單播與廣播混合的數(shù)據(jù)融合調度方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種單播與廣播混合的數(shù)據(jù)融合調度方法：將無線傳感器網絡中的節(jié)點層依據(jù)其距離基站的跳數(shù)分為近基站層和遠基站層，對遠基站層的節(jié)點采用廣播路由方式進行數(shù)據(jù)收集，從而在相同的時隙內收集更多的感知信息并減少延遲。對近基站層中的節(jié)點采用單播路由方式進行數(shù)據(jù)收集可節(jié)省節(jié)點能量，保持高壽命。本發(fā)明還給出了單播與廣播混合調度的時隙分配方法。本發(fā)明方法相對于以往的方法在不降低網絡壽命的前提下減少數(shù)據(jù)收集延遲，增大收集的信息量。在即使不改變以往單播路由調度方法給節(jié)點分配的時隙前提下，僅在遠基站采用廣播方式就可有效減少數(shù)據(jù)收集延遲，增大收集的信息量。在采用本發(fā)明的時隙分配方法下，網絡性能提高更顯著。
【專利說明】
單播與廣播混合的數(shù)據(jù)融合調度方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明設及無線傳感器網絡數(shù)據(jù)收集調度領域，尤其設及一種在無線傳感器網絡 中實時數(shù)據(jù)收集的單播與廣播混合的數(shù)據(jù)融合調度方法。
【背景技術】
[0002] 無線傳感器網絡(WSNs，Wireless Sensor Networks)是由大量的彼此之間通過多 跳無線鏈路和通信的傳感器節(jié)點W自組織和多跳的方式構成的無線網絡，可W廣泛的運用 到工業(yè)監(jiān)測、農業(yè)、民用、環(huán)境監(jiān)測、戰(zhàn)場、海洋和火災等各種特殊環(huán)境與應用中，被認為是 未來的重要物聯(lián)網絡的關鍵基礎技術之一。實時無線傳感器網絡研究中存在的一個至關重 要的問題是如何在固定的數(shù)據(jù)收集周期內收集盡可能多的感知信息，而又能夠提高網絡的 壽命，并使感知信息到達基站的延遲最小化是實時無線傳感器網絡研究的重要問題。網絡 收集的感知信息是指如下：網絡中有n個節(jié)點，每個節(jié)點在一個調度周期內產生一個數(shù)據(jù) 包，基站在一個調度周期內收集到的數(shù)據(jù)包中包含有來自m(m< = n)個節(jié)點來的數(shù)據(jù)包的信 息，則基站收到的感知信息量為m。數(shù)據(jù)收集的延遲是指:節(jié)點的數(shù)據(jù)包產生，到數(shù)據(jù)包的信 息被基站接收到所經歷的時隙數(shù)。網絡壽命是網絡第一個節(jié)點死亡時的壽命。
[0003] 數(shù)據(jù)融合收集是無線傳感器網絡中一種重要的數(shù)據(jù)收集方法。當傳感器節(jié)點收到 其子節(jié)點的數(shù)據(jù)后，能夠將所有收集到的數(shù)據(jù)包融合成一個數(shù)據(jù)包后向前傳送。因而，數(shù)據(jù) 融合方法是提高無線傳感器網絡壽命的一種重要的方法。在非實時性無線傳感器網絡中， 數(shù)據(jù)融合采用的方法與實時性數(shù)據(jù)融合收集完全不同的方法。在非實時無線傳感器網絡 中，數(shù)據(jù)融合調度采用的方法是逐層調度的方法，首先將網絡分層形成W基站為根的樹形 網絡。相鄰層的節(jié)點，外層節(jié)點是與里層節(jié)點能夠通信的節(jié)點是里層節(jié)點的子節(jié)點。首先從 最遠離基站的葉子節(jié)點（不具有子節(jié)點)開始調度，當節(jié)點的所有葉子節(jié)點的數(shù)據(jù)都發(fā)到父 節(jié)點后，父節(jié)點將所有節(jié)點的數(shù)據(jù)融合成一個數(shù)據(jù)包。例如，在想查詢網絡中所有節(jié)點的最 高溫度是多少運樣的應用中，所有子節(jié)點的數(shù)據(jù)中將最高溫度向前路由就可W，因而可W 融合成一個數(shù)據(jù)包。當基站收集到其所有子節(jié)點的數(shù)據(jù)后，整個網絡的數(shù)據(jù)融合收集就完 成了。
[0004] 在實時數(shù)據(jù)收集無線傳感器網絡中存在著完全不同的情況。在實時性網絡，對時 間有嚴格的要求，因而，不能等到所有節(jié)點都收集到所有子節(jié)點的數(shù)據(jù)后再向前（向前為朝 向基站的方向）傳送，為了保證數(shù)據(jù)的實時性，往往是收集到部分節(jié)點的數(shù)據(jù)后，就向前傳 送，W使數(shù)據(jù)到達基站的延遲時間最小。因而，如何給每個節(jié)點分配合適的發(fā)送數(shù)據(jù)時隙， 而使基站收集到的節(jié)點數(shù)據(jù)的個數(shù)也就是感知信息最多，數(shù)據(jù)到達基站的延遲最小是一個 重要的研究課題。
[0005] 目前，已經有實時性數(shù)據(jù)融合收集網絡的調度方法。但是，運些研究存在如下問 題：（1)基站收集的感知信息還不夠多；（2)數(shù)據(jù)收集的延遲較大；（3)網絡壽命不夠高。因此 需要一種即具有實時數(shù)據(jù)收集，又能提高數(shù)據(jù)收集信息量的數(shù)據(jù)融合調度方法。

【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明目的在于提供一種單播與廣播混合的數(shù)據(jù)融合調度方法，W解決現(xiàn)有實時 性數(shù)據(jù)融合收集網絡收集信息不夠多、延遲較大且網絡壽命不夠高的技術問題。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種單播與廣播混合的數(shù)據(jù)融合調度方法，至少 包括W下步驟：
[0008] 將無線傳感器網絡中的節(jié)點層按照距離基站的跳數(shù)分為近基站層和遠基站層，近 基站層中的節(jié)點距離基站的跳數(shù)小于遠基站層中的節(jié)點距離基站的跳數(shù)，遠基站層中的節(jié) 點收集數(shù)據(jù)后采用廣播路由向前傳遞數(shù)據(jù)，近基站層中的節(jié)點收集數(shù)據(jù)后采用單播路由向 前傳遞數(shù)據(jù)。
[0009] 作為本發(fā)明的方法的進一步改進：
[0010] 優(yōu)選地，近基站層中的節(jié)點距離基站的跳數(shù)小于等于3跳，遠基站層中的節(jié)點距離 基站的跳數(shù)大于3跳。
[0011] 優(yōu)選地，在節(jié)點傳遞數(shù)據(jù)之前，先為節(jié)點分配數(shù)據(jù)發(fā)送的時隙，每個節(jié)點均在本節(jié) 點分配的發(fā)送時隙到達時進行數(shù)據(jù)發(fā)送，而在其它時隙不發(fā)送數(shù)據(jù)，僅接收發(fā)往自己的數(shù) 據(jù)包。
[0012] 優(yōu)選地，節(jié)點在進行數(shù)據(jù)發(fā)送時，每個節(jié)點將收到的數(shù)據(jù)包W及自己本身的數(shù)據(jù) 包融合成一個數(shù)據(jù)包后再向前發(fā)送;融合后的數(shù)據(jù)包與融合前的數(shù)據(jù)包的長度相等，融合 后的數(shù)據(jù)包包含的信息量包括來自不同節(jié)點產生的源數(shù)據(jù)包的個數(shù)。
[0013] 優(yōu)選地，除基站節(jié)點外每個節(jié)點向前傳遞數(shù)據(jù)的時隙按照從根節(jié)點基站節(jié)點開 始，從上往下逐層給節(jié)點分配時隙，包括如下步驟：
[0014] (1)對W基站節(jié)點為父節(jié)點的節(jié)點進行時隙分配，包括W下兩種情況：
[0015] (a)如果該節(jié)點i是葉子節(jié)點，則從A[]中分配調度周期C中最早的可用時隙給節(jié)點 i;其中，A[訪數(shù)組，標記節(jié)點i在第j時隙時是否可發(fā)送數(shù)據(jù)，可發(fā)送數(shù)據(jù)時標記為TR肥;不 可時標記為FALSE;
[0016] (b)如果節(jié)點i是非葉子節(jié)點，則從A[]中分配調度周期C中最遲的可用時隙給基站 節(jié)點的子節(jié)點中沒有分配時隙且度最大的節(jié)點i;
[0017] (2化任何一次時隙分配后，節(jié)點i將時隙分配信息（巧，AT)發(fā)送給CV，并更新A □，其中，F(xiàn)i%節(jié)點i的首次傳輸時隙；為節(jié)點i的傳輸周期;C/為iV； U qi，A7為節(jié)點i 的除父節(jié)點外的一跳鄰居節(jié)點；C,"為節(jié)點i的一跳鄰居節(jié)點的子節(jié)點。
[0018] 優(yōu)選地，對于距離基站大于1跳的節(jié)點，時隙分配原則如下：
[0019] 當節(jié)點i需要給巧中的節(jié)點分配時隙時，則節(jié)點i選取A[]中離Fit最近的可用時隙 分配給子節(jié)點中度最大且沒有分配時隙的節(jié)點j，其中，巧為節(jié)點i的子節(jié)點集;依據(jù)此原 貝IJ，直到把網絡中所有節(jié)點的時隙都分配好。
[0020] 優(yōu)選地，當無線傳感器網絡的調度周期C的長度分別為4、5和6,節(jié)點數(shù)量為2別寸， 時隙分配結果如下表1:
[0021] 表1
[0n?9l
[0023] 表1中，ID為節(jié)點的序號。
[0024] 本發(fā)明具有W下有益效果：
[0025] 1、本發(fā)明的單播與廣播混合的數(shù)據(jù)融合調度方法，讓遠基站層(遠離基站的節(jié)點） 采用廣播的方式傳遞數(shù)據(jù)，雖然多消耗了能量，但是提高了數(shù)據(jù)收集的性能，而其增加的能 量消耗還是小于近基站附近節(jié)點的能量消耗，運樣既充分利用了能量，又不影響網絡壽命。 可減少數(shù)據(jù)收集延遲，增大了基站收集的感知信息量。
[0026] 2、本發(fā)明的單播與廣播混合的數(shù)據(jù)融合調度方法，系統(tǒng)收集的信息量和節(jié)能可W 同時提高，而延遲可降低14.25%，同時保證了網絡壽命不低于W往的方法，因此本發(fā)明尤 其適合于大規(guī)模的、實時性強的網絡。
[0027] 除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。 下面將參照附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0028] 構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實 施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：
[0029] 圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的節(jié)點數(shù)為28的無線傳感器網絡的結構示意圖；
[0030] 圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例的單播與廣播混合的數(shù)據(jù)融合調度方法的流程示意圖；
[0031] 圖3是本發(fā)明優(yōu)選實施例的節(jié)點數(shù)為50的無線傳感器網絡的結構示意圖；
[0032] 圖4是本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖3所示的無線傳感器網絡的總延遲示意圖；
[0033] 圖5是本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖3所示的無線傳感器網絡的平均延遲示意圖；
[0034] 圖6是本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖1所示的無線傳感器網絡的節(jié)點發(fā)送的感知信息量 示意圖；
[0035] 圖7是本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖1所示的無線傳感器網絡的節(jié)點接收的感知信息量 示意圖；
[0036] 圖8是本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖1所示的無線傳感器網絡的基站收集的感知信息個 數(shù)與傳統(tǒng)的單播方法的收集的感知信息個數(shù)的對比示意圖；
[0037] 圖9是本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖1所示的無線傳感器網絡的網絡總的延遲與傳統(tǒng)的 單播方法的網絡總的延遲的對比示意圖。
【具體實施方式】
[0038] W下結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可W由權利要求限定 和覆蓋的多種不同方式實施。
[0039] 圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的節(jié)點數(shù)為28的無線傳感器網絡的結構示意圖；而本實 施例中所稱的無線傳感器網絡，是指網絡分層形成W基站為根的樹形網絡，傳感器節(jié)點具 有唯一的編號。傳感器節(jié)點一旦部署，所有節(jié)點均不移動并具有相同的初始能量和通信范 圍。在每一個采樣周期內，每個節(jié)點均產生一個數(shù)據(jù)包。由于調度的實時性，如果節(jié)點產生 的數(shù)據(jù)包在一個采樣周期內沒有被發(fā)送出去，則在下一個周期內又會有新的數(shù)據(jù)產生，而 新的數(shù)據(jù)擁有更新的信息而比上一周期的數(shù)據(jù)更有價值。因而，如果節(jié)點的數(shù)據(jù)在一個周 期內沒有發(fā)送，則此數(shù)據(jù)被丟棄。因而，在數(shù)據(jù)收集時要盡量使得基站收集到的信息量最 多。延遲最小，網絡壽命最大。
[0040] 參見圖2,本發(fā)明的單播與廣播混合的數(shù)據(jù)融合調度方法，至少包括W下步驟：
[0041] 將無線傳感器網絡中的節(jié)點層按照距離基站的跳數(shù)分為近基站層和遠基站層，近 基站層中的節(jié)點距離基站的跳數(shù)小于遠基站層中的節(jié)點距離基站的跳數(shù)，遠基站層中的節(jié) 點收集數(shù)據(jù)后采用廣播路由向前傳遞數(shù)據(jù)，近基站層中的節(jié)點收集數(shù)據(jù)后采用單播路由向 前傳遞數(shù)據(jù)。
[0042] 在實時性數(shù)據(jù)融合收集中，近基站附近的節(jié)點發(fā)送次數(shù)多于遠基站區(qū)域的節(jié)點。 因為，近基站的節(jié)點接收了遠基站區(qū)域節(jié)點的數(shù)據(jù)，因而只要能夠安排時隙，運些節(jié)點就可 W多次發(fā)送，W便讓基站盡可能早的收集更多的數(shù)據(jù)。運樣造成的后果是近基站節(jié)點的能 量消耗高，而遠基站節(jié)點的能量消耗低。而采用上述步驟，對于近基站區(qū)域的節(jié)點只采用傳 統(tǒng)的單播路由方式，從而減少節(jié)點的能量消耗;而對于距離基站(本實施例中，近基站層中 的節(jié)點距離基站的跳數(shù)小于等于3跳，遠基站層中的節(jié)點距離基站的跳數(shù)大于3跳。）的節(jié)點 采用廣播路由的方法，采用單播與廣播混合的數(shù)據(jù)收集方法具有W下優(yōu)點：
[0043] (a)增多了系統(tǒng)收集的感知信息。采用廣播方法時，節(jié)點的數(shù)據(jù)被廣播給一跳鄰居 節(jié)點，因而只要任意一個一跳鄰居節(jié)點的數(shù)據(jù)被發(fā)送到基站，則此節(jié)點的感知信息都會被 基站收集到，因而此節(jié)點的感知信息被收集到的概率大大增加，因而增多了系統(tǒng)收集的感 知信息。
[0044] (b)減少了延遲。采用廣播方法時，節(jié)點的感知信息是W多路路由方式被傳送到基 站，因而多路路由中最快的路由就是此節(jié)點的延遲，相對于純單播方法減少了延遲。
[0045] (C)在達到上述兩點的同時，并沒有減少網絡壽命。廣播方法的主要不足是消耗的 能量較大，因而很少應用到能量非常寶貴的無線傳感器網絡中。而在實際中，由于近基站的 節(jié)點數(shù)據(jù)轉發(fā)的次數(shù)遠高于遠基站區(qū)域，因而其能量消耗高于遠基站區(qū)域。而上述步驟針 對不同的區(qū)域采用不同的數(shù)據(jù)傳送方式，對近基站區(qū)域采用單播方式W節(jié)省能量，而對遠 基站區(qū)域采用廣播方式，運樣即充分利用了能量，又沒有降低網絡壽命。
[0046] 本實施例中，在節(jié)點傳遞數(shù)據(jù)之前，先為節(jié)點分配數(shù)據(jù)發(fā)送的時隙，每個節(jié)點均在 本節(jié)點分配的發(fā)送時隙到達時進行數(shù)據(jù)發(fā)送，而在其它時隙不發(fā)送數(shù)據(jù)，僅接收發(fā)往自己 的數(shù)據(jù)包。節(jié)點在進行數(shù)據(jù)發(fā)送時，每個節(jié)點將收到的數(shù)據(jù)包W及自己本身的數(shù)據(jù)包融合 成一個數(shù)據(jù)包后再向前發(fā)送;融合后的數(shù)據(jù)包與融合前的數(shù)據(jù)包的長度相等，融合后的數(shù) 據(jù)包包含的信息量包括來自不同節(jié)點產生的源數(shù)據(jù)包的個數(shù)。葉子節(jié)點由于沒有子節(jié)點， 因此只向前傳遞自身的數(shù)據(jù)包(感知信息）。除基站節(jié)點外每個節(jié)點向前傳遞數(shù)據(jù)的時隙按 照從根節(jié)點基站節(jié)點開始，從上往下逐層給節(jié)點分配時隙，包括如下步驟：
[0047] (1)對W基站節(jié)點為父節(jié)點的節(jié)點進行時隙分配，包括W下兩種情況：
[0048] (a)如果該節(jié)點i是葉子節(jié)點，則從A[]中分配調度周期C中最早的可用時隙給節(jié)點 i;其中，A[訪數(shù)組，標記節(jié)點i在第j時隙時是否可發(fā)送數(shù)據(jù)，可發(fā)送數(shù)據(jù)時標記為TR肥;不 可時標記為FALSE;
[0049] (b)如果節(jié)點i是非葉子節(jié)點，則從A[]中分配調度周期C中最遲的可用時隙給基站 節(jié)點的子節(jié)點中沒有分配時隙且度最大的節(jié)點i;
[0050] (2)在任何一次時隙分配后，節(jié)點i將時隙分配信息（巧，解)發(fā)送給C/，并更新A []，其中，F(xiàn)it為節(jié)點i的首次傳輸時隙；W/'為節(jié)點i的傳輸周期；C7為U C，W,i為節(jié)點i 的除父節(jié)點外的一跳鄰居節(jié)點；C,"為節(jié)點i的一跳鄰居節(jié)點的子節(jié)點。
[0051 ]其中，對于節(jié)點到基站的跳數(shù)大于1的節(jié)點，時隙分配原則如下：
[0化2]當節(jié)點i需要給巧中的節(jié)點分配時隙時，則節(jié)點i選取A[]中離Fit最近的可用時隙 分配給子節(jié)點中度最大且沒有分配時隙的節(jié)點j，其中，巧為節(jié)點i的子節(jié)點集;依據(jù)此原 貝IJ，直到把網絡中所有節(jié)點的時隙都分配好。
[0053] 按照上述的時隙分配方式為圖1所示的無線傳感器網絡分配時隙，當無線傳感器 網絡的調度周期C的長度分別為4、5和6,節(jié)點數(shù)量為28時，時隙分配結果如下表1所示，表1 中，ID為節(jié)點的序號。
[0054] 表 1 [0化51
[0056]將本發(fā)明的單播與廣播混合的數(shù)據(jù)融合調度方法應用到圖3所示的WSNs,在不同 的調度周期C下在不同層進行廣播情況下，網絡的總延遲和平均延遲的實驗結果如圖4和圖 5所示，在圖4中，當調度周期C一定時，對遠基站層的節(jié)點采用廣播，近基站層的節(jié)點采用單 播，由圖可見，采用本發(fā)明可W減少延遲。尤其是在當調度周期較小時，也就是實時性要求 高的網絡中，減小延遲的效率更高。從圖4的實驗結果可W看出，當調度周期C = 4時，網絡延 遲能夠減少14%到18% W上，運充分說明了本發(fā)明的有效性。
[0057] 從圖5可W看出，對于圖1所示的網絡，如果采用W往所有節(jié)點都采用單播的方法， 則網絡的平均延遲是大于本發(fā)明提出的方法的。在本發(fā)明的方法中，如果對節(jié)點到達基站 的跳數(shù)大于等于3的節(jié)點采用廣播方式進行數(shù)據(jù)發(fā)送，而對其它節(jié)點采用單播方式路由時， 本發(fā)明方法中的網絡平均延遲顯著低于W往方法。但本發(fā)明方法也可W適當?shù)恼{整參數(shù)， 例如，也可W讓節(jié)點到達基站的跳數(shù)大于等于4的節(jié)點采用廣播方式進行數(shù)據(jù)發(fā)送，而對其 它節(jié)點采用單播方式路由，運種方式下的網絡平均延遲仍然小于W往方法。運說明本發(fā)明 方法具有很好的適用性和有效性。
[0058] 對于圖1所示的網絡，調度周期C = 5時，圖6給出了在調度的時長為30個時隙時，每 個節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)信息量。相應的，對于圖1所示的網絡，采用同樣的參數(shù)，圖7給出了其每 個節(jié)點接收到的數(shù)據(jù)信息量。從圖6與圖7的實驗結果可知，采用本發(fā)明，絕大多數(shù)節(jié)點接收 的信息量顯著增加，進一步說明了本發(fā)明的有效性。圖8和圖9給出了即使采用W往的單播 的時隙分配方法，而在圖1所示的網絡中第3層及W上開始進行廣播傳輸?shù)姆椒〞r，網絡性 能仍然會有提高。如圖8所示，單播與廣播混合方法基站收集到的感知信息大于W往方法。 而圖9的結果顯示，采用單播與廣播混合方法下，網絡的延遲也小于W往的僅采用單播方 法。
[0059] W上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技 術人員來說，本發(fā)明可W有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種單播與廣播混合的數(shù)據(jù)融合調度方法，其特征在于，至少包括以下步驟： 將無線傳感器網絡中的節(jié)點層按照距離基站的跳數(shù)分為近基站層和遠基站層，所述近 基站層中的節(jié)點距離基站的跳數(shù)小于所述遠基站層中的節(jié)點距離基站的跳數(shù)，所述遠基站 層中的節(jié)點收集數(shù)據(jù)后采用廣播路由向前傳遞數(shù)據(jù)，所述近基站層中的節(jié)點收集數(shù)據(jù)后采 用單播路由向前傳遞數(shù)據(jù)。2. 根據(jù)權利要求1所述的數(shù)據(jù)融合調度方法，其特征在于，所述近基站層中的節(jié)點距離 基站的跳數(shù)小于等于3跳，所述遠基站層中的節(jié)點距離基站的跳數(shù)大于3跳。3. 根據(jù)權利要求1所述的數(shù)據(jù)融合調度方法，其特征在于，在所述節(jié)點傳遞數(shù)據(jù)之前， 先為所述節(jié)點分配數(shù)據(jù)發(fā)送的時隙，每個節(jié)點均在本節(jié)點分配的發(fā)送時隙到達時進行數(shù)據(jù) 發(fā)送，而在其它時隙不發(fā)送數(shù)據(jù)，僅接收發(fā)往自己的數(shù)據(jù)包。4. 根據(jù)權利要求3所述的數(shù)據(jù)融合調度方法，其特征在于，所述節(jié)點在進行數(shù)據(jù)發(fā)送 時，每個節(jié)點將收到的數(shù)據(jù)包以及自己本身的數(shù)據(jù)包融合成一個數(shù)據(jù)包后再向前發(fā)送;融 合后的數(shù)據(jù)包與融合前的數(shù)據(jù)包的長度相等，融合后的數(shù)據(jù)包包含的信息量包括來自不同 節(jié)點產生的源數(shù)據(jù)包的個數(shù)。5. 根據(jù)權利要求3所述的數(shù)據(jù)融合調度方法，其特征在于，除基站節(jié)點外的每個節(jié)點向 前傳遞數(shù)據(jù)的時隙按照從根節(jié)點基站節(jié)點開始，從上往下逐層給節(jié)點分配時隙，包括如下 步驟： (1) 對以基站節(jié)點為父節(jié)點的節(jié)點進行時隙分配，包括以下兩種情況： (a) 如果該節(jié)點i是葉子節(jié)點，則從A[]中分配調度周期C中最早的可用時隙給所述節(jié)點 i;其中，A[]為數(shù)組，標記節(jié)點i在第j時隙時是否可發(fā)送數(shù)據(jù)，可發(fā)送數(shù)據(jù)時標記為TRUE;不 可時標記為FALSE; (b) 如果節(jié)點i是非葉子節(jié)點，則從A[]中分配調度周期C中最遲的可用時隙給基站節(jié)點 的子節(jié)點中沒有分配時隙且度最大的節(jié)點i; (2) 在任何一次時隙分配后，節(jié)點i將時隙分配信息(€,Α〇發(fā)送給C,',并更新A□，其 中，f，為節(jié)點i的首次傳輸時隙；為節(jié)點i的傳輸周期；cv為< υ ?"，#/為節(jié)點i的除 父節(jié)點外的一跳鄰居節(jié)點；C,"為節(jié)點i的一跳鄰居節(jié)點的子節(jié)點。6. 根據(jù)權利要求5所述的數(shù)據(jù)融合調度方法，其特征在于，對于距離基站大于1跳的節(jié) 點，時隙分配原則如下： 當節(jié)點i需要給C?中的節(jié)點分配時隙時，則節(jié)點i選取A□中離打最近的可用時隙分配 給子節(jié)點中度最大且沒有分配時隙的節(jié)點j，其中，C?為節(jié)點i的子節(jié)點集;依據(jù)此原則，直 到把網絡中所有節(jié)點的時隙都分配好。7. 根據(jù)權利要求3至6中任一項所述的數(shù)據(jù)融合調度方法，其特征在于，當所述無線傳 感器網絡的調度周期C的長度分別為4、5和6,節(jié)點數(shù)量為28時，所述時隙分配結果如下表：
【文檔編號】H04W4/00GK105828276SQ201610160834
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月21日
【發(fā)明人】劉安豐, 劉睛, 賀晟
【申請人】中南大學