CN102158966A - 一种集中式时隙调度方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种集中式时隙调度方法和系统，所述方法包括：MBS构建调度树，并通过发送MSH-CSCF消息沿调度树广播调度树信息；MSS通过向MBS发送MSH-CSCH请求消息请求发送数据的时隙；MBS依据接收的MSH-CSCH请求消息对各个MSS进行时隙授权和时隙分配，并通过发送MSH-CSCH授权消息将时隙分配结果通知调度树中的各个MSS；MSS根据接收到的MSH-CSCF消息和MSH-CSCH授权消息获取发送数据的时隙。本发明适用无线Mesh网络的时隙调度方法，可实现对资源的有效调度。
Description
技术领域
本发明涉及无线Mesh网络通信技术领域，特别是涉及一种集中式时隙调度方法和系统。
背景技术
无线Mesh网络是一种可分布、可集中式的网络，要实现节点和外部网络的回程连接，就要使用集中式调度机制，通过MBS(Mesh Base Station)的统一管理实现节点和Internet的连接。然而在IEEE 802.16协议中，关于集中式调度机制的描述有限，要对其进行开发，就要对通信协议做进一步分析和规范，现有技术中并设计适用无线Mesh网络的时隙调度方法以有效地对资源进行调度。
在无线Mesh网络集中式调度机制中，有两种类型的节点，Mesh基站(MBS，Mesh Base Station)和MSS(Mesh Subscriber Station)。集中式调度基于树形拓扑完成，MBS作为树根节点，集中管理树中其它节点MSS。关于集中式调度，IEEE 802.16协议只是结合带宽的请求和授权机制描述了管理消息基于树形拓扑的交互流程，对集中式调度的框架、调度树的构建及其时隙调度方案并没有给出相关定义，这就需要协议开发者们做进一步的研究。
总之，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何能够提供一种集中式时隙调度方法和系统，适用无线Mesh网络的时隙调度方法，以有效地对资源进行调度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种集中式时隙调度方法和系统，适用无线Mesh网络的时隙调度方法，以有效地对资源进行调度。
为了解决上述问题，本发明公开了一种集中式时隙调度方法，包括：
MBS构建调度树，并通过发送MSH-CSCF消息沿调度树广播调度树信息；
MSS通过向MBS发送MSH-CSCH请求消息请求发送数据的时隙；
MBS依据接收的MSH-CSCH请求消息对各个MSS进行时隙授权和时隙分配，并通过发送MSH-CSCH授权消息将时隙分配结果通知调度树中的各个MSS；
MSS根据接收到的MSH-CSCF消息和MSH-CSCH授权消息获取发送数据的时隙。
优选的，所述调度树信息包括：调度树中各个节点的拓扑结构和信道信息。
优选的，MSS通过沿调度树多跳转发的方式向MBS发送MSH-CSCH请求消息，具体包括：MSS子节点将MSH-CSCH请求消息发送给MSS父节点；MSS父节点收集各个MSS子节点的MSH-CSCH请求消息之后，将所有MSH-CSCH请求消息沿调度树向MBS转发。
优选的，所述MBS构建调度树包括：
MSS新节点发送注册请求消息给MSS赞助节点；
MBS接收MSS赞助节点转发的注册请求消息，并从注册请求消息中获取所述MSS赞助节点的节点ID；
当通过哈希消息鉴权码校验时，MBS为MSS新节点分配节点ID；
MBS根据MSS新节点的节点ID和MSS赞助节点的节点ID，在调度树中将MSS新节点指定为所述MSS赞助节点的子节点。
优选的，MBS对各个MSS进行时隙授权，具体为：MBS对各个MSS授权时隙个数。
优选的，MBS对各个MSS进行时隙分配，包括：
按照MSS发送数据的顺序依次选取一MSS；
从时隙表的起始开始遍历每一时隙，判断当前MSS是否为该时隙下占用节点所对应的冲突节点；
如果是，则当前MSS不占用该时隙；如果否，则当前MSS占用该时隙，并将当前MSS作为该时隙的占用节点；
依据授权的时隙个数当前节点分配时隙完成后，更新冲突表中记录的每一时隙的占用节点、每一时隙下占用节点所对应的冲突节点；
依次选取下一MSS并循环执行各个步骤，当各个MSS的时隙分配完成后，获得所有MSS占用的时隙总长；
其中，冲突表的初始值为空。
优选的，所述时隙分配结果包括：各个MSS被授权的时隙个数和所有MSS占用的时隙总长。
优选的，MSS根据接收到的MSH-CSCF消息和MSH-CSCH授权消息获取发送数据的时隙，包括：
从时隙表的起始开始遍历每一时隙，判断当前MSS是否为该时隙下占用节点所对应的冲突节点；
如果是，则当前MSS不占用该时隙；如果否，则当前MSS占用该时隙，并将当前MSS作为该时隙的占用节点；
依据授权的时隙个数当前节点分配时隙完成后，更新冲突表中每一时隙的占用节点、每一时隙下占用节点所对应的冲突节点；
其中，冲突表的初始值为空。
优选的，同一时隙内，发送数据的MSS的发送范围内有多个MSS接收数据时，在所述多个接收数据的MSS中，各个MSS互为冲突节点；
同一时隙内，接收数据的MSS的接收范围内有多个MSS发送数据时，在所述多个发送数据的MSS中，各个MSS互为冲突节点。
相应的，本发明还公开了一种集中式时隙调度系统，包括：MBS和MSS；
所述MBS包括：
调度树构建单元，用于构建调度树；
调度树广播单元，用于通过发送MSH-CSCF消息沿调度树广播调度树信息；
第一消息接收单元，用于接收MSS发送的MSH-CSCH请求消息；
时隙授权分配单元，用于依据接收的MSH-CSCH请求消息对各个MSS进行时隙授权和时隙分配；
时隙分配通知单元，用于通过向MSS发送MSH-CSCH授权消息将时隙分配结果通知调度树中的各个MSS；
所述MSS包括：
时隙请求单元，用于通过向MBS发送MSH-CSCH请求消息请求发送数据的时隙；
第二消息接收单元，用于接收MBS发送的MSH-CSCF消息和MSH-CSCH授权消息；
时隙获取单元，用于根据接收到的MSH-CSCF消息和MSH-CSCH授权消息获取发送数据的时隙。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明通过MSH-CSCF、MSH-CSCH这两大类消息实现了集中式时隙调度，即：MBS通过MSH-CSCF消息沿调度树广播调度树信息，MSS通过MSH-CSCH请求消息请求发送数据的时隙，MBS通过MSH-CSCH授权消息将时隙分配结果通知调度树中的各个MSS，MSS根据接收到的MSH-CSCF消息和MSH-CSCH授权消息获取发送数据的时隙。本发明提出的集中式时隙调度方法是对IEEE 802.16协议的进一步完善，可以适用无线Mesh网络的时隙调度方法，以有效地对资源进行调度。
进一步，本发明提出的时隙调度方案引入空间复用的思想，即同一时隙可以有多个MSS节点同时发送数据，这样可以在避免节点冲突的前提下更加合理有效地调度网络时隙资源，能够有效地利用网络资源。
附图说明
图1是本发明一种集中式时隙调度方法实施例的流程图；
图2是本发明一种调度树的构建实施例的流程图；
图3是本发明一种调度树的构建实施例的示意图；
图4是一种调度树的拓扑结构；
图5是本发明实施例中的时隙分配结果示意图；
图6是本发明一种集中式时隙调度系统实施例的结构图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明的构思在于：分析IEEE 802.16协议，得出集中式调度基本流程，并提出集中式调度的功能模块，重点解决其中关于调度树的构建与时隙调度问题。
参照图1，示出了本发明一种集中式时隙调度方法实施例的流程图，包括：
步骤101，MBS构建调度树，并通过发送MSH-CSCF消息沿调度树广播调度树信息；
MBS维护整个调度树信息，当调度树拓扑发生变化，MBS就沿树广播MSH-CSCF消息以使各MSS了解最新的调度树信息。MSH-CSCF消息(Mesh Centralized Scheduling Configuration，集中式调度配置消息)是参与集中式调度的管理消息。MSH-CSCF消息由MBS生成，MSH-CSCF消息携带调度树信息，其包括整个调度树中各节点拓扑结构及其信道信息，MSS通过接收MSH-CSCF消息获得调度树中各节点的全局信息。
步骤102，MSS通过向MBS发送MSH-CSCH请求消息请求发送数据的时隙；
接收到MSH-CSCF消息的MSS就可以开始调度，即为数据的发送向MBS请求资源了。MSH-CSCH消息(Mesh Centralized Scheduling，集中式调度消息)也是参与集中式调度的管理消息。MSH-CSCH消息包括MSH-CSCH请求(MSH-CSCH：Request)和MSH-CSCH授权(MSH-CSCH：Grant)两种消息。
集中式调度中带宽的请求和授权基于MSS和MBS间MSH-CSCH的交互完成，MSS和MBS之间通过沿调度树多跳转发的方式实现带宽的请求和授权。在本发明的优选实施例中，MSS通过沿调度树多跳转发的方式向MBS发送MSH-CSCH请求消息，具体包括：MSS子节点将MSH-CSCH请求消息发送给MSS父节点；MSS父节点收集各个MSS子节点的MSH-CSCH请求消息之后，将所有MSH-CSCH请求消息沿调度树向MBS转发。
也就是说，有数据要发送的MSS节点通过发送MSH-CSCH：Request向MBS请求带宽。如果MSS不和MBS直接连接，该MSS就把MSH-CSCH：Request发送给其离MBS较近的邻居节点，通过邻居节点的转发实现带宽的请求。在此，考虑到带宽的请求是基于调度树进行的，所以要发送数据的MSS子节点将MSH-CSCH：Request发送给其MSS父节点，MSS父节点在收集齐所有MSS子节点的请求消息之后，生成新的MSH-CSCH：Request消息再沿树向MBS方向转发，如果该MSS父节点还有自身的父节点，则在通过上一级的父节点进行转发，依此类推。
步骤103，MBS依据接收的MSH-CSCH请求消息对各个MSS进行时隙授权和时隙分配，并通过发送MSH-CSCH授权消息将时隙分配结果通知调度树中的各个MSS；
所述MBS对各个MSS进行时隙授权，具体为：MBS对各个MSS授权时隙个数。进一步，MBS对各个MSS进行时隙分配，包括：
子步骤A1，按照MSS发送数据的顺序依次选取一MSS；
子步骤A2，从时隙表的起始开始遍历每一时隙，判断当前MSS是否为该时隙下占用节点所对应的冲突节点；如果是，则当前MSS不占用该时隙；如果否，则当前MSS占用该时隙，并将当前MSS作为该时隙的占用节点；
子步骤A3，依据授权的时隙个数当前节点分配时隙完成后，更新冲突表中每一时隙的占用节点、每一时隙下占用节点所对应的冲突节点；
返回步骤A1依次选取下一MSS并循环执行各个步骤，当各个MSS的时隙分配完成后，获得所有MSS占用的时隙总长；其中，冲突表的初始值为空。
需要说明的是，MBS也是通过沿调度树多跳转发的方式向MSS发送MSH-CSCH授权消息：如果MBS不和目标MSS直接连接，则MBS将MSH-CSCH授权消息发送给目标MSS子节点的父节点；MSS父节点再将MSH-CSCH授权消息沿调度树向目标MBS子节点转发。
步骤104，MSS根据接收到的MSH-CSCF消息和MSH-CSCH授权消息获取发送数据的时隙。
在本发明的一个实施例中，MBS将各个MSS授权的时隙个数和各个MSS分配(占用)的时隙发送给MSS，MSS直接根据接收到的MSH-CSCF消息和MSH-CSCH授权消息获取发送数据的时隙。但是，步骤103中获取的各个MSS分配(占用)的时隙占用数据量较大，MBS发送MSH-CSCH授权消息时，为了减少信息传输量，减少网络资源的占用，在本发明的一个优选实施例中，MBS通知给MSS的时隙分配结果包括：各个MSS被授权的时隙个数和所有MSS占用的时隙总长，也即，不将各个MSS分配的具体时隙通知给MSS。则MSS间接根据接收到的MSH-CSCF消息和MSH-CSCH授权消息获取发送数据的时隙，即每一MSS计算自身的起始时隙。则此时，MSS根据接收到的MSH-CSCF消息和MSH-CSCH授权消息获取发送数据的时隙，包括：
子步骤B1，从时隙表的起始开始遍历每一时隙，判断当前MSS是否为该时隙下占用节点所对应的冲突节点；如果是，则当前MSS不占用该时隙；如果否，则当前MSS占用该时隙，并将当前MSS作为该时隙的占用节点；
子步骤B2，依据授权的时隙个数当前节点分配时隙完成后，更新冲突表中每一时隙的占用节点、每一时隙下占用节点所对应的冲突节点；其中，冲突表的初始值为空。
在本发明的一个优选实施例中，利用节点入网流程设计了调度树的构建方法。提出的调度树构建方案是基于注册流程完成的。根据调度树的结构，每个节点只有一个父节点，调度树中只有一个根节点，即MBS。而在IEEE802.16协议中，第一个节点自行建立网络，每个节点在加入网络的过程中从其维护的物理邻居列表中选择一个节点作为其赞助节点，这正好符合调度树的结构。也就是说，新节点需要执行注册流程才能加入网络。参照图2，为本发明一种调度树的构建实施例的流程图，相应的，参照图3，为一种调度树的构建实施例的示意图，所述方法包括：
子步骤201，MSS新节点发送注册请求消息给MSS赞助节点(Sponsor)；
本发明实施例中，MSS赞助节点图3中的1号MSS节点。
子步骤202，MSS赞助节点再通过隧道化将消息传送到MBS；
MBS为图中所示的0号节点。
子步骤203，MBS接收MSS赞助节点转发的注册请求消息，从注册请求消息中得到所述MSS赞助节点的节点ID(Node ID)；
子步骤204，MBS为MSS新节点分配节点ID；
子步骤205，MBS根据其分配给MSS新节点的节点ID及MSS赞助节点的节点ID，在调度树中将MSS新节点(即4号MSS节点)指定为该MSS赞助节点(即1号MSS节点)的子节点。由此，随着新节点逐个加入网络，MBS对调度树的结构有了总体了解，这样就可以完成调度树的构建过程。
在MSS新节点向MBS发送认证信息的过程中，如果MSS新节点需要经过多跳才能和MBS通信，就需要其MSS赞助节点执行隧道化过程将消息传送到MBS。MAC层消息通过UDP和IP封装实现隧道化，隧道化消息格式如下表所示。
| IP头 | UDP头 | 隧道化子头 | 包含头的MAC消息 |
通常的，在步骤204中，当通过哈希消息鉴权码(HMAC，Hashed MessageAuthentication Code)校验时，MBS为MSS新节点分配节点ID。通过哈希算法进行HMAC校验的基本流程为：MSS新节点使用HMC_KEY_S密钥对其MAC地址进行哈希运算，MBS在接收到注册请求时再对解析出的MAC地址和HMAC元组信息进行一次哈希运算，如果两者结果相同，则通过校验。
需要说明的是，本发明设计的时隙调度方案中引入了空间复用思想，使得不相冲突的节点可以在同一数据时隙发送。需要保证：
(1)同一时间发送节点的范围内只能有一个节点接收；
(2)同一时间接收节点的范围内只能有一个节点发送。
则相应的，冲突节点的类型有以下两种情况：
同一时隙内，发送数据的MSS/MBS的发送范围内有多个MSS接收数据时，在所述多个接收数据的MSS中，各个MSS互为冲突节点；
同一时隙内，接收数据的MSS的接收范围内有多个MSS发送数据时，在所述多个发送数据的MSS中，各个MSS互为冲突节点。
参见图4，为一种调度树的拓扑结构，下面以图4为例进行具体说明。例如。某一时隙内0号MBS节点下发数据时，在其发送范围内可以有1号MSS节点、3号MSS节点接收数据，则此时，1号和3号MSS节点互为冲突节点。又如，某一时隙内1号MSS节点接收数据时，在其接收范围内可以有2号MSS节点、4号MSS节点向其上传数据，则此时，2号和4号MSS节点互为冲突节点。
本发明提出的基于空间复用的时隙调度方案基本思想为：MBS在为每个节点分配时隙时，首先判断要分配时隙对应的冲突表，如果其不在冲突范围内，则为其确定时隙起始，占用时隙后再更新相应的冲突表，如此继续，直到为所有MSS都分配了时隙。下面，通过一个具体的例子进一步解释MBS为各MSS分配时隙的过程。
各MSS节点按照到MBS跳数由近及远的顺序向MBS发送数据，参照图4，各个MSS节点发送顺序为：1，3，2，4。假设各MSS节点被授权时隙如表2所示，各节点发送数据的目的节点都是MBS，不在MBS发送范围的MSS需要通过多跳转发的方式发送数据。各个MSS节点的数据流向以及对应的时隙个数如下表所示。
MBS按照节点发送顺序依次为各MSS占用时隙表(分配时隙)。在占用时隙表时，最重要的一个问题就是MBS要为各MSS确定起始时间。节点按照以下流程占用时隙表：
对于1号MSS节点，授权的时隙个数为3，从其维护时隙表的起始开始，首先根据其维护的冲突表检测冲突。由于冲突表的初始值为空，时隙表还没有被任何节点占用，则判断时隙0～3下没有占用节点，也没有占用节点所对应的冲突节点，所以1号MSS节点的起始时隙从0开始占用3个时隙。在占用时隙表之后，对冲突表进行更新，得到冲突表1：将1号MSS节点作为时隙0～3的占用节点，时隙0～3下1号MSS节点所对应的冲突节点为：0、3、2、4号MSS节点，即1号MSS节点向0号MSS节点发送数据时，2、4号MSS节点不能向1号MSS节点发送数据，同时，0号MSS节点不能接收3号MSS节点发送的数据。更新后的冲突表如下所示：
| 时隙 | 占用节点 | 冲突节点 |
| 0～3 | 1 | 0、2、3、4 |
对于3号MSS节点，授权的时隙个数为4，仍然从其维护时隙表的起始时隙开始遍历，依次检测冲突表中各时隙对应的冲突节点。由于3号MSS节点为时隙0～3中1号MSS节点的冲突节点，它只能在1号节点发送之后再发送数据，1号MSS节点发送数据占3个时隙，所以3号MSS节点的时隙起始点为时隙3(时隙从0开始计数)。在占用时隙表之后，继续更新占用时隙对应的冲突表。将3号MSS节点作为时隙3～7的占用节点，时隙3～7中3号MSS节点(占用节点)所对应的冲突节点为：0、1号MSS节点，即3号MSS节点向0号MSS节点发送数据时，0号MSS节点不能接收1号MSS节点发送的数据。更新后的冲突表如下所示：
| 时隙 | 占用节点 | 冲突节点 |
| 0～3 | 1 | 0、2、3、4 |
| 3～7 | 3 | 0、1 |
对于2号MSS节点，与0号MBS节点通过1号MSS节点间接相连，向1号MSS节点发送数据的时隙个数为3，1号MSS节点转发数据的时隙个数为1。时隙表的起始开始遍历每一时隙，发现2号MSS节点为时隙0～3中1号MSS节点的冲突节点，但是在时隙3～7中不是3号MSS节点的冲突节点，所以2号MSS节点可以和3号节点进行空间复用。由于2号节点不能和MBS直接通信，所以在占用时隙表时还需考虑为其转发数据的节点。数据时隙起始点的确定需要结合源节点到目的节点所经历的所有节点来考虑。2号节点需要通过1号节点为其转发数据，由于1号节点为时隙3～7中3号MSS节点(占用节点)所对应的冲突节点，所以1号节点最早在3号节点发送完数据之后才能为2号节点转发数据。为保持2号节点连续发送数据，2号节点占用时隙表的起始点为时隙4。
同样的，在占用时隙表之后，进行时隙对应冲突表的更新。由于3号节点和2号节点空间复用，通过取3号节点和2号节点冲突节点的并集实现相应复用时隙对应冲突表的更新。时隙4～7的占用节点更新为：2号MSS节点、3号MSS节点；2号MSS节点的冲突节点为0、1、2号MSS节点，3号MSS节点的冲突节点为0、1号MSS节点，上述两个占用节点所有的冲突节点为：0、1、4号MSS节点。时隙7～8中转发数据的1号MSS节点(占用节点)所对应的冲突节点为：2、4、0、3号MSS节点。
| 时隙 | 占用节点 | 冲突节点 |
| 0～3 | 1 | 0、2、3、4 |
| 3～4 | 3 | 0、1 |
| 4～7 | 2、3 | 0、1、4 |
| 7～8 | 1 | 0、2、3、4 |
对于4号节点，仍然按照上述方法进行时隙表的占用和冲突表的更新。如图5所示，为本发明实施例中的时隙分配结果示意图。从图中可以看出，节点2和节点3可以实现时隙的空间复用。
| 时隙 | 占用节点 | 冲突节点 |
| 0～3 | 1 | 0、2、3、4 |
| 3～4 | 3 | 0、1 |
| 4～7 | 2、3 | 0、1、4 |
| 7～8 | 1 | 0、2、3、4 |
| 8～12 | 4 | 0、1、2 |
| 12～14 | 1 | 0、2、3、4 |
综上所述，MBS在为MSS分配时隙时，首先计算该节点被分配的时隙个数，然后查看预分配时隙对应的冲突表中是否包括此节点，如果存在，则不能占用相应时隙；否则占用时隙成功。在为每个节点分配时隙成功之后，MBS要对各节点占用时隙对应的冲突表进行更新，便于为后续节点分配时隙。最终的时隙分配结果可参见图5。
参照图6，示出了本发明一种集中式时隙调度系统实施例的结构图，包括：MBS 61和MSS 62；
所述MBS包括：
调度树构建单元611，用于构建调度树；
调度树广播单元612，用于通过发送MSH-CSCF消息沿调度树广播调度树信息；
第一消息接收单元613，用于接收MSS发送的MSH-CSCH请求消息；
时隙授权分配单元614，用于依据接收的MSH-CSCH请求消息对各个MSS进行时隙授权和时隙分配；
时隙分配通知单元615，用于通过向MSS发送MSH-CSCH授权消息将时隙分配结果通知调度树中的各个MSS；
所述MSS包括：
时隙请求单元621，用于通过向MBS发送MSH-CSCH请求消息请求发送数据的时隙；
第二消息接收单元622，用于接收MBS发送的MSH-CSCF消息和MSH-CSCH授权消息；
时隙获取单元623，用于根据接收到的MSH-CSCF消息和MSH-CSCH授权消息获取发送数据的时隙。
进一步，所述调度树信息包括：调度树中各个节点的拓扑结构和信道信息。在本发明实施例中，MBS端负责调度树的构建并生成MSH-CSCF以将调度树相关信息通知各MSS；另外MBS作为中心控制点，在收集齐来自调度树中所有MSS带宽请求消息之后，还要为各链路进行流分配，然后通过MSH-CSCH：Grant消息将分配结果通知MSS。各MSS则主要完成对MSH-CSCF和MSH-CSCH相关消息的转发，根据调度树信息及其流分配结果计算自身发送数据的时间(时隙分配)等。
进一步，MSS的时隙请求单元通过沿调度树多跳转发的方式向MBS发送MSH-CSCH请求消息，具体包括：MSS子节点将MSH-CSCH请求消息发送给MSS父节点；MSS父节点收集各个MSS子节点的MSH-CSCH请求消息之后，将所有MSH-CSCH请求消息沿调度树向MBS转发。
在本发明的一个优选实施例中，所述构建调度树包括：MSS新节点发送注册请求消息给MSS赞助节点；MBS接收MSS赞助节点转发的注册请求消息，并从注册请求消息中获取所述MSS赞助节点的节点ID；当通过哈希消息鉴权码校验时，MBS为MSS新节点分配节点ID；MBS根据MSS新节点的节点ID和MSS赞助节点的节点ID，在调度树中将MSS新节点指定为所述MSS赞助节点的子节点。
进一步，MBS的时隙授权分配单元对各个MSS进行时隙授权，具体为：MBS对各个MSS授权时隙个数。
在本发明的另一个优选实施例中，MBS的时隙授权分配单元对各个MSS进行时隙分配，包括：
按照MSS发送数据的顺序依次选取一MSS；
从时隙表的起始开始遍历每一时隙，判断当前MSS是否为该时隙下占用节点所对应的冲突节点；
如果是，则当前MSS不占用该时隙；如果否，则当前MSS占用该时隙，并将当前MSS作为该时隙的占用节点；
依据授权的时隙个数当前节点分配时隙完成后，更新冲突表中记录的每一时隙的占用节点、每一时隙下占用节点所对应的冲突节点；
依次选取下一MSS并循环执行各个步骤，当各个MSS的时隙分配完成后，获得所有MSS占用的时隙总长；
其中，冲突表的初始值为空。
进一步，时隙分配通知单元通知的所述时隙分配结果包括：各个MSS被授权的时隙个数和所有MSS占用的时隙总长。
在本发明的另一个优选实施例中，MSS的时隙获取单元根据接收到的MSH-CSCF消息和MSH-CSCH授权消息获取发送数据的时隙，包括：
从时隙表的起始开始遍历每一时隙，判断当前MSS是否为该时隙下占用节点所对应的冲突节点；
如果是，则当前MSS不占用该时隙；如果否，则当前MSS占用该时隙，并将当前MSS作为该时隙的占用节点；
依据授权的时隙个数当前节点分配时隙完成后，更新冲突表中每一时隙的占用节点、每一时隙下占用节点所对应的冲突节点；其中，冲突表的初始值为空。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上对本发明所提供的一种集中式时隙调度方法和系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种集中式时隙调度方法，其特征在于，包括：
MBS构建调度树，并通过发送MSH-CSCF消息沿调度树广播调度树信息；
MSS通过向MBS发送MSH-CSCH请求消息请求发送数据的时隙；
MBS依据接收的MSH-CSCH请求消息对各个MSS进行时隙授权和时隙分配，并通过发送MSH-CSCH授权消息将时隙分配结果通知调度树中的各个MSS；
MSS根据接收到的MSH-CSCF消息和MSH-CSCH授权消息获取发送数据的时隙。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述调度树信息包括：调度树中各个节点的拓扑结构和信道信息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，MSS通过沿调度树多跳转发的方式向MBS发送MSH-CSCH请求消息，具体包括：
MSS子节点将MSH-CSCH请求消息发送给MSS父节点；
MSS父节点收集各个MSS子节点的MSH-CSCH请求消息之后，将所有MSH-CSCH请求消息沿调度树向MBS转发。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MBS构建调度树包括：
MSS新节点发送注册请求消息给MSS赞助节点；
MBS接收MSS赞助节点转发的注册请求消息，并从注册请求消息中获取所述MSS赞助节点的节点ID；
当通过哈希消息鉴权码校验时，MBS为MSS新节点分配节点ID；
MBS根据MSS新节点的节点ID和MSS赞助节点的节点ID，在调度树中将MSS新节点指定为所述MSS赞助节点的子节点。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，MBS对各个MSS进行时隙授权，具体为：
MBS对各个MSS授权时隙个数。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，MBS对各个MSS进行时隙分配，包括：
按照MSS发送数据的顺序依次选取一MSS；
从时隙表的起始开始遍历每一时隙，判断当前MSS是否为该时隙下占用节点所对应的冲突节点；
如果是，则当前MSS不占用该时隙；如果否，则当前MSS占用该时隙，并将当前MSS作为该时隙的占用节点；
依据授权的时隙个数当前节点分配时隙完成后，更新冲突表中记录的每一时隙的占用节点、每一时隙下占用节点所对应的冲突节点；
依次选取下一MSS并循环执行各个步骤，当各个MSS的时隙分配完成后，获得所有MSS占用的时隙总长；
其中，冲突表的初始值为空。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述时隙分配结果包括：
各个MSS被授权的时隙个数和所有MSS占用的时隙总长。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，MSS根据接收到的MSH-CSCF消息和MSH-CSCH授权消息获取发送数据的时隙，包括：
从时隙表的起始开始遍历每一时隙，判断当前MSS是否为该时隙下占用节点所对应的冲突节点；
如果是，则当前MSS不占用该时隙；如果否，则当前MSS占用该时隙，并将当前MSS作为该时隙的占用节点；
依据授权的时隙个数当前节点分配时隙完成后，更新冲突表中每一时隙的占用节点、每一时隙下占用节点所对应的冲突节点；
其中，冲突表的初始值为空。
9.如权利要求6或8所述的方法，其特征在于，
同一时隙内，发送数据的MSS的发送范围内有多个MSS接收数据时，在所述多个接收数据的MSS中，各个MSS互为冲突节点；
同一时隙内，接收数据的MSS的接收范围内有多个MSS发送数据时，在所述多个发送数据的MSS中，各个MSS互为冲突节点。
10.一种集中式时隙调度系统，其特征在于，包括：MBS和MSS；
所述MBS包括：
调度树构建单元，用于构建调度树；
调度树广播单元，用于通过发送MSH-CSCF消息沿调度树广播调度树信息；
第一消息接收单元，用于接收MSS发送的MSH-CSCH请求消息；
时隙授权分配单元，用于依据接收的MSH-CSCH请求消息对各个MSS进行时隙授权和时隙分配；
时隙分配通知单元，用于通过向MSS发送MSH-CSCH授权消息将时隙分配结果通知调度树中的各个MSS；
所述MSS包括：
时隙请求单元，用于通过向MBS发送MSH-CSCH请求消息请求发送数据的时隙；
第二消息接收单元，用于接收MBS发送的MSH-CSCF消息和MSH-CSCH授权消息；
时隙获取单元，用于根据接收到的MSH-CSCF消息和MSH-CSCH授权消息获取发送数据的时隙。
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