[发明专利]无线MESH网络中支持服务质量的数据调度装置和方法有效

专利信息
申请号: 201010148702.6 申请日: 2010-04-14
公开(公告)号: CN101820645A 公开(公告)日: 2010-09-01
发明(设计)人: 张晶;周俊;胡金龙;丁亚南;杨发森;石晶林 申请(专利权)人: 中国科学院计算技术研究所
主分类号: H04W28/08 分类号: H04W28/08;H04W28/10;H04W28/20;H04W28/24
代理公司: 北京泛华伟业知识产权代理有限公司 11280 代理人: 王勇
地址: 100190 北*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 无线 mesh 网络 支持 服务质量 数据 调度 装置 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及无线通信技术领域,更具体地,本发明涉及一种无线网状 网(MESH)中支持服务质量的数据调度装置和方法。

背景技术

IEEE 802.16无线城域网(Wireless MAN)能够在城域范围内提供高速 无线接入的宽带网络,其中定义两种模式:点到多点(PMP)模式和网状 网(MESH)模式。在MESH模式下,支持服务质量的数据调度器基于连 接对业务进行服务,将每条业务映射到一种业务类型上,调度器针对不同 的业务类型采用不同的调度策略。每条业务连接都与一组服务质量参数关 联,业务连接的服务质量参数将在整条路径的相邻节点之间通过三次握手 过程进行传递,实现整条路径端到端的服务质量保证。其中调度业务类型 分为三类:UGS业务(Unsolicited Grant Service,UGS)、实时业务(real-time  Service,rtS)、非实时业务(Non-real-time Service,nrtS),调度服务优先 级从UGS、rtS、nrtS依次降低。UGS数据业务用于固定比特率的实时数据 流,诸如IP电话。rtS数据业务用于非恒定比特率的实时数据流,诸如MPEG 视频。nrtS数据业务用于非恒定比特率的非实时数据流,诸如FTP文件传 输。IEEE802.16协议中没有对MESH模式下业务的服务质量参数和数据调 度措施进行规定,所以需要提供一种支持服务质量的数据调度的机制。

发明内容

为克服现有数据调度方法带宽利用率差并且调度机制不完善的缺陷,本 发明提出一种无线网状网(MESH)中支持服务质量的数据调度装置和方法。

根据本发明的一个方面,提出了一种用于无线网状网(MESH)中支持服 务质量的数据调度装置,包括位于目标节点的一级调度器和位于源节点的二 级调度器,所述一级调度器包括业务分类管理器,调度队列选择器I,传输方 式选择器,带宽分配器I和用户带宽统计器,所述二级调度器包括调度队列 选择器II,带宽分配器II和数据映射器;

其中,所述一级调度器中,所述业务分类管理器用于收到源节点发送的 MSH-DSCH_REQ时根据业务类型将请求进行排队;所述调度队列选择器I 从业务队列中选择要调度的请求队列;所述带宽分配器I根据业务特性以及 业务的服务质量参数来虚拟分配带宽;所述传输方式选择器根据当前信道状 况来提供连接对应的调制编码方式;所述用户带宽统计器将分配给同一用户 的不连续带宽合并为连续带宽,并将一级调度结果生成MSH-DSCH_GRANT 消息发送给源节点;

其中,所述二级调度器中,所述调度队列选择器II根据目标节点发送的 MSH-DSCH_GRANT消息中分配的带宽区域和大小,从业务队列中选择优先 调度的业务;所述带宽分配器II根据不同连接所对应的服务质量参数来计算 本帧的最大/最小发送量,区分业务等级逐帧对业务进行调度;所述数据映射 器将调度出的数据发送到物理层,传输给目标节点。

其中,所述源节点和所述目标节点通过MSH-DSCH消息的三次握手过程 建立连接。

根据本发明的另一方面,提出了一种用于无线网状网(MESH)中支持服 务质量的数据调度方法,包括:

步骤10)、目标节点根据源节点发送的MSH-DSCH_REQ,利用业务分 类管理器将不同业务请求根据带宽请求截止时间排列;

步骤20)、目标节点的调度队列选择器I有区别的从业务队列中选择调 度的数据;

步骤30)、目标节点的带宽分配器I根据业务特性以及业务的服务质量 参数来虚拟分配带宽;

步骤40)、目标节点的传输方式选择器根据连接的信道质量状况,为用 户确定调制编码方式:

步骤50)、目标节点的用户带宽统计器将分配给同一用户的不连续带宽 合并为连续带宽,并将一级调度结果生成MSH-DSCH_GRANT消息发送给源 节点;

步骤60)、源节点的调度队列选择器II根据目标节点发送的 MSH-DSCH-GRANT消息中的分配带宽区域和大小,从业务队列中选择优先调度 的业务;

步骤70)、源节点的带宽分配器II根据不同连接所对应的服务质量参数 来计算本帧的最大/最小发送量,区分业务等级逐帧对业务进行调度,数据映 射器将调度出的数据发送到物理层,传输给目标节点。

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