源，并且增加通信沖突。因此，C到D的傳輸可以合并放在第六層。
[0038]步驟6、如圖8所示，遍歷樹(shù)Τ。，進(jìn)行時(shí)隙分配。從層數(shù)低的條目開(kāi)始，為相同層數(shù)的條目分配同一個(gè)時(shí)隙。同一個(gè)時(shí)隙內(nèi)，接收節(jié)點(diǎn)為條目中的Ldata，相應(yīng)的發(fā)送節(jié)點(diǎn)為指向該條目的節(jié)點(diǎn)。同一時(shí)隙內(nèi)發(fā)送接收對(duì)沒(méi)有數(shù)目限制。在時(shí)隙I中，接收節(jié)點(diǎn)為L(zhǎng)evell中的節(jié)點(diǎn)B，發(fā)送節(jié)點(diǎn)為指向該條目的Lchild對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)S。同樣在時(shí)隙5中，接收節(jié)點(diǎn)為L(zhǎng)evel5中的節(jié)點(diǎn)C，發(fā)送節(jié)點(diǎn)為指向這些條目的Lchild對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)F、E，因此時(shí)隙5中有兩對(duì)發(fā)送接收對(duì)，F(xiàn)到C和E到C。
[0039]步驟7、時(shí)隙受限的調(diào)度。如果該傳輸調(diào)度可用的時(shí)隙數(shù)目是有限的，那么高于時(shí)隙數(shù)的層數(shù)將會(huì)被截掉，得到受限的路徑樹(shù)Tm。然后從層數(shù)高的條目路徑樹(shù)Tm，如果該條目為葉子節(jié)點(diǎn)且Ldata不是目的節(jié)點(diǎn)，則該條目將會(huì)被刪除。圖中，該傳輸被限制僅用5個(gè)時(shí)隙完成調(diào)度，拓?fù)錁?shù)T中第六層的的條目將會(huì)被刪除。然后從第五層開(kāi)始遍歷，其中四個(gè)條目均為葉子條目，兩個(gè)條目的Ldata不為D，被刪除。隨之遍歷第四層，只有兩個(gè)條目為葉子條目且Ldata為D，因此不需要?jiǎng)h除。以此類(lèi)推，如圖9所示，將路徑樹(shù)中符合條件的條目刪除，然后重復(fù)步驟5，優(yōu)化受限的路徑樹(shù)Tm，再根據(jù)步驟6，進(jìn)行時(shí)隙分配。
[0040]綜上所述，本發(fā)明所述技術(shù)方案采用集中式的管理結(jié)構(gòu)，基于支持多路徑的圖路由方案，通過(guò)建立和逐步優(yōu)化路徑樹(shù)，從而得到相應(yīng)的時(shí)隙調(diào)度方案，提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，同時(shí)對(duì)多路徑傳輸提供支持；對(duì)多路徑傳輸?shù)恼{(diào)度進(jìn)行優(yōu)化，提高其實(shí)時(shí)性和可擴(kuò)展性，同時(shí)良好地支持多路徑傳輸。
[0041]顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定，對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)，這里無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
【權(quán)利要求】
1.基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多路徑傳輸?shù)臅r(shí)隙調(diào)度算法，該算法的步驟包括 基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖上鄳?yīng)的路由圖； 根據(jù)所述路由圖，建立拓?fù)錁?shù)T ； 從拓?fù)錁?shù)的根節(jié)點(diǎn)開(kāi)始遍歷拓?fù)錁?shù)T，生成路徑樹(shù)Ts，并利用路徑樹(shù)Ts為每個(gè)節(jié)點(diǎn)計(jì)算并儲(chǔ)存層數(shù)； 優(yōu)化路徑樹(shù)Ts，獲得優(yōu)化路徑樹(shù)T。； 優(yōu)化路徑樹(shù)T。從層數(shù)低的條目開(kāi)始，為相同層數(shù)的條目分配同一個(gè)時(shí)隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)隙調(diào)度算法，其特征在于，所述基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖上鄳?yīng)的路由圖的步驟包括 服務(wù)器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖陕酚蓤D； 以目的節(jié)點(diǎn)為初始節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)依次加入網(wǎng)絡(luò)； 新節(jié)點(diǎn)選擇已經(jīng)加入路由圖的鄰居節(jié)點(diǎn)作為父節(jié)點(diǎn)，父節(jié)點(diǎn)的數(shù)目可以是一個(gè)或多個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的時(shí)隙調(diào)度算法，其特征在于，所述父節(jié)點(diǎn)的選擇按實(shí)際通信需求和鏈路狀況進(jìn)行選擇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)隙調(diào)度算法，其特征在于，所述拓?fù)錁?shù)T的每個(gè)條目都包括Level, Lchild, Ldata, Rchild和Rdata,其中,Lchild指向左子節(jié)點(diǎn),Ldata記錄節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)，Rchild指向右子節(jié)點(diǎn)，Rdata記錄節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào),所述拓?fù)錁?shù)T的根條目為通信源節(jié)點(diǎn)，條目所指向的下一條條目中Ldata為該條目中節(jié)點(diǎn)的下一跳節(jié)點(diǎn)，多路徑傳輸支持有一個(gè)或多個(gè)下一跳節(jié)點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的時(shí)隙調(diào)度算法，其特征在于，所述生成路徑樹(shù)Ts的步驟包括 從根節(jié)點(diǎn)開(kāi)始遍歷最優(yōu)下一跳節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)的Lchild指向最優(yōu)下一跳節(jié)點(diǎn)，默認(rèn)此路徑為最優(yōu)路徑，最優(yōu)下一跳節(jié)點(diǎn)繼續(xù)遍歷其最優(yōu)下一跳節(jié)點(diǎn)； 遍歷過(guò)程中，每個(gè)拓?fù)錁?shù)T中的Lchild都指向最優(yōu)路徑，Rchild指向冗余路徑； 當(dāng)節(jié)點(diǎn)有冗余下一跳時(shí)，其指向最優(yōu)下一跳的Rdata仍存為該節(jié)點(diǎn)號(hào)，Rchild指向冗余下一跳，直到所有的下一跳均被遍歷；同理，如果節(jié)點(diǎn)有第三個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)，則冗余下一跳的Rdata也存為該節(jié)點(diǎn)號(hào)，Rchild指向第三個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的時(shí)隙調(diào)度算法，其特征在于，所述優(yōu)化路徑樹(shù)Ts，獲得優(yōu)化路徑樹(shù)T。的步驟包括 從層數(shù)最高的條目開(kāi)始遍歷每一層，搜索每一個(gè)條目； 如果層數(shù)低的條目跟層數(shù)高的條目的Ldata和Rdata相同，則該條目可以置于與層數(shù)高的條目相同的一層，從而獲得優(yōu)化路徑樹(shù)T。。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的時(shí)隙調(diào)度算法，其特征在于，所述同一個(gè)時(shí)隙內(nèi)，條目中的Ldata為接收節(jié)點(diǎn)，相應(yīng)的發(fā)送節(jié)點(diǎn)為指向該條目的節(jié)點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)隙調(diào)度算法，其特征在于，該算法進(jìn)一步包括時(shí)隙受限時(shí)的調(diào)度，該步驟包括 如果該傳輸調(diào)度可用的時(shí)隙數(shù)目是有限的，那么高于時(shí)隙數(shù)的層數(shù)將會(huì)被截掉，得到受限的路徑樹(shù)Tm ； 從層數(shù)高的條目路徑樹(shù)Tm，如果該條目為葉子節(jié)點(diǎn)且Ldata不是目的節(jié)點(diǎn)，則該條目將會(huì)被刪除；將路徑樹(shù)中符合條件的條目刪除，然后優(yōu)化受限的路徑樹(shù)Tm，進(jìn)行時(shí)隙分配。
【文檔編號(hào)】H04W72/04GK104244423SQ201410519888
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】楊冬, 趙晶, 王洪超, 高德云, 張宏科 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)