[发明专利]自组织网络中自适应节点密度和负载的时隙分配方法

权利要求书

1.自组织网络中自适应节点密度和负载的时隙分配方法，包括如下步骤：

(1)将节点P在随机设定的时间点入网，建立本节点的时隙表并侦听信道，接收一跳邻居节点发来的广播包，获得邻居节点占用的广播时隙、固定时隙和动态时隙，更新时隙表；

(2)节点P根据时隙表，随机选择全网还未使用的广播时隙，作为自身的广播时隙；

(3)判断节点P当前时间的时隙类型：如果节点P当前时间的时隙是广播时隙，则执行步骤(4)，如果节点P当前时间的时隙是固定时隙，则执行步骤(5)，如果节点P当前时间的时隙是动态时隙，则继续推进时间；

(4)节点P在广播时隙根据节点密度调整其占用的固定时隙：

(4a)节点P判断当前广播时隙是否是自身广播时隙：如果当前广播时隙不是自身广播时隙，则执行步骤(4b)，如果当前广播时隙是自身广播时隙，则执行步骤(4e)；

(4b)节点P在非自身广播时隙等待接收广播包，如果接收到广播包，则执行步骤(4c)，如果没有接收到广播包，则执行步骤(4d)；

(4c)节点P更新时隙表，如果发现有两个一跳邻居节点占用了相同的固定时隙，则在自身冲突表中标记这两个节点和他们所占用的广播时隙；

(4d)节点P在时隙表某一表项生存时间到期需要删除时，判断表项的广播时隙与本节点的广播时隙是否有关，如果该表项的广播时隙与本节点的广播时隙有关，则根据时隙表，调整本节点占用的固定时隙，否则不作处理；

(4e)节点P在自身的广播时隙将冲突表中标记的信息记录在广播包中，并发送广播包，清空自身冲突表；

(4f)冲突表中的一个冲突节点接收到节点P的广播包后，根据自己所占用的广播时隙与另一个冲突节点占用的广播时隙的关系，调整自身占用的固定时隙；

(5)节点P在固定时隙根据负载进行动态时隙的预约和释放：

(5a)节点P在与自身广播时隙对应的固定时隙，检测缓存区中的队列长度q_t，并根据之前四次已经在对应的固定时隙检测的队列长度和计算这五次检测的队列长度的平均值为q_avg，其中t为当前时刻，T_d为连续两次对应固定时隙的间隔时间，其取值为4个复帧的长度；

(5b)节点P根据在间隔时间T_d内所占用的固定时隙数m和动态时隙数4n，计算服务速率μ_t和到达速率λ_t：

μ_t＝(m+4n)/T_d，

(5c)定义当前时刻t的累积队长：其中，w为权值，为上一次对应固定时隙计算的累积队长；

(5d)设置动态服务速率改变值：μ_a＝4/T_d，根据到达速率λ_t、服务速率μ_t、动态服务速率改变值μ_a和五次检测的队列长度的平均值q_avg确定(5c)公式中的权值w：如果λ_t＞(μ_t+μ_a)或者q_avg为0，则设置权值w＝0.1；如果λ_t≤(μ_t+μ_a)，则设置权值w＝0.002；根据权值w计算出当前时刻t的累积队长avg_t；

(5e)根据系统的时延要求T_a，计算出预约门限M₂和释放门限M₁：

(5f)根据当前时刻t的累积队长avg_t与预约门限M₂和释放门限M₁的关系，判断是否需要进行动态时隙的预约和释放：

如果avg_t＞M₂，则执行步骤(5g)，如果avg_t＜M₁，则执行步骤(5h)，如果M₁≤avg_t≤M₂，则不作处理；

(5g)根据已占用动态时隙数n的值，判断是否需要进行动态时隙预约：如果n＜S_max，则执行动态时隙预约，如果n＝S_max，则不作处理，其中S_max是规定一个节点最多可占用的动态时隙数目；

(5h)根据已占用动态时隙数n的值，判断是否需要进行动态时隙释放：如果n＞0，则执行动态时隙释放，如果n＝0，则不作处理。