[發明專利]一種在無線MESH網絡中基于沖突避免的調度方法有效

申請號：	201010171308.4	申請日：	2010-05-07
公開（公告）號：	CN101848032A	公開（公告）日：	2010-09-29
發明（設計）人：	胡金龍;周俊;張晶;唐槐;石晶林	申請（專利權）人：	中國科學院計算技術研究所
主分類號：	H04B7/26	分類號：	H04B7/26;H04W72/10;H04W72/12;H04L12/56
代理公司：	北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280	代理人：	王勇
地址：	100190 北***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種無線 mesh 網絡基于沖突避免調度方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，更具體地說，本發明涉及無線網狀網(MESH)中基于沖突避免的調度方法。

背景技術

IEEE?802.16無線城域網(Wireless?MAN)能夠在城域范圍內提供高速無線接入，其中定義了兩種模式：點對多點(PMP)模式和MESH模式。在MESH模式下，用戶站(ss)之間可構成小規模的1～2跳的多點到多點的無線連接，沒有明確的獨立上下行鏈路子幀。每個站能夠與網絡中的其它站建立直接的通信鏈路。由于MESH覆蓋范圍大，覆蓋區路徑損失小，因此MESH在多跳環境下用戶吞吐量較PMP大。

在MESH網絡中，幀結構采用時分復用(TDD)模式，為了實現分布式節點之間的協同傳輸，在時域上每一幀包括控制子幀(Control?Subframe)和數據子幀(Data?Subframe)，其中，控制子幀主要用于網絡控制和調度控制，控制子幀分別傳輸網絡控制子幀和調度控制子幀。網絡控制子幀用來創建和維持不同系統間的協調工作，發送網絡接入(MSH-ENTRY)消息和網絡配置(MSH-NCFG)消息。MSH-ENERY消息為新節點接入網絡提供同步和初始化的方式。MSH-NCFG消息提供不同系統節點間的基本通信，如節點的能量、天線、物理邏輯信道信息以及調度參數等。調度控制子幀用來協調不同系統間的數據傳輸調度，發送網絡分布式調度消息(MSH-DSCH)。MSH-DSCH消息用于實現兩跳范圍內分布式節點之間帶寬資源預留以及協同傳輸，減少節點之間數據的傳輸沖突，同時調度控制子幀還描述數據子幀的分配情況。IEEE802.16e協議中對這三種消息給出了初步調度方法，但是該技術方案只預測控制消息發送時機的區間，另外在預測出的時機區間中出現沖突或者出現節點信息未知(例如新節點入網)的情況時，無法解決沖突。

發明內容

為克服現有無線MESH網絡中不能完全解決網絡沖突的缺陷，本發明提出無線MESH網絡中基于沖突避免的調度方法。

根據本發明的一個方面，提出了一種MESH網絡中基于沖突避免來調度MSH-DSCH消息的方法，包括：

步驟S1)、根據網絡的幀結構確定調度控制子幀的預留時隙，根據MSH_DSCH消息中包含的業務類型和對應數量計算MSH-DSCH消息的優先級；

步驟S2)、節點收集沖突域范圍內兩跳鄰居節點的下一次傳輸時機編號，在該節點保存的二進制位圖上將該發送時刻更新為不可用資源，其中，二進制位圖中不可用資源指控制消息不可用的發送時機；

步驟S3)、統計所有兩跳范圍內鄰居節點個數，確定本節點的發送時機與兩跳范圍內鄰居節點的下一次發送時機是否發生沖突；

步驟S4)、如果發生沖突，在該節點的傳輸時機前將候選競爭節點集合按照優先級排列，根據二進制位圖形成空余時隙集合，對候選競爭節點集合和空余時隙集合進行映射；

步驟S5)、對于信息未知的節點或者在步驟S4)中映射不成功的節點，選擇在預留時隙發送或者競爭同一個預留時隙；在該節點的傳輸時機中，發送包含本節點下一次發送時機的控制消息。

其中，步驟S4)還包括：

確定本節點的發送時機與兩跳范圍內鄰居節點的下一次發送時機未發生沖突后，節點在其傳輸時機中預測下一次競爭成功的傳輸時機的編號。

其中，步驟S4)進一步包括：

步驟S41)、對于任意節點k，設置靜默時間＝H_k+H_p+1，其中，靜默時間是指本次發送結束之后發送下一次消息之間的等待時間，H_k為靜默的幀數，H_p為靜默的傳輸時機數；