[发明专利]自组织网络中基于TDMA协议的低功耗时隙调度方法

摘要

一种自组织网络中基于TDMA协议的低功耗时隙调度方法，步骤为：检测数据入队状态；记录数据帧到达时间间隔值；广播时隙发送含有队列信息的勤务帧；数据时隙有数据帧需要发送时，通过慢开始、遗漏避免和快恢复过程计算出休眠信息，发送含有队列信息、休眠信息和组播广播控制信息的数据帧；数据时隙无数据帧需要发送，有组播帧或广播帧需要发送时，发送含有组播广播控制信息的组播广播控制帧；其他时隙根据收到休眠信息更新休眠时隙调度表，确定当前时隙是否休眠。本发明通过发送节点生成休眠信息，接收节点根据休眠信息生成休眠时隙调度表，完成时隙的调度，达到低功耗时隙调度的目的。

主权项

1.一种自组织网络中基于TDMA协议的低功耗时隙调度方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)检测数据入队状态：检测业务队列是否有数据帧到来，若是，则执行步骤(2)，否则，执行步骤(3)；(2)记录数据帧到达时间间隔值：(2a)将当前数据帧的接收地址值与上一帧数据帧的接收地址不相同的数据帧的当前时间间隔值，记录在接收地址的时间间隔表中；所述的当前时间间隔值是指，本次接收地址的数据帧入队距离上次该接收地址的数据帧入队之间，其他接收地址的数据帧入队的数量；所述的时间间隔表是指，针对接收地址建立的仅存储10组数据帧时间间隔值数据的表格；(2b)保留接收地址的时间间隔表中最新的10组时间间隔值数据，未满足10组时间间隔值时，保留所有数据值；(2c)其他地址的当前时间间隔值加1后执行步骤(3)；(3)判断当前时隙类型：判断当前时隙是否为广播时隙，若是，则执行步骤(4)；否则，判断当前时隙是否为数据时隙，若是，休眠时间表所有非0数据全部进行减1操作后执行步骤(5)，否则，执行步骤(16)；所述的休眠时间表中的信息包括，当前队列所属节点的周围所有其他节点的休眠信息；所述休眠信息是指周围所有其他节点在当前队列所属节点的控制下，将会休眠的逻辑时隙数量；所述逻辑时隙是指，当前队列所属节点占用的数据时隙；(4)发送勤务帧：将业务队列中数据帧的发送信息，加入到拟发送的含有同步信息的勤务帧中，发送拟发送含有同步信息的勤务帧后执行步骤(18)；所述业务队列中数据帧的发送信息包括，拟发送给不同接收地址信息以及其所对应的数量信息；所述的数量信息是指，要发送给接收节点数据帧的数量；(5)判断业务队列中是否存在接收地址处于非休眠状态的包含各种业务信息的数据帧，若是，执行步骤(6)，否则，执行步骤(14)；(6)获取拟发送的数据帧：将业务队列中接收地址所对应的接收节点处于非休眠状态的第一个包含各种业务信息的数据帧，作为数据时隙拟发送的包含各种业务信息的数据帧；(7)将最大休眠时间加入拟发送数据帧中：将休眠时间表中休眠信息的最大值设定为最大休眠时间，将最大休眠时间作为数据信息，加入到业务队列中存在组播或广播帧的拟发送数据帧中；(8)初始化阈值：将接收地址的遗漏避免阈值的大小，修改为接收地址的时间间隔表中数据的最大值，将接收地址的慢开始阈值的大小，修改为接收地址的时间间隔表中数据的平均值；(9)判断接收地址的时间间隔表的第一个时间间隔值是否小于接收地址的休眠时间，若是，则执行步骤(10)，否则，判断接收地址的休眠时间是否大于接收地址的慢开始阈值，若是，执行步骤(11)，否则，执行步骤(12)；(10)执行快恢复：将接收地址的休眠时间的大小修改为接收地址的时间间隔表的第一个时间间隔值的一半，将接收地址的慢开始阈值的大小修改为接收地址的时间间隔表中数据的平均值，将接收地址的遗漏避免阈值的大小修改为接收地址的时间间隔表中数据的最大值后执行步骤(13)；(11)执行慢开始：判断接收地址的休眠时间是否为0，若是，将接收地址的休眠时间大小修改为1，否则，将接收地址的休眠时间大小修改为休眠时间的2倍，若接收地址的休眠时间的2倍大于接收地址的接收地址的慢开始阈值大小，将接收地址的休眠时间修改为接收地址的慢开始阈值，执行步骤(13)；(12)执行遗漏避免：将接收地址的休眠时间大小修改为接收地址的休眠时间加1后的值，若接收地址的休眠时间的加1大于接收地址的遗漏避免阈值，将接收地址的遗漏避免阈值设置为接收地址的休眠时间，执行步骤(13)；(13)发送数据帧：将接收地址的休眠时间的信息加入拟发送数据帧和休眠时间表中，将业务队列中数据帧的发送信息加入到数据时隙需要发送的数据帧中，发送数据帧后执行步骤(18)；(14)判断业务队列中是否含有组播帧和广播帧中的一种，若是，则执行步骤(15)，否则，执行步骤(18)；(15)发送组播广播控制帧：将休眠时间表中休眠信息的最大值设定最大休眠时间，将最大休眠时间作为数据信息构造组播广播控制帧，发送组播广播控制帧后执行步骤(18)；(16)确定当前进行时隙调度节点的休眠状态：查找休眠时隙调度表当前时隙对应时隙位置的信息是否为休眠信息，若是，在当前时隙进行休眠后执行步骤(18)，否则，执行步骤(17)；所述休眠时隙调度表包含，各时隙的休眠、侦听和发送三种状态的调度信息；(17)更新休眠时隙调度表：(17a)对接收到的勤务帧，利用勤务帧休眠信息识别方法，更新休眠时隙调度表后执行步骤(18)；(17b)对接收到的数据帧，利用数据帧休眠信息识别方法，更新休眠时隙调度表后执行步骤(18)；(17c)对接收到的组播广播控制帧，利用组播广播控制帧休眠识别方法，更新休眠时隙调度表后执行步骤(18)；(18)结束本时隙操作。