分布式無線網絡中的鏈路的調度優先級的確定方法及裝置制造方法
【專利摘要】本申請公開了一種分布式無線網絡中的鏈路的調度優先級的確定方法及裝置,其中,該方法包括:建立本節點與其他移動節點之間的鏈路,獲取該本節點所在鏈路的鏈路標識符LID和信道狀態信息,獲取分布式無線網絡中其他鏈路的信道狀態信息;對獲取的所有鏈路的信道狀態信息進行排序,根據本節點所在鏈路的信道狀態信息的排序位置,為本節點所在鏈路調整LID;當將本節點所在鏈路的LID調整為新LID時,確定本節點所在鏈路的調度優先級為與新LID對應的優先級,其中,一個LID對應于一個優先級,不同LID對應的優先級不同,信道狀態越好的鏈路的LID對應的優先級越高;在當前業務時隙的連接調度階段中,根據新LID更新本節點所在鏈路的調度優先級。
【專利說明】分布式無線網絡中的鏈路的調度優先級的確定方法及裝置
【技術領域】
[0001]本申請涉及無線通信【技術領域】,特別涉及一種分布式無線網絡中的鏈路的調度優先級的確定方法及裝置。
【背景技術】
[0002]D2D (Device to Device,設備到設備)通信是一種在小范圍實現本地點對點通信的通信方式,它可以不經過基站轉接而直接進行數據交換和提供服務。在這種通信方式架構下,每個移動節點的地位都是對等的,因此這種通信方式能大大減輕基站的負載,并在一定程度上解決無線通信系統的頻譜資源匱乏的問題。這種通信方式能帶來的好處包括:減輕蜂窩網絡的負擔、減少移動終端的電池功耗、增加比特速率、提高網絡基礎設施故障的魯棒性等,并且還能支持新型的小范圍點對點數據服務。
[0003]分布式機會調度算法是一種應用于無線Ad Hoc (多跳網、無基礎設施網或自組織網)網絡的調度算法,它能夠充分考慮信道的差異,在考慮時延約束的條件下,充分利用多用戶分集和時間分集來提高系統的整體吞吐量性能。其中,文獻“FlashLinQ:ASynchronous Distributed Scheduler for Peer-to-Peer Ad Hoc Networks (一種應用于點到點Ad Hoc網絡的同步分布式調度器)”提出了一種基于OFDM (Orthogonal FrequencyDivis1n Multiplexing,正交頻分多路復用)的同步P2P (Peer to Peer,點到點)無線網絡的PHY (物理層)/MAC (Media Access Control,媒體接入控制)架構,并設計了一種信道感知的分布式機會調度算法(以下將該文獻提出的算法稱為FlashLinQ算法)。在多用戶網絡中,該方法以SINR (Signal to Interference and Noise Rat1,信號干擾噪聲比)為調度準則,通過為鏈路隨機分配優先級,來保證每一個時隙至少有一條鏈路能被成功調度;通過在不同時隙對鏈路重新分配優先級,來保證不同鏈路接入信道的公平性。與以SNR(Signalto Noise Rat1,信噪比)為調度準則且應用于異步系統的CSMA(Carrier Sense MultipleAccess,載波偵聽多路訪問)/CA (Collis1n Avoidance,沖突避免)協議相比,該算法在系統吞吐量性能上能得到較大提高。但是,該算法采用完全隨機的優先級分配策略來使用戶接入信道,因此不能使系統獲得較為滿意的吞吐量指標。
【發明內容】
[0004]本申請提供了一種分布式無線網絡中的鏈路的調度優先級的確定方法及裝置,以解決現有的分布式調度方法不能使系統獲得較為滿意的吞吐量指標的問題。
[0005]本申請的技術方案如下:
[0006]一方面,提供了一種分布式無線網絡中的鏈路的調度優先級的確定方法,所述分布式無線網絡中包括:至少兩個移動節點,所述方法應用于移動節點,所述方法包括:
[0007]建立本節點與其他移動節點之間的鏈路,獲取該本節點所在鏈路的鏈路標識符LID和信道狀態信息,獲取所述分布式無線網絡中其他鏈路的信道狀態信息;
[0008]對獲取的所有鏈路的信道狀態信息進行排序,根據所述本節點所在鏈路的信道狀態信息的排序位置,為所述本節點所在鏈路調整LID ;
[0009]當將所述本節點所在鏈路的LID調整為新LID時,確定所述本節點所在鏈路的調度優先級為與新LID對應的優先級,其中,一個LID對應于一個優先級,不同LID對應的優先級不同,信道狀態越好的鏈路的LID對應的優先級越高;
[0010]在當前業務時隙的連接調度階段中,根據所述新LID更新所述本節點所在鏈路的調度優先級。
[0011]另一方面,還提供了一種分布式無線網絡中的鏈路的調度優先級的確定裝置,所述分布式無線網絡中包括:至少兩個移動節點,所述裝置應用于移動節點,所述裝置包括:
[0012]建立模塊,用于建立本節點與其他移動節點之間的鏈路;
[0013]獲取模塊,用于獲取所述建立模塊建立的本節點所在鏈路的鏈路標識符LID和信道狀態信息;還用于獲取所述分布式無線網絡中其他鏈路的信道狀態信息;
[0014]排序模塊,用于對所述獲取模塊獲取的所有鏈路的信道狀態信息進行排序;
[0015]LID調整模塊,用于根據所述排序模塊得到的所述本節點所在鏈路的信道狀態信息的排序位置,為所述本節點所在鏈路調整LID ;
[0016]調度優先級確定模塊,用于當所述LID調整模塊將所述本節點所在鏈路的LID調整為新LID時,確定所述本節點所在鏈路的調度優先級為與新LID對應的優先級,其中,一個LID對應于一個優先級,不同LID對應的優先級不同,信道狀態越好的鏈路的LID對應的優先級越高;
[0017]調度優先級更新模塊,用于在當前業務時隙的連接調度階段中,根據所述新LID更新所述本節點所在鏈路的調度優先級。
[0018]通過本申請的技術方案,移動節點建立本節點與其他移動節點之間的鏈路,獲取該本節點所在鏈路的LID和信道狀態信息,以及獲取分布式無線網絡中其他鏈路的信道狀態信息,然后,對獲取的所有鏈路的信道狀態信息進行排序,根據本節點所在鏈路的信道狀態信息的排序位置,為本節點所在鏈路調整LID,由于在LID調整階段中,每一個LID配置了一個唯一的優先級,優先級的高低與LID的大小有關,且信道狀態越好的鏈路的LID對應的優先級越高,這樣,當將本節點所在鏈路的LID調整為新LID時,就可以確定出本節點所在鏈路的調度優先級為與新LID對應的優先級,此時,鏈路的調度優先級與該鏈路的信道狀態的好壞有關,之后,考慮到鏈路調度的公平性,在連接調度階段中,在當前業務時隙中,還需要根據鏈路的新LID更新本節點所在鏈路的調度優先級。通過上述技術方案,能夠充分利用信道狀態信息(即信道質量)對鏈路進行調度優先級排序,使得信道質量好的鏈路分布式地獲得較高的調度優先級,信道質量差的鏈路分布式地獲得較低的調度優先級,從而在根據上述技術方案確定出的鏈路的調度優先級,并且,使用優先級更新機制的設計,更新了鏈路的調度優先級,使用現有技術的基于SINR的優先級調度方法(即現有技術的FlashLinQ算法)來實現分布式調度時,就可以在保證鏈路接入信道的公平性的前提下,使信道質量好的鏈路優先得以調度,一定程度上提高了分布式無線通信網絡的頻譜利用率和系統吞吐量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本申請的實施例一的信道架構示意圖;
[0020]圖2是本申請的實施例一的控制資源塊的結構示意圖;
[0021]圖3是圖2的控制資源塊中的CtrRes的結構示意圖;
[0022]圖4是本申請的實施例一的控制時隙中Tx-CR和Rx-CR的結構示意圖;
[0023]圖5是本申請的實施例一的分布式無線網絡中的鏈路的調度優先級的確定方法的流程圖;
[0024]圖6是本申請的實施例二的幀結構示意圖;
[0025]圖7是本申請的實施例二的方案一(最大分配方案)的業務時隙的幀結構示意圖;
[0026]圖8是本申請的實施例二的方案二 (較優分配方案)的業務時隙的另一種幀結構示意圖;
[0027]圖9是本申請的實施例二的方案一(最大分配方案)的尋呼階段的示意圖;
[0028]圖10是圖9對應的幀結構示意圖;
[0029]圖11是本申請的實施例二的方案二 (較優分配方案)的尋呼階段的示意圖;
[0030]圖12是圖11對應的幀結構示意圖;
[0031]圖13是本申請的實施例二的全頻模式中局部優先級更新機制的具體操作步驟流程圖;
[0032]圖14是本申請的實施例二的全頻模式中局部優先級調整的一個實施例示意圖;
[0033]圖15是本申請的實施例二的頻分模式中局部優先級更新機制的具體操作步驟流程圖;
[0034]圖16是本申請的實施例二的頻分模式中局部優先級調整的一個實施例示意圖;
[0035]圖17是是本申請的實施例二的最大分配方法和較優分配方案這兩種調度資源分配方案的優先級調度機制的比較圖之一;
[0036]圖18是本申請的實施例二的最大分配方法和較優分配方案這兩種調度資源分配方案的優先級調度機制的比較圖之二;
[0037]圖19是本申請的實施例二的在稀疏網絡場景中,single-LID機制和Double-LID機制的性能比較示意圖之一;
[0038]圖20是本申請的實施例二的在稀疏網絡場景中,single-LID機制和Double-LID機制的性能比較示意圖之二;
[0039]圖21是本申請的實施例二的室內場景平面圖;
[0040]圖22是本申請的實施例三的在單跳網絡全頻模式下和FlashLinQ的吞吐量比較圖;
[0041]圖23是本申請的實施例三的在單跳網絡全頻模式下和FlashLinQ的鏈路數比較圖;
[0042]圖24是本申請的實施例三的在單跳網絡頻分模式下和FlashLinQ的吞吐量比較圖;
[0043]圖25是本申請的實施例三的在單跳網絡頻分模式下和FlashLinQ的鏈路數比較圖;
[0044]圖26是本申請的實施例三的在多跳網絡頻分模式和FlashLinQ的吞吐量比較圖;
[0045]圖27是本申請的實施例三的在多跳網絡頻分模式和FlashLinQ的調度鏈路數比較圖;
[0046]圖28是本申請的實施例三的在多跳網絡全頻模式下和FlashLinQ的吞吐量比較圖;
[0047]圖29是本申請的實施例三的在多跳網絡全頻模式下和FlashLinQ的鏈路數比較圖;
[0048]圖30是本申請的實施例四的分布式無線網絡中的鏈路的調度優先級的確定裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0049]為了解決現有的分布式調度方法不能使系統獲得較為滿意的吞吐量指標的問題,本申請的以下實施例中,提供了一種分布式無線網絡中的鏈路的調度優先級的確定方法,以及一種可以應用該方法的裝置。
[0050]實施例一
[0051]圖1是本申請的實施例一的方法應用的信道架構示意圖,本架構可應用于standalone (獨立的)/Ad Hoc模式的D2D網絡中。如圖1所示,信道中包括:控制時隙(也稱為控制信道)和業務信道兩部分,其中,控制時隙包括:同步階段、對等發現和尋呼階段,業務信道中可以包括多個業務時隙,每一個業務時隙包括:鏈路調度、速率調整、數據傳輸和 ACK (ACKnowledgement,確認應答)。
[0052]圖2是本申請的實施例一的控制資源塊的示意圖。在圖2中,縱軸代表頻率,橫軸代表時間,用每一個小方框代表一個CtrRes (傳輸資源單位),CtrRes的結構如圖3所示。利用OFDM技術,每一個移動節點的CtrRes可以對應一個子載波和多個OFDM符號;由于在不同信道中傳輸的信息量不同,因此,不同信道中的CtrRes中包含的OFDM Symbols (符號)的個數也可能有所不同。
[0053]一個控制資源塊可能包含多個CtrRes, —個CtrRes可能代表一個OFDMtone-symbols (時頻資源塊)的集合。移動節點利用CtrRes來傳輸控制信息,例如,一個控制資源塊可能包含N*M個CtrRes,其中,N為控制時隙包含的子載波數目,M為時間單位個數。一個時間單位可能包含多個OFDM Symbols (符號),例如,一個時間單位可能代表K個OFDM Symbols。
[0054]如圖4所示,通常在控制時隙中,控制資源塊是成對出現的,分別用Tx-CR(Tx-ControI Resource,發射控制資源)和 Rx-CR (Rx-Control Resource,接收控制資源)來表示,Tx-CR和Rx-CR中包含的CtrRes的個數相同,每條鏈路分別從Tx-CR和Rx-CR中各選擇一個CtrRes,這兩個CtrRes形成一對控制資源單位,分別映射到發射節點和接收節點,通常這兩個CtrRes在Tx-CR和Rx-CR中的位置是相同的。每對控制資源單位都對應一個LID (Link Identifier,鏈路標識符),來標識使用該資源的鏈路。鏈路可以隨機地選擇一個LID,也可以利用某種一一映射的對應規則來選擇。系統中LID的個數與CtrRes的個數是相同的。
[0055]其中,LID也即CID (Connect1n Identifier,鏈路標識符),本實施例中的LID與CID是等同的。
[0056]在不同的幀中,同一條鏈路可能對應不同的LID。LID與CtrRes是一一映射的,例如,從左上角到右下角LID標號可以從O到N*M-1依次增大。
[0057]本實施例一中,為每一個LID分配一個唯一的PRI (Pr1rity,優先級),即LID與優先級之間是一一映射的關系。具體分配方式可以是=LID的大小與PRI的高低成反比,即,越小的LID對應于越高的優先級,例如,為方便起見,可以令PRI與LID序號相等,即最左上角的PRI=LID=O,最右下角的PRI=LID=N*M-1,并且規定優先級O最高,優先級N*M_1最低;或者,LID的大小與PRI的高低成正比,即,越大的LID對應于越高的優先級,例如,為方便起見,可以令PRI與LID序號相等,即最左上角的PRI=LID=O,最右下角的PRI=LID=N*M_1,并且規定優先級N*M-1最高,優先級O最低。因此,鏈路的LID確定后,該鏈路的優先級也就確定了,即該鏈路的優先級就是與該鏈路的LID對應的優先級。
[0058]控制時隙主要包括以下幾個部分:
[0059](I)同步階段:移動節點利用GPS (Global Posit1ning System,全球定位系統)或基站來完成全網的定時冋步;
[0060](2)對等發現階段:移動節點選擇空閑的控制資源塊來廣播本節點的ID信息,并偵聽其他的控制資源塊來發現其他移動節點的存在信息;即,移動節點之間通過發送本節點的ID等信息進行相互發現;
[0061](3)尋呼階段:有業務傳輸需求的移動節點在該階段完成尋呼并建立連接,為業務時隙的數據傳輸做準備。尋呼階段中可以包括=LID廣播、連接建立和LID調整三部分。
[0062]其中,尋呼階段主要包含如下三個部分:
[0063]I) LID 廣播
[0064]在LID廣播階段中,進行已有鏈路的維護和已占用LID的通告。已有LID的鏈路的發射節點在相對應的CtrRes上發送LID廣播幀,相應鏈路的接收節點偵聽LID廣播幀并獲得當前鏈路的信道條件。
[0065]有數據傳輸需求且未建立連接的移動節點全頻偵聽廣播信道,從而獲得LID的占用情況;由于CtrRes與LID是對應的,廣播信號可以只是模擬信號。
[0066]2)連接建立
[0067]在連接建立階段中,相互發現的移動節點之間可以發起業務傳輸請求(即尋呼請求),并建立連接(即鏈路)。具體的,有數據傳輸需求的節點根據在LID廣播信道中獲得的信息,隨機選擇一個空閑的LID,發起尋呼請求巾貞Page_Request,Page_Request中至少包含如下內容:尋呼節點ID、被呼節點ID、LID,還可以包含:傳輸業務的種類、服務質量(Qualityof Service, QoS)要求等其他與業務有關的信息。發出Page_Request的節點即為發射節點。
[0068]其他節點全頻偵聽尋呼信道,如果通過接收到的Page_Request確定本節點被呼口4,則通過發送尋呼響應巾貞Page_Response來告知尋呼節點,連接建立,同時,根據Page_Request的接收功率確定鏈路的信道狀態信息,此時,該其他節點即為接收節點;否則,更新LID的占用情況,同時進入省電模式。
[0069]收到Page_ReSp0nSe的發射節點根據接收功率確定鏈路的信道狀態信息,Page_Response中至少包含如下內容:響應節點ID、尋呼節點ID,還可以包含傳輸業務的種類、月艮務質量要求等其他業務有關的信息。
[0070]3) LID 復用
[0071]在連接建立階段,有業務傳輸但沒有搶到空閑LID的移動節點,在該階段利用LID復用算法復用已有的LID,作為本節點所在鏈路的LID。
[0072]4) LID 調整
[0073]在LID調整階段中,鏈路的發射節點(或接收節點)在該鏈路的LID對應的CtrRes上,發送攜帶有該鏈路的LID和信道狀態信息的LID-信道狀態信息幀,該LID-信道狀態信息幀中至少包含以下內容:該鏈路的LID、信道狀態信息;然后,全頻接收LID調整幀,當在新LID對應的控制資源CtrRes上,接收到攜帶的LID與本節點所在鏈路的LID相同的LID調整幀時,將本節點所在鏈路的LID調整為新LID ;在新LID對應的CtrRes上發送LID調整確認幀,其中,該LID調整確認幀中攜帶有新LID。
[0074]該鏈路的接收節點(或發射節點)全頻偵聽LID-信道狀態信息幀,解調偵聽到的所有LID-信道狀態信息幀,并將該幀中攜帶的LID與信道狀態信息的對應關系記錄到LID-信道狀態信息表中。然后,接收節點(或發射節點)執行實施例一中的步驟S104,當將該鏈路的LID調整為新LID時,在新LID對應的CtrRes上發送LID調整幀,LID調整幀中至少包括該鏈路的原有LID ;然后,在新LID對應的CtrRes上接收到LID調整確認幀后,將該鏈路的LID調整為新LID。
[0075]業務時隙主要包括以下幾個部分:
[0076]I)連接(或鏈路)調度
[0077]在連接調度階段中,鏈路的發射節點和接收節點將執行連接調度操作,來判斷鏈路在當前時隙是否滿足數據傳輸條件。不同鏈路的發射節點和接收節點將在相互正交的資源塊上發送控制信息以便執行連接調度操作。在執行連接調度時,鏈路基于SINR (Signalto Interference and Noise Rat1,信號干擾噪聲比)準則來判斷能否接入信道,具體的,鏈路計算高優先級鏈路的累計干擾,在保證不影響高優先級鏈路調度的基礎上,判斷本鏈路的SINR是否滿足門限值要求,如果滿足,則鏈路可在當前時隙接入信道,否則,在當前時隙保持靜默。
[0078]2)速率調整
[0079]在速率調整階段中,所有可接入信道的鏈路測量信道并計算精確的SINR,并根據該SINR,選擇合適的調制編碼方式。
[0080]3)數據傳輸
[0081 ] 在數據傳輸階段中,鏈路傳輸數據業務。根據業務傳輸時是否占用全頻段,可分為全頻模式和頻分模式這兩種模式。在全頻模式中,所有通信鏈路共享相同的頻譜資源;頻分模式中,為不同鏈路分配不同的頻譜資源。
[0082]全頻模式下,在連接調度階段中鏈路要計算所有高優先級鏈路的累計干擾,并判斷是否可以接入信道;在數據傳輸階段,所有可接入信道的鏈路占用整個頻帶傳輸數據;鏈路數目較少時,由于鏈路占用整個頻帶傳輸數據,系統可以取得較高的吞吐量;鏈路數目較多時,鏈路可以通過周期性的更新優先級,以時分的方式接入信道。
[0083]當網絡中鏈路的長度相差較大時,長短鏈路共存的概率大大降低,使得空間復用度大大減小;為了提高長短鏈路的共存概率,增加鏈路的空間復用度,可采用頻分模式,將長短鏈路相分離;通過為長鏈路分配專用頻帶來提高信道較差鏈路接入信道的概率;在頻分模式下,信道質量差別較大的鏈路競爭不同的信道,在連接調度階段,鏈路只需要計算與其競爭同一頻帶的高優先級鏈路的累計干擾;與全頻模式相比,增加了每條鏈路接入信道的概率;通過設置合理的頻分比例,可以在獲得較大系統吞吐量的同時,使鏈路獲得較小的平均調度時延。
[0084]3) ACK
[0085]在ACK階段中,鏈路的接收節點利用正交的資源塊來根據接收的來自發射節點的數據信息進行回復。
[0086]本申請實施例一的分布式無線網絡中的鏈路的調度優先級的確定方法可以由任意一個移動節點來執行,該移動節點可以是發射節點,也可以是接收節點,本申請對此不做限定。如圖5所示,該方法包括以下步驟:
[0087]步驟S102,建立本節點與其他移動節點之間的鏈路,獲取該本節點所在鏈路的LID (Link Identifier,鏈路標識符)和信道狀態信息,獲取分布式無線網絡中其他鏈路的信道狀態信息;
[0088]在實際實施過程中,在尋呼階段,移動節點需要全頻接收攜帶有鏈路的LID和信道狀態信息的LID-信道狀態信息幀,并記錄到LID-信道狀態信息表中,該表用于記錄本節點監聽范圍內的鏈路的LID和信道狀態信息。接收到本節點所在鏈路的LID和信道狀態信息,以及其他鏈路的LID和信道狀態信息之后,會記錄到LID-信道狀態信息表中。
[0089]步驟S104,對獲取的所有鏈路的信道狀態信息進行排序,根據本節點所在鏈路的信道狀態信息的排序位置,為本節點所在鏈路調整LID ;
[0090]在步驟S104中,將本節點所在鏈路的LID調整為新LID的方法包括:在新LID對應的CtrRes (Control Resource,控制資源)上發送LID調整幀,其中,該LID調整幀中攜帶有本節點所在鏈路的調整前的原有LID ;在新LID對應的CtrRes上接收到LID調整確認幀后,將本節點所在鏈路的LID調整為新LID,其中,該LID調整確認幀中攜帶有新LID ;若沒有在新LID對應的CtrRes上接收到LID調整確認幀,則仍然使用原有LID。
[0091]步驟S106,當在步驟S104中將本節點所在鏈路的LID調整為新LID時,確定本節點所在鏈路的調度優先級為與新LID對應的優先級,其中,一個LID對應于一個優先級,不同LID對應的優先級不同,信道狀態越好的鏈路的LID對應的優先級越高;
[0092]通過步驟S104,在步驟S106中即可確定出本節點所在鏈路在當前時隙的調度優先級了。
[0093]步驟S108,在當前業務時隙的連接調度階段中,根據所述新LID更新本節點所在鏈路的調度優先級。
[0094]在步驟S108之后,在進行鏈路調度時,就可以根據步驟S108中更新的本節點所在鏈路的調度優先級,使用現有技術的基于SINR的優先級調度方法來實現分布式調度。現有技術的基于SINR的優先級調度方法的主要思想是:各鏈路的發送節點能夠對所有其他鏈路的接收端的SINR值進行估計,并分布式地完成鏈路調度,低優先級的鏈路接入信道的原則如下:低優先級鏈路的接收節點的SINR大于接收門限,其中干擾信號為所有高優先級鏈路發送端對當前鏈路接收端造成的干擾;當前低優先級鏈路的發送節點對每個高優先級鏈路的接收節點造成干擾得到的SINR大于接收門限。
[0095]現有技術的基于SINR的優先級調度方法可以參見文獻“FlashLinQ:ASynchronous Distributed Scheduler for Peer-to-Peer Ad Hoc Networks (一種應用于點到點Ad Hoc (多跳網、無基礎設施網或自組織網)網絡的同步分布式調度器)”,這里不再贅述。
[0096]具體的,包括以下幾部分的內容:
[0097]1、連接調度階段的資源分配
[0098]在連接調度資源的分配上,可以有如下兩種分配方式:
[0099]方式一:最大分配方式,即為分布式無線網絡中的全部LID均分配連接調度資源。不考慮網絡中鏈路的數目,為每一個LID都預留連接調度資源。假設網絡提供的LID總數為LID_Number,將分配LID_Number對控制資源單位,如此可以保證獲得有效LID的所有鏈路都能在當前業務時隙執行連接調度操作,即鏈路的發射節點和接收節點分別在所對應的控制資源單位上發送控制信息,判斷當前鏈路是否滿足傳輸需求;在這種方案下,鏈路在每個業務時隙都可以執行連接調度操作,并爭取接入信道的機會,操作方便。
[0100]當多條鏈路相互干擾時,優先級較高的鏈路將獲得優先傳輸機會,從而可取得較高的系統吞吐量。
[0101]方式二:較優分配方案,即為分布式無線網絡中預定比例的LID分配連接調度資源,其中,所述預定比例的LID對應的優先級高于其余LID對應的優先級。考慮到實際網絡中可能出現的極端情況,需要分配充足的LID用來保證盡可能多的鏈路能建立連接。由于網絡中能夠容納的鏈路數是有限的,當網絡中的鏈路數較多時,優先級越低的鏈路,被調度的可能性也越小,因此,在連接調度階段,可以不為所有的LID都預留資源,而只分配一部分資源,即只為那些優先級較高的鏈路分配資源,使得高優先級的鏈路可以在其對應的資源塊上來執行調度操作;對于那些優先級較低的鏈路,不為其分配資源,讓它們在當前業務時隙保持靜默,達到節省功率的目的,從而延長節點的待機時間。
[0102]利用優先級調整策略(即上述步驟S104),鏈路輪流執行連接調度操作,一方面可以節省信道資源,達到減小協議開銷的目的;另一方面,節省的這一部分信道資源可以用于數據傳輸,從而增加系統的吞吐量。
[0103]在具體實施上,鏈路利用自身LID的大小來判斷當前鏈路是否執行連接調度操作,假設網絡提供的LID總數為LID_Number,越小的LID對應于越高的優先級,只分配50%的連接調度資源,即只有LID小于LID_Number/2的鏈路才能獲得調度資源塊,LID大于LID_Number/2的鏈路在當前時隙保持靜默;在每個業務時隙的連接調度階段,鏈路首先利用優先級調整機制來更新LID,然后檢查當前LID,如果LID小于LID_Number/2,則選擇LID對應的資源塊執行連接調度流程;如果LID大于LID_Number/2,則在當前時隙不參與連接調度,進入省電模式。
[0104]根據設計的LID調整策略(即上述步驟S104),可知鏈路的調整后LID將會較均勻地分布在所有的LID中,這樣在每個連接調度階段,大約有50%的鏈路會獲取到連接調度資源,與先前的為每個LID對應一個調度資源塊相比,可以在每個連接調度階段,節省50%的信道資源,并將這50%的資源用于業務傳輸。
[0105]2、全頻模式中的優先級更新方法的具體操作流程
[0106]由于在一幀內,LID調整信道(或階段)的個數遠小于業務信道的個數,可能會導致在多個業務時隙中,信道狀態較差的鏈路長期得不到調度,從而造成鏈路調度的不公平。為了保證鏈路的調度公平性,本實施例提出了一種分布式的優先級更新機制:在LID調整階段中,通過廣播本節點所在鏈路的信道狀態信息,鏈路進行優先級的全局更新(即步驟S104);然后,在每個業務時隙的連接調度階段中,利用與鏈路的信道狀態有關的調整后LID對該鏈路的調度優先級進行局部更新,保證鏈路的接入公平性。
[0107]此時,在步驟S104中,當分布式無線網絡為多跳網絡時,步驟S104可以按照以下兩種方式中的任意一種進行:
[0108]在方式一中包括以下步驟:
[0109]步驟11:當越小的LID對應于越高的優先級時,按照由大到小的順序(即降序)對獲取的所有鏈路的信道狀態信息進行排序;
[0110]步驟12:按照以下公式(I)計算出備選集合的中心值Center:
mt 、
[0111]('enler = LU) Nifmhcr χ——(I )
N
[0112]其中,LID_Number表示D2D無線網絡中LID的總數,NI表示本節點所在鏈路的信道狀態信息的排序位置,N表示獲取的所有鏈路的信道狀態信息的個數;
[0113]步驟13:根據計算出的Center,確定出備選集合S為:
[0114]S= {i I i e [Center-LID_SelRange, Center+LID_SelRange]} (2)
[0115]其中,i為自然數,LID_SelRange為預設值。在實際實施過程中,可以規定LID_SelRange e [1,LID_Number/50],例如,LID_SelRange=2。LID_SelRange 的設置是為了減小由于移動節點偵聽的鏈路的信道狀態信息不全而可能造成的碰撞,即,兩個以上的鏈路在LID調整階段選擇到同一個LID。
[0116]步驟14:從備選集合S中選擇一個空閑的LID,計算選擇的LID與本節點所在鏈路的LID的差值,比較差值與LID_SelRange的大小;
[0117]若該備選集合S中不存在空閑的LID,則本節點所在鏈路的LID調整失敗,保持原有LID不變,即仍然使用原有LID。
[0118]步驟15:若差值大于或等于LID_SelRange,則將本節點所在鏈路的LID調整為新LID,新LID為選擇的LID ;
[0119]步驟16:若差值小于LID_SelRange,則確定本節點所在鏈路仍使用原有LID,確定本節點所在鏈路的調度優先級為與原有LID對應的優先級。即,無需對本節點所在鏈路的LID進行調整。
[0120]在方式二中包括以下步驟:
[0121]步驟21:當越大的LID對應于越高的優先級時,按照由小到大的順序(升序)對獲取的所有鏈路的信道狀態信息進行排序;
[0122]步驟22:按照上述公式(I)計算出備選集合的中心值Center ;
[0123]步驟23:根據計算出的Center,按照上述公式(2)確定出備選集合S ;
[0124]步驟24:從備選集合S中選擇一個空閑的LID,計算選擇的LID與本節點所在鏈路的LID的差值,比較差值與LID_SelRange的大小;
[0125]若該備選集合S中不存在空閑的LID,則本節點所在鏈路的LID調整失敗,保持原有LID不變,即仍然使用原有LID。
[0126]步驟25:若差值大于或等于LID_SelRange,則將本節點所在鏈路的LID調整為新LID,新LID為選擇的LID ;
[0127]步驟26:若差值小于LID_SelRange,則確定本節點所在鏈路仍使用原有LID,確定本節點所在鏈路的調度優先級為與原有LID對應的優先級。即,無需對本節點所在鏈路的LID進行調整。
[0128]通過上述兩種方式,從備選集合中選擇一個空閑的LID,增加了鏈路優先級調整的范圍,在多跳網絡中,可以很好地減小鏈路的LID調整沖突。
[0129]考慮到機會調度,利用上述步驟S104,在LID調整階段對鏈路的LID進行調整,從而實現了鏈路的調度優先級的調整,從而可以使得信道狀態(即信道質量)較高的鏈路獲得高優先級,從而充分利用了信道條件來增加空間復用以及提高系統的吞吐量。但是,由于發射功率和傳輸帶寬的限制,移動節點的監聽范圍有限,在LID調整階段中每個移動節點可能只能偵聽到部分鏈路的信道狀態信息,且由于節點在網絡中所處位置不同,每個節點獲取到的信道狀態信息可能是部分相同的,甚至是完全不同的;即使節點可以獲得全局信道狀態信息,考慮到反饋信息的開銷,相近的信道狀態信息值也可能會被量化到同一值;因此,節點在執行步驟S104時可能會出現問題,即多個鏈路可能被調整到同一個新LID上。為了解決該問題,減小碰撞(即調整沖突)的發生,本實施例在步驟S104,對鏈路進行分布式地模糊調整,即,采用備選集合和軟切換機制相結合的方法:
[0130](I)備選集合:在為鏈路調整LID,即調整調度優先級時,按照上述步驟11-13或者按照上述步驟21-23,確定出新LID的備選集合,在該備選集合中隨機選擇一個空閑的LID作為新LID,該策略可以減小調度優先級調整的沖突問題;
[0131](2)軟切換機制:在選擇了新LID后進行LID調整時,先保留原有LID,只有在LID調整成功后(即在新LID對應的CtrRes上收到LID調整確認幀后)再釋放原有LID,否則,仍然使用原有LID,該策略保證了鏈路不會因為LID調整失敗而使鏈路斷開。
[0132]采用以上方法,能夠有效解決由隱藏節點或量化比特數有限等問題而導致的優先級調整沖突問題,經過理論分析和仿真驗證,如果系統提供的LID資源足夠多,該策略使得信道狀態信息排序收斂速度快。
[0133]另外,在步驟S108中,根據所述新LID更新本節點所在鏈路的調度優先級的方法包括以下步驟:
[0134]步驟S201,按照預設的K個LID組的范圍,確定本節點所在鏈路的新LID所在的LID組,其中,K個LID組的范圍彼此連續、沒有交集、且K個LID組的并集的大小為分布式無線網絡中LID的總數,K ^ 2 ;
[0135]例如,LID總數為300,LID值為O?299,則優先級也是O?299,假設K=3,這3個LID組的預設范圍可以分別為H組[O, 100)、Μ組[100,150)、L組[150,300),則,假設本節點所在的新LID為200,則可以確定出新LID200所在的LID組為L組;或者,這3個LID組的預設范圍也可以分別為H組[0,100)、M組[100,200)、L組[200,300),同樣,也可以確定出新LID200所在的LID組為L組。
[0136]通過分組,可以使得信道條件差別較大的鏈路位于不同的組;各個LID組的大小可以相同,也可以不同,本申請對此不做限定。
[0137]步驟S202,確定新LID所在的LID組在當前業務時隙中對應的優先級集合,其中,K個優先級集合彼此連續、沒有交集、且K個優先級集合的并集的大小為分布式無線網絡中LID的總數;
[0138]在步驟S202中,確定新LID所在的LID組在當前業務時隙中對應的優先級集合的方法包括:判斷當前業務時隙在當前組間輪詢周期內所屬的時隙區間,其中,一個組間輪詢周期包括多個業務時隙,一個組間輪詢周期劃分為K個時隙區間,K個時隙區間彼此連續且沒有交集;在所屬的時隙區間中,確定新LID所在的LID組對應的優先級集合;其中,一個LID組對應于一個優先級集合,不同LID組對應的優先級集合不同,一個LID組的大小與該LID組對應的優先級集合的大小相同;在同一時隙區間的不同時隙內,同一個LID組對應的優先級集合相同;在不同時隙區間內,同一個LID組采用輪詢的方式對應于不同的優先級
口 O
[0139]例如,一個組間輪詢周期包括P個業務時隙,預先設置2個組間輪詢閾值Tl和T2,T1〈T2〈P,則一個組間輪詢周期劃分為3個時隙區間:[1,Τ1]、[Τ1+1,Τ2]、[Τ2+1, P];上述3個LID組:Η組、M組和L組對應的優先級集合的高低級別在這3個時隙區間中進行輪詢。例如,在時隙區間[1,Tl]中,H組對應于最高的優先級集合,L組對應于最低的優先級集合,M組對應于居中的優先級集合;從第Τ1+1個時隙開始,組間進行第一次輪詢,即在時隙區間[Tl+1, Τ2]中,H組對應于最低的優先級集合,M組對應于最高的優先級集合,L組對應于居中的優先級集合;從第Τ2+1個時隙開始,組間進行第二次輪詢,即在時隙區間[Τ2+1,Ρ]中,L組對應于最高的優先級集合,H組對應于居中的優先級集合,M組對應于最低的優先級集入口 ο
[0140]這樣,在假設O的優先級最高,數值越大優先級越低的情況下:
[0141]當H 組為[0,100)、Μ 組為[100,150)、L 組為[150, 300)時,則,在時隙區間[I, Tl]中,H組對應于最高的優先級集合[0,100),L組對應于最低的優先級集合[150,300),M組對應于居中的優先級集合[100,150);從第T1+1個時隙開始,組間進行第一次輪詢,即在時隙區間[T1+1,T2]中,H組對應于最低的優先級集合[200,300),M組對應于最高的優先級集合[0,50),L組對應于居中的優先級集合[50,200);從第Τ2+1個時隙開始,組間進行第二次輪詢,即在時隙區間[Τ2+1,Ρ]中,L組對應于最高的優先級集合[0,150),H組對應于居中的優先級集合[150,250),M組對應于最低的優先級集合[250,300)。
[0142]當H 組為[0,100)、Μ 組為[100,200)、L 組為[200, 300)時,則,在時隙區間[I, Tl]中,H組對應于最高的優先級集合[0,100),L組對應于最低的優先級集合[200,300),M組對應于居中的優先級集合[100,200);從第T1+1個時隙開始,組間進行第一次輪詢,即在時隙區間[T1+1,T2]中,H組對應于最低的優先級集合[200,300),M組對應于最高的優先級集合[0,100),L組對應于居中的優先級集合[100,200);從第Τ2+1個時隙開始,組間進行第二次輪詢,即在時隙區間[Τ2+1,Ρ]中,L組對應于最高的優先級集合[0,100),H組對應于居中的優先級集合[100,200),M組對應于最低的優先級集合[200,300)。
[0143]假設在步驟S201中確定出新LID200所在的LID組為L組后,在步驟S202中就可以確定出L組在當前業務時隙中對應的優先級集合了。
[0144]步驟S203,從確定的優先級集合中隨機選擇一個優先級,作為本節點所在鏈路的調度優先級,或者,僅在確定的優先級集合為最高優先級集合時,采用輪詢方式從確定的優先級集合中選擇當前輪詢到的一個優先級,作為本節點所在鏈路的調度優先級。
[0145]通過步驟S203,在每一個時隙中,執行組內優先級更新機制:
[0146](I)組內隨機:在每一個時隙,在當前所屬LID組的優先級集合內隨機更新優先級,例如可以使用一種隨機映射函數,該函數可以是節點ID和時間的函數,可以保證在不同時隙鏈路能獲得本組內的不同優先級,從而保證組內鏈路的公平性;
[0147](2)組內輪詢:在每一個時隙,僅獲得最高的優先級集合的LID組內的鏈路執行組內輪詢,其他組的鏈路優先級不變;經過多個業務時隙之后,由于每條鏈路均可獲得最高優先級,因此,每條鏈路均有接入信道的機會,從而一定程度上保證了鏈路調度的公平性,該方法具有最小時延限制。
[0148]為了充分利用信道狀態較好的鏈路來增加系統的吞吐量,可以為H組鏈路分配較多的高優先級時隙;當L組鏈路獲得高優先級時,能與之共存的鏈路較少,因此,為L組鏈路分配的高優先級時隙數要適當高于M組的時隙數。
[0149]上述優先級局部更新機制,對最大分配方式和較優分配方式這兩種連接調度資源分配方式都是適用的。在最大分配方式中,所有LID組內的鏈路都可以獲得調度資源,并執行調度操作;對于較優分配方式,每個時隙只有部分具有較高優先級的LID的鏈路才能獲得調度資源,其他鏈路保持靜默,通過優先級的更新,所有鏈路都有獲取調度資源的機會,從而保證鏈路調度的公平性。因此,這種基于信道狀態信息對鏈路進行分組,并進行組間輪詢和組內輪詢的優先級更新機制,在保證鏈路接入信道公平性的同時,提高了系統的整體吞吐量性能。
[0150]3、頻分模式中的優先級更新方法的具體操作流程
[0151]與全頻模式相比,在頻分模式下,同一個時隙可被調度的鏈路數增多;為了使盡可能多的鏈路參與調度,在連接調度階段使用最大分配方式使得盡可能多的鏈路執行連接調度操作。
[0152]此時,步驟S104的具體步驟可以參見上述2中的步驟11-步驟16,或者步驟21-步驟26,這里不再贅述。
[0153]在步驟S108中,根據新LID更新本節點所在鏈路的調度優先級的方法包括:
[0154]步驟S301,按照預設的K+1個LID組的范圍,確定本節點所在鏈路的新LID所在的LID組,其中,K+1個LID組的范圍彼此連續、沒有交集、且K+1個LID組的并集的大小為分布式無線網絡中LID的總數,K彡I ;執行步驟S302 ;
[0155]通過分組,可以使得信道條件差別較大的鏈路位于不同的組。
[0156]步驟S302,判斷新LID所在的LID組所屬的子信道,其中,分布式無線網絡的信道劃分為主信道和輔信道,子信道為主信道或輔信道,主信道的帶寬遠大于輔信道的帶寬,對應的優先級最低的一個LID組屬于輔信道,其余的K個LID組屬于主信道;若新LID所在的LID組所屬的子信道是主信道,則執行步驟S303,若新LID所在的LID組所屬的子信道是輔信道,則執行步驟S305 ;
[0157]將整個頻帶(或信道)分為兩個子信道:主信道和輔信道,其中,為了保證系統的吞吐量,主信道的帶寬Bandl遠大于輔信道帶寬Band2,例如Bandl:Band2=3:1 ;由于LID的數目是固定的,可根據LID進行分組,例如,可將所有LID平均分為四組,前三組LID對應的鏈路接入主信道,第四組(記為S組)LID對應的鏈路,即信道狀態最差的長鏈路接入輔信道。
[0158]步驟S303,新LID所在的LID組所屬的子信道是主信道,則確定新LID所在的LID組在當前業務時隙中對應的優先級集合,其中,K+1個優先級集合彼此連續、沒有交集、且K+1個優先級集合的并集的大小為分布式無線網絡中LID的總數;執行步驟S304 ;
[0159]在步驟S303中,確定新LID所在的LID組在當前業務時隙中對應的優先級集合的方法包括:判斷當前業務時隙在當前組間輪詢周期內所屬的時隙區間,其中,一個組間輪詢周期包括多個業務時隙,一個組間輪詢周期劃分為K個時隙區間,K個時隙區間彼此連續且沒有交集;在所屬的時隙區間中,確定新LID所在的LID組對應的優先級集合;其中,一個LID組對應于一個優先級集合,不同LID組對應的優先級集合不同,一個LID組的大小與該LID組對應的優先級集合的大小相同;在同一時隙區間的不同時隙內,同一個LID組對應的優先級集合相同;在不同時隙區間內,同一個LID組采用輪詢的方式對應于不同的優先級
口 O
[0160]步驟S304,從確定的優先級集合中隨機選擇一個優先級,作為本節點所在鏈路的調度優先級,或者,僅在確定的優先級集合為最高優先級集合時,采用輪詢方式從確定的優先級集合中選擇當前輪詢到的一個優先級,作為本節點所在鏈路的調度優先級;
[0161 ] 通過步驟S303-S304,主信道中的三個LID組按照上述2中全頻模式的方法來進行優先級的局部更新。具體舉例可以參見上述2中的內容,這里不再贅述。
[0162]步驟S305,新LID所在的LID組所屬的子信道是輔信道,則確定新LID所在的LID組對應的優先級集合;然后,執行步驟S306 ;
[0163]步驟S306,從確定的優先級集合中隨機選擇一個優先級,作為本節點所在鏈路的調度優先級,或者,采用輪詢方式從確定的優先級集合中選擇當前輪詢到的一個優先級,作為本節點所在鏈路的調度優先級。
[0164]通過上述步驟S305-S306,輔信道中的鏈路可以按照輪詢的方法在本組優先級范圍內更新優先級,也可以在本組的優先級范圍內利用隨機映射的方法更新優先級。
[0165]在執行連接調度操作時,主信道中的鏈路需要計算比其優先級高的其他鏈路對其造成的累計干擾之和;輔信道中的鏈路只需要計算輔信道中的高優先級鏈路的累計干擾。
[0166]利用上述方法,將長短鏈路進行分離,分別在不同的頻帶傳輸,增加了長短鏈路共存的概率,同時,這種頻率分集的方法也增加了鏈路的空間復用度,使得鏈路接入信道的概率大大提高。
[0167]4、全頻模式中采用Double (雙)-LID策略時優先級更新的具體操作流程
[0168]在全頻模式中,利用較優分配方式進行連接調度資源分配時,將只為對應于較高優先級的部分(例如為50%) LID的鏈路分配資源塊;根據LID調整策略,鏈路調整后的LID將均勻地分布在LID_Number個LID中,這樣,每個時隙最多有50%的鏈路可以獲得調度資源;鏈路通過利用優先級局部更新機制,來獲取連接調度資源,獲得調度機會;在鏈路數較多時,這種方法可以在不損失吞吐量的同時,減小節點的功率消耗。
[0169]當網絡中鏈路數較少時,優先級較低的鏈路仍然有較高的調度可能,但是由于不能獲得調度資源,從而失去了調度機會,會對系統吞吐量造成損失,因此,為了使較優分配方式能夠很好地適應鏈路少的場景,對步驟S104中的LID調整方法進行了改進,并提出了一種Double-LID策略來提高鏈路的調度機會。在該策略中,每條鏈路最多可以獲取兩個LID,稱為主LID和輔LID。
[0170]采用Double-LID策略時,在步驟S104中具體可以按照以下兩種方式中的任意一種來執行:
[0171]方式一:
[0172]在方式一中,包括以下步驟:
[0173]步驟31,當越小的LID對應于越高的優先級時,按照由大到小的順序對獲取的所有鏈路的信道狀態信息進行排序;
[0174]步驟32,按照以下公式(3)計算出備選集合的中心值Center:/VI
——χ X χ U!) Number, N < X χ LU) Number
]sf—5—.
[0175]Ccnier^i( I )
AT1-~ χ LU) Number.N > X x 1.1i) Number
[N --
[0176]其中,LID_Number表示所述分布式無線網絡中LID的總數,NI表示所述本節點所在鏈路的信道狀態信息的排序位置,N表示獲取的所有鏈路的信道狀態信息的個數,X表示所述預定比例,X < 100%。
[0177]步驟33,根據步驟32中計算出的Center,按照上述公式(2)確定出備選集合S ;
[0178]步驟34,從備選集合S中選擇一個空閑的LID,比較選擇的LID與XXLID_Number的大小;
[0179]步驟35,若選擇的LID小于XX LID_Number,則按照以下公式(4)計算本節點所在鏈路的輔LIDLIDs,否則,本節點所在鏈路只有一個LID,即所述選擇的LID ;
[0180]LIDs = LIDp+XX LID_Number+Δ (4)
[0181]其中,Λ表示預設的偏移量,Λ用來增加輔LID的選擇成功率,例如,Δ e [-2,2],LIDp表示主LID,主LID是所述選擇的LID。
[0182]步驟36,將本節點所在鏈路的LID調整為新LID,新LID是主LIDLIDp和輔LIDLIDS。
[0183]方式二:
[0184]在方式二中,包括以下步驟:
[0185]步驟41,當越大的LID對應于越高的優先級時,按照由小到大的順序對獲取的所有鏈路的信道狀態信息進行排序;
[0186]步驟42,按照以下公式(5)計算出備選集合的中心值Center:
況.χ (1-X) χ LU) Number, N > X x 1.!I) Number
[0187]Center = <I 5 )
————χ LU) Number, N < Λ'_ x IJD Number
N-.............
[0188]其中,LID_Number表示所述分布式無線網絡中LID的總數,NI表示所述本節點所在鏈路的信道狀態信息的排序位置,N表示獲取的所有鏈路的信道狀態信息的個數,X表示所述預定比例,X < 100%。
[0189]步驟43,根據步驟42中計算出的Center,按照上述公式(2)確定出備選集合S ;
[0190]步驟44,從備選集合S中選擇一個空閑的LID,比較選擇的LID與XXLID_Number的大小;
[0191]步驟45,若選擇的LID大于XXLID_Number時,按照以下公式(6)計算本節點所在鏈路的輔LIDLIDs,否則,本節點所在鏈路只有一個LID,即所述選擇的LID ;
[0192]LIDs = LIDp-X X LID_Number+A (6)
[0193]其中,Λ表示預設的偏移量,Λ用來增加輔LID的選擇成功率,例如,Δ e [-2,2],LIDp表示主LID,主LID是所述選擇的LID。
[0194]步驟46,將本節點所在鏈路的LID調整為新LID,新LID是主LIDLIDp和輔LIDLIDS。
[0195]通過上述方式一,當鏈路數目小于XXLID_Number,且越小的LID對應于越高的優先級時,所有的鏈路幾乎都能在前XX LID_Number個LID內完成LID調整,并能獲得調度資源,均可在當前時隙執行連接調度操作,增加了鏈路接入信道的機會。或者,通過上述方式二,當鏈路數目小于XXLID_Number,且越大的LID對應于越高的優先級時,所有的鏈路幾乎都能在最后XXLID_Number個LID內完成LID調整,并能獲得調度資源,均可在當前時隙執行連接調度操作,增加了鏈路接入信道的機會。
[0196]為了使協議也能適應鏈路密集的網絡,仍然需要執行上述2中的局部優先級更新機制,利用輪詢和隨機操作來保證鏈路的調度公平性。在鏈路較少的場景中,一旦利用輪詢改變不同LID組的優先級,還是會出現鏈路不能充分利用調度資源的情況,仍會對吞吐量造成損失,因此,本實施例提出了上述的Double-LID策略來提高系統的吞吐量。
[0197]這樣,在執行步驟S108之前,還需要首先判斷主LID是否分配了連接調度資源;若主LID分配了連接調度資源,則在步驟S108中根據主LID更新本節點所在鏈路的調度優先級;若主LID未分配連接調度資源,則在輔LID對應的連接調度資源未被占用的情況下,在步驟S108中根據輔LID更新本節點所在鏈路的調度優先級。
[0198]在連接調度階段,只為對應于較高優先級的LID的鏈路分配調度資源,這樣,當鏈路數目較少時,由于每條鏈路都能獲得兩個LID,且兩個LID分別屬于[0,XXLID_Number]和[XXLID_Number+l,LID_Number],因此,在進行優先級局部更新時,鏈路總是能夠使用CIDp或CIDs來獲得調度資源,并在對應的調度資源塊上執行調度操作。從而,在鏈路少的場景中,可充分利用調度資源,增加鏈路接入信道的機會,提高了系統的吞吐量。
[0199]5、頻率選擇性衰落處理
[0200]在頻分模式中,將信道分為主信道和輔信道兩個子信道,其中每個信道由若干個子載波構成。為了保證系統的吞吐量,令主信道的帶寬遠大于輔信道,此時,會涉及到子信道中子載波的分配問題。子載波的分配方案可有如下兩種:分布式子載波排列和相鄰子載波排列。分布式子載波排列的形式使子信道中的各個子載波彼此之間都間隔一定的頻率,從而實現頻率分集和干擾的平均化;連續子載波排列是指子信道中的各個子載波彼此連續,有利于實現多用戶分集,但是無法實現干擾平均。
[0201]由于各個子載波的衰落是不一樣的,若采用相鄰子載波排列的載波分配方式,遭遇到深衰落的子載波很可能分配到同一個子信道中去,而信道質量較好的子載波也會分到同一個子載波中,因此會產生某些子信道SINR很差,而某些子信道SINR很好的情況,這種信道分配方式產生的SINR與頻率選擇性衰落的趨勢相同,無法避免由于深衰落引起信道質量很差的現象,因此相鄰子載波排列無法很好的解決深衰落問題。
[0202]對于分布式子載波排列來說,由于其子載波的選擇是分布式的,雖然各個子載波的衰落是不一樣的,但是分布式子載波排列的方式,可以將遭遇到深衰落的子載波分散化,避免某信道由于深衰落引起信道質量很差的現象。因此這種載波分配方式可以較好的避免信道深衰落的產生。
[0203]在上述實施例一中,信道狀態信息可以是:鏈路的接收節點測得的該鏈路的SNR(Signal to Noise Rat1,信噪比)、鏈路的接收節點進行信道探測得到的信道增益、以及鏈路的接收節點測得的有用信號功率等,本申請對此不做限定。
[0204]實施例二
[0205]圖6是本申請的實施例二的幀結構示意圖。一幀的長度為ls,假設每一個OFDM符號的傳輸時間為1us,對等發現的長度為20ms,—巾貞中共有450個業務時隙,每個業務時隙的長度為2.08ms,尋呼階段的長度為12.96ms,其中LID廣播的長度為80us,連接建立包含兩對Tx-CR和Rx-CR,用于移動節點之間進行尋呼,完成鏈路的建立。
[0206]圖7和圖8分別是本申請的實施例的方案一(最大分配方案)和方案二 (較優分配方案)的業務時隙的示意圖。在如圖7所示,在采用方案一的連接調度階段中,每一個LID都有相對應的調度資源單位,每條鏈路都能獲取到調度資源,且最多獲取一個有效LID。假設網絡中LID的總數為224個,每個OFDM符號為10us,在頻域上包含56個子載波,則每個CtrRes包含四個OFDM符號。考慮到雙向傳輸,為每個LID分配三個調度資源單位:兩個Tx-CR和一個Rx-CR。所有鏈路執行一次連接調度所用的時間為120us,在連接調度階段,為保證調度結果的精確性,每條鏈路重復執行三次這樣的過程。
[0207]如圖8所示,在采用方案二的連接調度階段中,僅為前112個LID分配資源塊,從而每執行一次連接調度所用的時間可以減為原來的一半,即60us。那么,每個業務時隙可以節省ISOus的時間,用于數據傳輸。
[0208]圖9和圖10是本申請的實施例的方案一(最大分配方案)的尋呼階段的示意圖及對應的幀結構示意圖;圖11和12是本申請的實施例的方案二(較優分配方案)的尋呼階段的示意圖及對應的幀結構示意圖。如圖9和11所示,在方案一和方案二中,尋呼階段的長度分別為12.96ms和13.12ms,其中前三個階段即LID廣播,連接建立和LID復用的長度均相同。LID廣播的長度均為80us ;連接建立的長度均包含兩對Tx-CR和Rx_CR,共10.88ms,用于節點之間進行尋呼,完成鏈路的建立;LID復用的長度均為1ms。
[0209]尋呼階段的Tx-CR和Rx-CR的資源分配方式既可以是TDD模式,也可以是HFDD模式。若使用TDD模式,由于鏈路的收發兩端(即發射節點和接收節點)使用相同的子載波,假設信道是雙向對稱的,則鏈路的發射節點和接收節點可分別測得信道狀態信息;若使用HFDD模式,假設平坦衰落信道,信道也可認為是雙向對稱的,則鏈路的發射節點和接收節點可分別測得信道狀態信息。因此,在TDD模式和HFDD模式中,鏈路的發射節點和接收節點均可以測得該鏈路的信道狀態信息。在尋呼階段,通過信道狀態信息的交互,鏈路的收發節點均可獲得信道狀態信息。因此,在LID調整階段,在TDD模式和HFDD模式下,鏈路的發射節點和接收節點均可發起LID調整操作。
[0210]LID調整階段包含兩個Rx-CR和一個Tx-CR,用來完成LID的調整操作,兩個Rx-CR分別用Rx-CRl和Rx-CR2表示,其中,Rx-CRl和Rx_CR2中包含的資源個數不同。
[0211]方案一和方案二在LID調整階段略有不同。方案一中,每條鏈路最多可以獲得一個有效LID ;在方案二中,每條鏈路最多可獲得兩個有效LID,分別稱為主LID和輔LID,為了在LID調整階段中,使那些滿足條件的鏈路同時獲得主LID和輔LID,增加了一個偏移量Δ e [-2,2],從而增加輔LID的選擇成功概率。
[0212]在業務時隙的連接調度階段,根據優先級更新機制進行鏈路的優先級局部更新操作。
[0213]本實施例二中,以鏈路I的接收節點測得鏈路I的信道狀態信息,信道狀態信息為SNR為例,進行說明。
[0214]一、LID調整階段的具體操作流程
[0215]在最大分配方案中,LID調整階段的具體操作如下所述:
[0216]URx-CRl:鏈路I的接收節點在已有LID對應的CtrRes上發送LID-信道狀態信息幀。LID-信道狀態信息幀中至少包含以下內容:鏈路I的LID(假設為LID1)和測得的鏈路I的信道狀態信息。發射節點全頻偵聽LID-信道狀態信息幀,解調偵聽到的所有LID-信道狀態信息幀,并將其中的LID和信道狀態信息的對應關系記錄到LID-信道狀態信息表中。
[0217]2、Tx-CR:發射節點根據維護的LID-信道狀態信息表,計算鏈路I的備選集合,并判斷是否需要進行LID調整。
[0218]方案一:若需要調整,則計算備選集合的中心值并確定備選集合,從備選集合中選擇一個空閑的LID (假設為LID2),并在LID2對應的CtrRes上發送LID調整幀,LID調整幀中至少包括=LIDl ;否則,若不需要調整,則不發送LID調整幀。鏈路I的接收節點偵聽整個Rx-CR,若在LID2對應的CtrRes上偵聽到攜帶有LIDl的LID調整幀,則將鏈路I的LID調整為LID2 ;否則,仍然使用LIDl。
[0219]方案二:若需要調整,則計算備選集合的中心值并確定備選集合,從備選集合中選擇一個空閑的LID,若該LID小于112,則發射節點便知道鏈路I可以選擇兩個LIDjf LIDl作為主LID (標記為CIDp),同時產生一個隨機的偏移量Λ e [-2, 2],并按照下式來計算輔LID (標記為CIDs),即CIDs = CIDp+112+Λ。發射節點探測該CIDs對應的資源塊是否空閑,若空閑,則說明可以選擇。發射節點在主LIDjP CIDp對應的資源塊上發送LID調整幀,并通過包含偏移量Λ來告知所選擇的CIDs的位置。
[0220]鏈路I的接收節點偵聽整個Tx-CR,若在LID2對應的CtrRes上偵聽到攜帶有LIDl和一個偏移量Λ的LID調整巾貞,則接收節點將LID2作為鏈路I的主LID,標記為CIDP,并利用接收到的偏移量△,計算出CIDs對應的資源塊的位置,并探測該資源塊上是否有信號,若沒有信道則說明未被占用,即說明該CIDs可以選擇。
[0221]3、Rx-CR2:若鏈路I的LID發生改變,則該鏈路I的接收節點在LID2對應的CtrRes上發送LID調整確認幀。
[0222]方案一:該LID調整確認幀中可以僅包含一個模擬信號。鏈路I的發射節點全頻偵聽,若偵聽到LID調整確認幀,則說明LID調整成功,發射節點發射節點將鏈路I的LID調整為LID2,否則,說明LID調整失敗,發射節點仍然使用LIDl作為鏈路I的LID。
[0223]方案二:該LID調整確認幀中包含兩個模擬信號,分別用來指示主LID和輔LID是否能選擇成功。鏈路I的發射節點全頻偵聽,若偵聽到LID調整確認幀中的兩個確認信號,則說明兩個LID均選擇成功,發射節點將鏈路I的LID更新為該主LID和輔LID,否則,說明LID調整失敗,發射節點仍然使用原有LID。
[0224]在該實施例中,在尋呼階段進行LID調整操作,實際操作中,該步驟也可以在其他階段進行,如業務時隙。
[0225]二、全頻模式中局部優先級更新機制的具體操作流程
[0226]假設網絡中LID的總數為LID_Number,鏈路平均分為三組,每條鏈路的發射節點和接收節點均維護變量G,G代表鏈路的LID所在LID組的組編號:G=3,對應于高優先級組;G=2,對應于中等優先級組;G=1,對應于低優先級組。LID=I對應最高優先級,LID=LID_Number對應最低優先級。
[0227]如圖13所示,本實施例的優先級更新機制的具體操作步驟包括:
[0228]步驟S401:初始化LID組編號G=0,時隙編號k=0,以及用于進行優先級局部更新的臨時LID (下文用TLID表示),令TLID的初始值為TLID=LID,由于LID是鏈路的屬性,因此在業務時隙中進行優先級更新時,并不對LID進行修改,同時,業務時隙中通過TLID的取值來確定鏈路優先級;
[0229]步驟3402:移動節點查看本節點所在鏈路的1110,如果
【權利要求】
1.一種分布式無線網絡中的鏈路的調度優先級的確定方法,所述分布式無線網絡中包括:至少兩個移動節點,所述方法應用于移動節點,其特征在于,所述方法包括: 建立本節點與其他移動節點之間的鏈路,獲取該本節點所在鏈路的鏈路標識符LID和信道狀態信息,獲取所述分布式無線網絡中其他鏈路的信道狀態信息; 對獲取的所有鏈路的信道狀態信息進行排序,根據所述本節點所在鏈路的信道狀態信息的排序位置,為所述本節點所在鏈路調整LID ; 當將所述本節點所在鏈路的LID調整為新LID時,確定所述本節點所在鏈路的調度優先級為與新LID對應的優先級,其中,一個LID對應于一個優先級,不同LID對應的優先級不同,信道狀態越好的鏈路的LID對應的優先級越高; 在當前業務時隙的連接調度階段中,根據所述新LID更新所述本節點所在鏈路的調度優先級。
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,在連接調度階段,連接調度資源的分配方式包括:最大分配方式和較優分配方式; 所述最大分配方式是指為所述分布式無線網絡中的全部LID均分配連接調度資源; 所述較優分配方式是指為所述分布式無線網絡中預定比例的LID分配連接調度資源,其中,所述預定比例的LID對應的優先級高于其余LID對應的優先級。
3.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,數據傳輸模式為全頻模式,且連接調度資源的分配采用最大分配方式或較優分配方式,則,所述根據所述新LID更新所述本節點所在鏈路的調度優先級的方法包括: 按照預設的K個LID組的范圍,確定所述本節點所在鏈路的新LID所在的LID組,其中,K個LID組的范圍彼此連續、沒有交集、且K個LID組的并集的大小為所述分布式無線網絡中LID的總數,K ^ 2 ; 確定所述新LID所在的LID組在當前業務時隙中對應的優先級集合,其中,K個優先級集合彼此連續、沒有交集、且K個優先級集合的并集的大小為所述分布式無線網絡中LID的總數; 從確定的優先級集合中隨機選擇一個優先級,作為所述本節點所在鏈路的調度優先級,或者,僅在所述確定的優先級集合為最高優先級集合時,采用輪詢方式從所述確定的優先級集合中選擇當前輪詢到的一個優先級,作為所述本節點所在鏈路的調度優先級。
4.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,數據傳輸模式為頻分模式,且連接調度資源的分配采用最大分配方式,則,所述根據所述新LID更新所述本節點所在鏈路的調度優先級的方法包括: 按照預設的K+1個LID組的范圍,確定所述本節點所在鏈路的新LID所在的LID組,其中,K+1個LID組的范圍彼此連續、沒有交集、且K+1個LID組的并集的大小為所述分布式無線網絡中LID的總數,K彡I ; 判斷所述新LID所在的LID組所屬的子信道,其中,所述分布式無線網絡的信道劃分為主信道和輔信道,所述子信道為主信道或輔信道,所述主信道的帶寬遠大于輔信道的帶寬,對應的優先級最低的一個LID組屬于輔信道,其余的K個LID組屬于主信道; 若所述新LID所在的LID組所屬的子信道是主信道,則確定所述新LID所在的LID組在當前業務時隙中對應的優先級集合,其中,K+1個優先級集合彼此連續、沒有交集、且K+1個優先級集合的并集的大小為所述分布式無線網絡中LID的總數; 從確定的優先級集合中隨機選擇一個優先級,作為所述本節點所在鏈路的調度優先級,或者,僅在所述確定的優先級集合為最高優先級集合時,采用輪詢方式從所述確定的優先級集合中選擇當前輪詢到的一個優先級,作為所述本節點所在鏈路的調度優先級。
5.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,所述根據所述新LID更新所述本節點所在鏈路的調度優先級的方法還包括: 若所述新LID所在的LID組所屬的子信道是輔信道,則確定所述新LID所在的LID組對應的優先級集合; 從確定的優先級集合中隨機選擇一個優先級,作為所述本節點所在鏈路的調度優先級,或者,采用輪詢方式從所述確定的優先級集合中選擇當前輪詢到的一個優先級,作為所述本節點所在鏈路的調度優先級。
6.根據權利要求3至5中任一項所述的方法,其特征在于,所述確定所述新LID所在的LID組在當前業務時隙中對應的優先級集合的方法包括: 判斷當前業務時隙在當前組間輪詢周期內所屬的時隙區間,其中,一個組間輪詢周期包括多個業務時隙,一個組間輪詢周期劃分為K個時隙區間,K個時隙區間彼此連續且沒有交集; 在所述所屬的時隙區間中,確定所述新LID所在的LID組對應的優先級集合; 其中,一個LID組對應于一個優先級集合,不同LID組對應的優先級集合不同,一個LID組的大小與該LID組對應的優先級集合的大小相同;在同一時隙區間的不同時隙內,同一個LID組對應的優先級集合相同;在不同時隙區間內,同一個LID組采用輪詢方式對應于具有不同高低級別的不同優先級集合。
7.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,所述子信道中包括多個子載波,所述子信道中的子載波的排列方式包括:分布式子載波排列和相鄰子載波排列; 所述分布式子載波排列是指所述子信道中的各個子載波彼此之間間隔一定頻率; 所述相鄰子載波排列是指所述子信道中的各個子載波彼此連續。
8.根據權利要求2所述的方法,其特征在于, 所述對獲取的所有鏈路的信道狀態信息進行排序的方法包括:當越小的LID對應于越高的優先級時,按照由大到小的順序對獲取的所有鏈路的信道狀態信息進行排序;或者,當越大的LID對應于越高的優先級時,按照由小到大的順序對獲取的所有鏈路的信道狀態信息進行排序;則,所述根據所述本節點所在鏈路的信道狀態信息的排序位置,為所述本節點所在鏈路調整LID的方法包括:
m 按照以下公式計算出備選集合的中心值(^cnier: (^enier = UD Number x ,其中,
NLID_Number表示所述分布式無線網絡中LID的總數,NI表示所述本節點所在鏈路的信道狀態信息的排序位置,N表示獲取的所有鏈路的信道狀態信息的個數; 根據計算出的Center,確定出備選集合為S = {i|ie [Center_LID_SelRange, Center+LID_SelRange]},其中,i 為自然數,LID_SelRange 為預設值; 從所述備選集合中選擇一個空閑的LID,計算選擇的LID與所述本節點所在鏈路的LID的差值,比較所述差值與LID_SelRange的大小;若所述差值大于或等于LID_SelRange,則將所述本節點所在鏈路的LID調整為新LID,所述新LID是所述選擇的LID ; 若所述差值小于LID_SelRange,則確定所述本節點所在鏈路仍使用原有LID,確定所述本節點所在鏈路的調度優先級為與原有LID對應的優先級。
9.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,數據傳輸模式為全頻模式,且連接調度資源的分配采用較優分配方式,則所述對獲取的所有鏈路的信道狀態信息進行排序的方法包括:當越小的LID對應于越高的優先級時,按照由大到小的順序對獲取的所有鏈路的信道狀態信息進行排序; 所述根據所述本節點所在鏈路的信道狀態信息的排序位置,為所述本節點所在鏈路調整LID的方法包括: 按照以下公式計算出備選集合的中心值Center:
布式無線網絡中LID的總數,NI表示所述本節點所在鏈路的信道狀態信息的排序位置,N表示獲取的所有鏈路的信道狀態信息的個數,X表示所述預定比例,X < 100% ; 根據計算出的Center,確定出備選集合為S = {i|ie [Center_LID_SelRange, Center+LID_SelRange]},其中,i 為自然數,LID_SelRange 為預設值; 從所述備選集合中選擇一個空閑的LID,比較所述選擇的LID與XXLID_Number的大小; 若所述選擇的LID小于XXLID_Number,則按照以下公式計算所述本節點所在鏈路的輔 LIDLIDs =LIDs = LIDP+XX LID_Number+Λ,其中,Δ 表示預設的偏移量,LIDp 表示主 LID,所述主LID是所述選擇的LID ; 將所述本節點所在鏈路的LID調整為新LID,所述新LID是所述主LID和所述輔LID。
10.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,數據傳輸模式為全頻模式,且連接調度資源的分配采用較優分配方式,則所述對獲取的所有鏈路的信道狀態信息進行排序的方法包括:當越大的LID對應于越高的優先級時,按照由小到大的順序對獲取的所有鏈路的信道狀態信息進行排序; 所述根據所述本節點所在鏈路的信道狀態信息的排序位置,為所述本節點所在鏈路調整LID的方法包括: 按照以下公式計算出備選集合的中心值Center:
表示所述分布式無線網絡中LID的總數,NI表示所述本節點所在鏈路的信道狀態信息的排序位置,N表示獲取的所有鏈路的信道狀態信息的個數,X表示所述預定比例,X<100% ; 根據計算出的Center,確定出備選集合為S = {i|ie [Center_LID_SelRange, Center+LID_SelRange]},其中,i 為自然數,LID_SelRange 為預設值; 從所述備選集合中選擇一個空閑的LID,比較所述選擇的LID與XXLID_Number的大小; 若所述選擇的LID大于XXLID_Number,則按照以下公式計算所述本節點所在鏈路的輔 LIDLIDs =LIDs = LIDp-XX LID_Number+Λ,其中,Δ 表示預設的偏移量,LIDp 表示主 LID,所述主LID是所述選擇的LID ; 將所述本節點所在鏈路的LID調整為新LID,所述新LID是所述主LID和所述輔LID。
11.根據權利要求9或10所述的方法,其特征在于,在根據所述新LID更新所述本節點所在鏈路的調度優先級之前,還包括: 判斷所述主LID是否分配了連接調度資源; 若所述主LID分配了連接調度資源,則根據所述主LID更新所述本節點所在鏈路的調度優先級; 若所述主LID未分配連接調度資源,則在所述輔LID對應的連接調度資源未被占用的情況下,根據所述輔LID更新所述本節點所在鏈路的調度優先級。
12.—種分布式無線網絡中的鏈路的調度優先級的確定裝置,所述分布式無線網絡中包括:至少兩個移動節點,所述裝置應用于移動節點,其特征在于,所述裝置包括: 建立模塊,用于建立本節點與其他移動節點之間的鏈路; 獲取模塊,用于獲取所述建立模塊建立的本節點所在鏈路的鏈路標識符LID和信道狀態信息;還用于獲取所述分布式無線網絡中其他鏈路的信道狀態信息; 排序模塊,用于對所述獲取模塊獲取的所有鏈路的信道狀態信息進行排序; LID調整模塊,用于根據所述排序模塊得到的所述本節點所在鏈路的信道狀態信息的排序位置,為所述本節點所在鏈路調整LID ; 調度優先級確定模塊,用于當所述LID調整模塊將所述本節點所在鏈路的LID調整為新LID時,確定所述本節點所在鏈路的調度優先級為與新LID對應的優先級,其中,一個LID對應于一個優先級,不同LID對應的優先級不同,信道狀態越好的鏈路的LID對應的優先級越聞; 調度優先級更新模塊,用于在當前業務時隙的連接調度階段中,根據所述新LID更新所述本節點所在鏈路的調度優先級。
13.根據權利要求12所述的裝置,其特征在于,在連接調度階段,連接調度資源的分配方式包括:最大分配方式和較優分配方式; 所述最大分配方式是指為所述分布式無線網絡中的全部LID均分配連接調度資源; 所述較優分配方式是指為所述分布式無線網絡中預定比例的LID分配連接調度資源,其中,所述預定比例的LID對應的優先級高于其余LID對應的優先級。
14.根據權利要求13所述的裝置,其特征在于,數據傳輸模式為全頻模式,且連接調度資源的分配采用最大分配方式或較優分配方式,則,所述調度優先級更新模塊中包括: 第一確定單元,用于按照預設的K個LID組的范圍,確定所述本節點所在鏈路的新LID所在的LID組,其中,K個LID組的范圍彼此連續、沒有交集、且K個LID組的并集的大小為所述分布式無線網絡中LID的總數,K > 2 ; 第二確定單元,用于確定所述新LID所在的LID組在當前業務時隙中對應的優先級集合,其中,K個優先級集合彼此連續、沒有交集、且K個優先級集合的并集的大小為所述分布式無線網絡中LID的總數; 優先級選擇單元,用于從確定的優先級集合中隨機選擇一個優先級,作為所述本節點所在鏈路的調度優先級,或者,僅在所述確定的優先級集合為最高優先級集合時,采用輪詢方式從所述確定的優先級集合中選擇當前輪詢到的一個優先級,作為所述本節點所在鏈路的調度優先級。
15.根據權利要求13所述的裝置,其特征在于,數據傳輸模式為頻分模式,且連接調度資源的分配采用最大分配方式,則,所述調度優先級更新模塊中包括: 第一確定單元,用于按照預設的K+1個LID組的范圍,確定所述本節點所在鏈路的新LID所在的LID組,其中,K+1個LID組的范圍彼此連續、沒有交集、且K+1個LID組的并集的大小為所述分布式無線網絡中LID的總數,K^l; 判斷單元,用于判斷所述新LID所在的LID組所屬的子信道,其中,所述分布式無線網絡的信道劃分為主信道和輔信道,所述子信道為主信道或輔信道,所述主信道的帶寬遠大于輔信道的帶寬,對應的優先級最低的一個LID組屬于輔信道,其余的K個LID組屬于主信道; 第二確定單元,用于若所述判斷單元判斷出所述新LID所在的LID組所屬的子信道是主信道,則確定所述新LID所在的LID組在當前業務時隙中對應的優先級集合,其中,K+1個優先級集合彼此連續、沒有交集、且K+1個優先級集合的并集的大小為所述分布式無線網絡中LID的總數; 優先級選擇單元,用于若所述判斷單元判斷出所述新LID所在的LID組所屬的子信道是主信道,則從所述第二確定單元確定的優先級集合中隨機選擇一個優先級,作為所述本節點所在鏈路的調度優先級,或者,僅在所述第二確定單元確定的優先級集合為最高優先級集合時,采用輪詢方式從所述確定的優先級集合中選擇當前輪詢到的一個優先級,作為所述本節點所在鏈路的調度優先級。
16.根據權利要求15所述的裝置,其特征在于, 所述第二確定單元,還用于若所述判斷單元判斷出所述新LID所在的LID組所屬的子信道是輔信道,則確定所述新LID所在的LID組對應的優先級集合; 所述優先級選擇單元,還用于若所述判斷單元判斷出所述新LID所在的LID組所屬的子信道是輔信道,則從所述第二確定單元確定的優先級集合中隨機選擇一個優先級,作為所述本節點所在鏈路的調度優先級,或者,采用輪詢方式從所述第二確定單元確定的優先級集合中選擇當前輪詢到的一個優先級,作為所述本節點所在鏈路的調度優先級。
17.根據權利要求14或15所述的裝置,其特征在于,所述第二確定單元確定所述新LID所在的LID組在當前業務時隙中對應的優先級集合的方式包括: 判斷當前業務時隙在當前組間輪詢周期內所屬的時隙區間,其中,一個組間輪詢周期包括多個業務時隙,一個組間輪詢周期劃分為K個時隙區間,K個時隙區間彼此連續且沒有交集; 在所述所屬的時隙區間中,確定所述新LID所在的LID組對應的優先級集合; 其中,一個LID組對應于一個優先級集合,不同LID組對應的優先級集合不同,一個LID組的大小與該LID組對應的優先級集合的大小相同;在同一時隙區間的不同時隙內,同一個LID組對應的優先級集合相同;在不同時隙區間內,同一個LID組采用輪詢方式對應于具有不同高低級別的不同優先級集合。
18.根據權利要求15所述的裝置,其特征在于,所述子信道中包括多個子載波,所述子信道中的子載波的排列方式包括:分布式子載波排列和相鄰子載波排列; 所述分布式子載波排列是指所述子信道中的各個子載波彼此之間間隔一定頻率; 所述相鄰子載波排列是指所述子信道中的各個子載波彼此連續。
19.根據權利要求13所述的裝置,其特征在于,當越小的LID對應于越高的優先級時,所述排序模塊按照由大到小的順序對獲取的所有鏈路的信道狀態信息進行排序;或者,當越大的LID對應于越高的優先級時,所述排序模塊按照由小到大的順序對獲取的所有鏈路的信道狀態信息進行排序; 貝U,所述LID調整模塊中包括:中心值計算單元、備選集合確定單元、LID選擇單元、差值計算單元、比較單元、調整單元和保持單元,其中: 所述中心值計算單元,用于按照以下公式計算出備選集合的中心值Center:
mCenicr = LID Numherx-,其中,LID_Number表示所述分布式無線網絡中LID的總數,NI
N表示所述本節點所在鏈路的信道狀態信息的排序位置,N表示獲取的所有鏈路的信道狀態信息的個數; 所述備選集合確定單元,用于根據所述中心值計算單元計算出的Center,確定出備選集合為 S = {i I i e [Center_LID_SelRange,Center+LID_SelRange]},其中,i 為自然數,LID_SelRange 為預設值; 所述LID選擇單元,用于從所述備選集合確定單元確定出的備選集合S中選擇一個空閑的LID; 所述差值計算單元,用于計算所述選擇單元選擇的LID與所述本節點所在鏈路的LID的差值,比較所述差值與LID_SelRange的大小; 所述比較單元,用于比較所述差值計算單元計算的差值與LID_SelRange的大小;所述調整單元,用于若所述比較單元比較出所述差值大于或等于LID_SelRange,則將所述本節點所在鏈路的LID調整為新LID,所述新LID為所述選擇的LID ; 所述保持單元,用于若所述比較單元比較出所述差值小于LID_SelRange,則確定所述本節點所在鏈路仍使用原有LID ; 所述調度優先級確定模塊還用于當所述保持單元確定所述本節點所在鏈路仍使用原有LID時,確定所述本節點所在鏈路的調度優先級為與原有LID對應的優先級。
20.根據權利要求13所述的裝置,其特征在于,數據傳輸模式為全頻模式,且連接調度資源的分配采用較優分配方式,則,當越小的LID對應于越高的優先級時,所述排序模塊按照由大到小的順序對獲取的所有鏈路的信道狀態信息進行排序; 其中,所述LID調整模塊中包括: 中心值計算單元,用于按照以下公式計算出備選集合的中心值Center:
述分布式無線網絡中LID的總數,NI表示所述本節點所在鏈路的信道狀態信息的排序位置,N表示獲取的所有鏈路的信道狀態信息的個數,X表示所述預定比例,X < 100% ;備選集合確定單元,用于根據所述中心值計算單元計算出的Center,確定出備選集合為 S= {i I i e [Center_LID_SelRange,Center+LID_SelRange]},其中,i 為自然數,LID_SelRange為預設值; LID選擇單元,用于從所述備選集合確定單元確定出的備選集合S中選擇一個空閑的LID ; 比較單元,用于比較所述LID選擇單元選擇的LID與XXLID_Number的大小; 輔LID計算單元,用于若所述比較單元比較出所述選擇的LID小于XXLID_Number,則按照以下公式計算所述本節點所在鏈路的輔LIDLIDs =LIDs = LIDP+XXLID_Number+△,其中,Λ表示預設的偏移量,LIDp表示主LID,所述主LID是所述選擇的LID ; 調整單元,用于將所述本節點所在鏈路的LID調整為新LID,所述新LID是所述主LID和所述輔LID。
21.根據權利要求13所述的裝置,其特征在于,數據傳輸模式為全頻模式,且連接調度資源的分配采用較優分配方式,則,當越大的LID對應于越高的優先級時,所述排序模塊按照由小到大的順序對獲取的所有鏈路的信道狀態信息進行排序; 其中,所述LID調整模塊中包括: 中心值計算單元,用于按照以下公式計算出備選集合的中心值Center:
,其中,LID—Number 表示所述分布式無線網絡中LID的總數,NI表示所述本節點所在鏈路的信道狀態信息的排序位置,N表示獲取的所有鏈路的信道狀態信息的個數,X表示所述預定比例,X<100% ; 備選集合確定單元,用于根據所述中心值計算單元計算出的Center,確定出備選集合為 S= {i I i e [Center_LID_SelRange,Center+LID_SelRange]},其中,i 為自然數,LID_SelRange為預設值; LID選擇單元,用于從所述備選集合確定單元確定出的備選集合S中選擇一個空閑的LID ; 比較單元,用于比較所述LID選擇單元選擇的LID與XXLID_Number的大小; 輔LID計算單元,用于若所述比較單元比較出所述選擇的LID大于XXLID_Number,貝U按照以下公式計算所述本節點所在鏈路的輔LIDLIDs =LIDs = LIDp-XXLID_Number+Δ ;其中,Λ表示預設的偏移量,LIDp表示主LID,所述主LID是所述選擇的LID ; 調整單元,用于將所述本節點所在鏈路的LID調整為新LID,所述新LID是所述主LID和所述輔LID。
22.根據權利要求20或21所述的裝置,其特征在于,還包括:所述分配判斷模塊,其中: 所述分配判斷模塊,用于在所述調度優先級更新模塊根據所述新LID更新所述本節點所在鏈路的調度優先級之前,判斷所述主LID是否分配了連接調度資源; 貝U,所述調度優先級更新模塊用于若所述分配判斷模塊判斷出所述主LID分配了連接調度資源,則根據所述主LID更新所述本節點所在鏈路的調度優先級;還用于若所述分配判斷模塊判斷出所述主LID未分配連接調度資源,則在所述輔LID對應的連接調度資源未被占用的情況下,根據所述輔LID更新所述本節點所在鏈路的調度優先級。
【文檔編號】H04W72/04GK104185280SQ201310190107
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年5月21日 優先權日:2013年5月21日
【發明者】劉俊宇, 盛敏, 史琰, 孫紅光, 張琰, 孫程君 申請人:北京三星通信技術研究有限公司