[发明专利]一种基于网络拓扑变化的TDMA时隙资源重分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域的一种基于网络拓扑变化的TDMA时隙资源重分配的方法，新的方法相对于固化的TDMA时隙分配方式，具有合理利用TDMA时隙资源、降低数据业务的堵塞概率等特点，能有效解决通信系统数据业务的实时传输需求。

背景技术

路由交换设备与无线通信设备、有线传输设备组成的通信系统，支持数据、话音等业务传输。在通信系统中，路由交换设备可以通过有线链路、无线链路互联，组成纯无线链路拓扑、有线无线混合链路拓扑。在无线通信设备组网中经常采用TDMA信道接入协议，TDMA信道接入协议具有分组无冲突、最大分组时延有限等优点。

当网络中部分有线链路未开设或者故障时，只能通过无线链路中继从有线链路进来的数据，原有的无线通信设备固化的TDMA时隙固定分配方式不能满足通信系统的业务传输需求。由于无线通信设备的带宽总容量是有限的，在特殊的拓扑情况下不管采用哪种中继时隙分配方案，都不能有效的保证所有通信节点能无堵塞的传递数据包。因此，需要寻找一种基于网络拓扑变化的TDMA时隙资源重分配方法来解决上述问题。

发明内容

本发明涉及一种基于网络拓扑变化的TDMA时隙资源重分配方法，分为启动时间选取，路由信息收集，时隙需求计算，中继时隙分配，中继时隙分发等五个方面的内容。

本发明是网络拓扑稳定情况下，启动TDMA时隙优化功能，利用路由交换设备收集网络的路由信息，并通过TDMA时隙优化算法计算出中继节点及其时隙需求，下发给无线通信设备进行TDMA时隙资源重分配，并将优化后的中继时隙比例下发给各节点无线通信设备。

本发明的有益技术效果是：满足通信系统各种拓扑变化后，数据业务的实时传输需求，降低数据业务的堵塞概率。

附图说明

图1 TDMA中继时隙优化拓扑示例图；

图2 中继节点时隙需求计算流程图；

图3时隙优化下发通信格式。

具体实施方式

1.启动时间选取

启动时间选取指启动TDMA数据中继时隙资源重新分配的开始时间，需要网络管理员来确定网络拓扑是否是需求的，当网络拓扑是需求的拓扑并且网络收敛后，启动TDMA中继时隙优化。

2.路由信息呈现

路由信息的呈现方式决定了后面中继节点的计算方法。因此，路由信息的呈现方式要便于中继节点的计算和时隙需求量的计算。TDMA中继时隙优化拓扑示例如图1所示。呈现的路由信息主要包括源节点、目的节点、下一跳中继节点、下一跳链路信息和是否经过无线信道。

由某一通信节点(例如节点D)的路由交换设备向网内的所有通信节点发起路由信息收集请求，其他的通信节点响应路由信息请求，发送本通信节点的路由信息。通信节点D收集到网内的所有通信节点的路由信息，如表1所示。

表1全网路由信息表

3.时隙需求计算

不同配置模式下各节点的时隙需求量不同。路由交换设备进行无线中继节点选取，并完成网络中所有节点的中继时隙需求的总量统计，中继节点时隙需求计算流程图如图2所示。

无线中继节点时隙需求计算步骤如下:

(1)遍历收集的全网路由呈现表，判断目的网段是否经过无线链路，如果目的网段经过无线链路，则跳转到下一跳网关节点路由表，否则继续遍历全网路由呈现表；

(2)在下一跳网关节点路由表中，查找相同目的网段的路由；如果找到相同目的网段的路由，则判断下一跳链路是否为无线链路，否则继续遍历下一跳网关节点路由表；

(3)如果下一跳链路为无线链路，则此节点为无线中继节点，进行中继节点时隙需求计算，包括单播时隙、广播时隙和组播时隙，其中，组播时隙和广播时隙只计算一次，否则，继续跳转到下一跳网关节点路由表；

(4)如果找到无线中继节点，需要继续跳转到下一跳网关节点路由表，因为两个通信节点之间可能存在多个无线中继节点。

4.中继时隙分配

路由交换设备将计算的时隙需求结果通过“时隙优化下发”传递给本地无线通信设备，由本地无线通信设备根据可用总时隙和每个节点的需求时隙比例综合进行分配。

路由交换设备时隙优化下发的通信格式如图3所示，网内节点数占用1个节点，每个节点号占用1个字节，每个节点时隙分配量占用2个字节，此格式用于路由交换设备和无线通信设备双向互传。

无线通信设备计算完成以后，将计算结果通过“时隙优化上报”回传给路由交换设备。

5.中继时隙分发

路由交换设备收到无线通信设备计算出的时隙分配后，通过组播方式发送到各个节点的路由交换设备，路由交换设备再传递给本地的无线通信设备。采用组播方式发送优化后的中继时隙需求，可以有效的节省宝贵的无线信道资源。