[发明专利]一种基于受限优先的逐轮递增式时隙分配方法

说明书

本发明公开了一种基于受限优先的逐轮递增式时隙分配方法，采用逐轮递增循环控制算法为路径分配时隙资源，在每轮次时隙分配时，执行如下步骤：步骤一、通过优先链路选择算法选出可用时隙数量最少的链路集，确定待分配时隙的链路；步骤二、通过优先时隙选择算法为待分配时隙的链路，在可用时隙集中查找干扰程度最小的时隙；步骤三、通过时隙分配算法为待分配时隙的链路分配步骤二得到的干扰程度最小的时隙，并对一跳、两跳邻居链路的可用时隙集进行更新。本发明克服了现有的时隙分配方法难以同时满足计算量小和获取路径最大带宽这两方面需求，为TDMA网络路径传输能力评估和QoS路径选择提供理论依据。

技术领域

本发明涉及一种基于受限优先的逐轮递增式时隙分配方法。

背景技术

时分多址接入(Time Division Multiple Aceess,TDMA)是移动自组织网络(Mobile Ad Hoc Networks,MANET)中常用的信道接入协议，通过动态的时隙分配和无冲突的空间复用，可有效提高信道资源的利用率和网络整体性能。基于TDMA的MANET网络(以下简称“TDMA网络”)的路径最大带宽是进行路径传输能力评估的重要指标，也是进行QoS路由选择的判决依据，但TDMA网络的路径带宽计算属于典型的NP(Non-DeterminationPolynomial)完全问题，路径带宽大小由时隙分配方法决定，现有的路径带宽计算及时隙分配方法主要有以下三类：

一是使用构成该路径各条链路的最小带宽作为路径最大带宽，这显然是不正确的。

二是采用基于前向/后向算法(Forwarding/Backward Algorithm,FA/BA)的启发式分配方法，从源/目的节点开始逐跳计算局部最优解，直至到达目的/源节点后为止，该方法与AODV路由协议的寻址机制非常匹配，计算效率高，但由于求解的是本地最大带宽，无法得到全局最优解,即获取不了路径最大带宽。

三是从全局的角度进行时隙分配(Slot Assignment by Global Overview,SAGO)，优先为可用时隙资源少的链路分配时隙；优先分配对其它链路干扰小的时隙；当存在多条时隙资源最少的链路时，从中找出对其它链路干扰小的时隙，优先为该时隙所对应的链路分配时隙。与基于局部最优的启发式时隙分配方法相比，SAGO时隙分配方法更有利于获取全局最优的时隙分配方案；但SAGO主要用于判断路径是否满足给定带宽需求，而不是求解路径最大带宽，若定义“为1条链路分配1个时隙的计算量等于1”，则SAGO时隙分配方法获取路径最大带宽的计算量略大于其中N为构成路径的链路数，r_max为路径最大带宽。当r_max较大时，SAGO时隙分配方法的计算量远大于启发式分配方法的计算量N·r_max。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种基于受限优先的逐轮递增式时隙分配方法，旨在解决现有TDMA网络路径带宽计算与时隙分配方法难以同时解决计算量和全局最优解的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于受限优先的逐轮递增式时隙分配方法，采用逐轮递增循环控制算法为路径分配时隙资源，在每轮次时隙分配时，执行如下步骤：

步骤一、通过优先链路选择算法选出可用时隙数量最少的链路集，确定待分配时隙的链路；

步骤二、通过优先时隙选择算法为待分配时隙的链路，在可用时隙集中查找干扰程度最小的时隙；

步骤三、通过时隙分配算法为待分配时隙的链路分配步骤二得到的干扰程度最小的时隙，并对一跳、两跳邻居链路的可用时隙集进行更新。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

本发明提出的逐轮递增循环分配、受限链路优先分配和低干扰时隙优先分配相结合的联合分配方法，克服了现有的时隙分配方法难以同时满足计算量小和获取路径最大带宽这两方面需求，为TDMA网络路径传输能力评估和QoS路径选择提供理论依据。