[发明专利]一种针对6TiSCH多跳无线网络的静态链路调度方法

权利要求书

1.一种针对6TiSCH多跳无线网络的静态链路调度方法，包括：

1)针对每一个源节点，确定从所述源节点到潜在的目的节点的端到端平均时延f_D以及能量消耗f_E；

2)求解使得可靠性保证端到端平均时延f_D最小、能量消耗f_E最小、以及端到端网络可靠性f_R保证的条件下的链路调度决策变量包括：求解使得端到端平均时延f_D与端到端网络可靠性f_R的比值最小、并且能量消耗f_E与端到端网络可靠性f_R的比值最小的条件下的链路调度决策变量

其中，所述链路调度决策变量决定节点j在时隙-频率块v是否转发来自节点i在时隙-频率块u发送的数据包，所述端到端网络可靠性f_R是目的节点收到的数据包数量与所有源节点发送的数据包数量之比，所述目的节点收到的数据包数量不包括冗余数据包；并且

在步骤2)中，采用以下计算式来确定所述网络可靠性：

其中，R为中继；P为源节点S_i与目的节点D_j之间所有可能路径的集合；路径p是集合P中的一条确定路径；S_m是所有源节点的发射速率向量；I_S(S_i)是|O||T|维的选择向量，其中与源节点S_i相关的|T|个元素值为1，其余为0；Q_S是来自源节点的数据包的中继矩阵，Q_sub(p)是中继矩阵Q将所有属于路径p的中继Q_ij(i,j∈p)之外的元素归零后的子矩阵；h是据包从源节点到达目的节点的跳数；h_max是数据包转入稳态的最大跳数；h_p是直接路径p由S_i到D_j的跳数；I_D(D_j)是|O||T|维的选择向量，其中与目的节点D_j相关的|T|个元素值为1，其余为0；B表示数据包由中继R_k+1到D_j路径中丢失以致未能成功到达D_j的概率；A是由数据包由各节点在各时隙-频率块到达目的节点的概率组成的到达矩阵，是节点k+1在时隙-频率块v_k+1转发来自节点k在时隙-频率块u_k发送的数据包的概率；是节点k在时隙-频率块v_k转发来自节点k+1在时隙-频率块u_k+1发送的数据包的概率，h_loop是数据包在循环路径中继经过的跳数；|O|是源节点的数量，|T|是时隙-频率块的数量。

2.根据权利要求1所述的静态链路调度方法，其中步骤2)包括：

利用多目标优化算法以及帕累托最优边界，求解所述链路调度决策变量所述帕累托最优边界遵循端到端时延分布，所述端到端时延分布P[d＝h]是数据包从源节点经过h跳内到达所述目的节点的概率分布。

3.根据权利要求1所述的静态链路调度方法，其中还包括：

3)根据所获得的所述链路调度决策变量以及端到端时延分布的概率，求解最大端到端时延，所述端到端时延分布P[d＝h]是数据包从源节点经过h跳内到达所述目的节点的概率分布。

4.根据权利要求3所述的静态链路调度方法，其中步骤3)包括：

采用以下表达式求解所述最大端到端时延：

d^w＝max d

s.t.P[d_j≥d]≤δ

其中，d^w是从所述源节点发出的数据到达目的节点D_j的最大端到端时延，δ是设置的阈值，P[d_j≥d]≤δ表示在端时延分布中满足时延大于P[d_j≥d]的概率小于等于设置的阈值δ。