一种基于异构网络融合环境下的资源调度方法技术

本发明专利技术提供一种基于异构网络融合环境下的资源调度方法，该方法的内容为：基站利用进入盲区内的移动终端UE首先将盲区的节点划分成若干个组；移动终端UE进入盲区成为移动网关UE后，盲区的节点以组为单位快速接入移动网关，同时采集并上传数据到移动网关；移动网关收集完数据后可以随时离开此组节点，然后移动到下一组节点继续收集数据。本发明专利技术利用移动网关UE根据区域内的分组情况调度各节点，快速建立连接并进行数据通信，无需重新组网并分配时隙，保证了数据的有效性和可靠性，增加了能量使用效率，有效的减少了数据冲突及入网传输延时，提高了网络的整体性能。

【技术实现步骤摘要】
—种基于异构网络融合环境下的资源调度方法
本专利技术属于移动无线通信
，涉及ー种资源调度方法，特别是涉及ー种基于异构网络融合环境下的资源调度方法。
技术介绍
近年来，随着通信技术的飞速发展，使越来越多的无线通信系统为用户提供了各种异构网络环境。无线传感网(如Zigbee)、无线个域网(如Bluetooth)、无线局域网(如W1-Fi)、公众移动通信网(如2G，3G)等通信网络日臻成熟。上述网络为用户提供了无处不在，无时不在的信息通信服务。而为了给用户提供更好的接入服务，使网络具有更优的拓扑结构及可扩展性，实现真正意义上的自组织，自适应，以及具有端到端服务质量(QoS)保证的服务，异构网络从异构到融合成为不可避免的发展趋势。目前为止，异构网络融合技术中如何最高效的利用彼此网络的优势，通过对接入的控制实现无缝接入，是目前异构网络融合技术研究中的重点方向。星型网络是自组织网络中应用较多的ー种网络拓扑结构。星型网络属于集中控制型网络，整个网络由中心节点执行集中式通行控制管理，各节点间的通信都要通过中心节点。因此，中心节点相当复杂，而各个节点的通信处理负担都很小，只需要满足链路的简单通信要求即可。星型网络有几个优点:第一，控制简单，任何一站点只和中央节点相连接，易于网络监控和管理。第二，故障诊断和隔离容易，中央节点对连接线路可以逐一隔离进行故障检测和定位，单个连接点的故障只影响ー个设备，不会影响全网。第三，方便服务，中央节点可以方便地对各个站点提供服务和网络重新配置。但星型网络的中央节点负担重，容易形成“瓶颈”，且各站点的分布处理能力较低，导致中心节点的灵活性比较差。当中心节点即网关切換频繁时，移动网关每次进入盲区或暂时处于非连接状态的自组织网络区域时，中心节点将重组网络并利用传统的信道接入机制收集数据，这通常会带来很大的能量消耗和传输延时，使网络性能下降。在如图1所示的基于多移动网关的应用场景中，如旅游景点、医院或大型购物中心等多对ー的应用环境，各节点处于固定位置，UE进入盲区后，将作为网关收集节点的数据，收集数据之后可以随时离开网络。节点需要尽快接入并与UE进行通信，使延时最小化。在异构网络融合的架构下，移动终端的引入将有助于在蜂窝网协助下，提高盲区节点入网和传输效率，改善自组织网的性能。然而，在多移动UE的无线自组织网络应用中，移动网关进入盲区或暂时处于非连接状态的自组织网络区域时，停留时间相对较短，网关切换频率相对较高，按照现有的自组织网络组网方式对网络进行频繁重组及信道接入，通常会带来很大的能量消耗和传输延时，使网络性能下降，影响网络的生命周期。在自组织网络应用中存在两种基于时分多址(TDMA, Time Division MultipleAccess)的信道接入机制，帧结构如图2所示，其中图2 (a)表示集中式TDMA的帧格式，图2 (b)表不分布式TDMA的帧格式。在集中式TDMA模式下,第一个时隙用于接入点向网内节点广播流量控制信息，控制器通过调度信令发送节点ID和相应的时隙序列号，节点在所分配的指定时隙内传输消息。在分布式TDMA模式下,ー个主动节点在分配的时隙内将分为三个执行部分，第一部分，在时隙开始的ー小段时间内，首先侦听来自被动节点的请求通信消息，即通信请求部分(CR, communication Request);第二部分,主动节点发送ー个短控制消息，即流量控制部分(TC, Traffic Control),其中包含对被动节点请求的确认消息及其他控制及同步消息，比如时隙调度表；节点也侦听邻居节点的TC，从而能够获得邻居节点的信息来为自己选择合适的时隙；第三部分即数据部分，用于高协议层数据的实际传输。每一个时隙都由两部分组成:控制消息和数据单元。不管是哪种方式，调度信令负载都相对较大，包含了每个节点的ID及相应的时隙信息。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供ー种基于异构网络融合环境下的资源调度方法，用于解决减少数据冲突及入网传输延时的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供ー种基于异构网络融合环境下的资源调度方法。ー种基于异构网络融合环境下的资源调度方法，所述基于异构网络融合环境下的资源调度方法包括:SI，移动网关UE进入自组织网络区域搜集节点的信息，并将所述节点的信息上报给基站BS ；S2，基站将上报的节点分组，移动网关确定各组内节点的调度时隙；S3，基站BS定位移动网关UE的位置，并根据UE位置判断UE通信范围内的节点是否已经分组，如果已经分组完毕，则移动网关UE直接执行调度信令；如果存在节点未分组，则返回执行步骤S2。优选地，所述步骤SI的ー种详细实现过程为:SI I，移动网关UE在自组织网络区域内广播Beacon包，通过Beacon包唤醒ー跳范围内的节点；S12，被唤醒的节点上报自身的ID给移动网关UE ;S13，移动网关UE通过蜂窝端链路将节点的ID上传给基站BS。优选地，所述步骤S2的ー种详细实现过程为:S21，基站BS记录上报的节点ID，产生ー个逻辑组ID及此组节点的开始时间，同时更新基站中存储的组结构信息表；所述组结构信息表包括逻辑组ID、组内节点个数、组内中心节点位置以及组内节点信息单元；所述组内节点信息单元包括组内姆个节点的ID及节点位置；S22，基站BS将逻辑组ID及其组起始时间发送给移动网关UE ；S23，移动网关UE为该逻辑组内的节点分配调度时隙；S24，移动网关UE通过自组织网络广播该逻辑组ID及其调度信令；所述调度信令包括逻辑组内所有节点的ID及其调度时隙。优选地，步骤S3中，所述移动网关UE执行调度信令的ー种详细实现过程为:S31，基站BS确定移动网关UE的位置，并根据UE的位置和组结构信息表找出UE通信范围内的各组节点；S32，基站BS向UE下发组控制信令，所述组控制信令包括逻辑组ID和组起始时间；S33，UE向一跳范围内的节点发送所述组控制信令；S34，所述ー跳范围内的节点查询所述组控制信令获知自身节点的指定调度时隙，井根据所述指定调度时隙发送数据给UE。如上所述，本专利技术所述的基于异构网络融合环境下的资源调度方法，具有以下有益效果:本专利技术利用移动网关UE根据区域内的分组情况调度各节点，快速建立连接并进行数据通信，无需重新组网并分配时隙，保证了数据的有效性和可靠性，増加了能量使用效率，有效的減少了数据冲突及入网传输延时，提高了网络的整体性能。【附图说明】图1显不为基于多移动网关的应用场景不意图。图2显示为帧结构示意图；其中图2 (a)为集中式TDMA的帧格式示意图；图2 (b)为分布式TDMA的帧格式示意图。图3显示为本专利技术所述的基于异构网络融合环境下的资源调度方法的应用场景示意图。图4显示为本专利技术所述的组结构信息表的结构示意图。图5显示为本专利技术所述的基于异构网络融合环境下的资源调度方法的流程示意图。图6显示为本专利技术所述的步骤SI的一种详细实现过程的流程示意图。图7显示为本专利技术所述的步骤S2的一种详细实现过程的流程示意图。图8显示为本专利技术所述的移动网关UE执行调度信令的一种详细实现过程的流程示意图。【具体实施方式】以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于异构网络融合环境下的资源调度方法，其特征在于，所述基于异构网络融合环境下的资源调度方法包括：S1，移动网关UE进入自组织网络区域搜集节点的信息，并将所述节点的信息上报给基站BS。S2，基站将上报的节点分组，移动网关确定各组内节点的调度时隙。S3，基站BS定位移动网关UE的位置，并根据UE位置判断UE通信范围内的节点是否已经分组，如果已经分组完毕，则移动网关UE直接执行调度信令；如果存在节点未分组，则返回执行步骤S2。

【技术特征摘要】
1.ー种基于异构网络融合环境下的资源调度方法，其特征在于，所述基于异构网络融合环境下的资源调度方法包括: SI，移动网关UE进入自组织网络区域搜集节点的信息，并将所述节点的信息上报给基站BS。 S2，基站将上报的节点分组，移动网关确定各组内节点的调度时隙。 S3，基站BS定位移动网关UE的位置，并根据UE位置判断UE通信范围内的节点是否已经分组，如果已经分组完毕，则移动网关UE直接执行调度信令；如果存在节点未分组，则返回执行步骤S2。2.根据权利要求1所述的基于异构网络融合环境下的资源调度方法，其特征在于，所述步骤SI的ー种详细实现过程为: SI I，移动网关UE在自组织网络区域内广播Beacon包，通过Beacon包唤醒ー跳范围内的节点； S12，被唤醒的节点上报自身的ID给移动网关UE ; S13，移动网关UE通过蜂窝端链路将节点的ID上传给基站BS。3.根据权利要求1所述的基于异构网络融合环境下的资源调度方法，其特征在于，所述步骤S2的ー种详细实现过程为: S21，基站BS记录上报的节点ID，产生ー个逻辑...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳玉玲，胡宏林，袁芝，杨旸，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：