[发明专利]一种无线自组网多跳广播调度方法及装置

说明书

本发明公开了一种无线自组网多跳广播调度方法及装置，涉及无线通信中的业务控制与调度技术领域，其方法包括节点分布式监测自身广播业务流情况，获取自身广播资源需求，并汇报给网络调度节点；调度节点通过获取的广播资源需求和维护的网络拓扑结构，计算源节点和各中继节点的资源需求并完成资源分配，将计算结果调度给全网；各接收节点设置自身接收广播的路由上一跳节点；广播业务源节点发送；广播业务信宿节点接收及转发。本发明既能为广播业务实现全网广播，又能有效提高资源的利用率，还能避免重复接收，提供良好的网络服务质量。

技术领域

本发明涉及无线通信中的业务控制与调度技术领域，具体涉及一种无线自组网多跳广播调度方法及装置。

背景技术

无线自组网是一种分布式的无线分组自治网络，无固定基础设施，节点地位对等，可自由移动，具有组网灵活、多跳中继、抗毁自愈等特点，在应急部署、公共服务、军事通信等场景应用越来越广泛。

在无线通信系统中，广播是指一个节点的发送其他节点均能接收，即一发多收。广播技术广泛适应于调度、指挥、控制等应用场景，一方面他能有效满足一个信源节点、多个信宿节点的业务开展需求，另一方面他利用一个信源发送、多个信宿同时接收的特点，有效提高无线资源利用率，降低了对无线系统的资源需求。

在典型点对多点无线通信系统中，网络架构是基站作为固定或临时架设基础设施，完成对终端的覆盖，系统依赖于基站进行资源调度，终端设备间的通信均是由基站完成中继转发。在这类点对多点架构无线通信系统中，无线广播实现简单，一方面广播业务均由基站发起，另一方面通信跳数只有一跳，即基站只需负责将广播业务调度至其覆盖范围内，无需考虑多跳和中继。

在无线自组网通信系统中，网络拓扑呈现网状结构，各个节点既是终端节点同时也充当中继节点，直达链路可直接通信。同时无线自组网节点间又受距离、干扰、多径等影响导致链路质量等级存在差异，包括干扰频率、可用调制方式、宽带OFDM调制可用子载波等不同，对无线自组网广播业务调度带来挑战。

对于无线自组网的广播调度主要需解决以下几方面问题：一是，实现全网广播，因为自组网的网状特点，源节点的广播业务只能保证其一跳范围内节点接收到，难以实现全网接收到；二是，广播路由的选择，选择合适的路由中继节点，既保证对广播业务的转发和全网接收，又降低对网络资源的消耗；三是，链路通信质量等级的调度，调度发送节点(含源节点和转发节点)采用什么样的频率、调制方式、子载波映射等，既需要保证一跳范围内的各接收节点均按照相应的链路质量等级可靠接收，又要保证用尽可能高的调制等级和子载波数量等，提高资源利用率；四是，无线资源的合理分配，无线自组网无线资源主要指时隙资源，资源分配既要保证源节点能获取到足够时隙来传输广播业务，又要保证中继节点获取足够时隙来转发中继业务，以免中继节点转发业务溢出而导致丢包；五是，各节点对需避免对相同数据的重复接收，因为自组网网状网和多跳中继转发的特点，对于相同的分包，节点可能接收到来自多个发送节点的发送或转发，接收节点需避免重复接收相同数据，或接收后需识别和丢弃。

目前无线自组网系统中，实现广播的典型技术一是借鉴点对多点系统的广播方法，仅源节点发送，无中继转发，此方法只能保证一跳广播，不能实现全网广播。也有将广播业务转发为单播业务，实现源节点到网络中各其他节点逐一发送，以此实现全网广播，但此方法对网络开销巨大，资源利用率低。

发明内容

因此，本发明实施例要解决的技术问题在于如何实现全网广播，提高资源的利用率。

为此，本发明实施例的一种无线自组网多跳广播调度方法，包括以下步骤：

节点分布式监测自身广播业务流情况，获取自身广播资源需求，并汇报给网络调度节点；

调度节点通过获取的广播资源需求和维护的网络拓扑结构，计算源节点和各中继节点的资源需求并完成资源分配，将计算结果调度给全网；

各接收节点设置自身接收广播的路由上一跳节点；