[发明专利]一种无线传感网络中细粒度延迟测量方法

摘要

一种无线传感网络中细粒度延迟测量方法，步骤为：(1)在无线传感网节点上记录两个本地包间的转发包单跳延迟和；(2)在PC端对收到的包记录进行处理，将每个数据包的逐跳时延当作未知量，建立多种约束条件，包括先进先出约束，路径顺序约束，和单跳转发包时延之和约束；(3)判断需求为求解到达时间的估计值还是上下界，选择不同的优化方法，包括：(4)求解优化问题，选取使短时间内在同一跳上多个包的延迟差异尽可能小到达时间的解，由到达时间获得每个包在每一跳的延迟。

主权项

1.一种无线传感网络中细粒度延迟测量方法，其特征在于包括以下步骤：(1)在无线传感网节点上记录两个本地包间的转发包单跳延迟和；转发包单跳延迟和，是根据本地包的生成与发送时间，转发包的到达与发送时间获得，具体方法为：(11)在节点设置缓冲区，保存单跳转发包时延之和；(12)在数据包中设置延迟字段，记录两个连续的本地包之间，转发包的单跳时延之和；(13)节点生成本地包时，保存当前的本地时间，作为其生成时间；(14)节点接收转发包时，触发中断处理器来记录当前的本地时间作为接收时间；(15)节点在转发包时，触发中断处理器来记录当前的本地时间作为转发时间；(16)将从包生成时间或接收时间到其转发时间的间隔累加到节点缓冲区的值上；(17)在下一个本地包生成时，将延迟字段的值更新为缓冲区中数据；(18)节点将缓冲区清空；(2)在PC端对收到的包记录进行处理，将每个数据包的逐跳时延当作未知量，建立多种约束条件，包括先进先出约束，路径顺序约束，和单跳转发包时延之和约束；具体包括：21)将收到的包记录按固定的时间窗口进行分段；22)对每个时间窗口内的包，建立其路径上未知节点到达时间的变量；23)根据在同一节点上先到达的节点先离开，建立在本节点上两个包到达时间变量及其下一跳到达时间变量间的先进先出约束；24)根据数据包是按顺序到达其路径上的每个节点，建立其每一跳到达时间变量间的路径顺序约束；25)根据步骤(1)中计算的单跳转发包时延之和，一定包含传播时间在两个本地包生成之间的转发包，建立不等式约束条件；(3)判断需求为求解到达时间的估计值还是上下界，选择不同的优化方法，包括：31)判断需求为求解到达时间的估计值，对时间窗口内所有包在每一跳的到达时间变量，建立优化目标函数；32)判断需求为求解到达时间的上下界，利用图论模型选择适当的到达时间变量及限制条件，建立相应的优化目标函数；(4)求解优化问题，选取使短时间内在同一跳上多个包的延迟差异尽可能小到达时间的解，由到达时间获得每个包在每一跳的延迟。