[发明专利]无线MESH网络的资源调度方法

说明书

本发明公开了一种无线MESH网络的资源调度方法，主要解决现有技术中节点不能快速稳定占用时隙的问题。其技术方案为：1)对IEEE802.16Mesh网络MAC层的基本帧结构进行改动得到新的帧结构，并从新帧结构中的时隙编号得到所有节点的地址编号；2)入网节点随机为自己分配一个地址编号，并选择初始支撑节点入网获得自己的地址编号；3)入网节点在分配的地址编号的基础上对网络配置时隙和用户设备时隙进行调度，以避免与其他节点的冲突；4)入网节点根据自身的业务数据量对地址编号调度进行优化，以实现对无主用户设备时隙UE的占用。本发明能快速稳定的占用时隙，可用于无线MESH网络的数据传送。

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及一种资源调度方法，可用于无线MESH网络，保证大量的业务数据传送。

背景技术

Mesh拓扑网络是一种采用多点到多点拓扑结构的网络，IEEE802.16协议定义了Mesh拓扑网络的两种调度方式：集中式调度和分布式调度。

集中式调度因其过于依赖Mesh网络BS根节点，在基站出现故障后，整个网络就会陷入瘫痪的状态，所以使用较少。

分布式调度又可以分为协同分布式调度和非协同分布式调度。非协同分布式调度的调度消息只是用于在需要发送数据的节点之间建立请求和应答，不用与别的节点协商，一般用于对时间要求比较严格的快速调度中。而协同分布式调度的调度消息需要向邻近节点广播，且要与全网协商，获得发送时机，以保证与别的节点之间不会发送碰撞。该协同分布式调度虽然可以实现对发送时隙的动态预约，有效避免由于竞争产生的冲突。但是针对海平面通信环境，在节点的数量不会太多，通信信道相对稳定的情况下，MAC层主要的任务是传输大量的业务数据，需要快速稳定的占用时隙资源，假如使用IEEE802.16Mesh网络MAC层的协同分布式调度算法，帧结构中就需要有固定的调度控制子帧的时隙，调度控制子帧中广播的消息中就需要包括对调度控制消息的下一次传输时隙的调度信息和占用数据子帧时隙的调度信息，同时还有调度算法所带来的运算量的影响，整体来说，不能实现节点快速稳定的占用时隙资源，节点的管理消息和业务数据的传输得不到保障。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种无线MESH网络的资源调度方法，以实现节点快速稳定的占用时隙资源，保障节点的管理消息和业务数据的正常传输。

本发明的技术思路是，通过对基本的帧结构进行改进，使节点对时隙的占用直接基于节点分配得到的地址编号。其实现方案包括如下：

(1)对IEEE802.16Mesh帧结构进行优化：

对IEEE802.16标准的Mesh网络帧结构中时隙出现的频率和位置进行改动，并去掉控制子帧的调度子帧部分，使得改动后帧结构中的一个帧仅包括一个网络控制子帧Cn和M1个数据子帧D，其中，网络控制子帧Cn中含有一个网络接入时隙NENT和M2个网络配置时隙NCFG，数据子帧D中含有M2个用户设备时隙UE，其中1<M1，1<M2<255；

(2)入网节点按如下两种情况分别选择初始支撑节点获得地址编号Node ID：

对于网络中有预先设定的初始支撑节点情况，入网节点在开机后一直等待和搜索初始支撑节点发出的网络配置消息，向其发出入网请求并获得地址编号Node ID；

对于网络中没有预先设定的初始支撑节点情况，根据比较入网节点与邻节点地址编号的大小得到初始支撑节点，入网节点向其发出入网请求并获得地址编号Node ID；

(3)入网节点采用基于地址编号Node ID的调度：

(3a)对于网络接入时隙NENT，所有企图加入MESH网络的新节点在此时隙内发送消息，并通过竞争方式对该时隙进行占用；