[发明专利]一种适用于集中式TDMA网络的多优先级时隙分配方法

说明书

本发明公开了一种适用于集中式TDMA网络的多优先级时隙分配方法，属于集中式TDMA网络时隙调度技术领域。其将历元划分为用于传输控制信令的控制时隙和用于传输数据信令的数据时隙，充分利用集中式TDMA网络的管理优势，对多业务流区分若干个优先级，可以实现多业务流同时存在时对全网带宽资源的合理分配。应用本方法可以实现集中式TDMA网络时隙的合理分配，减小业务传输时延，优化多业务带宽资源调度。

技术领域

本发明涉及集中式TDMA网络时隙调度技术领域，特别是指一种适用于集中式TDMA网络的多优先级时隙分配方法。

背景技术

目前，需方对TDMA网络提出了更苛刻的要求，在网络总带宽受限条件下，需要智能化调节各个业务间的传输带宽，使得各业务间保持传输的公平性和紧急性。公平性是指多业务并发时，每个业务均应得到发送机会而不被其他业务完全堵塞；紧急性是指当发生某紧急业务或某业务突然流量增大时，理应得到带宽资源的倾斜。

西安电子科技大学王春侠比较了几种典型网络调度算法(参考文献“TDMA系统中的时隙分配策略研究”，王春侠，西安电子科技大学)，指出主流的轮询算法，可以一定程度上保证多业务的公平性，但并未过多考虑不同用户间信道的具体情况，会造成系统吞吐量降低。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种适用于集中式TDMA网络的多优先级时隙分配方法，其能够在保证各业务间传输公平性的基础上，满足其紧急性，使得带宽资源得到最优动态配比，提高系统吞吐量。

基于上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种适用于集中式TDMA网络的多优先级时隙分配方法，其将历元划分为用于传输控制信令的控制时隙和用于传输数据信令的数据时隙，所述控制时隙的个数为2N-2，所述数据时隙的个数为M，N为全网节点个数，数据时隙的个数至少满足一轮调度；本方法包括以下步骤：

(1)在业务发起端根据业务的紧急性将业务分为紧急业务和非紧急业务两类，并为业务划分优先级，紧急业务被划分为最高和次高两个优先级，非紧急业务被划分为多个优先级，紧急业务的优先级高于非紧急业务的优先级；

(2)簇头根据优先级为业务分配时隙；其中，簇头中存在三个队列，第一队列用于收集一个历元内全网中存在的最高优先级业务，第二队列用于收集一个历元内全网中存在的次高优先级业务，第三队列用于收集一个历元内全网中存在的非紧急业务并按优先级由高到低排列；

(3)执行时隙分配算法，具体如下：

(301)若三个队列均为空，则执行固定分配方式；即，将M个数据时隙按照在网节点顺序依次分配，以每个在网节点各分一个时隙为一轮，循环多轮直到将M个数据时隙分完，记录截止位置；下一历元若仍是执行固定分配方式，则在截止位置处开始分配，循环多轮直到将M个数据时隙分完；

(302)若第一队列不为空，则执行独占分配方式；即，根据路由算法寻找第一队列中业务流的最佳路径，并根据路径上节点占用情况形成第一分配队列，第一分配队列中的元素根据最佳路径中的业务顺序排列，以第一分配队列中各元素顺序各分一个时隙为一轮，循环多轮直到将M个数据时隙分完，并记录截止位置；下一历元若仍是执行独占分配方式，则在截止位置处开始分配一轮，再按照新的第一分配队列的元素顺序循环多轮直到将M个数据时隙分完；

(303)若第一队列为空而第二队列不为空，则执行紧急通道方式；即，根据路由算法寻找第二队列中业务流的最佳路径，并根据路径上节点占用情况形成第二分配队列，第二分配队列中的元素根据最佳路径中的业务顺序排列，为第二分配队列中各元素按顺序各分一个时隙；然后，若第三队列不为空，则将剩余数据时隙按照(304)中的动态分配方式进行分配；若第三队列为空，则将剩余数据时隙按照(301)中的固定分配方式进行分配；