无线自组织网络的业务调度方法技术

本发明专利技术涉及一种调度方法，尤其是一种无线自组织网络的业务调度方法，属于无线通信网络的技术领域。本发明专利技术通过指定的主节点收集网络拓扑信息，选择/更新调度中心节点；调度中心节点通过收集请求节点当前的信息完成对各请求节点空口资源的中速调度；各请求节点本地的调度器，基于获取到的空口资源，进行快速的本地业务调度，以此在降低无线自组织网络调度时延的基础上提升QoS的保障能力，最终提升整网的服务质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种调度方法，尤其是一种无线自组织网络的业务调度方法，属于无线通信网络的

技术介绍
无线自组织网络有两个明显特征：信道出错率高和稀有的带宽资源，要保证无线自组织网络的QoS(QualityOfService)指标，业务调度是一个非常重要的问题。需要针对这两个问题，设计出既能保证系统吞吐量又可以保证公平性的调度算法。目前，在点到多点领域主要存在三类调度算法：轮询RR(RoundRobin)、最大载干比调度算法MaxC/I(MaximumCarriertoInterference)、比例公平算法PF(ProportionalFairness)。RR保证系统中所有用户具有相同机会来获得系统资源，该算法没有考虑用户信道状况，用户进行数据传输时的可靠性不高，获得的系统吞吐量也不高。最大载干比调度算法MaxC/I在每个调度时隙中，总是选择无线信道条件好最好的用户进行调度，能够很好地适应无线信道的时变性，却不能保证用户间的公平性。比例公平算法PF取得系统吞吐量和公平性两个指标的折中，充分利用信道的时频特性尽可能调度信道状况较好的用户，并且尽可能调度到每一个用户，此方法并未考虑用户等待时间，不能保证系统时延。在无线自组织网领域，由于各节点地位对等，因此采用分布式调度，各点争抢资源是一种很自然的想法，但分布式调度较难保证各点业务的QoS，另外由于要与周边邻居节点进行协商，因此调度时延也相对较长。而集中式调度又存在节点信息传递开销较大，往返传输时延较长的问题，因此在实际应用中也较少采用。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种无线自组织网络的业务调度方法，其可以在降低无线自组织网络调度时延的基础上提升QoS的保障能力，最终提升整网的服务质量。按照本专利技术提供的技术方案，所述无线自组织网络的业务调度方法，对组成无线自组织网络的若干节点，每个节点的通信频率同步，且每个节点的空口无线帧边界同步，无线自组织网络采用时分方式步，将时域资源划分为连续的时帧，每个时帧包括控制时帧以及数据时帧，控制时帧和数据时帧在时间上间隔出现，且每个节点均采用相同的时帧样式；在无线自组织网络的所有节点中，确定调度中心节点；在有业务需要发送时，无线自组织网络中除调度中心节点的其余节点作为请求节点，请求节点在属于所述请求节点的控制时隙上将调度请求信息上报给调度中心节点，当调度中心节点也有业务需要发送时，调度中心节点保存所述调度中心节点自身的调度请求信息；调度中心节点收集各请求节点上报的调度请求信息，并根据所收集的调度请求信息确定各请求节点的业务优先级，并对确定请求节点的业务优先级进行排序，以得到调度业务优先级队列；调度中心节点根据调度业务优先级队列来分配空口带宽资源，调度中心节点将调度结果发送回至各请求节点，所述请求节点接收并保存调度结果；请求节点确定自身的待发链路以及业务的业务优先级，并对确定的业务优先级进行排序，以形成本地业务优先级队列；请求结果保存调度结果中的数据时隙资源按照本地业务优先级队列一一分配给对应的业务。在无线自组织网络的所有节点中，确定调度中心节点的过程包括如下步骤：步骤s1、在无线自组织网络的所有节点中，指定一个节点作为主节点，并由主节点维护无线自组织网络的网络拓扑；步骤s2、所述无线自组织网络中除主节点外的其余节点周期性地向主节点上报节点信息，所述上报的节点信息包括节点标识、一跳邻居节点标识以及两跳邻居节点标识；步骤s3、主节点根据收集各节点的节点信息，确定每个节点到其他所有节点的距离之和Disti，以及所有距离之和Disti中的最小距离之和Disti，主节点将最小距离之和Disti对应的节点确定为调度中心节点；步骤s4、主节点在确定调度中心节点后，将调度中心节点的节点信息发送至每个节点，以使得调度中心节点能接收请求节点上报的调度请求信息。在请求节点上报的调度请求信息中，若请求节点的业务优先级由所述请求节点自己计算时，则调度请求信息包括待调度业务优先级、待调度业务所属的链路、待调度链路的信道质量信息、待调度业务发送需求以及待调度业务的调度约束；若请求节点的业务优先级由调度中心节点计算时，则调度请求信息包括待调度节点拥塞程度、待调度链路的信道质量、待调度业务的首包时延、待调度业务需求、待调度业务的已调度速率、待调度业务的调度桶大小以及实际水量。所述业务优先级的计算方法为：SchPri＝eff/r(t)×DgBlock×Delay×VolumRemin/Volum其中，SchPri为业务优先级，eff为待调度链路的信道质量信息，r(t)为待调度业务的已调度速率，DgBlock为待调度节点拥塞程度，Delay为待调度业务的首包时延，VolumRemin为实际水量，Volum为待调度业务的调度桶大小；调度中心节点在确定各请求节点的业务优先级后，将所述业务优先级由高到低进行排列，以得到调度业务优先级队列。所述调度中心节点发送的调度结果包括请求节点的节点标识、分配的数据时隙位置/长度信息。当所有业务均调度完成后，或所有可用的时隙资源都分配完成后，请求节点按照调度链路，重整每条链路的时隙资源。本专利技术的优点：通过指定的主节点收集网络拓扑信息，选择/更新调度中心节点；调度中心节点通过收集请求节点当前的信息完成对各请求节点空口资源的中速调度；各请求节点本地的调度器，基于获取到的空口资源，进行快速的本地业务调度，以此在降低无线自组织网络调度时延的基础上提升QoS的保障能力，最终提升整网的服务质量。附图说明图1为本专利技术的节点拓扑示意图。图2为本专利技术业务调度示意图。图3为本专利技术业务调度过程示意图。图4为本专利技术业务调度流程图。图5为本专利技术资源分配示意图。具体实施方式下面结合具体附图和实施例对本专利技术作进一步说明。为了能在降低无线自组织网络调度时延的基础上提升QoS的保障能力，最终提升整网的服务质量，本专利技术的无线自组织网络的业务调度方法，具体包括：对组成无线自组织网络的若干节点，每个节点的通信频率同步，且每个节点的空口无线帧边界同步，无线自组织网络采用时分方式步，将时域资源划分为连续的时帧，每个时帧包括控制时帧以及数据时帧，控制时帧和数据时帧在时间上间隔出现，且每个节点均采用相同的时帧样式；在无线自组织网络的所有节点中，确定调度中心节点；在有业务需要发送本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线自组织网络的业务调度方法，其特征是：对组成无线自组织网络的若干节点，每个节点的通信频率同步，且每个节点的空口无线帧边界同步，无线自组织网络采用时分方式步，将时域资源划分为连续的时帧，每个时帧包括控制时帧以及数据时帧，控制时帧和数据时帧在时间上间隔出现，且每个节点均采用相同的时帧样式；在无线自组织网络的所有节点中，确定调度中心节点；在有业务需要发送时，无线自组织网络中除调度中心节点的其余节点作为请求节点，请求节点在属于所述请求节点的控制时隙上将调度请求信息上报给调度中心节点，当调度中心节点也有业务需要发送时，调度中心节点保存所述调度中心节点自身的调度请求信息；调度中心节点收集各请求节点上报的调度请求信息，并根据所收集的调度请求信息确定各请求节点的业务优先级，并对确定请求节点的业务优先级进行排序，以得到调度业务优先级队列；调度中心节点根据调度业务优先级队列来分配空口带宽资源，调度中心节点将调度结果发送回至各请求节点，所述请求节点接收并保存调度结果；请求节点确定自身的待发链路以及业务的业务优先级，并对确定的业务优先级进行排序，以形成本地业务优先级队列；请求结果保存调度结果中的数据时隙资源按照本地业务优先级队列一一分配给对应的业务。...

【技术特征摘要】
1.一种无线自组织网络的业务调度方法，其特征是：对组成无线自组织网络的若干节点，每个节点的通信频率同步，且每个节点的空口无线帧边界同步，无线自组织网络采用时分方式步，将时域资源划分为连续的时帧，每个时帧包括控制时帧以及数据时帧，控制时帧和数据时帧在时间上间隔出现，且每个节点均采用相同的时帧样式；
在无线自组织网络的所有节点中，确定调度中心节点；在有业务需要发送时，无线自组织网络中除调度中心节点的其余节点作为请求节点，请求节点在属于所述请求节点的控制时隙上将调度请求信息上报给调度中心节点，当调度中心节点也有业务需要发送时，调度中心节点保存所述调度中心节点自身的调度请求信息；
调度中心节点收集各请求节点上报的调度请求信息，并根据所收集的调度请求信息确定各请求节点的业务优先级，并对确定请求节点的业务优先级进行排序，以得到调度业务优先级队列；调度中心节点根据调度业务优先级队列来分配空口带宽资源，调度中心节点将调度结果发送回至各请求节点，所述请求节点接收并保存调度结果；
请求节点确定自身的待发链路以及业务的业务优先级，并对确定的业务优先级进行排序，以形成本地业务优先级队列；请求结果保存调度结果中的数据时隙资源按照本地业务优先级队列一一分配给对应的业务。
2.根据权利要求1所述的无线自组织网络的业务调度方法，其特征是：在无线自组织网络的所有节点中，确定调度中心节点的过程包括如下步骤：
步骤s1、在无线自组织网络的所有节点中，指定一个节点作为主节点，并由主节点维护无线自组织网络的网络拓扑；
步骤s2、所述无线自组织网络中除主节点外的其余节点周期性地向主节点上报节点信息，所述上报的节点信息包括节点标识、一跳邻居节点标识以及两跳邻居节点标识；
步骤s3、主节点根据收集各节点的节点信息，确定每个节点到其他所有节点的距离之和Disti，以及所有距离之和Disti中的最...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁静，吕欣岩，董晋，慕福奇，
申请(专利权)人：江苏中科羿链通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32