一种停等的数据聚合调度方法

摘要

本发明公开了一种停等的数据聚合调度方法，包括如下步骤：步骤一、网络分环、分块；步骤二、块内并行数据聚合，每个块内的非聚合节点在其调度时向块内聚合节点进行数据传输，如果数据在传输的过程中丢失，需要源节点进行重新传送，直到块内某一聚合节点成功接收；步骤三、逐环停等的数据聚合，当最外环的每个块实现块内聚合后，每个块的聚合节点再以广播的形式向上层的在其通信半径范围内的聚合节点进行数据传输和聚合；逐环实现数据传输聚合到Sink节点。与当前存在的数据聚合传输调度相比，本发明提出的聚合调度方法通过到聚合节点的广播形式的重传保持了较好的网络传输可靠性，且通过尽可能多的节点并行数据传输可减少数据汇聚到Sink节点的时延。

主权项

一种停等的数据聚合调度方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、网络分环、分块，分环是对平面圆形网络进行不等宽度的分层，每层宽度的确定需满足：该层的节点数目比其外层的节点数多，而这个多的节点数刚好使得外层聚合节点在传送到该层节点时，该层内部节点刚好完成聚合；分块的内环宽度等于节点的发射半径r；当节点与聚合节点的距离小于等于r时，节点直接向聚合节点传输数据，网络不再进行分环分块；步骤二、块内并行数据聚合，每个块内的非聚合节点在其调度时向块内聚合节点进行数据传输，如果数据在传输的过程中丢失，需要源节点进行重新传送，直到块内某一聚合节点成功接收；步骤三、逐环停等的数据聚合，当最外环的每个块实现块内聚合后，每个块的聚合节点再以广播的形式向上层的在其通信半径范围内的聚合节点进行数据传输和聚合；逐环实现数据传输聚合到聚合节点；其中，步骤一中，每环宽度关系确定的方法为：假设网络最外面环的宽度为δr，其中0<δ<1，根据内环的长度，分成长度为r的若干num_set＝2π·(R‑δr)/r集合，其中R为圆形网络的半径；在每一个集合内，节点分为聚合节点和非聚合节点,非聚合节点以广播形式向聚合节点发送数据进行聚合，聚合节点再向上层的聚合节点发送数据；对应最外环的每个块，相应的圆形角度：θ＝r/(R‑δr)，因此分块面积$s_{block\_k}=\theta ·R·R/2\_\theta ·(R-\delta r)·(R-\delta r)/2=\frac{\theta }{2}(2R\delta r-{\delta }^2{r}^2),$最后化解得到其中，k为环数，δ_kr为第k环的宽度，δ_k为第k环的宽度参数，0<δ_k<1，根据节点的密度ρ求得每个集合中节点的个数ξ_k＝ρ·s_{block_k}，每个块只有一个聚合节点，重传的次数为μ，则最外层层节点完成数据聚合所需的时间为τ_{k_n}＝3ξ_k(1+μ)，聚合节点对接收到的数据进行进一步的接收和转发，所需的时间为τ_{k_g}＝3(1+μ)；因此，传输到上层所需的时间为：τ_k＝τ_{k_n}+τ_{k_g}＝3ξ_k(1+μ)+3(1+μ)    (1)对于相邻内层，根据：相邻内层第k‑1层环分成的集合数num_k‑1＝2π·(R‑δ_kr‑δ_k‑1r)/r    (2)$s_{block\_k-1}=\theta ·(R-{\delta }_{k}r)·(R-{\delta }_{k}r)/2\_\theta ·(R-{\delta }_{k}r-{\delta }_{k-1}r)·(R-{\delta }_{k}r-{\delta }_{k-1}r)/2$$\begin{array}{c}=\frac{\theta }{2}\{R^2+{{\delta }^2}_k{r}^2-2{\delta }_{k}r-[R^2+{({\delta }_{k}r+{\delta }_{k-1}r)}^2-2R({\delta }_{k}r+{\delta }_{k-1}r)\left]\right\}\\ =\frac{\theta }{2}\{-2{\delta }_{k}r-[(2{\delta }_k{\delta }_{k-1}{r}^2+{{\delta }^2}_{k-1}{r}^2)-2R({\delta }_{k}r+{\delta }_{k-1}r)\left]\right\}\end{array}---\left(3\right)$节点个数ξ_k‑1＝ρ·s_{block_k‑1}，τ_{k‑1_n}＝3ξ_k‑1(1+μ)，根据τ_{k‑1_n}＝τ_k，得到ξ_k‑1＝ξ_k+1，为此，推导出每环宽度之间的关系。