[发明专利]一种基于无线信道状态的WIA-PA网络包聚合方法

摘要

本发明涉及一种基于无线信道状态的WIA‑PA网络包聚合方法，属于工业无线网络技术领域。在该方法中，簇首(路由器)可以根据信道状态决定是否在规定的传输时隙前后进行数据包聚合，并决定聚合的数据包长度。本发明考虑了数据包的端到端截止时间要求，根据信道状态决定数据包的聚合时机以及聚合程度，能够有效地减少簇首转发数据包的次数，节省网络能量消耗，并降低数据包传输的失败率，提高网络数据传输可靠性。

主权项

一种基于无线信道状态的WIA‑PA网络包聚合方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1：WIA‑PA网络簇首在执行系统管理器的调度结果之前，首先读取其所有已经被安排好的信道的质量，并判断是否存在信道质量差的发送时隙；若不存在，则按照系统管理器的调度结果正常执行；若存在则将这些发送时隙按照时间先后进行排序并用集合B来表示，B中所有时隙对应需要被聚合数据包的集合为D，而时隙i需要发送的数据包用Di表示；S2：针对B中的每一个时隙，依次判断该时隙前是否有信道质量好的发送时隙，若存在则用集合G(i)表示时隙i前所有信道质量好的可用发送时隙，并判断G(i)是否为空；S3：针对所有的G(i)不为空的情况，令i为集合B中最小的时隙号imin，取G(imin)中可用发送时隙号最小的为聚合时隙号jagg，选取D中与Djagg目的地址相同的包，根据信道状态从中选取相应的数据包与Djagg进行包聚合发送，并判断数据包是否发送失败；S4：若发送成功则结束，若失败则丢弃掉Djagg，在所有G(i)中去掉被选取作为聚合时隙的时隙号jagg，并判断此时的G(imin)是否为空；若G(imin)不为空，则令i为此时集合B中最小的时隙号imin，取G(imin)中可用发送时隙号最小的为聚合时隙号jagg，重复采取上面聚合处理方法直到集合D为空，若集合D为空则结束；S5：若G(imin)为空，则从集合B中去除时隙号最小的时隙imin，并且丢弃掉对应时隙imin需要发送的数据Dimin，即更新集合D中需要被聚合的数据包；继续判断集合D是否为空，若为空则结束，若不为空则令i为集合B中最小的时隙号imin，取G(imin)中可用发送时隙号最小的为聚合时隙号jagg，重复采取上面聚合处理方法直到集合D为空，若集合D为空则结束；S6：针对存在G(i)为空的情况，若G(i)为空则按调度结果正常转发该时隙的数据包；若其数据发送失败，则将时隙i处发送失败的数据放入缓存并用集合F表示，直到最后一个信道质量不好且G(i)为空的时隙执行完成；此时判断后面是否存在信道质量好的可用发送时隙，若存在则用集合H表示；S7：判断集合B是否为空，若B为空，则选取集合H中的时隙号最小的为聚合时隙jagg，选取集合F中与Djagg目的地址相同的数据包，根据信道状态从中选取相应的数据包与Djagg进行聚合并发送；若数据包发送失败则丢弃掉Djagg，将集合H中聚合时隙jagg去掉，并且丢弃掉F中超出截止时间的数据包；判断此时的H是否为空，若不空则重新选取H中时隙号最小的为聚合时隙，重复上述方法直到集合H为空；S8：若集合B不为空，令i为集合B中最小的时隙号imin，取G(imin)中可用发送时隙号最小的为聚合时隙号jagg，选取集合F和D中与Djagg目的地址相同的包，根据信道状态从中选取相应数据包与Djagg进行包聚合发送；若发送失败则丢弃掉Djagg，在所有的集合G(i)中去掉聚合时隙号jagg，并且丢弃掉F中超出数据截止时间的数据包，即更新集合F中的数据；继续判断此时G(imin)是否为空；S9：若G(imin)不为空则令i为集合B中最小的时隙号imin，取G(imin)中可用发送时隙号最小的为聚合时隙号jagg，重复采取上面聚合处理方法直到集合D为空结束；S10：若G(imin)为空则从集合B中去除时隙号最小的时隙imin，丢弃掉对应时隙imin需要发送的数据Dimin，即更新集合D中需要被聚合的数据包；继续判断此时集合D是否为空；若不为空则令i为集合B中最小的时隙号imin，取G(imin)中可用发送时隙号最小的为聚合时隙号jagg，重复采取上面聚合处理方法直到集合D为空结束。