[发明专利]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

权利要求书

1.一种用于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：

Di=([di/BI]-1)BI+CFP+CAPif k≥CAP+CFP([di/BI]-1)BI+kif k>CAP and k<CAP+CFP([di/BI]-1)BI+CFP+CAPif k≤CAP anddi≥BI---(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，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；第二部分就是T_i(d_i，p_i，r_i)在第b_i个超帧中的时延，只考虑在第b_i个超帧中处于它之前的时间；

T_i(d_i，p_i，r_i)在第b_i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)S_i：T_i(d_i，p_i，r_i)在前b_i-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)T_i(d_i，p_i，r_i)在第b_i个超帧中占有的GTS数；

(v)E_delay：数据由节点传播到簇头的时间；

Edelay(1,ri)=1R+riv---(3)]]>

l为待传播的数据的长度，R为传播速率，r_i为节点传播到簇头的距离，v为数据在空中的传播速率；

(vi)^*ED_i：T_i(d_i，p_i，r_i)在第b_i个BI中的帧处理需要的时延；

EDi*=S~i×w+Edelay(fbi-1,ri)---(4)]]>

(vii)*ED：第b_i个超帧中排在T_i(d_i，p_i，r_i)之前的其他节点数据占用的时延；

总的传输时延为：

ED(i)=(bi-1)BI+S~i×w+Edelay(fbi-1,ri)+*ED;---(5)]]>

Ⅲ、Si值的计算：

S_i＝min{S_imin，7-S_imin}；

将S_i的值代入公式(2)得到就可以为Ti(d_i，p_i，r_i)分配具体的GTS；

Ⅳ、对没有使用的GTS(UGTS)的重新分配：

首先排定好T_i(d_i，p_i，r_i)的顺序，然后取队列的前3个任务安排新的UGTS，首先判断T_i(d_i，p_i，r_i)中p_i大小，将传输数据多的节点即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。