[發明專利]基于線性預測的TDMA動態時隙分配的節點及其方法有效

申請號：	202010185166.0	申請日：	2020-03-17
公開（公告）號：	CN111405667B	公開（公告）日：	2022-05-03
發明（設計）人：	徐川;曾日輝;龔亮明;趙國鋒;邢媛	申請（專利權）人：	重慶郵電大學
主分類號：	H04W72/04	分類號：	H04W72/04;H04L1/16
代理公司：	重慶輝騰律師事務所 50215	代理人：	王海軍
地址：	400065 重***	國省代碼：	重慶;50
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摘要：
搜索關鍵詞：	基于線性預測 tdma 動態分配節點及其方法
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【說明書】：

本發明提出一種基于線性預測的TDMA動態時隙分配方法，屬于無線Wi?Fi通信技術領域，包括將時間劃分為周期性的超幀；設備節點在反饋幀向接入節點發送第一消息；接入節點基于所述第一消息，進行線性回歸預測；接入節點將預測的時隙分配信息經由信標幀發送至設備節點。本發明提高了旨在解決現有工業物聯網中Wi?Fi技術時隙分配方法無法適應業務多樣性的問題，能夠提高網絡的整體性能。

技術領域

本發明屬于無線Wi-Fi通信技術領域，具體涉及一種基于線性預測的TDMA 動態時隙分配的節點及其方法。

背景技術

近年來，隨著工業技術的革新，工業物聯網的應用范圍越來越廣。傳統工業物聯網無線協議主要是采用IEEE 802.15.4協議，但現在，Wi-Fi技術逐漸成為工業物聯網的主流技術。憑借速率高、價格低、開發方便等優勢，Wi-Fi在工業物聯網界得到迅速普及，許多工業設備廠商都推出了針對IEEE 802.11協議族的工業無線以太網產品。

為了滿足工業物聯網中通信的實時性要求，現有技術通過將IEEE 802.11協議由原有的載波監聽多路訪問(Carrier Sense Multiple Access，CSMA)改造為時分多址接入(Time Division Multiple Access，TDMA)方式。目前基于TDMA 協議工業無線技術主要采用相對固定時隙分配方法，每個設備節點需要人工配置或者重新連接才能更新分配的時隙資源數目，適用于單一類型的傳統傳感設備。隨著越來越多的音視頻設備作為媒體控制應用不斷地部署到工廠中，為數據業務帶來了多樣化特性的同時，也造成傳輸業務在時延和帶寬上的需求具有多樣性。現有的時隙分配算法不能根據業務的變化而調整分配方案，無法滿足已經多樣化的工業物聯網數據業務，因此，工業界亟需一種針對工業環境中傳輸業務多樣性的實時動態時隙分配方法。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種適用于工業物聯網業務多樣性的時隙分配方法，尤其涉及一種基于線性預測的TDMA動態時隙分配的節點及其方法。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

基于線性預測的TDMA動態時隙分配方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將時間劃分為周期性的超幀，其中，所述超幀至少包括信標幀、反饋幀和數據傳輸幀；

S2、設備節點在反饋幀向接入節點發送第一消息，其中，所述第一消息包括設備節點當前數據隊列長度消息和/或更新標志消息；

S3、接入節點基于所述第一消息，進行線性回歸預測；

S4、接入節點將預測的時隙分配信息經由信標幀發送至設備節點。

可選地，所述信標幀包括在保留字段的添加部分，其中，所述添加部分至少攜帶調度字段，用以攜帶預測的時隙分配信息。

可選地，所述接入節點基于所述第一消息進行線性回歸預測之前，還包括根據第一消息中的更新標志消息進行參數更新。

可選地，所述接入節點基于所述第一消息，進行線性回歸預測還包括，使用第一參數ω和第二參數b，通過公式f(T_n)＝ωT_n+b，n∈(1,2,…,K)計算K 個設備節點中的設備節點n在隊列長度為T_n時的預測時隙分配數f(T_n)。

本公開中的方法利用線性預測算法，有效地解決了時隙分配的難題，圓滿地解決了現有工業物聯網中業務多樣性帶來的資源分配技術問題。