專利名稱：：支持多跳資源預(yù)留的IEEE802.16Mesh網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體涉及基于IEEE802.16的無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的媒質(zhì)訪問控制層技術(shù)。
背景技術(shù)：
：目前，通用的兩種無線Mesh網(wǎng)絡(luò)分別基于IEEE802.11技術(shù)和IEEE802.16技術(shù)，前者已有示范網(wǎng)絡(luò)，而后者還處于研究開發(fā)階段。已有的基于IEEE802.16的Mesh(網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò))網(wǎng)絡(luò)中，無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的媒質(zhì)訪問控制層(以下簡稱“MAC層”)MAC層調(diào)度機制可分為集中式調(diào)度和分布式調(diào)度。集中式調(diào)度是指由基站統(tǒng)一調(diào)度信道資源的分配；分布式調(diào)度是指用戶站與用戶站之間可單獨地組成自己的Mesh網(wǎng)絡(luò)直接進行通信，并且它們的控制信號由各節(jié)點間調(diào)用分布式調(diào)度算法或請求/發(fā)送機制來協(xié)調(diào)，不需要中心控制基站的鏈接。分布式調(diào)度又可分為協(xié)同分布式調(diào)度和非協(xié)同分布式調(diào)度。其中，協(xié)同分布式調(diào)度是指在控制子幀中使用無碰撞方式來調(diào)度傳輸數(shù)據(jù)包；而非協(xié)同分布式調(diào)度是指部分的基于競爭的方式來傳輸調(diào)度數(shù)據(jù)包。二者的主要區(qū)別在于，協(xié)同情況下調(diào)度是完全無碰撞的，而非協(xié)同方式可能發(fā)生碰撞。我們以圖1所示的多跳網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為例對IEEE802.16Mesh通過三次握手機制采用傳統(tǒng)的逐跳預(yù)留的分組轉(zhuǎn)發(fā)機制，分配網(wǎng)絡(luò)資源的方法進行具體描述。圖1所示為Mesh網(wǎng)絡(luò)中一條端到端的路徑P=In。一Ii1—n2—…一I^1-Iii-ni+1…一I^1—nm}當(dāng)源節(jié)點有分組需要發(fā)送到目的節(jié)點nm時，IEEE802.16Mesh通過三次握手機制，逐跳轉(zhuǎn)發(fā)，每一跳(設(shè)節(jié)點Iv1將分組轉(zhuǎn)發(fā)給節(jié)點Hi)的轉(zhuǎn)發(fā)過程如圖2所示，具體過程如下首先，節(jié)點IV1發(fā)送MSH-DSCH.Req消息給節(jié)點Iii；其中，MSH-DSCH.Req消息中包含鏈路標(biāo)識(LinkID)、發(fā)送數(shù)據(jù)大小(DemandLevel)和發(fā)送數(shù)據(jù)持續(xù)幀個數(shù)(DemandPersistence)等消息；其次，當(dāng)節(jié)點Hi收到上一跳節(jié)點即I^1發(fā)送的MSH-DSCH.Req消息后，讀取其發(fā)送數(shù)據(jù)大小，發(fā)送數(shù)據(jù)持續(xù)幀個數(shù)以及上一跳節(jié)點即IV1的可用發(fā)送時隙，根據(jù)本節(jié)點的可用接收時隙選擇合適的minislot分配給上一跳節(jié)點即IV1用以發(fā)送數(shù)據(jù)，而后，更新可用發(fā)送時隙表和可用接收時隙表，發(fā)送MSH-DSCH.Grant消息給上一跳節(jié)點即IV1；再次，節(jié)點IV1在收到節(jié)點Hi發(fā)送的MSH-DSCH.Grant消息后，確認(rèn)不會發(fā)生沖突時回復(fù)Regrant消息給節(jié)點Iii；至此，三握手過程結(jié)束；最后，節(jié)點I^1在與下一跳節(jié)點即Iii完成了完整的三次握手后，節(jié)點IV1便轉(zhuǎn)發(fā)分組給下一跳節(jié)點即叫。同樣當(dāng)節(jié)點Iii轉(zhuǎn)發(fā)到ni+1時也需要上述過程。由上述過程知，這種傳統(tǒng)的逐跳預(yù)留的分組轉(zhuǎn)發(fā)機制，分組每進行一跳轉(zhuǎn)發(fā)，都首先需要三次握手預(yù)留資源，再發(fā)送數(shù)據(jù)分組，因此三次握手的信令開銷大，端到端時延較長。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有IEEE802.16三次握手機制存在三次握手的信令開銷大，端到端時延較長的缺陷，提出有效的資源調(diào)度和新的三次握手機制。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，提出了一種基于IEEE802.16的Mesh網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同分布式調(diào)度資源預(yù)留方法。Mesh網(wǎng)絡(luò)路徑上的各節(jié)點在接收到上游節(jié)點的數(shù)據(jù)時隙請求消息后，在回復(fù)授權(quán)消息的同時向下游節(jié)點發(fā)送請求消息，為本業(yè)務(wù)預(yù)留數(shù)據(jù)時隙。首先對IEEE802.16的MSH-DSCH消息進行修改，通過MSH-DSCH消息決定MSH-DSCH消息的類型；根據(jù)上游節(jié)點的數(shù)據(jù)時隙請求消息，及本地節(jié)點的可用接收時隙數(shù)，判斷請求消息中的發(fā)送時隙集合與自己的可用接收時隙結(jié)合的交集是否滿足帶寬要求；如果不滿足，則直接發(fā)送授權(quán)消息網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中分布式調(diào)度消息的授權(quán)消息MSH-DSCH.Grant消息給上游節(jié)點；否則，根據(jù)請求消息中的請求帶寬及自己的可用發(fā)送時隙數(shù)，判斷自己的可用發(fā)送時隙是否滿足帶寬要求，如果滿足，則根據(jù)請求消息中的下游節(jié)點的下一跳節(jié)點地址NextNext-nodeAddr的值，獲取下游節(jié)點的下一跳節(jié)點的地址；本地節(jié)點在回復(fù)上游節(jié)點授權(quán)消息的同時向下游節(jié)點發(fā)送請求消息，為本業(yè)務(wù)預(yù)留數(shù)據(jù)時隙。如本地節(jié)點為源節(jié)點IV獲取Iitl的下下跳節(jié)點ri2的地址，發(fā)送網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中分布式調(diào)度消息的改進后的請求消息MSH-DSCH.eReq消息給下一跳節(jié)點叫，當(dāng)源節(jié)點nQ收到下一跳節(jié)點Ii1的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中分布式調(diào)度消息的改進后的授權(quán)消息MSH-DSCH.eGrant消息后，拷貝其中的授權(quán)信息部分，讀取分配給自己用于發(fā)送數(shù)據(jù)的微時隙minislot，如果此minislot如果未標(biāo)記為不可用發(fā)送數(shù)據(jù)時隙，標(biāo)記其為可用于在數(shù)據(jù)發(fā)送階段用于資源預(yù)留的時隙，并向下一跳節(jié)點Il1回復(fù)MSH-DSCH.Regrant消息完成三次握手過程。如本地節(jié)點為源節(jié)點的下一跳節(jié)點Ii1,如果可用發(fā)送時隙滿足帶寬請求，則同時發(fā)送MSH-DSCH.eGrant消息給上一跳節(jié)點Iitl和下一跳節(jié)點n2；當(dāng)節(jié)點Ii1收到上一跳節(jié)點nQ發(fā)送的MSH-DSCH.Regrant消息后，便在預(yù)留的時隙中等待接收上一跳節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)給自己的數(shù)據(jù)包；當(dāng)節(jié)點Ii1收到下一跳節(jié)點Ii2的MSH-DSCH.eGrant消息后，拷貝其中的授權(quán)信息部分，如果分配給自己用于發(fā)送數(shù)據(jù)的minislot可用，標(biāo)記其為可用于在數(shù)據(jù)發(fā)送階段用于資源預(yù)留的時隙，并向下一跳節(jié)點n2回復(fù)MSH-DSCH.Regrant消息完成三次握手過程。如果本地節(jié)點為中間節(jié)點叫，當(dāng)節(jié)點Iii收到上一跳節(jié)點IV1發(fā)送的MSH-DSCH.eGrant消息后，如果本節(jié)點的可用接收時隙滿足業(yè)務(wù)的帶寬請求，選擇合適的minislot分配給Iv1為其預(yù)留資源，如果可用發(fā)送時隙滿足帶寬請求，獲取下下跳節(jié)點的地址，同時發(fā)送MSH-DSCH.eGrant消息給上一跳節(jié)點I^1和下一跳節(jié)點ni+1，當(dāng)節(jié)點Iii收到下一跳節(jié)點ni+1的MSH-DSCH.eGrant消息后，如果為可用于在數(shù)據(jù)發(fā)送階段用于資源預(yù)留的時隙，向下一跳節(jié)點ni+1回復(fù)MSH-DSCH.Regrant消息完成三次握手過程。本發(fā)明的IEEE802.16Mesh網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留方法，通過有效的資源調(diào)度，與現(xiàn)有技術(shù)相比三次握手的信令開銷小，端到端時延短。圖1多跳網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意2現(xiàn)有技術(shù)三次握手消息交互和數(shù)據(jù)傳輸具體過程圖3本發(fā)明總體技術(shù)流程4源節(jié)點nQ的處理流程圖5源節(jié)點的下一跳節(jié)點即Ii1的處理流程圖5a節(jié)點Ii1收到上一跳節(jié)點即nQ的MSH-DSCH.eReq消息的處理流程圖5b節(jié)點Ii1收到下一跳節(jié)點即n2的MSH-DSCH.eGrant消息的處理流程圖6中間節(jié)點IIi的處理流程圖6a節(jié)點Iii收到上一跳節(jié)點即I^1的MSH-DSCH.eGrant消息的處理流程圖6b節(jié)點Iii收到下一跳節(jié)點即ni+1的MSH-DSCH.eGrant消息的處理流程圖7目的節(jié)點nm的處理流程圖8多跳資源預(yù)留中的信令交互過程具體實施例方式本發(fā)明提出了一種基于IEEE802.16的Mesh網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同分布式調(diào)度資源預(yù)留方法。Mesh網(wǎng)絡(luò)路徑上的各節(jié)點在接收到上游節(jié)點的數(shù)據(jù)時隙請求消息后，在回復(fù)授權(quán)消息的同時向下游節(jié)點發(fā)送請求消息，為本業(yè)務(wù)預(yù)留數(shù)據(jù)時隙。為了實現(xiàn)本發(fā)明提出的資源預(yù)留方案，首先對IEEE802.16的MSH-DSCH消息進行修改，修改后的MSH-DSCH消息如表1所示。表1修改后的MSH-DSCH消息格式<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>在MSH-DSCH.eReq消息中，除了攜帶原有信息外(鏈路標(biāo)識(LinkID)、發(fā)送數(shù)據(jù)大小(DemandLevel)和發(fā)送數(shù)據(jù)持續(xù)幀個數(shù)(DemandPersistence)等)，還需附帶節(jié)點的地址信息、請求信息等。通過改進前的請求消息與授權(quán)消息的標(biāo)志符Grant/RequestFlag、改進后的請求消息與授權(quán)消息的標(biāo)志符eReq/eGrantFlag字段的值共同決定網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的分布式調(diào)度消息MSH-DSCH消息的類型，即確定是原IEEE802.16的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中分布式調(diào)度消息的授權(quán)消息MSH-DSCH.Grant消息，還是網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中分布式調(diào)度消息的改進后的授權(quán)消息MSH-DSCH.eGrant消息。如果Grant/RequestFlag=0、eReq/eGrantFlag=0則表示原IEEE802.16的MSH-DSCH.Request消息，如果Grant/RequestFlag=0、eReq/eGrantFlag=1則表示改進的MSH-DSCH.eReq消息，如果Grant/RequestFlag=UeReq/eGrantFlag=0則表示原IEEE802.16的MSH-DSCH.Grant消息，如果Grant/RequestFlag=1、eReq/eGrantFlag=1則表示改進的MSH-DSCH.eGrant消息。如圖3所示為本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留總體技術(shù)流程圖，本發(fā)明在IEEE802.16Mesh模式的分布式調(diào)度機制的基礎(chǔ)上，根據(jù)MAC層數(shù)據(jù)時隙的分配機制，提出了一種基于資源預(yù)留的三次握手改進機制。節(jié)點在接收到上游節(jié)點的數(shù)據(jù)時隙請求消息后，根據(jù)請求消息中的請求帶寬、發(fā)送時隙集合，及本地節(jié)點自己的可用接收時隙數(shù)，判斷請求消息中的發(fā)送時隙集合與自己的可用接收時隙集合的交集是否滿足帶寬要求；如果不滿足，則直接發(fā)送MSH-DSCH.Grant消息給上游節(jié)點；否則，根據(jù)請求消息中的請求帶寬及自己的可用發(fā)送時隙數(shù)，判斷自己的可用發(fā)送時隙是否滿足帶寬要求，如果滿足，則根據(jù)請求消息中的下游節(jié)點的下一跳節(jié)點的地址NextNext-nodeAddr的值，得到下游節(jié)點的鏈路標(biāo)識LinkID，查找路由表，獲取下游節(jié)點的下一跳節(jié)點的地址；本節(jié)點在回復(fù)上游節(jié)點授權(quán)消息的同時向下游節(jié)點發(fā)送請求消息，為本業(yè)務(wù)預(yù)留數(shù)據(jù)時隙。可以提升IEEE802.16Mesh網(wǎng)絡(luò)在吞吐量、分組端到端傳輸時延等方面的性能，減少三次握手的信令開銷，降低端到端時延。廣泛適用于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的資源分配。以下分別針對各節(jié)點對其處理流程進行詳細(xì)描述。各節(jié)點的具體處理流程如下所述。我們同樣結(jié)合圖1所示的多跳網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)說明本發(fā)明專利的具體實施方式，包括Mesh網(wǎng)絡(luò)路徑上的源節(jié)點、源節(jié)點的下一跳節(jié)點、中間節(jié)點、目的節(jié)點的處理流程。1)源節(jié)點nQ的具體處理流程當(dāng)本地節(jié)點為源節(jié)點時，源節(jié)點Iitl的處理流程如圖4所示。具體包括收到網(wǎng)絡(luò)層的IP分組和下一跳節(jié)點即Ii1的MSH-DSCH.eGrant消息兩部分。當(dāng)源節(jié)點Iitl收到來自網(wǎng)絡(luò)層的一IP分組時，根據(jù)請求帶寬及可用發(fā)送時隙數(shù)，判斷可用發(fā)送時隙是否滿足帶寬要求。查找路由表，獲取Iltl的下下跳節(jié)點H2的地址，發(fā)送網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中分布式調(diào)度消息的改進后的請求消息MSH-DSCH.eReq消息給下一跳節(jié)點即Ii1，其中，在MSH-DSCH.eReq消息中，除了攜帶原有信息外(鏈路標(biāo)識(LinkID)、發(fā)送數(shù)據(jù)大小(DemandLevel)和發(fā)送數(shù)據(jù)持續(xù)幀個數(shù)(DemandPersistence)等)，還需附帶節(jié)點的地址信息。判斷是否收到下一跳節(jié)點的MSH-DSCH.eGrant消息，當(dāng)源節(jié)點Iitl收到下一跳節(jié)點即Ii1的MSH-DSCH.eGrant消息后，拷貝其中的授權(quán)信息部分，讀取其分配給自己用于發(fā)送數(shù)據(jù)的minislot，對比更新后的可用數(shù)據(jù)發(fā)送時隙表判斷此minislot是否已經(jīng)標(biāo)記為不可用發(fā)送數(shù)據(jù)時隙，如果不可用，放棄此時隙，重新發(fā)起請求，否則標(biāo)記其為可用于在數(shù)據(jù)發(fā)送階段用于資源預(yù)留的時隙，并向下一跳節(jié)點即Ii1回復(fù)MSH-DSCH.Regrant消息完成三次握手過程。在完成完整的三次握手后，源節(jié)點Iitl便在已預(yù)留的數(shù)據(jù)微時隙上發(fā)送數(shù)據(jù)分組。如果沒有收到下一跳節(jié)點的MSH-DSCH.eGrant消息，重傳次數(shù)i加1，當(dāng)i達到規(guī)定的重傳次數(shù)，流程結(jié)束。2)源節(jié)點的下一跳節(jié)點Ii1的處理流程當(dāng)本地節(jié)點為源節(jié)點的下一跳節(jié)點nl，源節(jié)點的下一跳節(jié)點即nl的處理流程如圖5所示。分為收到上一跳節(jié)點即n0的MSH-DSCH.eReq消息、MSH-DSCH.Regrant消息和下一跳節(jié)點即n2的MSH-DSCH.eGrant消息三部分，其中收到上一跳節(jié)點即nQ的MSH-DSCH.eReq消息和下一跳節(jié)點即n2的MSH-DSCH.eGrant消息的處理流程分別如圖5a和5b所示。而收到上一跳節(jié)點即nQ的MSH-DSCH.Regrant消息不做處理。當(dāng)節(jié)點Ii1收到源節(jié)點n0發(fā)送的MSH-DSCH.eReq消息后，讀取其發(fā)送數(shù)據(jù)大小，發(fā)送數(shù)據(jù)持續(xù)幀個數(shù)以及上一跳節(jié)點即Iitl的可用發(fā)送時隙，根據(jù)本節(jié)點的可用接收時隙，判斷是否滿足業(yè)務(wù)的帶寬請求，據(jù)MSH-DSCH.eGrant消息中的請求帶寬、發(fā)送時隙集合，及自己的可用接收時隙，判斷與自己的可用接收時隙結(jié)合的交集是否滿足帶寬的要求，如不滿足，則結(jié)束；否則選擇合適的數(shù)據(jù)子幀中的數(shù)據(jù)微時隙minislot分配給上一跳節(jié)點即Iitl為其預(yù)留資源，更新可用發(fā)送時隙表和可用接收時隙表，并進一步根據(jù)業(yè)務(wù)的帶寬請求和自己的可用發(fā)送時隙數(shù)，判斷可用發(fā)送時隙是否滿足帶寬請求，如果滿足，則同時發(fā)送MSH-DSCH.eGrant消息給上一跳節(jié)點即和下一跳節(jié)點即Ii2，其中，在MSH-DSCH.eGrant消息中，除了攜帶對上一跳節(jié)點的確認(rèn)信息外，還帶有需發(fā)到下一跳節(jié)點的請求消息；否則，直接發(fā)送MSH-DSCH.Grant消息到上一跳節(jié)點。當(dāng)節(jié)點ηι收到上一跳節(jié)點即nQ發(fā)送的MSH-DSCH.Regrant消息后，便在預(yù)留的時隙中等待接收上一跳節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)給自己的數(shù)據(jù)包即分組；當(dāng)節(jié)點H1收到下一跳節(jié)點即n2的MSH-DSCH.eGrant消息后，拷貝其中的授權(quán)信息部分，讀取其分配給自己用于發(fā)送數(shù)據(jù)的minislot，對比更新后的可用數(shù)據(jù)發(fā)送時隙表判斷此minislot是否已經(jīng)標(biāo)記為不可用發(fā)送數(shù)據(jù)時隙，如果不可用，放棄此時隙，重新發(fā)起請求，否則標(biāo)記其為可用于在數(shù)據(jù)發(fā)送階段用于資源預(yù)留的時隙，并向下一跳節(jié)點即n2回復(fù)MSH-DSCH.Regrant消息完成三次握手過程。3)中間節(jié)點Iii的處理流程當(dāng)本地節(jié)點為中間節(jié)點叫，中間節(jié)點Iii的處理流程如圖6所示。分為收到上一跳節(jié)點即IV1的MSH-DSCH.eGrant消息、MSH-DSCH.Regrant消息和下一跳節(jié)點即ni+1的MSH-DSCH.eGrant消息三部分，其中收到上一跳節(jié)點即I^1的MSH-DSCH.eGrant消息和下一跳節(jié)點即ni+1的MSH-DSCH.eGrant消息的處理流程分別如圖6a和6b所示。當(dāng)節(jié)點Iii收到上一跳節(jié)點即IV1發(fā)送的MSH-DSCH.eGrant消息后，讀取其發(fā)送數(shù)據(jù)大小，發(fā)送數(shù)據(jù)持續(xù)幀個數(shù)以及上一跳節(jié)點即IVi的可用發(fā)送時隙，根據(jù)本節(jié)點的可用接收時隙，判斷是否滿足業(yè)務(wù)的帶寬請求，如不滿足，發(fā)送MSH-DSCH.Grant消息給上一跳節(jié)點，并結(jié)束；否則選擇合適的minislot分配給上一跳節(jié)點即Iv1為其預(yù)留資源，更新可用發(fā)送時隙表和可用接收時隙表，并進一步根據(jù)業(yè)務(wù)的帶寬請求和自己的可用發(fā)送時隙數(shù)，判斷可用發(fā)送時隙是否滿足帶寬請求，如果滿足，根據(jù)MSH-DSCH.eGrant消息得到下一跳節(jié)點的LinkID，查找路由表獲取下下跳節(jié)點的地址，同時發(fā)送MSH-DSCH.eGrant消息給上一跳節(jié)點即I^1和下一跳節(jié)點即ni+1，其中，在MSH-DSCH.eGrant消息中，除了攜帶對上一跳節(jié)點的確認(rèn)信息外，還帶有需發(fā)到下一跳節(jié)點的請求消息；否則，直接發(fā)送MSH-DSCH.Grant到上一跳節(jié)點。當(dāng)節(jié)點Iii收到上一跳節(jié)點即IV1發(fā)送的MSH-DSCH.Regrant消息后，便在預(yù)留的時隙中等待接收上一跳節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)給自己的數(shù)據(jù)包即分組；當(dāng)節(jié)點Hi收到下一跳節(jié)點即ni+1的MSH-DSCH.eGrant消息后，拷貝其中的授權(quán)信息部分，讀取其分配給自己用于發(fā)送數(shù)據(jù)的minislot，對比更新后的可用數(shù)據(jù)發(fā)送時隙表判斷此minislot是否已經(jīng)標(biāo)記為不可用發(fā)送數(shù)據(jù)時隙，如果不可用，放棄此時隙，重新發(fā)起請求；否則標(biāo)記其為可用于在數(shù)據(jù)發(fā)送階段用于資源預(yù)留的時隙，并向下一跳節(jié)點即ni+1回復(fù)MSH-DSCH.Regrant消息完成三次握手過程。4)目的節(jié)點~的處理流程目的節(jié)點nm的處理流程如圖7所示。當(dāng)目的節(jié)點nm收到上一跳節(jié)點即Iinri發(fā)送的MSH-DSCH.eGrant消息后，讀取其發(fā)送數(shù)據(jù)大小，發(fā)送數(shù)據(jù)持續(xù)幀個數(shù)以及上一跳節(jié)點即IV1的可用發(fā)送時隙，根據(jù)本節(jié)點的可用接收時隙，判斷是否滿足業(yè)務(wù)的帶寬請求，如不滿足，則結(jié)束；否則選擇合適的minislot分配給上一跳節(jié)點即Iv1為其預(yù)留資源，更新可用發(fā)送時隙表和可用接收時隙表，發(fā)送MSH-DSCH.Grant消息給上一跳節(jié)點即I^1；當(dāng)目的節(jié)點nm收到上一跳節(jié)點即Iv1發(fā)送的MSH-DSCH.Regrant消息后，便在預(yù)留的時隙中等待接收上一跳節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)給自己的數(shù)據(jù)包即分組。5)信令交互流程本發(fā)明中的多跳資源預(yù)留中的信令交互過程可如圖8所示。首先，源節(jié)點n(1收到一分組時，查找路由表，獲取節(jié)點n2的地址，發(fā)送MSH-DSCH.eReq消息給下一跳節(jié)點即Ii1；當(dāng)節(jié)點Ii1收到源節(jié)點nQ發(fā)送的MSH-DSCH.eReq消息后，讀取其消息內(nèi)容，判斷可用發(fā)送時隙是否滿足帶寬請求，如果滿足，則同時發(fā)送MSH-DSCH.eGrant消息給上一跳節(jié)點即Iitl和下一跳節(jié)點即n2；當(dāng)源節(jié)點Iitl收到下一跳節(jié)點即Ii1的MSH-DSCH.eGrant消息后，拷貝其中的授權(quán)信息部分，讀取其分配給自己用于發(fā)送數(shù)據(jù)的minislot，對比更新后的可用數(shù)據(jù)發(fā)送時隙表判斷此minislot是否已經(jīng)標(biāo)記為不可用發(fā)送數(shù)據(jù)時隙，如果不可用，放棄此時隙，重新發(fā)起請求，否則標(biāo)記其為可用于在數(shù)據(jù)發(fā)送階段用于資源預(yù)留的時隙，并向下一跳節(jié)點即Ii1回復(fù)MSH-DSCH.Regrant消息完成三次握手過程。在完成完整的三次握手后，源節(jié)點Iitl在已預(yù)留的數(shù)據(jù)微時隙上發(fā)送數(shù)據(jù)分組。同樣，此路徑上后面各節(jié)點也需要上述過程來進行消息的轉(zhuǎn)發(fā)及資源預(yù)留直到目的節(jié)點nm。權(quán)利要求基于IEEE802.16Mesh網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留方法，其特征在于，對IEEE802.16的MSH-DSCH消息進行修改，通過分布式調(diào)度MSH-DSCH消息決定MSH-DSCH消息的類型；根據(jù)上游節(jié)點的數(shù)據(jù)時隙請求消息，及本地節(jié)點的可用接收時隙數(shù)，判斷請求消息中的發(fā)送時隙集合與自己的可用接收時隙結(jié)合的交集是否滿足帶寬要求；如果不滿足，則直接發(fā)送授權(quán)消息MSH-DSCH.Grant消息給上游節(jié)點；否則，根據(jù)請求消息中的請求帶寬及自己的可用發(fā)送時隙數(shù)，判斷自己的可用發(fā)送時隙是否滿足帶寬要求，如果滿足，則根據(jù)請求消息中的下游節(jié)點的下一跳節(jié)點的地址NextNext-nodeAddr的值，獲取下游節(jié)點的下一跳節(jié)點的地址；本地節(jié)點在回復(fù)上游節(jié)點授權(quán)消息的同時向下游節(jié)點發(fā)送請求消息，為本業(yè)務(wù)預(yù)留數(shù)據(jù)時隙。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留方法，其特征在于，如本地節(jié)點為源節(jié)點IV獲取的下下跳節(jié)點Ii2的地址，發(fā)送分布式調(diào)度消息中改進后的請求MSH-DSCH.eReq消息給下一跳節(jié)點η”當(dāng)源節(jié)點Iitl收到下一跳節(jié)點Ii1的分布式調(diào)度消息中改進后的授權(quán)消息MSH-DSCH.eGrant消息后，拷貝其中的授權(quán)信息部分，讀取分配給自己用于發(fā)送數(shù)據(jù)的微時隙minislot，如果此minislot未標(biāo)記為不可用發(fā)送數(shù)據(jù)時隙，標(biāo)記其為可用于在數(shù)據(jù)發(fā)送階段用于資源預(yù)留的時隙，并向下一跳節(jié)點H1回復(fù)分布式調(diào)度消息的確認(rèn)MSH-DSCH.Regrant消息完成三次握手過程。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留方法，其特征在于，如本地節(jié)點為源節(jié)點的下一跳節(jié)點Ii1,如果可用發(fā)送時隙滿足帶寬請求，則同時發(fā)送MSH-DSCH.eGrant消息給上一跳節(jié)點和下一跳節(jié)點Ii2；當(dāng)節(jié)點Ii1收到上一跳節(jié)點Iitl發(fā)送的MSH-DSCH.Regrant消息后，便在預(yù)留的時隙中等待接收上一跳節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)給自己的數(shù)據(jù)包；當(dāng)節(jié)點H1收到下一跳節(jié)點n2的MSH-DSCH.eGrant消息后，拷貝其中的授權(quán)信息部分，如果分配給自己用于發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)微時隙minislot可用，標(biāo)記其為可用于在數(shù)據(jù)發(fā)送階段用于資源預(yù)留的時隙，并向下一跳節(jié)點n2回復(fù)MSH-DSCH.Regrant消息完成三次握手過程。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留方法，其特征在于，如果本地節(jié)點為中間節(jié)點Hi,當(dāng)節(jié)點Iii收到上一跳節(jié)點IV1發(fā)送的MSH-DSCH.eGrant消息后，如果本節(jié)點的可用接收時隙滿足業(yè)務(wù)的帶寬請求，選擇合適的minislot分配給Iv1為其預(yù)留資源，如果可用發(fā)送時隙滿足帶寬請求，獲取下下跳節(jié)點的地址，同時發(fā)送MSH-DSCH.eGrant消息給上一跳節(jié)點IV1和下一跳節(jié)點ni+1，當(dāng)節(jié)點Iii收到下一跳節(jié)點ni+1的MSH-DSCH.eGrant消息后，如果為可用于在數(shù)據(jù)發(fā)送階段用于資源預(yù)留的時隙，向下一跳節(jié)點ni+1回復(fù)MSH-DSCH.Regrant消息完成三次握手過程。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留方法，其特征在于，在MSH-DSCH.eReq消息中，除了攜帶原有信息中的鏈路標(biāo)識、發(fā)送數(shù)據(jù)大小和發(fā)送數(shù)據(jù)持續(xù)幀個數(shù)外，還附帶下下跳節(jié)點n2的地址信息。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留方法，其特征在于，在MSH-DSCH.eGrant消息中，除了攜帶對上一跳節(jié)點的確認(rèn)信息外，還帶有需發(fā)到下一跳節(jié)點的請求消息。全文摘要一種基于IEEE802.16Mesh網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留方法，涉及通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提出了一種基于IEEE802.16的Mesh網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同分布式調(diào)度資源預(yù)留方法，Mesh網(wǎng)絡(luò)路徑上的各節(jié)點在接收到上游節(jié)點的數(shù)據(jù)時隙請求消息后，在回復(fù)授權(quán)消息的同時向下游節(jié)點發(fā)送請求消息，為本業(yè)務(wù)預(yù)留數(shù)據(jù)時隙。通過有效的資源調(diào)度，可實現(xiàn)三次握手的信令開銷小，端到端的時延短。本方法可廣泛用于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的資源分配。文檔編號H04W40/04GK101808371SQ201010136379公開日2010年8月18日申請日期2010年3月30日優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日發(fā)明者劉期烈,張欣,李云,陳亮申請人:重慶郵電大學(xué)