具体实施方式
下面结合附图对本发明的内容做进一步阐述。
实施例一
本实例中,网络由中心节点0和从属节点1,2组成;物理层采用OFDM方式调制,一个OFDM符号时长为18us,物理帧头长为2us,相邻上行(或下行)各时隙间的时隙间隔为2us,下(上)行时隙和相邻上(下)行时隙之间的收发转换帧间隔为50us。
规划帧由中心节点发送,包含有下一个规划周期中的信道分配方案和上个规划周期上行数据帧的确认信息,规划帧利用一个OFDM符号的物理帧承载,由中心节点广播给所有的从属节点。
报告帧由从属节点发送,包含有从属节点的本地队列信息和本规划周期下行数据帧的确认信息,报告帧采用OFDMA方式传送,所有的从属节点利用一个OFDM符号的物理帧的不同子载波同时向中心节点发送报告帧。
参照图1,本实例的实现步骤如下:
步骤1,中心节点根据之前从属节点上报的报告帧和本地队列情况,每1个规划周期进行一次信道的分配:
参照图2,本步骤的具体实现如下:
(1a)划分成时隙
将规划周期分成42个时隙,其中包括8个用于传输上行数据帧的短数据帧时隙,8个用于传输下行数据帧的短数据时隙,24个既可以用于传输上行数据帧也可以用于传输下行数据帧的长数据帧时隙,1个用于传输规划帧的规划帧时隙和1个用于传输报告帧的报告帧时隙。每个规划周期中短数据帧时隙的长度为20us,即1个OFDM符号的物理帧长,每个长数据帧时隙的长度为74us,即4个OFDM符号的物理帧长,规划帧时隙长度为20us,即1个OFDM符号的物理帧长,报告帧时隙长度为20us,即1个OFDM符号的物理帧长,如图4所示;
(1b)根据如图4,对各个时隙按照如下固定顺序进行排列:
(1b1)将4个下行短数据帧时隙排列在规划周期的最前面;
(1b2)将规划帧时隙排列在4个下行短数据时隙的后面;
(1b3)将4个下行短数据帧时隙排列在规划帧时隙的后面;
(1b4)将24个长数据帧时隙排列在规划帧之后的4个下行短数据帧时隙的后面;
(1b5)将4个上行短数据帧时隙排列在24个长数据帧时隙的后面;
(1b6)将报告帧时隙排列在4个上行短数据时隙的后面;
(1b7)将4个上行短数据帧放在报告帧时隙的后面;
(1c)确定各个时隙的使用方式
由中心节点根据之前从属节点上报的报告帧和本地队列情况运行调度算法,确定出规划周期中的各个时隙的使用节点和时隙中传输帧的类型,该调度算法能够根据各个从属节点的报告帧和本地队列的情况,判断当前对各个节点带宽的需求,并根据其需求,灵活的分配各个时隙的使用方式。
本步骤通过调度算法,得到如下结果:
8个下行帧短时隙用于从属节点1传输下行单播帧;
8个上行短数据帧用于从属节点1传输上行数据帧;
第1至第4个长时隙用于中心节点传输下行广播帧;
第5至第8个长时隙用于从属节点2传输下行单播帧;
第9至第24个长时隙用于从属节点2传输上行数据帧。
步骤2,中心节点将步骤(1c)得到的时隙的使用方式,表示成规划帧,并发送给所有从属节点:
将规划周期中的时隙的使用方式表示成42个时隙许可单元,每个时隙许可单元与规划周期中的时隙是按顺序一一对应的,时隙许可单元长度为8个比特。
(2a)设置每个时隙许可单元的取值规则:
若时隙许可单元取值为1到126,则表示该时隙传输的是下行单播帧,同时该数值还表示了使用该时隙接收数据的从属节点的编号;
若时隙许可单元取值为0,则表示该时隙传输的是规划帧;
若时隙许可单元取值为127,则表示该时隙传输的是下行广播帧;
若时隙许可单元取值为129至254,则表示该时隙传输的是上行数据帧,同时该数值减去128就表示了使用该时隙发送数据的从属节点的编号;
若时隙许可单元取值为128,则表示该时隙传输的是报告帧。
(2b)根据以上规则和步骤(1c)得到的时隙的使用方式,得到时隙许可单元的取值如下:
第1至第4个和第6至第9个时隙许可单元值为1;
第5个时隙许可单元值为0;
第10至第13个时隙许可单元值为127;
第14至第17个时隙许可单元值为2;
第18至第33个时隙许可单元值为130;
第34至第37个和第39至第42个时隙许可单元值为129;
第38个时隙许可单元值为128。
(2c)将上面得到的42个时隙许可单元组合成规划帧,并将该规划帧在指定的规划帧时隙发送给所有从属节点。
步骤3,参照图3,中心节点根据上一个规划周期中规划帧中的时隙许可单元,发送下行单播帧、下行广播帧以及规划帧,接收上行数据帧。
(3a)根据规划帧中的时隙许可单元的位置,确定时隙长度和起始时刻:
将规划帧中前9个和最后9个时隙许可单元所对应的时隙长度,确定为20us;
将其余24个时隙许可单元所对应的时隙长度,确定为74us;
将每个时隙在规划周期中的起始位置,确定为该时隙之前所有时隙的长度与时隙间的间隔之和。
(3b)根据规划帧中的时隙许可单元的取值,以及步骤(2a)中设置的时隙许可单元取值规则,确定时隙使用方式:
(3b1)读取时隙许可单元的取值:
第1至第4个和第6至第9个时隙许可单元值为1;
第5个时隙许可单元值为0;
第10至第13个时隙许可单元值为127;
第14至第17个时隙许可单元值为2;
第18至第33个时隙许可单元值为130;
第34至第37个和第39至第42个时隙许可单元值为129;
第38个时隙许可单元值为128。
(3b2)根据步骤(3b1)中读取得到的时隙许可单元的取值和步骤(2a)中设置的时隙许可单元取值规则,确定时隙被使用的方式,即:
从属节点1使用8个下行帧短时隙接收中心节点发送的下行单播帧;
从属节点1使用8个上行短数据帧传输上行数据帧给中心节点;
中心节点使用前4个长时隙传输下行广播帧给所有从属节点;
从属节点2使用第5至第8个长时隙接收中心节点发送的下行单播帧;
从属节点2使用第9至第24个长时隙传输上行数据帧给中心节点;
中心节点使用规划帧时隙传输规划帧给所有从属节点;
各从属节点使用报告帧时隙传输报告帧给中心节点。
(3c)中心节点根据步骤(3a)和步骤(3b)中得到的时隙的长度,起始时刻和使用方式进行各种类型帧的接收和发送,为充分利用时隙容量,提高传送效率,中心节点利用现有的分片和打包机制进行数据帧的发送,利用现有的重组和拆包机制进行数据帧的接收:
分片时,将一个上层业务分组分割成两个或多个部分,并在不同的时隙分别传送;
打包时,将两个或多个上层业务分组组合在一起,并在同一个时隙内传送;
重组时,将在不同时隙内传送的属于同一上层业务分组的两个或多个部分,组合还原成一个完整的上层业务分组;
拆包时,将在同一时隙内组合传送的两个或多个上层业务分组,拆分成独立的上层业务分组。
步骤4,参照图3,各从属节点根据上一个规划周期中规划帧中的时隙许可单元,发送上行数据帧,接收下行单播帧,下行广播帧和规划帧,以及根据本地队列情况生成并发送报告帧。
(4a)根据规划帧中的时隙许可单元的位置,确定时隙长度和起始时刻:
将规划帧中前9个和最后9个时隙许可单元所对应的时隙长度,确定为20us;
将其余24个时隙许可单元所对应的时隙长度,确定为74us;
将每个时隙在规划周期中的起始位置,确定为该时隙之前所有时隙的长度与时隙间的间隔之和。
(4b)根据规划帧中的时隙许可单元的取值,以及步骤(2a)中设置的时隙许可单元取值规则,确定时隙被使用的方式,即:
(4b1)读取时隙许可单元的取值:
第1至第4个和第6至第9个时隙许可单元值为1;
第5个时隙许可单元值为0;
第10至第13个时隙许可单元值为127;
第14至第17个时隙许可单元值为2;
第18至第33个时隙许可单元值为130;
第34至第37个和第39至第42个时隙许可单元值为129;
第38个时隙许可单元值为128。
(4b2)根据(4b1)中读取得到的时隙许可单元的取值和步骤(2a)中设置的时隙许可单元取值规则,确定时隙被使用的方式,即:
从属节点1使用8个下行帧短时隙接收中心节点发送的下行单播帧;
从属节点1使用8个上行短数据帧传输上行数据帧给中心节点;
中心节点使用前4个长时隙传输下行广播帧给所有从属节点;
从属节点2使用第5至第8个长时隙接收中心节点发送的下行单播帧;
从属节点2使用第9至第24个长时隙发送上行数据帧给中心节点;
中心节点使用规划帧时隙传输规划帧给所有从属节点;
各从属节点使用报告帧时隙传输报告帧给中心节点。
(4c)从属节点根据步骤(4a)和步骤(4b)中得到的时隙的长度,起始时刻和使用方式进行各种类型帧的接收和发送,为充分利用时隙容量,提高传送效率,从属节点利用现有的分片和打包机制进行数据帧的发送,利用现有的重组和拆包机制进行数据帧的接收:
分片时,将一个上层业务分组分割成两个或多个部分,并在不同的时隙分别传送;
打包时,将两个或多个上层业务分组组合在一起,并在同一个时隙内传送;
重组时,将在不同时隙内传送的属于同一上层业务分组的两个或多个部分,组合还原成一个完整的上层业务分组;
拆包时,将在同一时隙内组合传送的两个或多个上层业务分组,拆分成独立的上层业务分组。
实施例二本实例中,网络由中心节点0和从属节点1,2组成;物理层采用OFDM方式调制,一个OFDM符号时长为18us,物理帧头长为2us,相邻上行(或下行)各时隙间的时隙间隔为2us,下(上)行时隙和相邻上(下)行时隙之间的收发转换帧间隔为50us。
规划帧由中心节点发送,包含有下一个规划周期中的信道分配方案和上个规划周期上行数据帧的确认信息,规划帧利用一个OFDM符号的物理帧承载,由中心节点广播给所有的从属节点。
报告帧由从属节点发送,包含有从属节点的本地队列信息和上一个规划周期下行数据帧的确认信息,报告帧采用OFDMA方式传送,所有的从属节点利用一个OFDM符号的物理帧的不同子载波同时向中心节点发送报告帧。
参照图1,本实施例的实现步骤如下:
步骤1,参照图2,中心节点根据之前从属节点上报的报告帧和本地队列情况,每1个规划周期进行一次信道的分配,生成规划帧:
1a)划分成时隙
将规划周期分成42个时隙,其中包括8个用于传输上行数据帧的短数据帧时隙,8个用于传输下行数据帧的短数据时隙,24个既可以用于传输上行数据帧也可以用于传输下行数据帧的长数据帧时隙,1个用于传输规划帧的规划帧时隙和1个用于传输报告帧的报告帧时隙。每个规划周期中短数据帧时隙的长度为20us,即1个OFDM符号的物理帧长,每个长数据帧时隙的长度为74us,即4个OFDM符号的物理帧长,规划帧时隙长度为20us,即1个OFDM符号的物理帧长,报告帧时隙长度为20us,即1个OFDM符号的物理帧长,如图5所示;
1b)根据图5,对各个时隙按照如下固定顺序进行排列:
1b1)将4个上行短数据帧时隙排列在规划周期的最前面;
1b2)将报告帧时隙排列在4个上行短数据时隙的后面;
1b3)将4个上行短数据帧时隙排列在报告帧时隙的后面;
1b4)将24个长数据帧时隙排列在报告帧之后的4个上行短数据帧时隙的后面;
1b5)将4个下行短数据帧时隙排列在24个长数据帧时隙的后面;
1b6)将规划帧时隙排列在4个下行短数据时隙的后面;
1b7)将4个下行短数据帧放在规划帧时隙的后面;
1c)确定各个时隙的使用方式
由中心节点根据之前从属节点上报的报告帧和本地队列情况运行调度算法,确定出规划周期中的各个时隙的使用节点和时隙中传输帧的类型,该调度算法能够根据各个从属节点的报告帧和本地队列的情况,判断当前对各个节点带宽的需求,并根据其需求,灵活的分配各个时隙的使用方式。
本步骤通过调度算法,得到如下结果:
8个上行帧短时隙用于从属节点1传输上行单播帧;
8个下行短数据帧用于从属节点1传输下行单播帧;
第1至第8个长时隙用于从属节点2传输上行数据帧;
第9至第12个长时隙用于中心节点传输下行广播帧;
第13至第24个长时隙用于从属节点2传输下行单播帧;
步骤2,中心节点将步骤1c)得到的时隙的使用方式,表示成规划帧,并发送给所有从属节点:
将规划周期中的时隙的使用方式表示成42个时隙许可单元,每个时隙许可单元与规划周期中的时隙是按顺序一一对应的,时隙许可单元长度为8个比特。
2a)设置每个时隙许可单元的取值规则:
若时隙许可单元取值为1到126,则表示该时隙传输的是下行单播帧,同时该数值还表示了使用该时隙接收数据的从属节点的编号;
若时隙许可单元取值为0,则表示该时隙传输的是规划帧;
若时隙许可单元取值为127,则表示该时隙传输的是下行广播帧;
若时隙许可单元取值为129至254,则表示该时隙传输的是上行数据帧,同时该数值减去128就表示了使用该时隙发送数据的从属节点的编号;
若时隙许可单元取值为128,则表示该时隙传输的是报告帧。
2b)根据以上规则和步骤1c)得到的时隙的使用方式,得到时隙许可单元的取值如下:
第1至第4个和第6至第9个时隙许可单元值为129;
第5个时隙许可单元值为128;
第10至第17个时隙许可单元值为130;
第18至第21个时隙许可单元值为127;
第22至第33个时隙许可单元值为2;
第34至第37个和第39至第42个时隙许可单元值为1;
第38个时隙许可单元值为0;
2c)将上面得到的42个时隙许可单元组合成规划帧,并将规划帧在指定的规划帧时隙发送给所有从属节点。
步骤3,参照图3,中心节点根据上一个规划周期中规划帧中的时隙许可单元,发送下行单播帧、下行广播帧、以及规划帧,接收上行数据帧。
3a)根据规划帧中的时隙许可单元的位置,确定时隙长度和起始时刻:
将规划帧中前9个和最后9个时隙许可单元所对应的时隙长度,确定为20us;
将其余24个时隙许可单元所对应的时隙长度,确定为74us;
将每个时隙在规划周期中的起始位置,确定为该时隙之前所有时隙的长度与时隙间的间隔之和。
3b)根据规划帧中的时隙许可单元的取值,以及步骤2a)中设置的时隙许可单元取值规则,确定时隙使用方式:
3b1)读取时隙许可单元的取值:
第1至第4个和第6至第9个时隙许可单元值为129;
第5个时隙许可单元值为128;
第10至第17个时隙许可单元值为130;
第18至第21个时隙许可单元值为127;
第22至第33个时隙许可单元值为2;
第34至第37个和第39至第42个时隙许可单元值为1;
第38个时隙许可单元值为0;
3b2)根据步骤3b1)中读取得到的时隙许可单元的取值和步骤2a)中设置的时隙许可单元取值规则,确定时隙被使用的方式,即:
从属节点1使用8个下行帧短时隙接收中心节点发送的下行单播帧;
从属节点1使用8个上行短数据帧传输上行数据帧给中心节点;
从属节点2使用第1至第8个长时隙传输上行数据帧给中心节点;
中心节点使用第9至第12个长时隙传输下行广播帧给所有从属节点;
从属节点2使用第13至第24个长时隙接收中心节点发送的下行单播帧;
中心节点规划帧时隙传输规划帧给所有从属节点;
各从属节点使用报告帧时隙传输报告帧给中心节点。
3c)中心节点根据步骤3a)和步骤3b)中得到的时隙的长度,起始时刻和使用方式进行各种类型帧的接收和发送,为充分利用时隙容量,提高传送效率,中心节点利用现有的分片和打包机制进行数据帧的发送,利用现有的重组和拆包机制进行数据帧的接收:
分片时,将一个上层业务分组分割成两个或多个部分,并在不同的时隙分别传送;
打包时,将两个或多个上层业务分组组合在一起,并在同一个时隙内传送;
重组时,将在不同时隙内传送的属于同一上层业务分组的两个或多个部分,组合还原成一个完整的上层业务分组;
拆包时,将在同一时隙内组合传送的两个或多个上层业务分组,拆分成独立的上层业务分组。
步骤4,参照图3,各从属节点根据上一个规划周期的规划帧中的时隙许可单元,发送上行数据帧,接收下行单播帧,下行广播帧和规划帧,以及根据本地队列情况生成并发送报告帧:
4a)根据规划帧中的时隙许可单元的位置,确定时隙长度和起始时刻:
将规划帧中前9个和最后9个时隙许可单元所对应的时隙长度,确定为20us;
将其余24个时隙许可单元所对应的时隙长度,确定为74us;
将每个时隙在规划周期中的起始位置,确定为该时隙之前所有时隙的长度与时隙间的间隔之和。
4b)根据规划帧中的时隙许可单元的取值,以及步骤2a)中设置的时隙许可单元取值规则,确定时隙使用方式:
4b1)读取时隙许可单元的取值:
第1至第4个和第6至第9个时隙许可单元值为129;
第5个时隙许可单元值为128;
第10至第17个时隙许可单元值为130;
第18至第21个时隙许可单元值为127;
第22至第33个时隙许可单元值为2;
第34至第37个和第39至第42个时隙许可单元值为1;
第38个时隙许可单元值为0;
4b2)根据步骤4b1)中读取得到的时隙许可单元的取值和步骤2a)中设置的时隙许可单元取值规则,确定时隙被使用的方式,即:
从属节点1使用8个下行帧短时隙接收中心节点发送的下行单播帧;
从属节点1使用8个上行短数据帧传输上行数据帧给中心节点;
从属节点2使用第1至第8个长时隙传输上行数据帧给中心节点;
中心节点使用第9至第12个长时隙传输下行广播帧给所有从属节点;
从属节点2使用第13至第24个长时隙传输下行单播帧给中心节点;
中心节点规划帧时隙传输规划帧给所有从属节点;
各从属节点使用报告帧时隙传输报告帧给中心节点。
4c)各从属节点根据步骤4a)和步骤4b)中得到的时隙的长度,起始时刻和使用方式进行各种类型帧的接收和发送,为充分利用时隙容量,提高传送效率,从属节点利用现有的分片和打包机制进行数据帧的发送,利用现有的重组和拆包机制进行数据帧的接收:
分片时,将一个上层业务分组分割成两个或多个部分,并在不同的时隙分别传送;
打包时,将两个或多个上层业务分组组合在一起,并在同一个时隙内传送;
重组时,将在不同时隙内传送的属于同一上层业务分组的两个或多个部分,组合还原成一个完整的上层业务分组;
拆包时,将在同一时隙内组合传送的两个或多个上层业务分组,拆分成独立的上层业务分组。
以上仅为本发明的优选实例,不构成对本发明的任何限制,显然根据本发明的构思本领域的技术人员均可作出不同的修改和置换,但这些均在本发明的保护之列。