多信道同步自組織網絡的調度方法技術

本發明專利技術涉及一種多信道同步自組織網絡的調度方法，其對采用時分方式的多信道自組織網絡，將時域資源劃分為連續的時幀，將每個時幀分成一個控制子幀以及一個數據子幀，每個控制子幀內包含多個控制時隙，每個數據子幀內包含多個數據時隙，數據時隙包含多個物理信道，組成多信道同步自組織網絡的多個節點能同時使用不同的物理通道，但每個節點在同一時間只能使用一個物理信道進行發送或接收消息；對控制子幀內的控制時隙采用無沖突的慢速分配方式進行分配。本發明專利技術能實現多信道同步自組織網絡的時頻資源無沖突分配，避免資源浪費，同時可保證時延和吞吐量等QOS指標。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種調度方法，尤其是一種，屬于無線通信網絡的

技術介紹
多信道同步自組織網絡，是一種全網同步、頻域擁有多個物理信道的自組織網絡，擁有低時延、高吞吐量、高容量等特點，其中，節點可以是但并不局限于中繼節點、基站、移動終端等無線通信設備?，F有的單收發器多信道同步自組織網絡MAC協議主要有MMAC(Mult1-channelMedia Access ControI )、TMMAC(TDMA based MMAC)、SCCH(Slotted SeededChanne IHopping)，這三種協議信道訪問方式都是 CSMA( Carr i er Sense MultipleAccess)，通過監聽信道和隨機回退機制來占用信道，通過RTS(Request To send)/CTS(Clear To Send)信號解決隱藏終端的問題，RTS/CTS分組的發送帶有盲目性，當節點數較多時RTS/CTS分組之間沖突的概率比較大。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種，其能實現多信道同步自組織網絡的時頻資源無沖突分配，避免資源浪費，同時可保證時延和吞吐量等Q0S(Quality of Service)指標。按照本專利技術提供的技術方案，所述，對采用時分方式的多信道自組織網絡，將時域資源劃分為連續的時幀，將每個時幀分成一個控制子幀以及一個數據子幀，每個控制子幀內包含多個控制時隙，每個數據子幀內包含多個數據時隙，數據時隙包含多個物理信道，組成多信道同步自組織網絡的多個節點能同時實用不同的物理通道，但每個節點在同一時間只能使用一個物理信道進行發送或接收消息;對控制子幀內的控制時隙采用無沖突的慢速分配方式進行分配。每個時幀的長度相同，在多信道同步自組織網絡的拓撲產生變化時，通過節點調度模塊進行控制時隙的分配。所述節點調度模塊進行控制時隙分配的過程包括如下步驟: 步驟S1、確定待分配節點集合； 步驟s2、確定每個節點可復用控制時隙的節點集合； 步驟s3、確定待分配控制時隙集合； 步驟s4、根據上述的待分配節點集合、每個節點可復用控制時隙的節點集合以及待分配控制時隙集合進行控制時隙分配，并使得每個控制時隙間相互不沖突。步驟Si中，將多信道同步自組織網絡中的所有節點確定為待分配節點集合內的待分配對象;步驟s2中，對待分配節點集合中的任一節點作為當前節點，將待分配節點集合中與當前節點所有鄰居節點相差兩跳及以上距離的節點作為可復用控制時隙節點，根據所述可復用控制時隙節點確定每個節點可復用控制時隙的節點集合，并根據每個節點可用復用控制時隙的節點集合確定相互復用子集。步驟s3中，確定控制時隙個數閾值，若多信道同步自組織網絡內的節點數量不大于控制時隙個數閾值時，每時幀控制時隙的個數為節點數上對齊到節點數量最近的2的整數次冪；當多信道同步自組織網絡內的節點數量大于控制時隙個數閾值時，每幀控制時隙的個數為控制時隙個數閾值。所述步驟4中，具體分配過程為:從待分配時隙集合中取出一個控制時隙，從待分配節點集合中取出一個節點，并將所述節點作為當前分配節點，將取出的控制時隙分配給當前分配節點，將當前分配節點從待分配節點集合中剔除，從當前分配節點的可復用控制時隙的節點集合中尋找元素最多的相互復用子集，并將所述取出的控制時隙同樣分配給相互復用子集內的節點，且將取出的控制時隙從待分配時隙集合中剔除，直至對待分配時隙集合中的所有控制時隙都進行分配。待分配時隙集合中的控制時隙按時間推進順序依次取出，待分配節點集合中的節點按節點物理地址遞增順序取出；若當前分配節點的可復用控制時隙的節點集合中存在元素個數相同并列最大的相互復用子集，則隨機選擇一組相互復用子集，將取出的控制時隙分配給選擇相互復用子集的節點。本專利技術的優點:通過將時域資源劃分為控制時隙和數據時隙，數據時隙包含多個物理信道，通過對控制時隙采用無沖突的慢速分配，實現對時隙和頻點的無競爭分配，避免資源浪費，同時可保證時延和吞吐量等QOS指標?！靖綀D說明】圖1為本專利技術時頻資源劃分的示意圖。圖2為本專利技術控制時隙的分配流程圖。圖3為本專利技術節點拓撲的示意圖。圖4為本專利技術節點拓撲的另一種狀態圖?！揪唧w實施方式】下面結合具體附圖和實施例對本專利技術作進一步說明。為了能實現多信道同步自組織網絡的時頻資源無沖突分配，避免資源浪費，同時可保證時延和吞吐量等QOS(QuaIity of Service)指標，本專利技術的，具體為:對采用時分方式的多信道同步自組織網絡，將時域資源劃分為連續的時幀，將每個時幀分成一個控制子幀以及一個數據子幀，每個控制子幀內包含多個控制時隙，每個數據子幀內包含多個數據時隙，數據時隙包含多個物理信道，組成多信道同步自組織網絡的多個節點能同時實用不同的物理通道，但每個節點在同一時間只能使用一個物理信道進行發送或接收消息;對控制子幀內的控制時隙采用無沖突的慢速分配方式進行控制時隙資源的分配。具體地，在多信道同步自組織網絡采用時分方式時，將時域資源劃分為連續的時幀，每個時幀的長度相同，時幀的具體長度可以根據需要進行選擇確定。在多信道同步自組織網絡的拓撲產生變化時，通過節點調度模塊進行控制時隙的分配。所述拓撲發生變化是指任意節點發現鄰居節點發生變化(增加或減少)時，向節點調度模塊進行報告，節點調度模塊進行一次控制時隙的分配。本專利技術實施例中，慢速分配是指非實時分配，而是自組織網絡的拓撲變化觸發一次新的分配。所述節點調度模塊進行控制時隙分配的過程包括如下步驟: 步驟S1、確定待分配節點集合； 步驟s2、確定每個節點可復用控制時隙的節點集合； 步驟s3、確定待分配控制時隙集合； 步驟s4、根據上述的待分配節點集合、每個節點可復用控制時隙的節點集合以及待分配控制時隙集合進行控制時隙分配，并使得每個控制時隙間相互不沖突。本專利技術實施例中，步驟Si中，將多信道同步自組織網絡中的所有節點確定為待分配節點集合內的待分配對象。步驟s2中，對待分配節點集合中的任一節點作為當前節點，將待分配節點集合中與當前節點所有鄰居節點相差兩跳及以上距離的節點作為可復用控制時隙節點，根據所述可復用控制時隙節點確定每個節點可復用控制時隙的節點集合，并根據每個節點可用復用控制時隙的節點集合確定相互復用子集。當前節點與相互復用子集內的節點可以共用一個控制時隙，不會產生干擾和碰撞。步驟s3中，確定控制時隙個數閾值，若多信道同步自組織網絡內的節點數量不大于控制時隙個數閾值時，每時幀控制時隙的個數為節點數上對齊到節點數量最近的2的整數次冪；當多信道同步自組織網絡內的節點數量大于控制時隙個數閾值時，每幀控制時隙的個數為控制時隙個數閾值?？刂茣r隙個數閾值的具體大小可以根據需要進行選擇，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:從待分配時隙集合中取出一個控制時隙，從待分配節點集合中取出一個節點，并將所述節點作為當前分配節點，將取出的控制時隙分配給當前分配節點，將當前分配節點從待分配節點集合中剔除，從當前分配節點的可復用控制時隙的節點集合中尋找元素最多的相互復用子集，并將所述取出的控制時隙同樣分配給相互復用子集內的節點，且將取出的控制時隙從待分配時隙集合中剔除，直至對本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多信道同步自組織網絡的調度方法，其特征是：對采用時分方式的多信道自組織網絡，將時域資源劃分為連續的時幀，將每個時幀分成一個控制子幀以及一個數據子幀，每個控制子幀內包含多個控制時隙，每個數據子幀內包含多個數據時隙，數據時隙包含多個物理信道，組成多信道同步自組織網絡的多個節點能同時實用不同的物理通道，但每個節點在同一時間只能使用一個物理信道進行發送或接收消息；對控制子幀內的控制時隙采用無沖突的慢速分配方式進行分配。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：梁靜，呂欣巖，朱雙賀，高浩真，
申請(專利權)人：江蘇中科羿鏈通信技術有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32