[发明专利]基于TDMA的MAC层队列调度方法

说明书

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及基于TDMA的MAC层队列调度方法,从节点在每个时隙的起始时刻读取自身的时隙表中本时隙号对应的身份标识，若通过身份标识确定该时隙属于本节点，则根据本节点的时隙类型传输对应缓存队列中的数据，所述对应缓存队列中的数据由输入数据按数据帧类型分别存入该数据帧类型对应的缓存队列；本发明在网络的整体吞吐量与数据调度公平之间达到较优的平衡。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种基于TDMA的MAC层队列调度方法。

背景技术

随着无线通信技术的不断发展，无线网络依靠其移动性和灵活性等优点得到了广泛的关注与应用研究，所传输业务由传统的单一数据业务逐渐向速率高、实时性强的多媒体业务变化。TDMA时分多址可以满足无线网络灵活组网，多业务传输的要求，并能在网络负载重、节点密度大的场景中保持较高的网络吞吐量，为提升网络的QoS保障能力奠定了基础。

在通信业务由传统的短消息业务向语音视频等多媒体业务转化的趋势下，如何有效的提供无线网络的QoS保障逐渐成为无线网络中的重要关键技术，队列调度在无线网络信息传输控制在起着重要作用，是QoS控制的关键技术，也是改善网络拥塞状况，提高链路利用率和网络吞吐量的核心手段。队列调度算法确定了传输信息分组接受服务的顺序，使其所在的通信传输节点设备能够有策略的控制数据发送的优先级顺序，每条链路的平均时延和带宽满足相关的服务质量要求。

如何充分利用网络吞吐能力，降低语音视频等业务的接入时延是无线网络中的关键问题，因此基于TDMA的MAC队列调度方法一直是研究的热点。

针对无线网络中的队列调度问题，研究者们展开了大量的工作。目前提出的切换方法有：

1.基于优先级的调度算法，根据不同的信息帧分类方法指定不同数据业务的优先级高低，根据优先级的高低顺序进行出队操作，这种方法可以保证高优先级业务的实验性能；

2.基于轮询的队列调度方法，对不同的缓存队列采用循环调度策略，调度机会相等，保证了公平性。

然而，现有的队列调度方法主要存在以下问题：

1.基于优先级的调度方法虽然可以保证高优先级业务的实时性，但是会导致低优先级业务较长时间没有得到调度的“饿死”现象，整体公平性表现不好；

2.基于轮询的调度方法虽然保证了公平性，但是无法满足数据业务减小时延的要求，导致网络性能下降。

发明内容

为改善现有的队列调度方法的通信时延高和调度公平性问题，本发明提出一种基于TDMA的MAC层队列调度方法。

本发明基于TDMA的MAC层队列调度方法，从节点在每个时隙的起始时刻读取自身的时隙表中本时隙号对应的身份标识，若通过身份标识确定该时隙属于本节点，则根据本节点的时隙类型传输对应缓存队列中的数据，所述对应缓存队列中的数据由输入数据按数据帧类型分别存入该数据帧类型对应的缓存队列。

优选地，从节点设有四个数据缓存队列，分别用于存储不同类型的数据帧，视频类队列用于存储视频类数据帧、音频类队列用于存储音频类数据帧、控制类队列用于存储控制类数据帧、一般数据业务类队列用于存储一般数据业务类数据帧。

优选地，如果数据帧属于控制类或一般数据业务类，则先进行帧聚合，再存入相应类型的队列，并更新队列的队列长度信息。

优选地，所述帧聚合包括依次计算待入队的数据帧长度与队列中数据帧长度之和是否小于或等于最优聚合帧长度，如果不存在这样的数据帧，则将待入队的数据帧存入相应类型的队列尾部；如果存在这样的数据帧，则再检测待入队的数据帧的目的地址是否与队列中的数据帧的目的地址相同，如果相同，则在该队列中进行同目的地址聚合。

优选地，所述同目的地址聚合包括将数据帧存入该队列中目的地址相同的数据后面。