[发明专利]基于多级帧结构的宽带自组网时隙资源动态分配方法

说明书

本发明属于通信领域的自组网技术领域，公开了一种基于多级帧结构的宽带自组网时隙资源动态分配方法，包括：A1、构建以主节点为中心的TDMA星型网络；A2、主节点构建三级帧结构，并向子节点发送广播信息；A3、子节点接收广播信息后，子节点进入静默接收状态，直到子节点有业务等待发送；A4、子节点向主节点发送时隙请求帧；A5、主节点接收子节点发送的时隙请求帧，利用在线时隙分配机制，为子节点的新请求分配时隙；A6、主节点在下一个超帧中广播时隙分配方案；A7、子节点接收并解析时隙分配方案。本发明方法具有全网资源利用率高、在线运算复杂度低的特点，特别适用于对QoS要求高的宽带自组网应用。

技术领域

本发明属于移动通信的宽带自组网技术领域，具体涉及一种基于多级帧结构的宽带自组网时隙资源动态分配方法。

背景技术

充足的时隙资源是保证时分复用网络各类业务有效传输的基本要求。随着视频、图像等多媒体业务在所有无线业务中比重日渐提升，多个终端竞争共享有限的资源成为常态。缺乏有效的资源调度手段，网络将逐步走向拥堵，在有限资源下确保服务质量(QoS)成为宽带网络中的一大挑战。

当前3G、4G等移动通信网络中的资源调度方法得到了充分的验证，可以在较短时间内完成大量时隙、信道等资源的调度工作。然而基于基站的模式存在其难以克服的瓶颈，对基站的处理能力要求较高，该类资源调度算法无法直接应用到宽带自组网系统中。传统基于预置方案的时隙分配方式，通过离线的网络规划，在主节点内置多种分配预案，由主节点根据不同场景进行切换。该时隙分配方式可以在一定程度上克服静态资源分配带来的资源浪费，当同样存在较大的缺陷，即该分配方式无在线判断机制，无法及时响应瞬息万变的网络需求。

发明内容

本发明的技术解决问题：针对现有技术的不足，提供基于多级帧结构的宽带自组网时隙资源动态分配方法，以较低的复杂度实现网络整体资源利用率的大幅提升。具体技术方案如下：

一种基于多级帧结构的宽带自组网时隙资源动态分配方法，包括以下步骤：

A1、网络节点开机，构建以主节点为中心的TDMA星型网络，主节点将所有业务时隙标记为未分配状态，并初始化时隙分配表；

A2、主节点构建三级帧结构，所述三级帧结构分别为时隙、时帧和超帧；主节点向子节点发送广播信息；

A3、子节点接收广播信息后，若子节点无业务等待发送，则子节点进入静默接收状态，直到子节点有业务等待发送，则执行步骤A4；

A4、子节点在网络控制时帧上行时隙内向主节点发送时隙请求帧；

A5、主节点在网络控制时帧上行时隙内接收子节点发送的时隙请求帧，根据现有时隙分配表内未分配使用的时隙和QoS约束条件，利用在线时隙分配机制，为子节点的新请求分配时隙，生成时隙分配方案；

A6、主节点在下一个超帧的网络控制时帧下行广播时隙中广播时隙分配方案；

A7、子节点接收并解析时隙分配方案，如有该子节点时隙分配信息，则子节点在所分配的时隙上进行业务通信，子节点在完成所有业务发送后，在网络控制时帧上行时隙内向主节点发送时隙释放帧，并跳转至步骤A3，如无子节点时隙分配信息，则跳转至步骤A4；

主节点在接收到子节点发送的时隙释放帧后回收子节点占用的时隙，用于满足下一次时隙请求。

进一步地，所述步骤A2中时隙、时帧和超帧之间的关系为：1个时隙时长为3毫秒，每32个时隙组成1个时帧，每8个时帧组成1个超帧。