本发明专利技术公开了一种无线自组网的动态带宽预分配方法及节点，本方案通过计算无线网络拓扑中的每个节点的动态权重；接着基于计算得到的节点动态权重，周期性地为不同优先级的业务流预分配不同的带宽；当业务流的预留带宽小于请求带宽的时候，通过判断不同业务的优先级，优先发送高优先级业务数据包。同时根据所有业务到达率，计算更新下一轮业务流预分配周期的时间，动态地更新业务流预分配的周期。本发明专利技术方案通过对非固定周期的动态调整，可以更高效地支持无线自组网的拓扑与业务流量的多变性。地支持无线自组网的拓扑与业务流量的多变性。地支持无线自组网的拓扑与业务流量的多变性。
【技术实现步骤摘要】
一种无线自组网的动态带宽预分配方法及节点
[0001]本专利技术涉及通信技术，具体涉及无线自组网的带宽分配技术。
技术介绍
[0002]物联网设备数目与日俱增,差异化设备大量接入所导致的数据异构性为无线自组网的资源分配增加了难度。带宽分配算法可以为不同数据分配不同的带宽,从而有效解决数据不同QoS优先级的需求问题，降低链路时延以及提高带宽利用率，以最大限度利用有限的无线网络资源。
[0003]目前无线自组网的带宽分配算法主要分为两种：即固态带宽分配与动态带宽分配。传统的基于带宽请求的固定资源预留链路接入算法已经不能满足新的带宽需求，也无法再适应现今的网络状态和业务需求的变化。
[0004]动态带宽算法可以依据业务流的优先级为不同的数据划分不同逻辑链路,设置相应的带宽,高优先级的业务流在链路空闲带宽不够的时候，可以调用低优先级业务流链路中的空闲带宽。但是现有动态带宽分配方案在调用低优先级流的链路空闲带宽的时延会比较长，由此大大影响了无线网络资源的利用效率。
技术实现思路
[0005]针对目前无线自组网的带宽分配方案所存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种无线自组网的动态带宽预分配方法，同时还提供一种能够实现该分配方法的动态带宽预分配无线自组网节点，由此来实现更高效地支持无线自组网的拓扑与业务流量的多变性。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供的无线自组网的动态带宽预分配方法，包括：
[0007](1)计算无线网络拓扑中的每个节点的动态权重；
[0008](2)基于计算得到的节点动态权重，周期性地为不同优先级的业务流预分配不同的带宽；
[0009](3)当业务流的预留带宽小于请求带宽的时候，通过判断不同业务的优先级，优先发送高优先级业务数据包。
[0010](4)根据所有业务到达率，计算更新下一轮业务流预分配周期的时间，动态地更新业务流预分配的周期。
[0011]进一步的，所述步骤(1)中基于节点可用性系数Ei与节点重要性系数Vi来计算每个节点的动态权重；所述节点可用性系数Ei基于节点i的当前剩余能量ei(t)与节点最大能量Ei的比值确定；所述节点重要性系数Vi基于节点i的邻居节点联通度di与每个邻居节点自身的联通度确定。
[0012]为了达到上述目的，本专利技术提供的动态带宽预分配无线自组网节点，主要包括：节点权重计算模块、带宽预分配计算模块、判决模块、业务流队列模块、业务流转发模块，
[0013]所述节点权重计算模块与带宽预分配计算模块数据交互，针对每个节点进行节点动态权重计算，并将计算的结果传输至带宽预分配计算模块；
[0014]所述带宽预分配计算模块与判决模块进行数据交互，基于节点权重计算模块计算得到的节点动态权重，周期性地为不同优先级的业务流预分配不同的带宽；
[0015]所述判决模块与业务流转发模块进行数据交互，根据形成的形成预留带宽值集合给出的各类业务带宽，判断务带宽需求与节点总带宽之间的关系，并将判断结果传输至业务流转发模块；
[0016]所述业务流队列模块获取新到达业务流，并根据业务优先级形成对应的队列；
[0017]所述业务流转发模块与所述业务流队列模块进行数据交互，根据所述判决模块形成的判断结果来对所述业务流队列模块形成的待转发业务队列进行转发。
[0018]本专利技术的一些实例中，所述无线自组网节点还包括业务流统计模块，所述业务流统计模块与所述业务流队列模块以及带宽预分配计算模块进行数据交互，所述业务流统计模块根据所述业务流队列模块所获取的新到达业务流，提取并统计当前周期内到达本节点的各类业务到达率，并据此计算新一轮动态周期的值，且将计算结果传至带宽预分配计算模块。
[0019]本专利技术的一些实例中，所述业务流队列模块包含不同业务优先级的K个队列；节点可根据缓存的容量，设置每个队列的长度。
[0020]本专利技术的一些实例中，所述节点权重计算模块结合本节点的剩余能量、节点的连通度、网络节点规模等参数，周期性计算本节点在网络中的权重值。
[0021]本专利技术的一些实例中，所述业务流统计模块能够提取业务流队列中各业务的带宽需求、数据包的到达率等参数，并获取业务流的特征参数。
[0022]本专利技术的一些实例中，所述带宽预分配计算模块基于节点权重计算模块计算的节点权重以及业务流统计模块所获取到的相关参数来进行带宽预分配计算，根据计算结果对各业务优先级的带宽进行分配。
[0023]本专利技术的一些实例中，所述判决模块通过比较业务带宽需求与节点可用带宽，判断业务数据包是否转发或继续等待。
[0024]本专利技术的一些实例中，所述业务流转发模块根据判决结果，转发对应业务的数据包。
[0025]本专利技术提供的方案可以更高效地支持无线自组网的拓扑与业务流量的多变性。
附图说明
[0026]以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本专利技术。
[0027]图1为本专利技术实例中动态带宽预分配无线自组网节点构成示例图。
具体实施方式
[0028]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。
[0029]本专利技术的技术专利技术人通过对无线自组网的带宽分配方式的研究，给出了无线自组网的动态带宽预分配方案。
[0030]该无线自组网的动态带宽预分配方案，首先通过计算无线网络拓扑中的每个节点的动态权重，使得无线网络可以根据节点状态的变化，动态调整数据包的转发策略；进一步
基于计算得到的节点动态权重，周期性地为不同优先级的业务流预分配不同的带宽；且当业务流的预留带宽小于请求带宽的时候,则通过判断不同业务的优先级,优先转发高优先级业务数据包。
[0031]并且，同时根据所有业务到达率，计算更新下一轮业务流预分配周期的时间，动态地更新业务流预分配的周期。
[0032]本动态带宽预分配方案通过对非固定周期的动态调整，可以更高效地支持无线自组网的拓扑与业务流量的多变性。
[0033]针对无线自组网的动态带宽预分配方案，以下具体说明一下其实施过程。
[0034]参见图1，其所述本专利技术给出的动态带宽预分配无线自组网节点的构成示例。
[0035]本无线自组网节点100主要由节点权重计算模块110、业务流统计模块120、带宽预分配计算模块130、判决模块140、业务流队列模块150、以及业务流转发模块160这六个模块配合构成，以实现动态带宽预分配。
[0036]本节点中的节点权重计算模块110与带宽预分配计算模块130进行数据交互，针对每个节点进行节点动态权重计算，并将计算的结果传输至带宽预分配计算模块130。
[0037]本节点中的带宽预分配计算模块130与判决模块140进行数据交互，基于节点权重计算模块110计算得到的节点动态权重，周期性地为不同优先级的业务流预分配不同的带宽。
[0038]本节点中的判决模块140与业务流转发模块160进行数据交本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.无线自组网的动态带宽预分配方法，其特征在于，包括：(1)计算无线网络拓扑中的每个节点的动态权重；(2)基于计算得到的节点动态权重，周期性地为不同优先级的业务流预分配不同的带宽；(3)当业务流的预留带宽小于请求带宽的时候，通过判断不同业务的优先级，优先发送高优先级业务数据包。(4)根据所有业务到达率，计算更新下一轮业务流预分配周期的时间，动态地更新业务流预分配的周期。2.根据权利要求1所述的无线自组网的动态带宽预分配方法，其特征在于，所述步骤(1)中基于节点可用性系数Ei与节点重要性系数Vi来计算每个节点的动态权重；所述节点可用性系数Ei基于节点i的当前剩余能量ei(t)与节点最大能量Ei的比值确定；所述节点重要性系数Vi基于节点i的邻居节点联通度di与每个邻居节点自身的联通度确定。3.动态带宽预分配无线自组网节点，其特征在于，包括：节点权重计算模块、带宽预分配计算模块、判决模块、业务流队列模块、业务流转发模块，所述节点权重计算模块与带宽预分配计算模块数据交互，针对每个节点进行节点动态权重计算，并将计算的结果传输至带宽预分配计算模块；所述带宽预分配计算模块与判决模块进行数据交互，基于节点权重计算模块计算得到的节点动态权重，周期性地为不同优先级的业务流预分配不同的带宽；所述判决模块与业务流转发模块进行数据交互，根据形成的形成预留带宽值集合给出的各类业务带宽，判断务带宽需求与节点总带宽之间的关系，并将判断结果传输至业务流转发模块；所述业务流队列模块获取新到达业务流，并根据业务优先级形成对应的队列；所述业务流转发模块与所述业务流队列模块进行数据交互，根据所述判决模块形成的判断结果来对所述业务流...
【专利技术属性】
技术研发人员：静国刚，吉晓龙，陈树元，孙炳毅，
申请(专利权)人：公安部第三研究所，
类型：发明
国别省市：
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