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专利号: 2017109978687
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种传感网时延优化的可靠传输方法,其特征在于:包括发送节点操作和接收节点操作:

发送节点操作的过程如下:

步骤1.1令单个数据包最大重传次数为R,令初始阶段的成功发包个数阈值为Nth,令第i轮发送第j个数据包的连续发送次数为mi,j,第i轮发包结束后第j个数据包的已发送次数为Mi,j,令M0,1=0,初始化i=1,j=1,m1,1=1,设置当前成功发包个数Nsuc=0;

步骤1.2假设当前为第i轮发送第j个数据包,发包完毕后,设置长度为Tini的定时器,若在Tini时间内收到接收方的确认帧,则关闭定时器,令Nsuc=Nsuc+1,从确认帧中得到i+1轮发送第j+1个数据包的连续发包数mi+1,j+1,令Mi,j+1=0;若定时器到期未收到确认帧,令Mi,j=Mi-1,j+mi,j,进一步判断若Mi,j=R+1,则放弃发送第j个数据包,在i+1轮发送第j+1个数据包,令mi+1,j+1=R+1,Mi,j+1=0;否则,若Mi,j

1.2;

步骤1.3假设当前为第i轮发送第j个数据包,发包完毕后,设置长度为Tdym的定时器,若在Tdym时间内收到接收方的确认帧,则关闭定时器,从确认帧中得到i+1轮发送第j+1个数据包的连续发包数mi+1,j+1,令Mi,j+1=0;若定时器到期未收到确认帧,令Mi,j=Mi-1,j+mi,j,进一步判断若Mi,j=R+1,则放弃发送第j个数据包,在i+1轮发送第j+1个数据包,令mi+1,j+1=mi,j+1 ,Mi ,j +1 =0 ;否 则 ,若 Mi ,j

接收节点操作的过程如下:

步骤2.1设置单个数据包最大重传次数R,设置滑动窗口长度为Nini,初始化Nini=w×Nwin,其中w为正整数,Nwin为滑动窗口长度阈值,初始化一个长度为R+1的数组Csuc和一个长度为R+1的数组P,Csuc用于记录当前窗口内发送节点在第1次、第2次、……,第R+1次发送成功分别出现的频次,P用于记录发送成功情况下连续发送次数分别为1次、2次、……,R+1次的累积分布函数值;

步骤2.2假设当前接收节点收到发送节点第i轮发送的第j个数据包,在第si,j次首次成功接收,则在窗口中记录si,j值,si,j∈{1,2,...,R+1},在Csuc中更新当前窗口内第si,j次成功接收出现的频次,即Csuc(si,j)=Csuc(si,j)+1,返回确认帧,确认帧中包含发送节点i+1轮发送第j+1个数据包的最优连续发送次数mi+1,j+1,若窗口未填满,令mi+1,j+1=si,j,继续执行步骤2.2,否则设置一个长度为Twait的定时器,进入步骤2.3;

步骤2.3令X为发送节点发送成功情况下的连续发送次数,PX(X≤x)为X的累积概率分布函数,x∈{1,2,...,R+1},有 其中p(i)为发送节点在第i次发送成功的概率,依次计算x=1,2,...R+1时对应的累积概率分布函数值并记录在P中,基于数组P执行动态规划算法确定发送节点下一轮期望时延最小的连续发送次数,返回确认帧,若Twait时间内有数据到达,则关闭定时器,执行步骤2.4;否则当定时器到期,执行步骤

2.1;

步骤2.4假设当前接收节点收到发送节点第i轮发送的第j个数据包,在第si,j次首次成功接收,设置一个长度为Twait的定时器,判断若Nini>Nwin,窗口前沿向前移动一个字节,si,j的存储长度为一个字节,在窗口内记录si,j值,窗口后沿向前缩进k个字节;否则若Nini=Nwin,窗口向前滑动一个字节,在窗口内记录si,j值;

步骤2.5更新数组Csuc和P,根据动态规划算法确定发送节点i+1轮发送第j+1个数据包的最优连续发送次数mi+1,j+1,返回确认帧,若Twait时间内有数据到达,则关闭定时器,继续执行步骤2.4;否则当定时器到期,执行步骤2.1。

2.如权利要求1所述的一种传感网时延优化的可靠传输方法,其特征在于:所述步骤

2.3和步骤2.5中,动态规划算法执行过程如下:假设发送节点发送某个数据包已累计发送失败α次,令下一轮连续发送β次的期望时延为Tα,β,其中α∈{0,1,...,R+1},β∈{1,2,..,R+

1-α},令 为已发送失败α次情况下,期望时延最小的最优连续发送次数, 为相应的最小期望时延, 和 计算公式如下:

其中P(β)为步骤2.3中x=β时对应的累积概率分布函数值,Tpacket为单次发送数据包的传输时延与传播时延之和,Tfeedback为发送确认帧的传输时延与传播时延之和,Ttimeout为发送节点超时重传时间, 为发送节点发送某个数据包已累计发送失败α+β次情况下的最小期望时延,根据公式(1)-(4)依次计算得到α=R,R-1,...,0时的最优连续发送次数和最小期望时延,最后α=0对应的最优连续发送次数 即为接收方建议发送方下一轮采用的连续发送次数。