[發明專利]支持多跳資源預留的IEEE802.16Mesh網絡資源預留方法

有效

• 申請號: 201010136379.0
• 申請日: 2010-03-30
• 公開（公告）號: CN101808371A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 李云;陳亮;張欣;劉期烈
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04W28/20
• 分類號: H04W28/20;H04W28/26;H04W40/04
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

技術領域

本發明涉及通信領域，具體涉及基于IEEE802.16的無線Mesh網絡的媒質 訪問控制層技術。

背景技術

目前，通用的兩種無線Mesh網絡分別基于IEEE802.11技術和IEEE802.16 技術，前者已有示范網絡，而后者還處于研究開發階段。已有的基于 IEEE802.16的Mesh(網狀網絡)網絡中，無線Mesh網絡的媒質訪問控制層 (以下簡稱“MAC層”)MAC層調度機制可分為集中式調度和分布式調度。 集中式調度是指由基站統一調度信道資源的分配；分布式調度是指用戶站與 用戶站之間可單獨地組成自己的Mesh網絡直接進行通信，并且它們的控制信 號由各節點間調用分布式調度算法或請求/發送機制來協調，不需要中心控制 基站的鏈接。分布式調度又可分為協同分布式調度和非協同分布式調度。其 中，協同分布式調度是指在控制子幀中使用無碰撞方式來調度傳輸數據包； 而非協同分布式調度是指部分的基于競爭的方式來傳輸調度數據包。二者的 主要區別在于，協同情況下調度是完全無碰撞的，而非協同方式可能發生碰 撞。

我們以圖1所示的多跳網絡拓撲結構為例對IEEE802.16Mesh通過三次握 手機制采用傳統的逐跳預留的分組轉發機制，分配網絡資源的方法進行具體 描述。圖1所示為Mesh??網絡中一條端到端的路徑 P＝{n₀→n₁→n₂→…→n_i-1→n_i→n_i+1…→n_m-1→n_m}當源節點n₀有分組需要發送 到目的節點n_m時，IEEE802.16Mesh通過三次握手機制，逐跳轉發，每一跳(設 節點n_i-1將分組轉發給節點n_i)的轉發過程如圖2所示，具體過程如下：

首先，節點n_i-1發送MSH-DSCH.Req消息給節點n_i；其中，MSH-DSCH.Req 消息中包含鏈路標識(Link?ID)、發送數據大小(Demand?Level)和發送數據持續 幀個數(Demand?Persistence)等消息；其次，當節點n_i收到上一跳節點即n_i-1發 送的MSH-DSCH.Req消息后，讀取其發送數據大小，發送數據持續幀個數以 及上一跳節點即n_i-1的可用發送時隙，根據本節點的可用接收時隙選擇合適的 minislot分配給上一跳節點即n_i-1用以發送數據，而后，更新可用發送時隙表 和可用接收時隙表，發送MSH-DSCH.Grant消息給上一跳節點即n_i-1；再次， 節點n_i-1在收到節點n_i發送的MSH-DSCH.Grant消息后，確認不會發生沖突 時回復Regrant消息給節點n_i；至此，三握手過程結束；最后，節點n_i-1在與 下一跳節點即n_i完成了完整的三次握手后，節點n_i-1便轉發分組給下一跳節點 即n_i。

同樣當節點n_i轉發到n_i+1時也需要上述過程。由上述過程知，這種傳統的 逐跳預留的分組轉發機制，分組每進行一跳轉發，都首先需要三次握手預留 資源，再發送數據分組，因此三次握手的信令開銷大，端到端時延較長。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對現有IEEE802.16三次握手機制存在 三次握手的信令開銷大，端到端時延較長的缺陷，提出有效的資源調度和新 的三次握手機制。

本發明解決上述技術問題的技術方案是，提出了一種基于IEEE802.16的 Mesh網絡的協同分布式調度資源預留方法。Mesh網絡路徑上的各節點在接 收到上游節點的數據時隙請求消息后，在回復授權消息的同時向下游節點發 送請求消息，為本業務預留數據時隙。