[发明专利]一种体域网中基于多因子优先级的时隙分配方法

摘要

本发明公开一种体域网中基于多因子优先级的时隙分配方法，该方法包括多因子设计和时隙分配两部分。其主要步骤：首先通过计算多因子权重得到初始时隙分配次序，其次在考虑节点异构性基础上通过时延限制设置优先级，并计算分配时隙后的数据最大时延来重新分配高优先级节点时隙占用数。然后在时隙有余量的情况下按降序分配低优先级节点时隙占用数，并把优先级改为高级。最后在原有的序列中去掉低优先级节点时隙占用数以就是得到最优的时隙分配方案。本发明能够使得节点充分利用时隙，在保证数据的丢包率和溢出率的情况下，使得传感器节点功耗最小，提高节点使用寿命。

主权项

1.一种体域网中基于多因子优先级的时隙分配方法，其特征在于：其包括以下步骤：S1：协调器在每个超帧开始前计算每个节点初始需要的时隙数；S2：协调器确定每个节点时隙分配时的权重值，按照每个节点的权重值从大到小进行节点初始排序，并按该初始顺序分配每个节点对应的时隙数；所述步骤S2中协调器确定每个节点时隙分配时的权重值的方法包括以下步骤：S2‑1：根据每个节点的节点功能的不同为每个节点分配对应的权值m；S2‑2：获取每个节点的采样率f_i、剩余时延d_i和最初所需时隙数N_r,i；S2‑3：计算每个节点时隙分配时的权重值；每个节点的权重值的计算公式如下：α_i＝％10m+％40f_i+％40N_r,i+％10d_i   (2)其中，α_i第i个节点的权重值，m为每个节点的节点功能的权值，f_i为第i个节点的采样率；d_i为第i个节点的剩余时延，为第i个节点最大时延容限；N_r,i为第i个节点的最初所需时隙数；S3：协调器判断每个节点中的数据是否超过时延门限，并确定节点的优先级；当节点中的数据超过时延门限时，将该节点设为节点优先；当节点中的数据未超过时延门限时，将该节点设为非优先节点；S4：协调器判断节点数据的数据量是否大于预留给该节点的数据量；当节点数据的数据量大于预留给该节点的数据量时，执行步骤S5；当节点数据的数据量不大于预留给该节点的数据量时，执行步骤S8；S5：协调器判断该节点是否处于高优先级：当该节点为低优先级时，执行步骤S8；当该节点为高优先级时，执行步骤S6；S6：协调器判断该节点的剩余数据的时延容限是否超过该节点的最大时延容限；当剩余数据的时延容限超过该节点的最大时延容限时，该节点的初始需要的时隙数加1；当剩余数据的时延容限未超过该节点的最大时延容限时，该节点的初始需要的时隙数保持不变；S7：协调器判断所有高优先级的节点的新分配的总时隙数是否小于协调器一个周期内总的时隙数：当高优先级的节点的新分配的总时隙数小于协调器一个周期内总的时隙数时，协调器从低优先级的节点中挑选节点的初始需要的时隙数不为零的节点，并将挑选中的节点的优先级改为高优先级；否则，执行步骤S8；S8：协调器计算每个节点按当前排序还剩余的数据量，并按每个节点初始排序将各个节点的剩余的数据量放入超帧，并去除低优先级的节点的时隙，重组得到一个新的时隙分配序列为最终确定各节点发送的顺序和占用时隙数，发送超帧。