CN109862593A - 无线资源的分配方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种无线资源的分配方法、装置、设备及存储介质。所述方法包括:目标节点在到达当前资源分配周期时,获取每个两跳以内相邻节点的待发送数据量和节点权重;目标节点计算目标节点的待发送数据量占所有两跳以内相邻节点的待发送数据量总和的第一比例,以及目标节点的当前节点权重占所有两跳以内相邻节点的当前节点权重总和的第二比例;目标节点根据第一比例与第二比例之间的数值关系,更新目标节点的节点权重。本发明实施例的技术方案,解决了资源平均分配造成的网络资源分配不合理,无线资源利用率较低的问题,提高了网络中的无线资源利用效率。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域,尤其涉及一种无线资源的分配方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
无线环境下的无中心节点自组织网络是一种网络结构较为简单,易于实现的无线自组织网络。作为没有中心节点的自组织网络,所有的节点都是平等的,每个节点只能收到一跳相邻节点发送的数据,并且与两跳以内的相邻节点不能使用相同的无线资源,以避免数据冲突。
在现有技术中,无线资源在两跳以内的相邻节点间平均分配,这样做能够有效的让所有相关的节点都能获得一定的资源。但另一方面,由于平均分配,没有考虑不同节点在拓扑结构中的位置,所处的不同周边环境,可能造成有些节点资源不够用,而另一些节点资源冗余的现象,导致网络资源分配不合理,无线资源没有得到充分利用。
发明内容
本发明实施例提供一种无线资源的分配方法、装置、设备及存储介质,以实时根据每个节点对无线资源的需求,动态调整无线资源在两跳以内的相邻节点之间的分配,提高自组织网络中的无线资源利用效率。
第一方面,本发明实施例提供了一种无线资源的分配方法,包括:
目标节点在到达当前资源分配周期时,获取每个两跳以内相邻节点的待发送数据量和节点权重;
所述目标节点计算目标节点的待发送数据量占所有两跳以内相邻节点的待发送数据量总和的第一比例,以及目标节点的当前节点权重占所有两跳以内相邻节点的当前节点权重总和的第二比例;
所述目标节点根据所述第一比例与所述第二比例之间的数值关系,更新所述目标节点的节点权重,所述节点权重用于确定所述目标节点以及两跳以内各相邻节点对设定无线资源的分配方式。
可选的,所述方法还包括:
目标节点根据所述目标节点的待发送数据量和节点权重构造系统消息,并将所述系统消息周期性发送至一跳以内的相邻节点;
所述目标节点在接收所述一跳以内的相邻节点发送的系统消息时,如果检测到为未存储有所述系统消息,则对所述系统消息中包括的待发送数据量和节点权重与对应节点进行存储;
所述目标节点将所述系统消息向一跳以内的相邻节点进行转发。
可选的,所述目标节点的节点权重具有预设的初始值,所述初始值与所述目标节点的每个两跳以内相邻节点的节点权重的初始值相同,用于指示无线资源在各所述节点中进行平均分配。
可选的,所述目标节点计算目标节点的待发送数据量占所有两跳以内相邻节点的待发送数据量总和的第一比例,以及目标节点的当前节点权重占所有两跳以内相邻节点的当前节点权重总和的第二比例,包括:
根据第一公式计算第一比例,所述第一公式包括:其中,BSRi表示所述目标节点的待发送数据量,N2表示所述目标节点两跳以内的全部相邻节点总数;
根据第二公式计算第二比例,所述第二公式包括:其中,Pi表示所述目标节点的当前节点权重。
可选的,所述目标节点根据所述第一比例与所述第二比例之间的数值关系,更新所述目标节点的节点权重,包括:
当第一比例大于第二比例,并且当前节点权重小于预设的权重最大值时,计算所述目标节点的当前节点权重增加1后,所述目标节点的节点权重与所有两跳以内相邻节点的节点权重总和的第三比例;
若第三比例大于第一比例,且第三比例与第一比例的差值大于第一比例与第二比例的差值,则确定所述目标节点的节点权重保持不变;
若第三比例大于第一比例,且第三比例与第一比例的差值小于第一比例与第二比例的差值,则确定对所述目标节点的节点权重增加1;
若第三比例小于第一比例,则确定对所述目标节点的节点权重增加1;
当第一比例大于第二比例,并且当前节点权重等于预设的权重最大值时,则确定所述目标节点的节点权重保持不变。
可选的,所述目标节点根据所述第一比例与所述第二比例之间的数值关系,更新所述目标节点的节点权重,还包括:
当第一比例小于第二比例,并且当前节点权重大于预设的权重最小值时,计算所述目标节点的当前节点权重减少1后,所述目标节点的节点权重与所有两跳以内相邻节点的节点权重总和的第四比例;
若第四比例大于第一比例,且第四比例与第一比例的差值大于第一比例与第二比例的差值,则确定所述目标节点的节点权重保持不变;
若第四比例大于第一比例,且第四比例与第一比例的差值小于第一比例与第二比例的差值,则确定对所述目标节点的节点权重减少1;
若第四比例小于第一比例,则确定对所述目标节点的节点权重减少1;
当第一比例小于第二比例,并且当前节点权重等于预设的权重最小值时,则确定所述目标节点的节点权重保持不变。
可选的,在所述目标节点根据所述第一比例与所述第二比例之间的数值关系,更新所述目标节点的节点权重之后,还包括:
所述目标节点根据更新后的节点权重和待发送的数据量,重新构造系统消息。
第二方面,本发明实施例还提供了一种无线资源的分配装置,包括:
信息获取模块,用于目标节点在到达当前资源分配周期时,获取每个两跳以内相邻节点的待发送数据量和节点权重;
计算模块,用于所述目标节点计算目标节点的待发送数据量占所有两跳以内相邻节点的待发送数据量总和的第一比例,以及目标节点的当前节点权重占所有两跳以内相邻节点的当前节点权重总和的第二比例;
权重调整模块,用于所述目标节点根据所述第一比例与所述第二比例之间的数值关系,更新所述目标节点的节点权重,所述节点权重用于确定所述目标节点以及两跳以内各相邻节点对设定无线资源的分配方式。
第三方面,本发明实施例还提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现本发明任意实施例提供的无线资源的分配方法。
第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例提供的无线资源的分配方法。
本发明实施例中,每个节点通过计算自身节点的待发送数据量占所有两跳以内相邻节点的待发送数据量总和的第一比例,以及自身节点的当前权重占所有两跳以内相邻节点的当前节点权重总和的第二比例,根据第一比例与第二比例的数值关系,动态调整无线资源的分配,解决了资源平均分配造成的网络资源分配不合理,无线资源利用率较低的问题,提高了网络中的无线资源利用效率。
附图说明
图1a是本发明实施例一中的一种无线资源的分配方法的流程图;
图1b是本发明实施例一中的无线自组织网络的两跳以内相邻节点的示意图;
图2是本发明实施例二中的一种无线资源的分配方法的流程图;
图3是本发明实施例三中的一种无线资源的分配装置的结构示意图;
图4是本发明实施例四中的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1a为本发明实施例一提供的一种无线资源的分配方法的流程图,本实施例可适用于根据网络中各个节点对无线资源的需求,动态调整资源分配的情况,该方法可以由无线资源的分配装置来执行,该装置可以由硬件和/或软件来实现,并可以集成在无线通信网络(例如,无线自组织网络)中的节点(例如,终端或服务器等通信设备)中。如图1a所示,该方法包括:
步骤110、目标节点在到达当前资源分配周期时,获取每个两跳以内相邻节点的待发送数据量和节点权重。
所述目标节点为无线自组织网络中的一个节点。在无线自组织网络中,由于目标节点与其两跳之内的相邻节点之间使用相同的资源会产生冲突,因此,目标节点与其两跳之内的相邻节点需要在不同的无线资源上进行数据传输。考虑到不同的节点在网络拓扑中的位置不同,其两跳之内的相邻节点数不同,等待发送的数据量也不相同,因此,对无线资源的需求量也不同。为了能够在两跳之内的未分配资源的相邻节点之间合理的分配无线资源,提高无线资源的利用效率,目标节点需要先获取其周围两跳之内所有未分配资源的节点的待发送数据量和节点权重,为调整目标节点的节点权重做准备。
本发明实施例中,每个节点在占用无线资源时都有一个节点权重,节点权重越大,相对其他节点得到较多无线资源的可能性就越大,而节点权重是每个节点各自决定的,并没有一个中心节点来确定各个节点的节点权重值。其中,由于相邻的两个节点可以属于不同的两跳以内的子网络,因此,也不排除相邻的两个节点中,节点权重大的节点获得的无线资源较少,而节点权重小的节点获得的无线资源较多的情况。
可选的,目标节点在到达当前资源分配周期时,获取每个两跳以内相邻节点的待发送数据量和节点权重,具体可以包括:在到达当前资源分配周期时,目标节点根据目标节点的待发送数据量和节点权重构造系统消息,并将系统消息发送至一跳以内的相邻节点,而一跳以内的相邻节点再把接收到的其相邻节点的待发送数据量和节点权重以及自身的待发送数据量和节点权重以系统消息的形式广播出去,目标节点通过接收相邻节点发送的系统消息,获取其两跳之内所有未分配资源的节点的待发送数据量和节点权重。
具体的,节点可以在当前资源分配周期的固定时间位置广播其系统消息,并且每个节点对应的广播系统消息的时间位置是互不冲突的,在时间上完全错开,以避免数据丢失。当然,每个节点也可以在按照其他规则确定的当前资源分配周期的广播时间发送其系统消息,本发明实施例对此不做限制。
其中,所述资源分配周期可以为数据发送周期之前的一个时间区间,典型的,所述自组织网络可以在时间维度下,为网络中的各个节点分配周期性的资源分配周期以及数据发送周期,在该资源分配周期下,各个节点首先确定自身的节点权重,进而可以根据节点权重为自身节点分配相应的无线资源,当一个节点的数据发送周期到达时,可以基于在资源分配周期所分配的无线资源,发送相应的待发送数据。
示例性的,如图1b所示,以节点10为目标节点,其两跳内的所有未分配资源的相邻节点包括节点1、节点2、节点3、节点4、节点9、节点11和节点12。为了获取其两跳内所有相邻节点的待发送数据量和节点权重,节点10将本节点的待发送数据量和节点权重以系统消息的形式广播出去,使得节点1、节点2、节点3、节点9和节点11获得其相关信息,上述一跳相邻节点中以节点3为例,节点3可以将其所接收的其他相邻节点的信息以及自身的待发送数据量和节点权重以系统消息的形式广播出去,节点10通过接收节点3及其他一跳相邻节点广播的系统消息,即可获得两跳之内8个节点的待发送数据量和节点权重。由上述可知,目标节点10最多经过两跳的传输即可获得两跳内所有节点的待发送数据量和节点权重。
其中,节点3通过接收其所有一跳相邻节点广播的系统消息,获得其一跳相邻节点的一跳相邻节点的待发送数据量和节点权重,即节点3可以获得其两跳内所有相邻节点的待发送数据量和节点权重。
本发明实施例中,为了使资源分配的数量不至于变化的太快,使用节点权重来决定每个节点占用的无线资源数量。由于每个节点获得的其他节点的待发数据量的信息本身就有一定的延时,资源分配改变即使很快也并不能实时反映每个节点的真实资源需求,而逐渐缓慢的改变资源分配则能够在总体上确保整个自组织网络的资源分配比较均衡且不会有过多的资源被浪费。
可选的,每个节点需要周期性的获取其周围两跳之内所有未分配资源的相邻节点的待发送数据量和节点权重,以便于在每个资源分配周期重新进行资源分配的调整。
步骤120、目标节点计算目标节点的待发送数据量占所有两跳以内相邻节点的待发送数据量总和的第一比例,以及目标节点的当前节点权重占所有两跳以内相邻节点的当前节点权重总和的第二比例。
可选的,目标节点获取到周围两跳之内所有未分配资源的相邻节点的待发送数据量和节点权重之后,可以计算目标节点的待发送数据量占所有两跳以内未分配资源的相邻节点的待发送数据量总和的第一比例,以及目标节点的当前节点权重占所有两跳以内未分配资源的相邻节点的当前节点权重总和的第二比例,以通过比较第一比例与第二比例,判断当前节点权重的调整方式。
可选的,目标节点可以根据第一公式计算第一比例,第一公式包括:其中,HB表示第一比例,BSRi表示目标节点的待发送数据量,N2表示目标节点两跳以内未分配资源的全部相邻节点的总数,则分母表示两跳以内所有未分配资源的节点的待发送数据量的总和。
可选的,目标节点可以根据第二公式计算第二比例,第二公式包括:其中,HP表示第二比例,Pi表示目标节点的当前节点权重,N2表示目标节点两跳以内未分配资源的全部相邻节点的总数,则分母表示两跳以内所有未分配资源节点的节点权重的总和。
步骤130、目标节点根据第一比例与第二比例之间的数值关系,更新目标节点的节点权重,节点权重用于确定目标节点以及两跳以内各相邻节点对设定无线资源的分配方式。
可选的,获得第一比例和第二比例之后,对第一比例和第二比例进行比较,按照两者之间的大小关系,对应的更新目标节点的节点权重。具体的,节点权重的更新方式如下所述:
当第一比例大于第二比例,并且当前节点权重小于预设的权重最大值时,表示目标节点当前的节点权重偏小,可使用的无线资源相对其他节点偏少,需要增大目标节点的节点权重,以使目标节点占据更多的可用资源。此时,目标节点计算目标节点的当前节点权重增加1后,目标节点的节点权重与所有两跳以内相邻节点的节点权重总和的第三比例,第三比例可以根据第三公式进行计算,第三公式包括:其中,HP+1表示第三比例。
根据第三比例与第一比例的大小关系,进一步确定是否调整目标节点的节点权重。若第三比例大于第一比例,且第三比例与第一比例的差值大于第一比例与第二比例的差值,则确定目标节点的节点权重保持不变;若第三比例大于第一比例,且第三比例与第一比例的差值小于第一比例与第二比例的差值,则确定对目标节点的节点权重增加1;若第三比例小于第一比例,则确定对目标节点的节点权重增加1。
当第一比例大于第二比例,并且当前节点权重等于预设的权重最大值时,则确定目标节点的节点权重保持不变。其中,权重最大值可以设置为10,或者是其他的数值。
当第一比例小于第二比例,并且当前节点权重大于预设的权重最小值时,表示目标节点当前的节点权重偏大,可使用的无线资源相对其他节点偏多,需要减小目标节点的节点权重,以使目标节点占据更少的可用资源。此时,目标节点计算目标节点的当前节点权重减少1后,目标节点的节点权重与所有两跳以内相邻节点的节点权重总和的第四比例,第四比例可以根据第四公式进行计算,第四公式包括:其中,HP-1表示第四比例。
根据第四比例与第一比例的大小关系,进一步确定是否调整目标节点的节点权重。若第四比例大于第一比例,且第四比例与第一比例的差值大于第一比例与第二比例的差值,则确定目标节点的节点权重保持不变;若第四比例大于第一比例,且第四比例与第一比例的差值小于第一比例与第二比例的差值,则确定对目标节点的节点权重减少1;若第四比例小于第一比例,则确定对目标节点的节点权重减少1。
当第一比例小于第二比例,并且当前节点权重等于预设的权重最小值时,则确定目标节点的节点权重保持不变。其中,权重最小值可以设置为1,或者是其他的数值。
本发明实施例中,通过比较第一比例与第二比例的大小,确定目标节点当前所占据的无线资源的比例是否合适,若确定目标节点当前所占据的无线资源的比例偏低,则目标节点主动升高本节点的节点权重,进而获得更多的无线资源,若确定目标节点当前所占据的无线资源的比例偏高,则目标节点主动降低本节点的节点权重,进而获得更少的无线资源。若节点权重已经增大到权重最大值,则不能继续增大,若节点权重降低到权重最小值,则不能再减少。通过上述方式,实现根据每个节点对无线资源的需求量,动态调整在网络中占用资源的数量,达到合理利用无线资源的效果。
本发明实施例的技术方案,每个节点通过计算自身节点的待发送数据量占所有两跳以内未分配资源的相邻节点的待发送数据量总和的第一比例,以及自身节点的当前权重占所有两跳以内未分配资源的相邻节点的当前节点权重总和的第二比例,根据第一比例与第二比例的数值关系,动态调整无线资源的分配,解决了资源平均分配造成的网络资源分配不合理,无线资源利用率较低的问题,提高了网络中的无线资源利用效率。
实施例二
图2是本发明实施例二中的一种无线资源的分配方法的流程图,本实施例可以与上述实施例中各个可选方案结合。如图2所示,该方法包括:
步骤210、目标节点设置其节点权重初始值。
本发明实施例中,目标节点的节点权重具有预设的初始值,初始值与目标节点的每个两跳以内相邻节点的节点权重的初始值相同,用于指示无线资源在各节点中进行平均分配。
步骤220、目标节点根据节点权重和可用资源确定占用的发送资源数目。
可选的,目标节点初次发送数据时,由于两跳之内的所有未分配无线资源的节点的初始权重相同,则相当于初始是将总的可用资源进行平均分配,得到每个未分配资源的节点可以占用的资源。目标节点在确定可用资源的数目之后,可以按照平均分配的规则计算本节点可以获得的资源数目,用于目标节点进行初始的数据发送和数据接收。
示例性的,目标节点i周围的两跳之内未分配无线资源的相邻节点总共有N2个,每个节点的节点ID分别是:IDj,j=0,1,2,......N2-1,则每个申请无线资源的节点i可用的无线资源个数可以用第五公式来表示,第五公式包括:其中,P表示目标节点i周围未分配无线资源的所有两跳及一跳相邻节点的节点权重,非目标节点的节点权重是从其他相邻节点发送的系统消息中得到的。Rtotal是可以占用的资源总数;Ri是目标节点i可占用的资源个数;N2是所有两跳之内未分配资源的相邻节点总数;Pi是目标节点i的用于指示无线资源分配的当前节点权重。
可选的,若目标节点非初次发送数据,则根据当前节点权重和待发送数据量,计算目标节点可以占用的资源数目,使得目标节点在占用的无线资源上进行数据的发送和接收。
步骤230、获取每个两跳以内相邻节点的待发送数据量和节点权重。
本发明实施例中,由于资源分配是周期性的,并且已经占用资源的节点在一个资源分配周期内不能再占用其他资源,因此,每个目标节点都需要周期性的获取每个两跳以内未分配资源的相邻节点的待发送数据量和节点权重,以确定本节点在当前资源分配周期内的当前节点权重是否合适。
可选的,目标节点根据本节点在当前资源分配周期内的待发送数据量和节点权重构造系统消息,并将系统消息发送至一跳以内的相邻节点;一跳以内的相邻节点将其所获得所有节点的待发送数据量和节点权重以系统消息的形式广播出去;目标节点在接收到一跳以内的相邻节点发送的系统消息时,如果检测到为未存储有该系统消息,则对该系统消息中包括的待发送数据量和节点权重与对应节点进行存储,并且将所接收的所有系统消息向一跳以内的相邻节点进行转发,若检测到该系统信息已经存储,则将该系统消息丢弃,不进行转发。由上述可知,每个目标节点最多经过两跳的传输,即可获得两跳内所有未分配资源节点在当前资源分配周期内的待发送数据量和节点权重。
步骤240、目标节点计算目标节点的待发送数据量占所有两跳以内相邻节点的待发送数据量总和的第一比例,以及目标节点的当前权重占所有两跳以内相邻节点的当前节点权重总和的第二比例。
步骤250、目标节点判断第一比例是否大于第二比例,若是,则执行步骤260,否则,执行步骤270。
可选的,通过比较第一比例与第二比例的大小,确定目标节点当前所占据的无线资源的比例是否合适,若第一比例大于第二比例,则确定目标节点当前所占据的无线资源的比例偏低,需要执行步骤260判断能否主动升高本节点的节点权重,进而获得更多的无线资源;若第一比例小于第二比例,则确定目标节点当前所占据的无线资源的比例偏高,需要执行步骤270判断能否主动降低本节点的节点权重,进而获得更少的无线资源。
步骤260、目标节点判断当前节点权重是否小于权重最大值,若是,则执行步骤280,否则,执行步骤2110。
可选的,由于节点权重不得超过权重最大值,因此,当目标节点当前所占据的无线资源的比例偏低时,需要判断目标节点的当前节点权重是否小于权重最大值,若是,则当前节点权重可以增加,执行步骤280,否则,说明当前节点权重已经到达最大值,无法继续增大当前节点权重,直接执行步骤2110。
步骤270、目标节点判断当前节点权重是否大于权重最小值,若是,则执行步骤290,否则,执行步骤2110。
可选的,由于节点权重不得小于权重最小值,因此,当目标节点当前所占据的无线资源的比例偏高时,需要判断目标节点的当前节点权重是否大于权重最小值,若是,则当前节点权重可以减少,执行步骤290,否则,说明当前节点权重已经到达最小值,无法继续减小当前节点权重,直接执行步骤2110。
步骤280、当满足节点权重增加条件时,目标节点的节点权重增加1。
可选的,若目标节点当前所占据的无线资源的比例偏低,且当前节点权重小于权重最大值,则目标节点根据第三公式计算得到第三比例,并且在第三比例大于第一比例,且第三比例与第一比例的差值大于第一比例与第二比例的差值时,确定不满足节点权重增加条件,目标节点的节点权重保持不变;当第三比例大于第一比例,且第三比例与第一比例的差值小于第一比例与第二比例的差值时,确定满足节点权重增加条件,将目标节点的节点权重增加1,作为当前节点权重。
步骤290、当满足节点权重减少条件时,目标节点的节点权重减少1。
可选的,若目标节点当前所占据的无线资源的比例偏高,且当前节点权重大于权重最小值,则根据第四公式计算得到第四比例,并且在第四比例大于第一比例,且第四比例与第一比例的差值大于第一比例与第二比例的差值时,确定不满足节点权重减少条件,目标节点的节点权重保持不变;当第四比例大于第一比例,且第四比例与第一比例的差值小于第一比例与第二比例的差值时,确定满足节点权重减少条件,将目标节点的节点权重减小1,作为当前节点权重。
2110、重新构造系统消息。
可选的,在目标节点更新目标节点的节点权重之后,需要根据更新后的节点权重和待发送的数据量,重新构造系统消息,以在下一个资源分配周期到来时,与周围相邻节点交互系统消息,重新获取其两跳之内所有节点的待发送数据量和节点权重。
2111、判断是否有数据发送,若是,则执行步骤220,否则,结束算法。
可选的,若重新构造系统消息之后,若有数据需要继续发送,则执行步骤220,计算目标节点可以占用的资源数目,以进行数据发送和接收。
本发明实施例的技术方案,每个节点通过计算自身节点的待发送数据量占所有两跳以内未分配资源的相邻节点的待发送数据量总和的第一比例,以及自身节点的当前权重占所有两跳以内未分配资源的相邻节点的当前节点权重总和的第二比例,根据第一比例与第二比例的数值关系,动态调整无线资源的分配,解决了资源平均分配造成的网络资源分配不合理,无线资源利用率较低的问题,提高了网络中的无线资源利用效率。
在上述实施例的基础上,通过一个优选实施例对上述方法进行说明。示例性的,设定权重最小值为1,权重最大值为10,每个节点的初始权重为2,可用资源总数为32。如图1a所述,以节点10为目标节点,两跳内所有未分配资源节点的总数为8,则在初始资源分配周期,按照平均分配规则,每个两跳以内的节点得到的可用资源数为4。在下一个资源分配周期,若目标节点10根据收到的来自各个节点的系统消息,获得的当前信息如下表所示:
其中,表项“每个节点占据的资源个数及位置”所对应的数据是上一个资源分配周期中,各节点所使用的资源个数及位置,也是本资源分配周期中各节点调整占用资源之前的初始值。本发明实施例中,各节点根据当前的待发送数据量调整本节点的当前节点权重,进而调整本节点可占用的资源数目,对于每个节点如何根据当前节点权重具体分配资源不做具体限制。
节点1根据收到的来自各个节点的系统消息,获得的当前信息如下表所示:
节点1根据获取的各节点的当前信息,调整其当前节点权重,具体的,节点1根据第一公式计算得到第一比例,根据第二公式计算得到第二比例,其中,第一比例第二比例由于第一比例小于第二比例,说明节点1占用了过多的资源,因此,节点1需要减小节点权重。
节点1根据第四公式计算得到第四比例由于第四比例等于第一比例,因此,节点1将本节点的节点权重减少1,根据当前节点权重1计算可使用的资源数目,即1/15*32=2。在本发明实施例中,相对于平均分配的情况,在一个发送周期内,节点1获得的无线资源数目减少了2个,此时节点1发出的系统消息包含的信息如下:
由上表可知,若按照节点1发送的系统消息,此时8个两跳节点总共占用的资源数是30,有2个资源是空闲的。节点10在收到节点1的系统消息所包含的信息之后,更新其获取的两跳内所有未分配资源的相邻节点的待发送数据量和节点权重,根据第一公式和第二公式,计算得到第一比例第二比例由于第一比例大于第二比例,说明节点10可以占用更多的资源,因此,节点10需要增大节点权重。
节点10根据第三公式计算得到第三比例由于第三比例大于第一比例,且第三比例与第一比例的差值小于第一比例与第二比例的差值,因此,节点1将本节点的节点权重增加1,根据当前节点权重3计算可使用的资源数目,即3/(2*6+1+3)*32=6。在本实施例中,相对于平均分配的情况,在一个发送周期内,节点10获得的无线资源增加了2个单位,而此时整个资源中有两个资源是空闲的,因此节点10再占有这两个资源,总共占有6个资源块。
如果节点10此次发送出去的数据有200个字节,而又有300个字节新的数据到达,则节点10待发送的数据量变为700,其发送出去的系统消息变为:
其他节点再根据接收到的节点1和节点10发送的系统消息调整本节点的权重和占用的无线资源。
在下一个资源分配周期内,节点1和节点10再根据当时所获得的各个节点的权重和待发送的数据量,以及本节点的权重和待发送数据量,计算得到节点1和节点10可以获得的资源个数,进而调整本节点实际占用的资源个数。
实施例三
图3是本发明实施例三中的一种无线资源的分配装置的结构示意图。如图3所示,该无线资源的分配装置包括:
信息获取模块310,用于目标节点在到达当前资源分配周期时,获取每个两跳以内相邻节点的待发送数据量和节点权重;
计算模块320,用于目标节点计算目标节点的待发送数据量占所有两跳以内相邻节点的待发送数据量总和的第一比例,以及目标节点的当前节点权重占所有两跳以内相邻节点的当前节点权重总和的第二比例;
权重调整模块330,用于目标节点根据第一比例与第二比例之间的数值关系,更新目标节点的节点权重,节点权重用于确定目标节点以及两跳以内各相邻节点对设定无线资源的分配方式。
本发明实施例的技术方案,每个节点通过计算自身节点的待发送数据量占所有两跳以内未分配资源的相邻节点的待发送数据量总和的第一比例,以及自身节点的当前权重占所有两跳以内未分配资源的相邻节点的当前节点权重总和的第二比例,根据第一比例与第二比例的数值关系,动态调整无线资源的分配,解决了资源平均分配造成的网络资源分配不合理,无线资源利用率较低的问题,提高了网络中的无线资源利用效率。
进一步的,该装置还包括:系统消息发送模块,用于目标节点根据目标节点的待发送数据量和节点权重构造系统消息,并将系统消息周期性发送至一跳以内的相邻节点;存储模块,用于目标节点在接收一跳以内的相邻节点发送的系统消息时,如果检测到为未存储有系统消息,则对系统消息中包括的待发送数据量和节点权重与对应节点进行存储;转发模块,用于目标节点将系统消息向一跳以内的相邻节点进行转发。
进一步的,目标节点的节点权重具有预设的初始值,初始值与目标节点的每个两跳以内相邻节点的节点权重的初始值相同,用于指示无线资源在各节点中进行平均分配。
进一步的,计算模块320包括:第一计算单元,用于根据第一公式计算第一比例,第一公式包括:其中,BSRi表示目标节点的待发送数据量,N2表示目标节点两跳以内的全部相邻节点总数;第二计算单元,用于根据第二公式计算第二比例,第二公式包括:其中,Pi表示目标节点的当前节点权重。
进一步的,权重调整模块330包括:第三计算单元,用于当第一比例大于第二比例,并且当前节点权重小于预设的权重最大值时,计算目标节点的当前节点权重增加1后,目标节点的节点权重与所有两跳以内相邻节点的节点权重总和的第三比例;第一确定单元,用于若第三比例大于第一比例,且第三比例与第一比例的差值大于第一比例与第二比例的差值,则确定目标节点的节点权重保持不变;若第三比例大于第一比例,且第三比例与第一比例的差值小于第一比例与第二比例的差值,则确定对目标节点的节点权重增加1;若第三比例小于第一比例,则确定对目标节点的节点权重增加1;当第一比例大于第二比例,并且当前节点权重等于预设的权重最大值时,则确定目标节点的节点权重保持不变。
进一步的,权重调整模块330还包括:第四计算单元,用于当第一比例小于第二比例,并且当前节点权重大于预设的权重最小值时,计算目标节点的当前节点权重减少1后,目标节点的节点权重与所有两跳以内相邻节点的节点权重总和的第四比例;第二确定单元,用于若第四比例大于第一比例,且第四比例与第一比例的差值大于第一比例与第二比例的差值,则确定目标节点的节点权重保持不变;若第四比例大于第一比例,且第四比例与第一比例的差值小于第一比例与第二比例的差值,则确定对目标节点的节点权重减少1;若第四比例小于第一比例,则确定对目标节点的节点权重减少1;当第一比例小于第二比例,并且当前节点权重等于预设的权重最小值时,则确定目标节点的节点权重保持不变。
进一步的,该装置还包括:系统消息重构模块,用于目标节点根据更新后的节点权重和待发送的数据量,重新构造系统消息。
本发明实施例所提供的无线资源的分配装置可执行本发明任意实施例所提供的无线资源的分配方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
参照图4,图4是本发明实施例四提供的一种设备的结构示意图,如图4所示,该设备包括处理器410、存储器420、输入装置430和输出装置440;设备中处理器410的数量可以是一个或多个,图4中以一个处理器410为例;设备中的处理器410、存储器420、输入装置430和输出装置440可以通过总线或其他方式连接,图4中以通过总线连接为例。
存储器420作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中的无线资源的分配方法对应的程序指令/模块(例如,无线资源的分配装置中的信息获取模块310、计算模块320和权重调整模块330)。处理器410通过运行存储在存储器420中的软件程序、指令以及模块,从而执行设备的各种功能应用以及数据处理,即实现上述的无线资源的分配方法。
存储器420可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外,存储器420可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中,存储器420可进一步包括相对于处理器410远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置430可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置440可包括显示屏等显示设备。
实施例五
本发明实施例五提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,该计算机指令被处理器执行时实现一种无线资源的分配方法,一种无线资源的分配方法包括:
目标节点在到达当前资源分配周期时,获取每个两跳以内相邻节点的待发送数据量和节点权重;
所述目标节点计算目标节点的待发送数据量占所有两跳以内相邻节点的待发送数据量总和的第一比例,以及目标节点的当前节点权重占所有两跳以内相邻节点的当前节点权重总和的第二比例;
所述目标节点根据所述第一比例与所述第二比例之间的数值关系,更新所述目标节点的节点权重,所述节点权重用于确定所述目标节点以及两跳以内各相邻节点对设定无线资源的分配方式。
当然,本发明实施例所提供的一种计算机可读存储介质,其计算机指令可执行不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的无线资源的分配方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现,当然也可以通过硬件实现,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是,上述无线资源的分配装置的实施例中,所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种无线资源的分配方法,其特征在于,包括:
目标节点在到达当前资源分配周期时,获取每个两跳以内相邻节点的待发送数据量和节点权重;
所述目标节点计算目标节点的待发送数据量占所有两跳以内相邻节点的待发送数据量总和的第一比例,以及目标节点的当前节点权重占所有两跳以内相邻节点的当前节点权重总和的第二比例;
所述目标节点根据所述第一比例与所述第二比例之间的数值关系,更新所述目标节点的节点权重,所述节点权重用于确定所述目标节点以及两跳以内各相邻节点对设定无线资源的分配方式。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
目标节点根据所述目标节点的待发送数据量和节点权重构造系统消息,并将所述系统消息周期性发送至一跳以内的相邻节点;
所述目标节点在接收所述一跳以内的相邻节点发送的系统消息时,如果检测到为未存储有所述系统消息,则对所述系统消息中包括的待发送数据量和节点权重与对应节点进行存储;
所述目标节点将所述系统消息向一跳以内的相邻节点进行转发。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述目标节点的节点权重具有预设的初始值,所述初始值与所述目标节点的每个两跳以内相邻节点的节点权重的初始值相同,用于指示无线资源在各所述节点中进行平均分配。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述目标节点计算目标节点的待发送数据量占所有两跳以内相邻节点的待发送数据量总和的第一比例,以及目标节点的当前节点权重占所有两跳以内相邻节点的当前节点权重总和的第二比例,包括:
根据第一公式计算第一比例,所述第一公式包括:其中,BSRi表示所述目标节点的待发送数据量,N2表示所述目标节点两跳以内的全部相邻节点总数;
根据第二公式计算第二比例,所述第二公式包括:其中,Pi表示所述目标节点的当前节点权重。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述目标节点根据所述第一比例与所述第二比例之间的数值关系,更新所述目标节点的节点权重,包括:
当第一比例大于第二比例,并且当前节点权重小于预设的权重最大值时,计算所述目标节点的当前节点权重增加1后,所述目标节点的节点权重与所有两跳以内相邻节点的节点权重总和的第三比例;
若第三比例大于第一比例,且第三比例与第一比例的差值大于第一比例与第二比例的差值,则确定所述目标节点的节点权重保持不变;
若第三比例大于第一比例,且第三比例与第一比例的差值小于第一比例与第二比例的差值,则确定对所述目标节点的节点权重增加1;
若第三比例小于第一比例,则确定对所述目标节点的节点权重增加1;
当第一比例大于第二比例,并且当前节点权重等于预设的权重最大值时,则确定所述目标节点的节点权重保持不变。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述目标节点根据所述第一比例与所述第二比例之间的数值关系,更新所述目标节点的节点权重,还包括:
当第一比例小于第二比例,并且当前节点权重大于预设的权重最小值时,计算所述目标节点的当前节点权重减少1后,所述目标节点的节点权重与所有两跳以内相邻节点的节点权重总和的第四比例;
若第四比例大于第一比例,且第四比例与第一比例的差值大于第一比例与第二比例的差值,则确定所述目标节点的节点权重保持不变;
若第四比例大于第一比例,且第四比例与第一比例的差值小于第一比例与第二比例的差值,则确定对所述目标节点的节点权重减少1;
若第四比例小于第一比例,则确定对所述目标节点的节点权重减少1;
当第一比例小于第二比例,并且当前节点权重等于预设的权重最小值时,则确定所述目标节点的节点权重保持不变。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述目标节点根据所述第一比例与所述第二比例之间的数值关系,更新所述目标节点的节点权重之后,还包括:
所述目标节点根据更新后的节点权重和待发送的数据量,重新构造系统消息。
8.一种无线资源的分配装置,其特征在于,包括:
信息获取模块,用于目标节点在到达当前资源分配周期时,获取每个两跳以内相邻节点的待发送数据量和节点权重;
计算模块,用于所述目标节点计算目标节点的待发送数据量占所有两跳以内相邻节点的待发送数据量总和的第一比例,以及目标节点的当前节点权重占所有两跳以内相邻节点的当前节点权重总和的第二比例;
权重调整模块,用于所述目标节点根据所述第一比例与所述第二比例之间的数值关系,更新所述目标节点的节点权重,所述节点权重用于确定所述目标节点以及两跳以内各相邻节点对设定无线资源的分配方式。
9.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一所述的无线资源的分配方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的无线资源的分配方法。
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