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专利号: 2020107675268
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于改进MCTS的工业无线网络确定性传输调度方法,其特征在于:方法包括以下步骤:A1,建立概率性确定传输调度模型:

针对工业无线网络中的每一个节点Ni上构建一个调度模式Si,i表示工业无线网络中节点的序数,调度模式Si表示为(N,T,Wi,P),N表示调度模式中节点总数,T表示发送的时隙个数总数,节点Ni数据包传输的截止时间,Wi表示分配给第i个节点用于发送的时隙,P表示目标可靠度,N,T,P参数构成了调度模型参数;

A2,使用基于蒙特卡洛搜索树的启发式方法进行调度模式的生成和验证,迭代直至获得时隙分配方案对应的概率可靠度大于等于目标可靠度P,输出时隙分配方案S;

A3,以时隙分配方案S中的各个调度模式Si控制工业无线网络各个对应的节点进行通讯传输;

所述A2具体为:

A2‑1,构建蒙特卡洛搜索树的根结点R,根结点R为空;

A2‑2,从根结点R开始作为当前结点,进行以下处理:A2‑3,扩展:以当前结点作为父结点进行子结点扩展,完成蒙特卡洛搜索树的当前结点下一层扩展,扩展获得的每个子结点包含有工业无线网络所有节点的调度模式集合;

A2‑4,模拟:根据预先设定的边界条件,对扩展好的下一层子结点进行时隙分配的模拟,获得下一层各个子结点的调度模式集合作为时隙分配方案;

A2‑5,可靠度计算:

将A2‑4中产生的时隙分配方案转化为二进制数,使用逻辑位操作来判断是否可行:从每个子结点中抽取样本λ,一个样本为一个调度模式,将每个样本的调度模式Si转化成二进制数αi,然后进一步计算得到成功传输次数ζi并判断:ηi=αi&!(α1|α2|...|αi‑1|αi+1|...|αn)其中,ηi表示可用空间二进制数;&表示逻辑与操作,|表示逻辑或操作,!表示逻辑非操作;

然后按照以下可靠度公式计算所有样本的可靠度作为子结点的概率可靠度P″:其中,ζi是样本对应的第i个节点成功进行传输的次数,λ表示从全部通信节点传输情形中抽取的进行可靠度检验的量;

A2‑6,反向传播:

根据A2‑4模拟获得的时隙分配方案反向传播处理并更新子结点的父结点的被访问次数;

A2‑7,回退机制:

若各个子结点的可靠度至少有一个超过自身父结点的可靠度时,则进行下一步;

若所有子结点的可靠度均未超过父结点的可靠度时,则触发回退机制,蒙特卡洛搜索树会被重置到固定轮次以前的状态在继续重新进行迭代;

A2‑8,计算当前结点已经扩展出的各个子结点在蒙特卡洛搜索树的置信上界值(UCT),选择出置信上界值最大的子结点并保留,删除其他子结点;

A2‑9,比较判断保留的子结点的概率可靠度P”和目标可靠度P:若判断概率可靠度P”大于等于目标可靠度P时,则停止迭代,输出当前保留的子结点对应的时隙分配方案;否则以保留的子结点为当前结点,回到步骤A2‑3迭代处理。

2.根据权利要求1所述的一种基于改进MCTS的工业无线网络确定性传输调度方法,其特征是:所述的子结点在蒙特卡洛搜索树的置信上界值的计算为:其中,vi是第i个子结点的可靠度,ni是第i个子结点在反向传播中被访问的次数,M是作为第i个子结点父结点的当前结点已被访问的总次数,C表示权重系数。