[发明专利]在多跳自组织网络中基于无线令牌环的资源预约方法

摘要

本发明公开了一种多跳自组织网中基于无线令牌环的资源预约方法，主要解决现有令牌环技术在多跳网络中节点端到端时延高和无法满足节点对高优先级业务服务质量需求的问题，其方案为：将网络时隙资源划分为超帧，每个超帧划分为四段子帧，在每段子帧中运行各自的令牌环；网络中的新节点确定在网络中的位置并加入相应的令牌环；新节点在加入过程中若发生冲突，执行CSMA退避；令牌环中的节点建立时隙优化模型，求解该模型得出各段子帧的时隙数目；持有令牌的节点根据业务优先级选择下一个令牌获得者，得到令牌的节点即可发送数据分组。本发明降低了节点的端到端时延，保证具有高优先级业务的节点优先调度，可用于在多跳自组织网络中进行数据传输。

主权项

1.一种在多跳自组织网中基于无线令牌环的资源预约方法，其特征在于，包括如下：(1)划分多跳网络中的区域和时隙；(1a)在多跳网络中，先将网络划分为不同的6个区域，分别为AB、BCD、DE、A、C、E，区域中的节点在各自区域形成不同的令牌环，对应为令牌环R_ab、R_bcd、R_de、R_a、R_c和R_e；(1b)将时隙资源划分为一个超帧T_f，然后将超帧T_f划分为T₁、T₂、T₃和T₄四段子帧，在每段子帧内运行各自令牌环，当令牌环中的节点持有令牌时，节点可以发送数据分组，并设节点持有令牌的时间为T_s；(2)新节点开机后，确定其在网络中所处的位置；(3)持有令牌的节点在T_s时间内发送完数据分组后，便进入邀请状态，发送“邀请帧”邀请新节点加入网络；(4)新节点收到“邀请帧”后，以竞争的方式发送“入网帧”申请加入令牌环，令牌环中其他节点收到新节点的“入网帧”后，将新节点加入到对应的令牌环中，如果新节点在加入过程中发生冲突，则执行非坚持载波侦听型多址协议CSMA退避过程，否则，新节点成功加入令牌环，令牌环中的节点执行时隙数目优化算法更新各个子帧的时隙数目；(5)持有令牌的节点在邀请状态结束后，根据业务优先级在本轮令牌环未获得过令牌的节点中选择一个节点作为下一个时隙的令牌获得者，并广播指定的节点编号，令牌环中的其他节点收到广播包后，将广播包中的节点编号与本节点编号进行比较：若两者编号相同，则该节点作为下一个令牌持有节点，执行(6),否则，继续监听网络；(6)指定令牌获得者在下一个时隙内发送分组，如果指定的令牌获得者并没有发送分组，即节点出现故障或者由于移动脱离令牌环，则执行(7)，否则，返回(3)；(7)前一个持有令牌的节点广播退网的节点编号，并重新选取下一时隙的令牌获得者，令牌环中的节点执行时隙数目优化算法更新各个子帧的时隙数目,返回(6)。