本发明专利技术公开了一种无线自组网静态子帧资源分配方法及装置，其方法包括：获取无线自组网的SIB消息包所需资源、节点数目和网络拓扑关系，计算静态子帧数目；根据每个节点的邻节点比例，为每个静态子帧选取节点；在每个静态子帧内，为选取的节点分配资源。本发明专利技术针对采用TDMA(时分多址)模式的无线宽带自组网，通过使不同节点在相同的静态子帧内进行资源复用，消除了静态子帧对网络规模的限制，提升了无线自组网的组网规模和吞吐量。自组网的组网规模和吞吐量。自组网的组网规模和吞吐量。
【技术实现步骤摘要】
一种无线自组网静态子帧资源分配方法及装置
[0001]本专利技术涉及一种无线自组网静态子帧资源分配方法及装置，属于无线通信
技术介绍
[0002]无线自组网是一种与传统无线蜂窝网络完全不同的新型无线网络架构，网络中的节点之间都是对等的，每个节点都可以发送和接收信号。相比传统蜂窝网络，无线自组网具有组网灵活简便、网络可靠性高以及覆盖范围大等优点。随着OFDM
‑
MIMO(正交频分多址和多输入多输出)技术的成熟应用和多媒体业务的快速发展，无线宽带自组网应需而生。由于无线自组网没有一个统一的标准，网络节点之间的通信通常采用现有的无线通信协议。目前，主流的无线宽带自组网主要基于WiFi协议、4G
‑
LTE协议和5G相关技术进行定制设计的。
[0003]对于基于TD
‑
LTE协议和5G技术设计的无线宽带自组网，系统带宽通常是固定配置的，例如系统带宽配置为5MHz、10MHz等。自组网中所有网络节点的数据收发都在配置的频谱资源上进行，整个系统带宽划分为不同的子载波，子载波间隔通常为15kHz。在时域上，连续的传输时间划分为不同的子帧，一个子帧长度通常为1ms，每个子帧包含2个时隙，按照15kHz的子载波考虑，每个时隙包括7个OFDM符号，N个连续子帧(通常为10个或20个)组成一个无线帧。在一个时隙内，频域连续的12个子载波称为一个物理资源块(PRB)，时频资源划分如图1所示。
[0004]在一个子帧内，时频资源划分为不同的物理信道，用于承载不同类型的传输信息，主要包括控制信道、共享信道(即数据信道)、广播信道等。通常控制信道在频域占用整个系统带宽，时域占用一个子帧的前N个OFDM符号，例如N＝1～3。一个子帧内其他OFDM符号上的时频资源为共享信道区域，如图2所示。
[0005]在无线宽带自组网内，为了维持网络消息的及时更新，每个节点需要周期性发送一些系统消息，主要包括网络拓扑、路由信息、同步信息等。为了保证系统消息的及时更新，现有技术通常为每个网络节点周期性地分配一个子帧，这些子帧称为静态子帧。对于网络中某节点，在预留的子帧时间段内无论是否有系统消息发送，该子帧都不能用于其他节点和其他数据传输。除了静态子帧之外，其他子帧用于网络节点的业务数据包传输，系统将根据传输需求为每个节点动态分配子帧资源，这些子帧通常称为动态子帧，静态子帧和动态子帧分配如图3所示。
[0006]对于较大规模的无线自组网，网络内的节点数目非常多，静态子帧降占用大量的时频资源，限制了传输业务数据包的可用资源。对于主要用于传输视频等高速数据业务的宽带自组网，动态子帧资源受限将大大降低通信效率和网络吞吐量，造成极差的业务体验。如果预先限定静态子帧的数目，由于每个静态子帧只能同时用于一个节点发送系统消息，所以会限制无线自组网的规模，同时也限制了不同网络的动态合并。当无线自组网的节点数目超过静态子帧的数目时，网络将无法工作。
[0007]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种无线自组网静态子帧资源分配方法及装
置。
技术实现思路
[0008]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种无线自组网静态子帧资源分配方法及装置，采用TDMA(时分多址)模式的无线宽带自组网，通过使不同节点在相同的静态子帧内进行资源复用，消除了静态子帧对网络规模的限制，提升了无线自组网的组网规模和吞吐量。
[0009]为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
[0010]第一方面，本专利技术提供了一种无线自组网静态子帧资源分配方法，包括：
[0011]获取无线自组网的SIB消息包所需资源、节点数目和网络拓扑关系，计算静态子帧数目；
[0012]根据每个未分配资源的节点的邻节点比例，为每个静态子帧选取节点；
[0013]在每个静态子帧内，为选取的节点按照频分复用方式分配资源。
[0014]可选的，所述静态子帧数目为：
[0015]N＝max(N1，N2)
[0016]其中，N为静态子帧数目，max(
·
)为取最大值函数；
[0017]N1＝ceil(2*N
node
/N
sub
)，ceil(
·
)为向上取整函数，N
node
为节点数目，N
sub
为无线自组网的工作频带划分为子带的数目；
[0018]N2为根据网络拓扑关系获取的互为邻节点的节点最大数目；
[0019]其中，所述子带的数目N
sub
满足：
[0020][0021]其中，floor(
·
)为向下取整函数，M表示无线自组网的频域资源划分为PRB的数目，PRB为频域资源分配的最小单位；为每个PRB内包含的子载波数目；N
OFDM
为一个静态子帧内的OFDM符号数目；P为根据SIB消息所需资源获取的SIB消息包编码调制后的调制符号数目。
[0022]可选的，所述根据每个未分配资源的节点的邻节点比例，为每个静态子帧选取节点包括：
[0023]根据节点ID从节点集合中随机选取一个节点；
[0024]计算当前节点的邻节点数目与节点集合中节点数目的比例值；
[0025]基于当前比例值选取在当前静态子帧内进行资源分配的节点；
[0026]将选取的节点从节点集合中删除，更新节点集合并重复上述步骤，直至每个静态子帧完成选取节点；
[0027]其中，所述节点集合的初始为无线自组网的所有节点构成。
[0028]可选的，所述基于当前比例值选取在当前静态子帧内进行资源分配的节点包括：
[0029]判断当前比例值是否高于预设比例门限，
[0030]若是，则根据当前节点的非邻节点确定在当前静态子帧内进行资源分配的节点；
[0031]若否，则从节点集合中随机选取当前节点的一个非相邻节点，判断当前非相邻节点的邻节点比例是否高于预设比例门限，若否，则将当前非相邻节点从节点集合中删除，从
删除后的节点集合中随机选取当前节点和当前非相邻节点的非相邻节点，作为当前静态子帧选取的节点；
[0032]循环执行上一步骤，直至当前静态子帧选取的节点数目达到N
sub
个；
[0033]其中，N
sub
为无线自组网的工作频带划分为子带的数目。
[0034]可选的，所述当前静态子帧选取第m(m＝2，3，
…
，N
sub
)个节点时，节点集合中剩余节点均与第1至m
‑
1个选取节点中的一个或多个互为邻节点，则N
sub
＝m
‑
1。
[0035]可选的，所述根据当前节点的非邻节点确定当前静态子帧选取的节点包括：
[0036]将当前节点存放入预设集合中，
[0037]判断当前节点在节点集合中的所有本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无线自组网静态子帧资源分配方法，其特征在于，包括：获取无线自组网的SIB消息包所需资源、节点数目和网络拓扑关系，计算静态子帧数目；根据每个未分配资源的节点的邻节点比例，为每个静态子帧选取节点；在每个静态子帧内，为选取的节点按照频分复用方式分配资源。2.根据权利要求1所述的一种无线自组网静态子帧资源分配方法，其特征在于，所述静态子帧数目为：N＝max(N1，N2)其中，N为静态子帧数目，max(
·
)为取最大值函数；N1＝ceil(2*N
node
/N
sub
)，ceil(
·
)为向上取整函数，N
node
为节点数目，N
sub
为无线自组网的工作频带划分为子带的数目；N2为根据网络拓扑关系获取的互为邻节点的节点最大数目；其中，所述子带的数目N
sub
满足：其中，floor(
·
)为向下取整函数，M表示无线自组网的频域资源划分为PRB的数目，PRB为频域资源分配的最小单位；为每个PRB内包含的子载波数目；N
OFDM
为一个静态子帧内的OFDM符号数目；P为根据SIB消息所需资源获取的SIB消息包编码调制后的调制符号数目。3.根据权利要求1所述的一种无线自组网静态子帧资源分配方法，其特征在于，所述根据每个未分配资源的节点的邻节点比例，为每个静态子帧选取节点包括：根据节点ID从节点集合中随机选取一个节点；计算当前节点的邻节点数目与节点集合中节点数目的比例值；基于当前比例值选取在当前静态子帧内进行资源分配的节点；将选取的节点从节点集合中删除，更新节点集合并重复上述步骤，直至每个静态子帧完成选取节点；其中，所述节点集合的初始为无线自组网的所有节点构成。4.根据权利要求3所述的一种无线自组网静态子帧资源分配方法，其特征在于，所述基于当前比例值选取在当前静态子帧内进行资源分配的节点包括：判断当前比例值是否高于预设比例门限，若是，则根据当前节点的非邻节点确定在当前静态子帧内进行资源分配的节点；若否，则从节点集合中随机选取当前节点的一个非相邻节点，判断当前非相邻节点的邻节点比例是否高于预设比例门限，若否...
【专利技术属性】
技术研发人员：张文健，汪菊琴，江森林，
申请(专利权)人：无锡职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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