CN105530708A - 基于队长预测的信道动态分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于队长预测的信道动态分配方法，主要解决现有时分双工/时分多址信道分配方法中信道资源分配结果无法反映节点的实际业务需求与信道利用率不能满足要求的问题。其技术方案是：设网络中存在一个中心节点和若干从属节点，并将信道划分成连续且互不重叠的传输周期；各从属节点向中心节点报告其上行队列长度，中心节点获取各从属节点的下行队列长度；中心节点据此预测各从属节点的上下行信道需求，然后使用调度算法计算各从属节点上下行数据传输区间的长度，并将其填入到规划帧中相关字段；中心节点在指定时刻发布规划帧。本发明能更准确地预测节点的实际业务需求，提高了信道利用率，可应用于各种通信的局域网和接入网领域。

Description

基于队长预测的信道动态分配方法

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及一种信道的动态分配方法，可应用于各种通信的局域网和接入网领域。

背景技术

在基于共享媒质的局域网和接入网中，为实现信道资源的合理和无冲突的分配，常采用一个有中心的点到多点的逻辑拓扑结构。在这种网络结构中，中心节点统一为其余从属节点分配信道资源。中心节点和从属节点之间可以直接进行数据通信。通常，将从属节点到中心节点方向的传输称为上行传输，将中心节点到从属节点方向的传输称为下行传输。

在实现点到多点通信的广播信道中，为提供服务质量QoS保证，中心节点常采用基于周期性报告/授权的时分双工/时分多址机制来实现信道资源的动态分配。在这种机制中，把信道划分成连续且互不重叠的传输周期，每个周期包括上行传输区段和下行传输区段，上行传输区段依次由多个从属节点的上行传输区间组成，下行传输区段依次由多个从属节点的下行传输区间组成。各个从属节点生成报告帧并发送给中心节点，报告其上行信道需求；同时，中心节点获取各个从属节点的下行信道需求。中心节点根据这些信息生成规划帧并发送给所有从属节点，该帧给出了其后某一个传输周期的信道分配方案。中心节点和各从属节点在规划帧规定的传输区间进行数据传输。

现有的时分双工/时分多址信道分配方法有两种：第一种是基于固定带宽的分配方法，中心节点为各从属节点分配固定的信道资源，这种分配方法实现简单，但所分配的固定信道资源无法反映节点的实际业务需求，因此不适于数据业务。如果节点没有数据传输，会产生信道资源的浪费；如果节点有突发性业务到达，则会因为分配的信道资源不足导致较大的时延甚至丢包。第二种是在报告/授权机制下基于当前队长的动态分配方法，各个从属节点在规定时刻向中心节点发送报告帧，其中包含了该节点当前时刻的上行队列长度。中心节点在信道分配方案计算时刻根据各个从属节点报告的上行队列长度和当前时刻采集的下行队列长度生成并发布规划帧，各节点在规划帧授权的传输区间进行数据传输。由于在这种基于报告/授权的信道分配方法中，信道分配方案计算时刻或队长报告时刻与数据传输开始时刻之间存在一定时延，而该方法并没有考虑这段时间内进入节点队列的数据量，因此无法反映节点的实际业务需求，影响了信道分配的准确性，降低了信道利用率。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种基于队长预测的信道动态分配方法，该方法根据节点在报告时刻或信道分配方案计算时刻的队列长度，预测节点在数据传输区段开始时刻的队列长度，据此反映节点的实际业务需求，从而可更准确地为节点分配信道资源，提高信道利用率，为用户提供更好的QoS保证。

为实现上述目的，本发明的技术方案包括如下步骤：

(1)设网络中有一个中心节点A和P个从属节点，从属节点的编号为Z_i，i从1到P；

(2)将信道划分成连续且互不重叠的传输周期，各从属节点在规定的传输区间向中心节点A发送报告帧，中心节点A通过发布规划帧告知P个从属节点其后某一个传输周期的信道分配方案；

(3)设置不同传输周期的工作时刻：

在传输周期a中，设从属节点Z_i向中心节点A发送报告帧的时刻为T_Ri；

在传输周期b中，设中心节点A预测从属节点Z_i在传输周期d中的上下行信道需求的时刻为T_C；

在传输周期c中，设中心节点A发布规划帧的时刻为T_M；

在传输周期d中，设上行数据传输区段的开始时刻为T_B，下行数据传输区段的开始时刻为T_E；

其中a≤b≤c<d，T_Ri﹤T_C﹤T_M，T_M﹤T_B，T_M﹤T_E；

(4)中心节点A在T_C时刻按照下述规则预测在传输周期d中从属节点Z_i的上行信道需求S_Ui，i从1到P：

(4a)中心节点A预测T_C时刻从属节点Z_i的上行队列长度：L_UCi＝max(L_Ri+N_RCi-S_RCi,0)，其中L_Ri为T_Ri时刻从属节点Z_i报告的上行队列长度，N_RCi为T_Ri至T_C之间进入从属节点Z_i上行队列的预测数据量，S_RCi为T_Ri至T_C之间从属节点Z_i按照规划帧的规定传输的上行数据量；

(4b)中心节点A预测T_M时刻从属节点Z_i的上行队列长度：L_UMi＝max(L_UCi+N_Ui-S_UMi,0)，其中N_Ui为T_C至T_M之间进入从属节点Z_i上行队列的预测数据量，S_UMi为T_C至T_M之间从属节点Z_i按照规划帧的规定传输的上行数据量；

(4c)中心节点A预测T_B时刻从属节点Z_i的上行队列长度：L_Bi＝max(L_UMi+N_MBi-S_MBi,0)，其中N_MBi为T_M至T_B之间进入从属节点Z_i上行队列的预测数据量，S_MBi为T_M至T_B之间从属节点Z_i按照规划帧的规定传输的上行数据量；

(4d)中心节点A预测从属节点Z_i的上行信道需求：S_Ui＝L_Bi；

(5)中心节点A在T_C时刻按照下述规则预测在传输周期d中从属节点Z_i的下行信道需求S_Di，i从1到P：

(5a)中心节点A预测T_M时刻从属节点Z_i的下行队列长度：L_DMi＝max(L_DCi+N_Di-S_DMi,0)，其中L_DCi为T_C时刻从属节点Z_i的下行队列长度，N_Di为T_C至T_M之间进入从属节点Z_i下行队列的预测数据量，S_DMi为T_C至T_M之间从属节点Z_i按照规划帧的规定传输的下行数据量；

(5b)中心节点A预测T_E时刻从属节点Z_i的下行队列长度：L_Ei＝max(L_DMi+N_MEi-S_MEi,0)，其中N_MEi为T_M至T_E之间进入从属节点Z_i下行队列的预测数据量，S_MEi为T_M至T_E之间从属节点Z_i按照规划帧的规定传输的下行数据量；

(5c)中心节点A预测从属节点Z_i的下行信道需求：S_Di＝L_Ei；

(6)中心节点A计算从属节点Z_i的上行数据传输区间长度X_Ui和下行数据传输区间长度X_Di：

中心节点A计算从属节点Z_i传输S_Ui的时长：和传输S_Di的时长：得到P个从属节点的T_Ui和T_Di后，使用调度算法计算得到传输周期d中分配给从属节点Z_i的上行数据传输区间长度X_Ui和下行数据传输区间长度X_Di，其中V_Ui为从属节点Z_i的上行传输速率，V_Di为从属节点Z_i的下行传输速率；

(7)中心节点A将P个从属节点的上行数据传输区间长度X_Ui和下行数据传输区间长度X_Di填入到规划帧中相关字段，并在T_M时刻发布规划帧；

(8)在传输周期d的上行传输方向，从属节点Z_i在规划帧规定的上行数据传输区间向中心节点A发送数据；在传输周期d的下行传输方向，中心节点A在规划帧规定的从属节点Z_i的下行数据传输区间向从属节点Z_i发送数据。

本发明具有如下优点：

1.提高了信道动态分配的准确性

本发明由于预测了数据传输区段开始时刻节点的队列长度，更准确地反映节点的实际业务需求，并据此动态进行信道资源的分配，因此提高了信道动态分配的准确性，最终提高了信道利用率，为每个用户提供了更好的QoS保证。

2.克服了现有技术的不足

本发明与基于固定带宽的分配方法相比，可以根据业务速率的变化对信道资源的分配做出及时调整；

本发明与在报告/授权机制下基于当前队长的动态分配方法相比，能够更准确地预测节点的实际业务需求，提高了信道分配的准确性。

附图说明

图1为本发明的使用场景图；

图2是本发明的实现流程图；

图3是本发明中上行工作时刻和传输周期的关系示意图；

图4是本发明中下行工作时刻和传输周期的关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的内容做进一步详细阐述。

参照图1，本实例使用的网络由1个中心节点A和P＝3个从属节点组成，从属节点编号为Z_i，i＝1～P。该网络中信道被划分成连续且互不重叠的传输周期，其中传输周期a、传输周期b、传输周期c、传输周期d为四个连续的传输周期，每个传输周期的长度为2.3ms，上行数据传输区段长度为0.8ms，下行数据传输区段长度为1ms。

参照图2，本实例的实现步骤如下：

步骤1，获取工作时刻：

参照图3，在传输周期a中，从属节点Z_i开始记录进入其上行队列的数据量的时刻为T_W，本实例中T_W＝0；从属节点Z_i向中心节点A发送报告帧的时刻为T_Ri，本实例中从属节点Z₁向中心节点A发送报告帧的时刻T_R1＝2ms，从属节点Z₂向中心节点A发送报告帧的时刻T_R2＝2.05ms，从属节点Z₃向中心节点A发送报告帧的时刻T_R3＝2.2ms；

在传输周期b中，中心节点A预测从属节点Z_i在传输周期d中的上下行信道需求的时刻为T_C，本实例中T_C＝3.3ms；

在传输周期c中，中心节点A发布规划帧的时刻T_M，本实例中T_M＝5.6ms；

在传输周期d中，上行数据传输区段的开始时刻为T_B，本实例中T_B＝8.1ms；

参照图4，在传输周期a中，中心节点A开始记录进入从属节点Z_i下行队列的数据量的时刻为T_J，本实例中T_J＝0；

在传输周期d中，下行数据传输区段的开始时刻为T_E，本实例中T_E＝6.9ms。

步骤2，获取从属节点Z_i的已知信息：

从属节点Z_i的上行传输速率为V_Ui，本实例中从属节点Z₁的V_U1＝30Mbps，从属节点Z₂的V_U2＝10Mbps，从属节点Z₃的V_U3＝15Mbps；

从属节点Z_i的下行传输速率为V_Di，本实例中从属节点Z₁的V_D1＝100Mbps，从属节点Z₂的V_D2＝40Mbps，从属节点Z₃的V_D3＝60Mbps；

T_W至T_Ri时刻之间进入从属节点Z_i上行队列的数据量为N_WRi，本实例中从属节点Z₁的N_WR1＝10Kbit，从属节点Z₂的N_WR2＝1.3Kbit，从属节点Z₃的N_WR3＝3.6Kbit；

T_Ri时刻从属节点Z_i的上行队列长度为L_Ri，本实例中T_R1时刻从属节点Z₁的L_R1＝2Kbit，T_R2时刻从属节点Z₂的L_R2＝0.2Kbit，T_R3时刻从属节点Z₃的L_R3＝0.3Kbit；

T_Ri至T_C之间从属节点Z_i按照规划帧的规定传输的上行数据量为S_RCi，本实例中从属节点Z₁的S_RC1＝0，从属节点Z₂的S_RC2＝0，从属节点Z₃的S_RC3＝0；

T_C至T_M之间从属节点Z_i按照规划帧的规定传输的上行数据量为S_UMi，本实例中从属节点Z₁的S_UM1＝10Kbit，从属节点Z₂的S_UM2＝1.2Kbit，从属节点Z₃的S_UM3＝3.2Kbit；

T_M至T_B之间从属节点Z_i按照规划帧的规定传输的上行数据量为S_MBi，本实例中从属节点Z₁的S_MB1＝11Kbit，从属节点Z₂的S_MB2＝1.4Kbit，从属节点Z₃的S_MB3＝3.3Kbit；

T_J至T_C之间进入从属节点Z_i下行队列的数据量为N_JCi，本实例中从属节点Z₁的N_JC1＝70Kbit，从属节点Z₂的N_JC2＝10Kbit，从属节点Z₃的N_JC3＝25Kbit；

T_C时刻从属节点Z_i的下行队列长度为L_DCi，本实例中从属节点Z₁的L_DC1＝20Kbit，从属节点Z₂的L_DC2＝2Kbit，从属节点Z₃的L_DC3＝2Kbit；

T_C至T_M之间从属节点Z_i按照规划帧的规定传输的下行数据量为S_DMi，本实例中从属节点Z₁的S_DM1＝43Kbit，从属节点Z₂的S_DM2＝6Kbit，从属节点Z₃的S_DM3＝12Kbit；

T_M至T_E之间从属节点Z_i按照规划帧的规定传输的下行数据量为S_MEi，本实例中从属节点Z₁的S_ME1＝0，从属节点Z₂的S_ME2＝0，从属节点Z₃的S_ME3＝0。

步骤3，中心节点A在T_C时刻预测从属节点Z_i的上行信道需求S_Ui：

(3a)中心节点A预测T_C时刻从属节点Z_i的上行队列长度：L_UCi＝max(L_Ri+N_RCi-S_RCi,0)，其中N_RCi为T_Ri至T_C之间进入从属节点Z_i上行队列的预测数据量，通过以下公式计算N_RCi：

$N_{RCi}=N_{WRi}*\frac{T_C-T_{Ri}}{T_{Ri}-T_W},$

本实例中从属节点Z₁的N_RC1＝6.5Kbit，则L_UC1＝max(L_R1+N_RC1-S_RC1,0)＝8.5Kbit；

本实例中从属节点Z₂的N_RC2＝0.8Kbit，则L_UC2＝max(L_R2+N_RC2-S_RC2,0)＝1Kbit；

本实例中从属节点Z₃的N_RC3＝1.8Kbit，则L_UC3＝max(L_R3+N_RC3-S_RC3,0)＝2.1Kbit。

(3b)中心节点A预测T_M时刻从属节点Z_i的上行队列长度：L_UMi＝max(L_UCi+N_Ui-S_UMi,0)，其中N_Ui为T_C至T_M之间进入从属节点Z_i上行队列的预测数据量，通过以下公式计算N_Ui：

$N_{Ui}=N_{RCi}*\frac{T_M-T_C}{T_C-T_{Ri}},$

本实例中从属节点Z₁的N_U1＝11.5Kbit，则L_UM1＝max(L_UC1+N_U1-S_UM1,0)＝10Kbit；

本实例中从属节点Z₂的N_U2＝1.5Kbit，则L_UM2＝max(L_UC2+N_U2-S_UM2,0)＝1.3Kbit；

本实例中从属节点Z₃的N_U3＝3.8Kbit，则L_UM3＝max(L_UC3+N_U3-S_UM3,0)＝2.7Kbit。

(3c)中心节点A预测T_B时刻从属节点Z_i的上行队列长度：L_Bi＝max(L_UMi+N_MBi-S_MBi,0)，其中N_MBi为T_M至T_B之间进入从属节点Z_i上行队列的预测数据量，通过以下公式计算N_MBi：

$N_{MBi}=N_{Ui}*\frac{T_B-T_M}{T_M-T_C},$

本实例中从属节点Z₁的N_MB1＝12.5Kbit，则L_B1＝max(L_UM1+N_MB1-S_MB1,0)＝11.5Kbit；

本实例中从属节点Z₂的N_MB2＝1.6Kbit，则L_B2＝max(L_UM2+N_MB2-S_MB2,0)＝1.5Kbit；

本实例中从属节点Z₃的N_MB3＝4.1Kbit，则L_B3＝max(L_UM3+N_MB3-S_MB3,0)＝3.5Kbit。

(3d)中心节点A预测从属节点Z_i的上行信道需求：S_Ui＝L_Bi：

本实例中从属节点Z₁的S_U1＝11.5Kbit；

本实例中从属节点Z₂的S_U2＝1.5Kbit；

本实例中从属节点Z₃的S_U3＝3.5Kbit。

步骤4，中心节点A在T_C时刻预测从属节点Z_i的下行信道需求S_Di：

(4a)中心节点A预测T_M时刻从属节点Z_i的下行队列长度：L_DMi＝max(L_DCi+N_Di-S_DMi,0)，其中N_Di为T_C至T_M之间进入从属节点Z_i下行队列的预测数据量，通过以下公式计算N_Di：

$N_{Di}=N_{JCi}*\frac{T_M-T_C}{T_C-T_J},$

本实例中从属节点Z₁的N_D1＝49Kbit，则L_DM1＝max(L_DC1+N_D1-S_DM1,0)＝26Kbit；

本实例中从属节点Z₂的N_D2＝7Kbit，则L_DM2＝max(L_DC2+N_D2-S_DM2,0)＝3Kbit；

本实例中从属节点Z₃的N_D3＝17Kbit，则L_DM3＝max(L_DC3+N_D3-S_DM3,0)＝7Kbit。

(4b)中心节点A预测T_E时刻从属节点Z_i的下行队列长度：L_Ei＝max(L_DMi+N_MEi-S_MEi,0)，其中N_MEi为T_M至T_E之间进入从属节点Z_i下行队列的预测数据量，通过以下公式计算N_MEi：

$N_{MEi}=N_{Di}*\frac{T_E-T_M}{T_M-T_C},$

本实例中从属节点Z₁的N_ME1＝28Kbit，则L_E1＝max(L_DM1+N_ME1-S_ME1,0)＝54Kbit；

本实例中从属节点Z₂的N_ME2＝4Kbit，则L_E2＝max(L_DM2+N_ME2-S_ME2,0)＝7Kbit；

本实例中从属节点Z₃的N_ME3＝10Kbit，则L_E3＝max(L_DM3+N_ME3-S_ME3,0)＝17Kbit。

(4c)中心节点A预测从属节点Z_i的下行信道需求：S_Di＝L_Ei：

本实例中从属节点Z₁的S_D1＝54Kbit；

本实例中从属节点Z₂的S_D2＝7Kbit；

本实例中从属节点Z₃的S_D3＝17Kbit。

步骤5，中心节点A计算从属节点Z_i的上行数据传输区间长度X_Ui和下行数据传输区间长度X_Di：

中心节点A计算从属节点Z_i传输S_Ui的时长：和传输S_Di的时长：得到P个从属节点的T_Ui和T_Di后，使用调度算法计算得到传输周期d中分配给从属节点Z_i的上行数据传输区间长度X_Ui和下行数据传输区间长度X_Di，其中V_Ui为从属节点Z_i的上行传输速率，V_Di为从属节点Z_i的下行传输速率；

本实例中从属节点Z₁传输S_U1的时长：

本实例中从属节点Z₂传输S_U2的时长：

本实例中从属节点Z₃传输S_U3的时长：

本实例中从属节点Z₁传输S_D1的时长：

本实例中从属节点Z₂传输S_D2的时长：

本实例中从属节点Z₃传输S_D3的时长：

所述调度算法，包括轮询调度算法、加权循环调度算法，本实例采用轮询调度算法，以时间为单位进行调度，计算得到：

传输周期d中分配给从属节点Z₁的上行数据传输区间长度X_U1＝0.39ms；

传输周期d中分配给从属节点Z₂的上行数据传输区间长度X_U2＝0.15ms；

传输周期d中分配给从属节点Z₃的上行数据传输区间长度X_U3＝0.24ms；

传输周期d中分配给从属节点Z₁的下行数据传输区间长度X_D1＝0.54ms；

传输周期d中分配给从属节点Z₂的下行数据传输区间长度X_D2＝0.175ms；

传输周期d中分配给从属节点Z₃的下行数据传输区间长度X_D3＝0.284ms。

步骤6，中心节点A将P＝3个从属节点的上行数据传输区间长度X_Ui和下行数据传输区间长度X_Di填入到规划帧中相关字段，并在T_M时刻发布规划帧。

步骤7，在传输周期d的上行传输方向，从属节点Z_i在规划帧规定的上行数据传输区间向中心节点A发送数据；在传输周期d的下行传输方向，中心节点A在规划帧规定的从属节点Z_i的下行数据传输区间向从属节点Z_i发送数据。

以上描述仅是本发明的具体实例，不构成对本发明的任何限制，显然对于本领域的专业人员来说，在了解了本发明的内容和原理后，都可能在不背离本发明原理、结构的情况下，进行形式和细节上的各种修正和改变，但是这些基于本发明思想的修正和改变仍在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于队长预测的信道动态分配方法，包括如下步骤：

(1)设网络中有一个中心节点A和P个从属节点，从属节点的编号为Z_i，i从1到P；

(2)将信道划分成连续且互不重叠的传输周期，各从属节点在规定的传输区间向中心节点A发送报告帧，中心节点A通过发布规划帧告知P个从属节点其后某一个传输周期的信道分配方案；

(3)设置不同传输周期的工作时刻：

在传输周期a中，设从属节点Z_i向中心节点A发送报告帧的时刻为T_Ri；

在传输周期b中，设中心节点A预测从属节点Z_i在传输周期d中的上下行信道需求的时刻为T_C；

在传输周期c中，设中心节点A发布规划帧的时刻为T_M；

在传输周期d中，设上行数据传输区段的开始时刻为T_B，下行数据传输区段的开始时刻为T_E；

其中a≤b≤c<d，T_Ri﹤T_C﹤T_M，T_M﹤T_B，T_M﹤T_E；

(4)中心节点A在T_C时刻按照下述规则预测在传输周期d中从属节点Z_i的上行信道需求S_Ui，i从1到P：

(4a)中心节点A预测T_C时刻从属节点Z_i的上行队列长度：L_UCi＝max(L_Ri+N_RCi-S_RCi,0)，其中L_Ri为T_Ri时刻从属节点Z_i报告的上行队列长度，N_RCi为T_Ri至T_C之间进入从属节点Z_i上行队列的预测数据量，S_RCi为T_Ri至T_C之间从属节点Z_i按照规划帧的规定传输的上行数据量；

(4b)中心节点A预测T_M时刻从属节点Z_i的上行队列长度：L_UMi＝max(L_UCi+N_Ui-S_UMi,0)，其中N_Ui为T_C至T_M之间进入从属节点Z_i上行队列的预测数据量，S_UMi为T_C至T_M之间从属节点Z_i按照规划帧的规定传输的上行数据量；

(4c)中心节点A预测T_B时刻从属节点Z_i的上行队列长度：L_Bi＝max(L_UMi+N_MBi-S_MBi,0)，其中N_MBi为T_M至T_B之间进入从属节点Z_i上行队列的预测数据量，S_MBi为T_M至T_B之间从属节点Z_i按照规划帧的规定传输的上行数据量；

(4d)中心节点A预测从属节点Z_i的上行信道需求：S_Ui＝L_Bi；

(5)中心节点A在T_C时刻按照下述规则预测在传输周期d中从属节点Z_i的下行信道需求S_Di，i从1到P：

(5a)中心节点A预测T_M时刻从属节点Z_i的下行队列长度：L_DMi＝max(L_DCi+N_Di-S_DMi,0)，其中L_DCi为T_C时刻从属节点Z_i的下行队列长度，N_Di为T_C至T_M之间进入从属节点Z_i下行队列的预测数据量，S_DMi为T_C至T_M之间从属节点Z_i按照规划帧的规定传输的下行数据量；

(5b)中心节点A预测T_E时刻从属节点Z_i的下行队列长度：L_Ei＝max(L_DMi+N_MEi-S_MEi,0)，其中N_MEi为T_M至T_E之间进入从属节点Z_i下行队列的预测数据量，S_MEi为T_M至T_E之间从属节点Z_i按照规划帧的规定传输的下行数据量；

(5c)中心节点A预测从属节点Z_i的下行信道需求：S_Di＝L_Ei；

(6)中心节点A计算从属节点Z_i的上行数据传输区间长度X_Ui和下行数据传输区间长度X_Di：

中心节点A计算从属节点Z_i传输S_Ui的时长：和传输S_Di的时长：得到P个从属节点的T_Ui和T_Di后，使用调度算法计算得到传输周期d中分配给从属节点Z_i的上行数据传输区间长度X_Ui和下行数据传输区间长度X_Di，其中V_Ui为从属节点Z_i的上行传输速率，V_Di为从属节点Z_i的下行传输速率；

(7)中心节点A将P个从属节点的上行数据传输区间长度X_Ui和下行数据传输区间长度X_Di填入到规划帧中相关字段，并在T_M时刻发布规划帧；

(8)在传输周期d的上行传输方向，从属节点Z_i在规划帧规定的上行数据传输区间向中心节点A发送数据；在传输周期d的下行传输方向，中心节点A在规划帧规定的从属节点Z_i的下行数据传输区间向从属节点Z_i发送数据。

2.根据权利要求1所述的信道动态分配方法，其中步骤(4a)中的预测数据量N_RCi通过以下公式计算：

$N_{RCi}=N_{WRi}*\frac{T_C-T_{Ri}}{T_{Ri}-T_W},$

其中，T_W为从属节点Z_i开始记录进入其上行队列的数据量的时刻，T_Ri为从属节点Z_i向中心节点A发送报告帧的时刻，且T_W＜T_Ri，T_C为中心节点A计算从属节点Z_i上行信道需求的时刻，N_WRi为T_W至T_Ri之间进入从属节点Z_i上行队列的数据量。

3.根据权利要求1所述的信道动态分配方法，其中步骤(4b)中预测数据量N_Ui通过以下公式计算：

$N_{Ui}=N_{RCi}*\frac{T_M-T_C}{T_C-T_{Ri}},$

其中，T_Ri为从属节点Z_i向中心节点A发送报告帧的时刻，T_C为中心节点A计算从属节点Z_i上行信道需求的时刻，T_M为中心节点A发布规划帧的时刻，N_RCi为T_Ri至T_C之间进入从属节点Z_i上行队列的预测数据量。

4.根据权利要求1所述的信道动态分配方法，其中步骤(4c)中预测数据量N_MBi通过以下公式计算：

$N_{MBi}=N_{Ui}*\frac{T_B-T_M}{T_M-T_C},$

其中，T_C为中心节点A计算从属节点Z_i上行信道需求的时刻，T_M为中心节点A发布规划帧的时刻，T_B为上行数据传输区段的开始时刻，N_Ui为T_C至T_M之间进入从属节点Z_i上行队列的预测数据量。

5.根据权利要求1所述的信道动态分配方法，其中步骤(5a)中预测数据量N_Di通过以下公式计算：

$N_{Di}=N_{JCi}*\frac{T_M-T_C}{T_C-T_J},$

其中，T_J为中心节点A开始记录进入从属节点Z_i下行队列的数据量的时刻，T_C为中心节点A计算从属节点Z_i下行信道需求的时刻，且T_J＜T_C，T_M为中心节点A发布规划帧的时刻，N_JCi为T_J至T_C之间进入从属节点Z_i下行队列的数据量。

6.根据权利要求1所述的信道动态分配方法，其中步骤(5b)中预测数据量N_MEi通过以下公式计算：

$N_{MEi}=N_{Di}*\frac{T_E-T_M}{T_M-T_C},$

其中，T_C为中心节点A计算从属节点Z_i下行信道需求的时刻，T_M为中心节点A发布规划帧的时刻，T_E为下行数据传输区段的开始时刻，N_Di为T_C至T_M之间进入从属节点Z_i下行队列的预测数据量。