[发明专利]应用于TDMA自组网的跨层路由协议实现方法

权利要求书

1.一种应用于TDMA自组网的跨层路由协议实现方法，包括：

(1)MAC层采用TDMA的多址接入方式，路由采用表驱动的方式；

(2)MAC层计算本节点到每个邻居节点n_i的链路最大传输单元并计算本节点的排队时延t_i；

(3)确定路由协议的报文携带内容，该内容包括本节点到各个可达的目的节点d_i的最优路由路径信息，每条路径信息包括本条路径的排队时延t_delay、本条路径的最大传输单元pm、本条路径上节点占用的时隙数总和slot、本条路径的跳数hop和完整路径信息，即该条路由经过的每一个节点号；

(4)MAC层将链路最大传输单元本节点的排队时延t_i和本节点在一个帧长内占用的时隙数slot_i这三种反馈给网络层；

(5)网络层根据MAC层反馈的信息，计算本节点到各个目的节点d_i的各条路径的权值；

(6)网络层根据路径的权值和路径的信息，从各条路径中选出一条路径做为最优路径，其他路径作为备选路径；

(7)网络层将本节点到每个目的节点d_i的最优路径以及各条备选路径这两种路径传递给MAC层；

(8)MAC层将待发送的数据包进行入队：

(8a)MAC层将本节点上层发下来的数据包以及从其他节点收到的需要转发的数据包排队放入待发送队列，待发送队列根据数据包的长度，从大到小对各个数据包进行排列；

(8b)对入队的每个数据包都设置一个最大排队时延阈值T_wait，对于超过该阈值但还未调度的数据包，则将其插到队列头部；

(9)MAC层从待发送队列的队列头部调度数据包，并从待发送队列中查找能与队列头部的数据包相聚合的数据包，再将这两个数据包聚合为一个数据包，在同一个时隙内调度发送出去。

2.根据权利要求书1所述的方法，其中步骤(2)中计算本节点的排队时延t_i，按如下步骤计算：

(2a)每隔一固定长度的时间T1，本节点i对下一个要进入待发送队列的数据包加一个时间戳标记t₁，在该数据包从待发送队列被调度出队时记下此刻时间t₂，计算待发送队列的等待时延t_new_i：

t_new_i＝λ×t_old_i+(1-λ)×(t₂-t₁)，

其中t_old_i为上一次计算的等待时延，λ为新旧两个等待时延之间的权重系数；

(2b)本节点i以T₂为周期，统计一个周期内发送出去的数据包的数量num_i；

(2c)本节点i的下游邻居节点也以T₂为周期，统计一个周期内收到的来自节点i的数据包的数量num_j，并反馈给节点i；

(2d)根据(2b)和(2c)的结果，计算本节点i的传输成功率其中N表示本节点的邻居节点的个数；

(2e)根据(2a)和(2d)的结果，计算本节点i的排队时延并通过MAC层将该排队时延t_i反馈给网络层。

3.根据权利要求书1所述的方法，其中步骤(2)中计算本节点到每个邻居节点ni的链路最大传输单元，通过如下公式计算：

其中表示从底层收到的到邻居节点n_i的速率，T_slot为TDMA系统的每个时隙的长度。

4.根据权利要求书1所述的方法，其中步骤(3)中本条路径的排队时延t_delay，是该条路径上每个节点的排队时延t_i的总和。