[发明专利]基于SPMA的混合式信道负载统计方法

摘要

本发明提供了一种基于SPMA的混合式信道负载统计方法，分别从物理层获取信道负载和从网络层获取信道负载，在轻负载情况下，使用物理层获得的信道负载统计值，在重负载情况下，通过网络层获得的信道负载统计值进行校准，若两者统计结果之间的差距超过一定容限，则使用网络层获得的信道负载统计值进行校准。本发明能够降低信道冲突，保证数据发送的实时性和高优先级数据较高的成功传输概率。

主权项

一种基于SPMA的混合式信道负载统计方法，其特征在于包括下述步骤：(1)网络中的各节点在每个统计窗口T内在每个频点i上从物理层统计一次获得脉冲计数，则节点从物理层获得的信道负载统计表示为Pulses_PHYi(T)＝(TxPulses_locali+RxPulses_locali)其中i＝1，2，3，…，N，TxPulses_locali表示本地节点在频点i上发送的脉冲数目，RxPulses_locali表示本地节点在频点i上接收的脉冲数目；(2)设信道负载统计窗口为{T，T+1，T+2，T+3，T+4}，窗口时间段内在频点i上从物理层获得的信道负载统计值分别为Pulses_PHYi(T)、Pulses_PHYi(T+1)、Pulses_PHYi(T+2)、Pulses_PHYi(T+3)和Pulses_PHYi(T+4)，采用时间窗指数加权算法获得负载统计值，则当前时刻频点i的信道负载统计值为Pulses_PHYi=Σt=04αt×Pulses_PHYi(T+t)]]>其中，αt为对应窗口的加权值，α0≥α1≥α2≥α3≥α4，(3)优先级队列n有一个数据包m请求发送，该数据包脉冲的跳频图案包括频点(i,h,…,k)，则当前时刻优先级队列n的数据包m从物理层获得的的信道负载统计值就是其所占频点的负载统计值的均值，即Pulses_PHY‾nm=Pulses_PHYi+Pulses_PHYh+...+Pulses_PHYk‾;]]>(4)节点为DNA消息提供一组TxPulses_LocalNeti值，该值是本地节点在频点i上发送的脉冲数目TxPulses_Local与其他节点在频点i上发送的脉冲数目TxPulses_Neighbor之和，将其定义为频点i上局部网络发送脉冲数目，TxPulses_LocalNeti＝TxPulses_Locali+ΣjTxPulses_Neighborij其中，j＝1，2，3，…，M，表示第j个节点；(5)将最大的局部网络发送脉冲数目定义为全局网络发送脉冲数目，TxPulses_GlobalNeti＝MAX1≤j≤M{TxPulses_LocalNetij}；(6)优先级队列n有一个数据包m请求发送，该数据包脉冲的跳频图案包括频点(i,h,…,k)，则当前时刻优先级队列n的数据包m从网络层获得的信道负载统计值就是其所占频点的全局网络发送脉冲数目的均值，即Pulses_NETnm＝mean[TxPulses_GlobalNet{i,h,…,k}]；(7)将Pulses_NETnm和归一化为每秒发送脉冲数目，PPS_NETnm＝Pulses_NETnm/TDNAPPS_PHYnm=Pulses_PHY‾nm/Tlib]]>其中，TDNA表示DNA报告间隔，Tlib表示跳频/跳时库变化间隔，即物理层统计窗口T的大小；(8)PPS_NETnm和PPS_PHYnm之间的差距小于容限PPSdif时，使用物理层获得的信道负载统计值作为标准，否则通过网络层获得的信道负载统计值进行校准，PPS_PANnm=PPS_PHYnm|PPS_NETnm-PPS_PHYnm|≤PPSdifPPS_NETnm|PPS_NETnm-PPS_PHYnm|>PPSdif]]>其中，PPS_PANnm表示优先级队列n的数据包m从物理层和网络层两方面结合获得的信道负载统计值，将其与相应的优先级n门限进行比较；如果PPS_PANnm低于优先级n门限，则发送数据包m；否则数据包m等待一个随机回退时间，回退时间减为零后，节点再重新检测信道负载统计值进行发送。