多信道同步自組織網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種多信道同步自組織網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度方法，其對(duì)采用時(shí)分方式的多信道自組織網(wǎng)絡(luò)，將時(shí)域資源劃分為連續(xù)的時(shí)幀，將每個(gè)時(shí)幀分成一個(gè)控制子幀以及一個(gè)數(shù)據(jù)子幀，每個(gè)控制子幀內(nèi)包含多個(gè)控制時(shí)隙，每個(gè)數(shù)據(jù)子幀內(nèi)包含多個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)隙，數(shù)據(jù)時(shí)隙包含多個(gè)物理信道，組成多信道同步自組織網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)節(jié)點(diǎn)能同時(shí)使用不同的物理通道，但每個(gè)節(jié)點(diǎn)在同一時(shí)間只能使用一個(gè)物理信道進(jìn)行發(fā)送或接收消息；對(duì)控制子幀內(nèi)的控制時(shí)隙采用無沖突的慢速分配方式進(jìn)行分配。本發(fā)明專利技術(shù)能實(shí)現(xiàn)多信道同步自組織網(wǎng)絡(luò)的時(shí)頻資源無沖突分配，避免資源浪費(fèi)，同時(shí)可保證時(shí)延和吞吐量等QOS指標(biāo)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種調(diào)度方法，尤其是一種，屬于無線通信網(wǎng)絡(luò)的

技術(shù)介紹
多信道同步自組織網(wǎng)絡(luò)，是一種全網(wǎng)同步、頻域擁有多個(gè)物理信道的自組織網(wǎng)絡(luò)，擁有低時(shí)延、高吞吐量、高容量等特點(diǎn)，其中，節(jié)點(diǎn)可以是但并不局限于中繼節(jié)點(diǎn)、基站、移動(dòng)終端等無線通信設(shè)備。現(xiàn)有的單收發(fā)器多信道同步自組織網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議主要有MMAC(Mult1-channelMedia Access ControI )、TMMAC(TDMA based MMAC)、SCCH(Slotted SeededChanne IHopping)，這三種協(xié)議信道訪問方式都是 CSMA( Carr i er Sense MultipleAccess)，通過監(jiān)聽信道和隨機(jī)回退機(jī)制來占用信道，通過RTS(Request To send)/CTS(Clear To Send)信號(hào)解決隱藏終端的問題，RTS/CTS分組的發(fā)送帶有盲目性，當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)較多時(shí)RTS/CTS分組之間沖突的概率比較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種，其能實(shí)現(xiàn)多信道同步自組織網(wǎng)絡(luò)的時(shí)頻資源無沖突分配，避免資源浪費(fèi)，同時(shí)可保證時(shí)延和吞吐量等Q0S(Quality of Service)指標(biāo)。按照本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案，所述，對(duì)采用時(shí)分方式的多信道自組織網(wǎng)絡(luò)，將時(shí)域資源劃分為連續(xù)的時(shí)幀，將每個(gè)時(shí)幀分成一個(gè)控制子幀以及一個(gè)數(shù)據(jù)子幀，每個(gè)控制子幀內(nèi)包含多個(gè)控制時(shí)隙，每個(gè)數(shù)據(jù)子幀內(nèi)包含多個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)隙，數(shù)據(jù)時(shí)隙包含多個(gè)物理信道，組成多信道同步自組織網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)節(jié)點(diǎn)能同時(shí)實(shí)用不同的物理通道，但每個(gè)節(jié)點(diǎn)在同一時(shí)間只能使用一個(gè)物理信道進(jìn)行發(fā)送或接收消息;對(duì)控制子幀內(nèi)的控制時(shí)隙采用無沖突的慢速分配方式進(jìn)行分配。每個(gè)時(shí)幀的長度相同，在多信道同步自組織網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)洚a(chǎn)生變化時(shí)，通過節(jié)點(diǎn)調(diào)度模塊進(jìn)行控制時(shí)隙的分配。所述節(jié)點(diǎn)調(diào)度模塊進(jìn)行控制時(shí)隙分配的過程包括如下步驟: 步驟S1、確定待分配節(jié)點(diǎn)集合； 步驟s2、確定每個(gè)節(jié)點(diǎn)可復(fù)用控制時(shí)隙的節(jié)點(diǎn)集合； 步驟s3、確定待分配控制時(shí)隙集合； 步驟s4、根據(jù)上述的待分配節(jié)點(diǎn)集合、每個(gè)節(jié)點(diǎn)可復(fù)用控制時(shí)隙的節(jié)點(diǎn)集合以及待分配控制時(shí)隙集合進(jìn)行控制時(shí)隙分配，并使得每個(gè)控制時(shí)隙間相互不沖突。步驟Si中，將多信道同步自組織網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)確定為待分配節(jié)點(diǎn)集合內(nèi)的待分配對(duì)象;步驟s2中，對(duì)待分配節(jié)點(diǎn)集合中的任一節(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)，將待分配節(jié)點(diǎn)集合中與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)所有鄰居節(jié)點(diǎn)相差兩跳及以上距離的節(jié)點(diǎn)作為可復(fù)用控制時(shí)隙節(jié)點(diǎn)，根據(jù)所述可復(fù)用控制時(shí)隙節(jié)點(diǎn)確定每個(gè)節(jié)點(diǎn)可復(fù)用控制時(shí)隙的節(jié)點(diǎn)集合，并根據(jù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)可用復(fù)用控制時(shí)隙的節(jié)點(diǎn)集合確定相互復(fù)用子集。步驟s3中，確定控制時(shí)隙個(gè)數(shù)閾值，若多信道同步自組織網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量不大于控制時(shí)隙個(gè)數(shù)閾值時(shí)，每時(shí)幀控制時(shí)隙的個(gè)數(shù)為節(jié)點(diǎn)數(shù)上對(duì)齊到節(jié)點(diǎn)數(shù)量最近的2的整數(shù)次冪；當(dāng)多信道同步自組織網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量大于控制時(shí)隙個(gè)數(shù)閾值時(shí)，每幀控制時(shí)隙的個(gè)數(shù)為控制時(shí)隙個(gè)數(shù)閾值。所述步驟4中，具體分配過程為:從待分配時(shí)隙集合中取出一個(gè)控制時(shí)隙，從待分配節(jié)點(diǎn)集合中取出一個(gè)節(jié)點(diǎn)，并將所述節(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前分配節(jié)點(diǎn)，將取出的控制時(shí)隙分配給當(dāng)前分配節(jié)點(diǎn)，將當(dāng)前分配節(jié)點(diǎn)從待分配節(jié)點(diǎn)集合中剔除，從當(dāng)前分配節(jié)點(diǎn)的可復(fù)用控制時(shí)隙的節(jié)點(diǎn)集合中尋找元素最多的相互復(fù)用子集，并將所述取出的控制時(shí)隙同樣分配給相互復(fù)用子集內(nèi)的節(jié)點(diǎn)，且將取出的控制時(shí)隙從待分配時(shí)隙集合中剔除，直至對(duì)待分配時(shí)隙集合中的所有控制時(shí)隙都進(jìn)行分配。待分配時(shí)隙集合中的控制時(shí)隙按時(shí)間推進(jìn)順序依次取出，待分配節(jié)點(diǎn)集合中的節(jié)點(diǎn)按節(jié)點(diǎn)物理地址遞增順序取出；若當(dāng)前分配節(jié)點(diǎn)的可復(fù)用控制時(shí)隙的節(jié)點(diǎn)集合中存在元素個(gè)數(shù)相同并列最大的相互復(fù)用子集，則隨機(jī)選擇一組相互復(fù)用子集，將取出的控制時(shí)隙分配給選擇相互復(fù)用子集的節(jié)點(diǎn)。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):通過將時(shí)域資源劃分為控制時(shí)隙和數(shù)據(jù)時(shí)隙，數(shù)據(jù)時(shí)隙包含多個(gè)物理信道，通過對(duì)控制時(shí)隙采用無沖突的慢速分配，實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)隙和頻點(diǎn)的無競爭分配，避免資源浪費(fèi)，同時(shí)可保證時(shí)延和吞吐量等QOS指標(biāo)。【附圖說明】圖1為本專利技術(shù)時(shí)頻資源劃分的示意圖。圖2為本專利技術(shù)控制時(shí)隙的分配流程圖。圖3為本專利技術(shù)節(jié)點(diǎn)拓?fù)涞氖疽鈭D。圖4為本專利技術(shù)節(jié)點(diǎn)拓?fù)涞牧硪环N狀態(tài)圖。【具體實(shí)施方式】下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步說明。為了能實(shí)現(xiàn)多信道同步自組織網(wǎng)絡(luò)的時(shí)頻資源無沖突分配，避免資源浪費(fèi)，同時(shí)可保證時(shí)延和吞吐量等QOS(QuaIity of Service)指標(biāo)，本專利技術(shù)的，具體為:對(duì)采用時(shí)分方式的多信道同步自組織網(wǎng)絡(luò)，將時(shí)域資源劃分為連續(xù)的時(shí)幀，將每個(gè)時(shí)幀分成一個(gè)控制子幀以及一個(gè)數(shù)據(jù)子幀，每個(gè)控制子幀內(nèi)包含多個(gè)控制時(shí)隙，每個(gè)數(shù)據(jù)子幀內(nèi)包含多個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)隙，數(shù)據(jù)時(shí)隙包含多個(gè)物理信道，組成多信道同步自組織網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)節(jié)點(diǎn)能同時(shí)實(shí)用不同的物理通道，但每個(gè)節(jié)點(diǎn)在同一時(shí)間只能使用一個(gè)物理信道進(jìn)行發(fā)送或接收消息;對(duì)控制子幀內(nèi)的控制時(shí)隙采用無沖突的慢速分配方式進(jìn)行控制時(shí)隙資源的分配。具體地，在多信道同步自組織網(wǎng)絡(luò)采用時(shí)分方式時(shí)，將時(shí)域資源劃分為連續(xù)的時(shí)幀，每個(gè)時(shí)幀的長度相同，時(shí)幀的具體長度可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇確定。在多信道同步自組織網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)洚a(chǎn)生變化時(shí)，通過節(jié)點(diǎn)調(diào)度模塊進(jìn)行控制時(shí)隙的分配。所述拓?fù)浒l(fā)生變化是指任意節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)生變化(增加或減少)時(shí)，向節(jié)點(diǎn)調(diào)度模塊進(jìn)行報(bào)告，節(jié)點(diǎn)調(diào)度模塊進(jìn)行一次控制時(shí)隙的分配。本專利技術(shù)實(shí)施例中，慢速分配是指非實(shí)時(shí)分配，而是自組織網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渥兓|發(fā)一次新的分配。所述節(jié)點(diǎn)調(diào)度模塊進(jìn)行控制時(shí)隙分配的過程包括如下步驟: 步驟S1、確定待分配節(jié)點(diǎn)集合； 步驟s2、確定每個(gè)節(jié)點(diǎn)可復(fù)用控制時(shí)隙的節(jié)點(diǎn)集合； 步驟s3、確定待分配控制時(shí)隙集合； 步驟s4、根據(jù)上述的待分配節(jié)點(diǎn)集合、每個(gè)節(jié)點(diǎn)可復(fù)用控制時(shí)隙的節(jié)點(diǎn)集合以及待分配控制時(shí)隙集合進(jìn)行控制時(shí)隙分配，并使得每個(gè)控制時(shí)隙間相互不沖突。本專利技術(shù)實(shí)施例中，步驟Si中，將多信道同步自組織網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)確定為待分配節(jié)點(diǎn)集合內(nèi)的待分配對(duì)象。步驟s2中，對(duì)待分配節(jié)點(diǎn)集合中的任一節(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)，將待分配節(jié)點(diǎn)集合中與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)所有鄰居節(jié)點(diǎn)相差兩跳及以上距離的節(jié)點(diǎn)作為可復(fù)用控制時(shí)隙節(jié)點(diǎn)，根據(jù)所述可復(fù)用控制時(shí)隙節(jié)點(diǎn)確定每個(gè)節(jié)點(diǎn)可復(fù)用控制時(shí)隙的節(jié)點(diǎn)集合，并根據(jù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)可用復(fù)用控制時(shí)隙的節(jié)點(diǎn)集合確定相互復(fù)用子集。當(dāng)前節(jié)點(diǎn)與相互復(fù)用子集內(nèi)的節(jié)點(diǎn)可以共用一個(gè)控制時(shí)隙，不會(huì)產(chǎn)生干擾和碰撞。步驟s3中，確定控制時(shí)隙個(gè)數(shù)閾值，若多信道同步自組織網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量不大于控制時(shí)隙個(gè)數(shù)閾值時(shí)，每時(shí)幀控制時(shí)隙的個(gè)數(shù)為節(jié)點(diǎn)數(shù)上對(duì)齊到節(jié)點(diǎn)數(shù)量最近的2的整數(shù)次冪；當(dāng)多信道同步自組織網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量大于控制時(shí)隙個(gè)數(shù)閾值時(shí)，每幀控制時(shí)隙的個(gè)數(shù)為控制時(shí)隙個(gè)數(shù)閾值。控制時(shí)隙個(gè)數(shù)閾值的具體大小可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，具體選擇過程為本
人員所熟知，此處不再贅述。所述步驟4中，具體分配過程為:從待分配時(shí)隙集合中取出一個(gè)控制時(shí)隙，從待分配節(jié)點(diǎn)集合中取出一個(gè)節(jié)點(diǎn)，并將所述節(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前分配節(jié)點(diǎn)，將取出的控制時(shí)隙分配給當(dāng)前分配節(jié)點(diǎn)，將當(dāng)前分配節(jié)點(diǎn)從待分配節(jié)點(diǎn)集合中剔除，從當(dāng)前分配節(jié)點(diǎn)的可復(fù)用控制時(shí)隙的節(jié)點(diǎn)集合中尋找元素最多的相互復(fù)用子集，并將所述取出的控制時(shí)隙同樣分配給相互復(fù)用子集內(nèi)的節(jié)點(diǎn)，且將取出的控制時(shí)隙從待分配時(shí)隙集合中剔除，直至對(duì)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種多信道同步自組織網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度方法，其特征是：對(duì)采用時(shí)分方式的多信道自組織網(wǎng)絡(luò)，將時(shí)域資源劃分為連續(xù)的時(shí)幀，將每個(gè)時(shí)幀分成一個(gè)控制子幀以及一個(gè)數(shù)據(jù)子幀，每個(gè)控制子幀內(nèi)包含多個(gè)控制時(shí)隙，每個(gè)數(shù)據(jù)子幀內(nèi)包含多個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)隙，數(shù)據(jù)時(shí)隙包含多個(gè)物理信道，組成多信道同步自組織網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)節(jié)點(diǎn)能同時(shí)實(shí)用不同的物理通道，但每個(gè)節(jié)點(diǎn)在同一時(shí)間只能使用一個(gè)物理信道進(jìn)行發(fā)送或接收消息；對(duì)控制子幀內(nèi)的控制時(shí)隙采用無沖突的慢速分配方式進(jìn)行分配。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：梁靜，呂欣巖，朱雙賀，高浩真，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇中科羿鏈通信技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32