CN116406005A - 一种无线资源调度方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种无线资源调度方法、装置及存储介质,该方法包括:接入设备获取第一站点状态集合,所述第一站点状态集合包括多个站点在第一时间窗口内的站点状态;在预设时间窗口内,所述接入设备根据所述站点状态得到第一时隙分配信息,所述第一时隙分配信息包括所述接入设备为各站点在至少一个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息;所述接入设备分别向各站点广播所述第一时隙分配信息。本方案能够减少隐藏节点的干扰,保证QOS,提供公平的介质访问,以及提高无线资源的利用率。
Description
本申请要求在2021年12月27日提交中国专利局、申请号为202111617276.0、申请名称为“一种无线资源调度方法、装置及存储介质”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请实施例涉及通信技术领域,具体涉及一种无线资源调度方法、装置及存储介质。
背景技术
在现有大多数802.11网络中,使用分布式协调方式(英文:DistributedCoordination Function,简称DCF)来仲裁对共享无线介质的访问。使用DCF,终端会利用通道控制访问(英文:Controlled Channel Access,简称CCA)机制检测介质是否繁忙,进行竞争无线介质的访问权,竞争过程中避让时间最短的节点获得介质访问权,对于有带宽和时间延迟需求的数据DCF不提供服务质量(英文:Quality of Service,简称QoS)保证,这使得各个终端的均衡性和高优化级的业务的实时性,无法得到保证。同时在长距离的数据传输情况下,各个终端的距离比较远,终端之间无法检测到彼此的信号,终端到AP端的上行流会发生严重的冲突,影响性能,即“隐藏节点”问题。
为了防止冲突发生,802.11允许工作站使用请求发送(英文:Request To Send,简称RTS)和允许发送(英文:Clear To Send,简称CTS)帧,来清空传送区域。RTS本身带有两个目的:预约无线介质的使用权,并要求接收到这一消息的其他的工作站停止发言。接收端一旦收到RTS,会以CTS应答。和RTS一样,CTS也会令附近的工作站保持沉默。但STA发送RTS报文的本身也就存在冲突,因此只能是缓解冲突的频率,没有彻底解决冲突问题。
在802.11标准中,有另外一种无线介质的访问方式,点协调方式(英文:PointCoordination Function,简称PCF),可让802.11网络提供较为公平的介质访问机制,由AP轮询支持该协议的终端是否有数据发送,每个终端都能够独立占有信道资源,数据传输不会冲突,从而解决长距离传输隐藏节点的冲突问题。但仍然存在不足:受到轮询节点的传输时间无法准确控制,发送时间的不确定性,使得AP无法准确地为节点保证QoS,最后,AP无法获知哪些节点需要发送数据,哪些没有,从而把部分轮询时间不必要地分配给了一些不需要数据发送的节点,浪费了无线介质资源。
发明内容
本申请实施例提供一种无线资源调度方法、装置及存储介质,能够减少隐藏节点的干扰,保证QOS,提供公平的介质访问,以及提高无线资源的利用率。
第一方面,本申请实施例从接入设备角度提供了一种无线资源调度方法,所述方法包括:
接入设备获取第一站点状态集合,所述第一站点状态集合包括多个站点在第一时间窗口内的站点状态;
在预设时间窗口内,所述接入设备根据所述站点状态得到第一时隙分配信息,所述第一时隙分配信息包括所述接入设备为各站点在至少一个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息;
所述接入设备分别向各站点广播所述第一时隙分配信息。
一些实施例中,所述接入设备根据所述站点状态得到第一时隙分配信息,包括:
获取预设映射关系,所述预设映射关系包括多个时隙参数、与所述多个时隙参数对应的时隙参数值、以及各时隙参数的描述信息之间的映射关系;
根据所述预设映射关系和所述站点状态生成所述第一时隙分配信息。
一些实施例中,各站点的站点状态包括实时流量和当前访问无线介质服务的优先级,所述方法还包括:
所述接入设备从各站点接收第二站点状态集合,所述第二站点状态集合包括所述多个站点在第二时间窗口内的站点状态,所述第二时间窗口的起始时间滞后于所述第一时间窗口的结束时刻;
所述接入设备根据第二站点状态集合,更新第一时隙分配信息中各站点的时隙权重,所述时隙权重的大小与站点的优先级和传输流量成正关系。
一些实施例中,所述多个站点包括第一站点和第二站点,所述第一站点的优先级高于所述第二站点;
所述第一时隙分配信息包括在至少三个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息;所述至少三个时间窗口至少包括第三时间窗口和第四时间窗口,所述第四时间窗口滞后于所述第三时间窗口;
其中,所述第一站点在每个时间窗口中占据的时隙数大于所述第二站点在每个时间窗口中占据的时隙数;
所述第一站点在所述第三时间窗口的时域位置与所述第四时间窗口的时域位置对应;所述第二站点在所述第三时间窗口的时域位置与所述第四时间窗口的时域位置对应。
一些实施例中,所述接入设备根据所述站点状态得到第一时隙分配信息,包括:
根据为各站点在至少一个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息,确定各时隙对应的排程调度信息,所述排程调度信息中包括相应时隙对应的一个接收站点和一个发送站点;
将获得的多个排程调度信息按照所述时隙分配信息中的时隙进行排序,获得第一排程表;
确定所述多个排程调度信息中是否存在符合设定条件的至少一组目标排程调度信息,其中,一组目标排程调度信息包括至少两个排程调度信息;
若存在,将各组目标排程调度信息中的所述至少两个排程调度信息的时隙进行合并;
根据对各组目标排程调度信息合并的结果,重新进行时隙分配得到第一时隙分配信息。
一些实施例中,所述确定所述多个排程调度信息中是否存在符合设定条件的至少一组目标排程调度信息,包括:
将所述第一排程表中的多个排程调度信息按照所述时隙对应的接收站点的站点地址进行排序,获得第二排程表;
确定当前第二排程表中未进行合并判定的第一个排程调度信息,并对所述第一个排程调度信息执行合并判定,确定所述第一个排程调度信息之后的其他排程调度信息中是否存在符合设定条件的待合并排程调度信息;
当确定存在待合并排程调度信息时,将所述第一个排程调度信息及所述待合并排程调度信息作为一组目标排程调度信息,并从所述第二排程表中去除;
重复上述步骤至当前第二排程表中仅存在一个或不存在未进行合并判定的第一个排程调度信息。
一些实施例中,所述对所述第一个排程调度信息执行合并判定,确定所述第一个排程调度信息之后的其他排程调度信息中是否存在符合设定条件的待合并排程调度信息,包括:
将所述第一个排程调度信息依次与所述第一个排程调度信息之后的其他排程调度信息进行对比,若从所述其他排程调度信息中确定出符合设定条件的首个目标其他排程调度信息,则确定所述其他排程调度信息中存在符合设定条件的待合并排程调度信息;或者,
将所述第一个排程调度信息分别与所述第一个排程调度信息之后的其他排程调度信息进行对比,若从所述其他排程调度信息中确定出符合设定条件的至少一个目标其他排程调度信息,则确定所述其他排程调度信息中存在符合设定条件的待合并排程调度信息;
所述符合设定条件为:所述其他排程调度信息的接收站点与所述第一个排程调度信息的接收站点不相同,且所述其他排程调度信息的发送站点不是所述第一个排程调度信息的接收站点的邻居站点;或者,所述其他排程调度信息的接收站点与所述第一个排程调度信息的接收站点不相同,以及所述其他排程调度信息的发送站点是所述第一个排程调度信息的接收站点的邻居站点,且所述邻居站点的信号强度不高于设定阈值。
一些实施例中,所述根据对各组目标排程调度信息合并的结果,重新进行时隙分配得到第一时隙分配信息,包括:
根据各组目标排程调度信息合并后对应的时隙以及未合并的排程调度信息对应的时隙的时间先后顺序,对所述多个排程调度信息重新进行时隙分配得到第一时隙分配信息。
第二方面,本申请实施例从第一站点角度提供了一种无线资源调度方法,所述方法包括:
第一站点从接入设备接收第一时隙分配信息,所述第一时隙分配信息包括所述接入设备为各站点在至少一个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息;
所述第一站点轮询所述第一时隙分配信息;
若确定当前的第一时隙对应的站点标识为所述第一站点的站点标识,则所述第一站点将所述第一站点当前访问无线介质服务的第一优先级更新为第二优先级,所述第二优先级高于所述第一优先级;
所述第一站点在所述第一时隙内使用所述无线资源发送第一数据。
一些实施例中,所述则所述第一站点将所述第一站点当前访问无线介质服务的第一优先级更新为第二优先级,包括:
所述第一站点获取EDCA参数,更新所述EDCA参数,以将所述第一站点当前访问无线介质服务的第一优先级更新为第二优先级。
一些实施例中,所述第一站点轮询所述第一时隙分配信息之后,所述方法还包括:
若确定当前的第二时隙对应的站点标识不为所述第一站点的站点标识,则所述第一站点将所述第一站点当前访问无线介质服务的第二优先级更新为第一优先级;
所述第一站点在所述第二时隙内不使用所述无线资源或者使用所述无线资源发送第二数据,所述第二数据的大小与所述第一数据的大小的比值小于预设值。
第三方面,本申请实施例还提供一种接入设备,所述接入设备包括:
收发模块,用于获取第一站点状态集合,所述第一站点状态集合包括多个站点在第一时间窗口内的站点状态;
处理模块,用于在预设时间窗口内,根据所述站点状态得到第一时隙分配信息,所述第一时隙分配信息包括所述接入设备为各站点在至少一个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息;
所述收发模块还用于分别向各站点广播由所述处理模块得到的所述第一时隙分配信息。
一些实施例中,所述处理模块具体用于:
获取预设映射关系,所述预设映射关系包括多个时隙参数、与所述多个时隙参数对应的时隙参数值、以及各时隙参数的描述信息之间的映射关系;
根据所述预设映射关系和所述站点状态生成所述第一时隙分配信息。
一些实施例中,各站点的站点状态包括实时流量和当前访问无线介质服务的优先级,所述处理模块还用于:
通过所述收发模块从各站点接收第二站点状态集合,所述第二站点状态集合包括所述多个站点在第二时间窗口内的站点状态,所述第二时间窗口的起始时间滞后于所述第一时间窗口的结束时刻;
根据第二站点状态集合,更新第一时隙分配信息中各站点的时隙权重,所述时隙权重的大小与站点的优先级和传输流量成正关系。
一些实施例中,所述多个站点包括第一站点和第二站点,所述第一站点的优先级高于所述第二站点;
所述第一时隙分配信息包括在至少三个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息;所述至少三个时间窗口至少包括第三时间窗口和第四时间窗口,所述第四时间窗口滞后于所述第三时间窗口;
其中,所述第一站点在每个时间窗口中占据的时隙数大于所述第二站点在每个时间窗口中占据的时隙数;
所述第一站点在所述第三时间窗口的时域位置与所述第四时间窗口的时域位置对应;所述第二站点在所述第三时间窗口的时域位置与所述第四时间窗口的时域位置对应。
一些实施例中,所述处理模块还用于:
根据为各站点在至少一个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息,确定各时隙对应的排程调度信息,所述排程调度信息中包括相应时隙对应的一个接收站点和一个发送站点;
将获得的多个排程调度信息按照所述时隙分配信息中的时隙进行排序,获得第一排程表;
确定所述多个排程调度信息中是否存在符合设定条件的至少一组目标排程调度信息,其中,一组目标排程调度信息包括至少两个排程调度信息;
若存在,将各组目标排程调度信息中的所述至少两个排程调度信息的时隙进行合并;
根据对各组目标排程调度信息合并的结果,重新进行时隙分配得到第一时隙分配信息。
一些实施例中,所述处理模块还用于:
将所述第一排程表中的多个排程调度信息按照所述时隙对应的接收站点的站点地址进行排序,获得第二排程表;
确定当前第二排程表中未进行合并判定的第一个排程调度信息,并对所述第一个排程调度信息执行合并判定,确定所述第一个排程调度信息之后的其他排程调度信息中是否存在符合设定条件的待合并排程调度信息;
当确定存在待合并排程调度信息时,将所述第一个排程调度信息及所述待合并排程调度信息作为一组目标排程调度信息,并从所述第二排程表中去除;
重复上述步骤至当前第二排程表中仅存在一个或不存在未进行合并判定的第一个排程调度信息。
一些实施例中,所述处理模块还用于:
将所述第一个排程调度信息依次与所述第一个排程调度信息之后的其他排程调度信息进行对比,若从所述其他排程调度信息中确定出符合设定条件的首个目标其他排程调度信息,则确定所述其他排程调度信息中存在符合设定条件的待合并排程调度信息;或者,
将所述第一个排程调度信息分别与所述第一个排程调度信息之后的其他排程调度信息进行对比,若从所述其他排程调度信息中确定出符合设定条件的至少一个目标其他排程调度信息,则确定所述其他排程调度信息中存在符合设定条件的待合并排程调度信息;
所述符合设定条件为:所述其他排程调度信息的接收站点与所述第一个排程调度信息的接收站点不相同,且所述其他排程调度信息的发送站点不是所述第一个排程调度信息的接收站点的邻居站点;或者,所述其他排程调度信息的接收站点与所述第一个排程调度信息的接收站点不相同,以及所述其他排程调度信息的发送站点是所述第一个排程调度信息的接收站点的邻居站点,且所述邻居站点的信号强度不高于设定阈值。
一些实施例中,所述处理模块还用于:
根据各组目标排程调度信息合并后对应的时隙以及未合并的排程调度信息对应的时隙的时间先后顺序,对所述多个排程调度信息重新进行时隙分配得到第一时隙分配信息。
第四方面,本申请实施例还提供一种第一站点,所述第一站点包括:
收发模块,用于从接入设备接收第一时隙分配信息,所述第一时隙分配信息包括所述接入设备为各站点在至少一个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息;
处理模块,用于轮询所述第一时隙分配信息;若确定当前的第一时隙对应的站点标识为所述第一站点的站点标识,则将所述第一站点当前访问无线介质服务的第一优先级更新为第二优先级,所述第二优先级高于所述第一优先级;
所述收发模块还用于在所述第一时隙内使用所述无线资源发送第一数据。
一些实施例中,所述处理模块具体用于:
通过所述收发模块获取EDCA参数,更新所述EDCA参数,以将所述第一站点当前访问无线介质服务的第一优先级更新为第二优先级。
一些实施例中,所述处理模块轮询所述第一时隙分配信息之后,还用于:
若确定当前的第二时隙对应的站点标识不为所述第一站点的站点标识,则将所述第一站点当前访问无线介质服务的第二优先级更新为第一优先级;
在所述第二时隙内不使用所述无线资源或者使用所述无线资源通过所述收发模块发送第二数据,所述第二数据的大小与所述第一数据的大小的比值小于预设值。
第五方面,本申请实施例还提供了一种处理设备,包括处理器和存储器,存储器中存储有计算机程序,处理器调用存储器中的计算机程序时执行本申请实施例中第一方面或第二方面提供的任一种无线资源调度方法中的步骤。
第六方面,本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有多条指令,指令适于处理器进行加载,以执行本申请实施例中第一方面或第二方面提供的任一种无线资源调度方法中的步骤。
第七方面,本申请实施例还提供了一种时分复用系统,包括第三方面的接入设备和第四方面的第一站点。
从以上内容可得出,本申请实施例具备以下技术效果:
接入设备从多个站点获取在第一时间窗口内的站点状态的第一站点状态集合后,在预设时间窗口内,根据所述站点状态得到第一时隙分配信息,接入设备分别向各站点广播所述第一时隙分配信息。由于该第一时隙分配信息包括接入设备为各站点在至少一个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息,所以,当各站点(以第一站点为例)通过轮询得到第一时隙分配信息后,就可以在属于分配给自身的时隙内使用该无线资源进行数据发送,在该第一站点发送数据的时隙内,其它站点只能使用该无线资源发送小量数据或者无法使用该无线资源发送数据。因此,通过这种无线资源调度方式,能够合理的调度各站点使用无线资源的时间以及避免第一站点在属于自身时隙内发送数据时收到其它站点的通信干扰。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请中时分复用系统软件系统的一种结构示意图;
图2是本申请中无线资源调度方法的一种操作流程示意图;
图3是本申请中无线资源调度方法的一种信令流程示意图;
图4是本申请中的一种组网拓扑的示意图;
图5是本申请中无线资源调度方法的一种流程示意图;
图6是本申请中的一种吞吐测试情况的示意图;
图7是本申请中的一种时隙排布信息的示意图;
图8是本申请中的一种站点静默情况的示意图;
图9是本申请中的另一种组网拓扑的示意图;
图10是本申请中的一种时隙分配信息的示意图;
图11是本申请中的一种第一排程表的示意图;
图12是本申请中的一种第二排程表的示意图;
图13是本申请中的一种目标排程表的示意图;
图14是本申请中的一种第一时隙分配信息的示意图;
图15是本申请中的另一种时隙分配信息的示意图;
图16是本申请中接入设备的一种结构示意图;
图17是本申请中实施无线资源调度方法的第一站点的一种结构示意图;
图18是本申请处理设备的一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在以下的说明中,本申请的具体实施例将参考由一部或多部计算机所执行的步骤及符号来说明,除非另有述明。因此,这些步骤及操作将有数次提到由计算机执行,本申请实施例所指的计算机执行包括了由代表了以一结构化型式中的数据的电子信号的计算机处理单元的操作。此操作转换该数据或将其维持在该计算机的内存系统中的位置处,其可重新配置或另外以本领域测试人员所熟知的方式来改变该计算机的运作。该数据所维持的数据结构为该内存的实体位置,其具有由该数据格式所定义的特定特性。但是,本申请原理以上述文字来说明,其并不代表为一种限制,本领域测试人员将可了解到以下所述的多种步骤及操作亦可实施在硬件当中。
本申请的原理使用许多其它泛用性或特定目的运算、通信环境或组态来进行操作。所熟知的适合用于本申请的运算系统、环境与组态的范例可包括(但不限于)手持电话、个人计算机、服务器、多处理器系统、微电脑为主的系统、主架构型计算机、及分布式运算环境,其中包括了任何的上述系统或装置。
本申请中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
首先,在介绍本申请实施例之前,先介绍下本申请关于应用背景的相关内容。
针对隐藏节点问题,利用时隙分配机制配合无线介质访问优先级的切换,来缓解RTS报文的冲突,减少隐藏节点的干扰,保证QOS,提供公平的介质访问,同时对无线介质资源不造成浪费。
1.AP时隙分配算法根据拓扑及流量情况,为不同STA分配工作时隙,缓解冲突,保证各个STA的均衡性。同时采用预先时隙排布的方式,确保STA端在接收时隙信息丢失的情况下,也能正常工作,而不产生混乱。
2.STA根据工作时隙,改变对无线介质服务访问的优先级。被调度STA在有数据传输时,使未被调度的STA数据发送被抑制而保持静默,而在没有数据传输时,未被调度的STA数据发送不被抑制,从而不会造成无线介质资源的浪费,同时保证高优化级的业务的实时性。
时分复用系统软件系统结构如图1所示,图1显示了控制模块、设备管理模块、负载均衡模块、定时器模块以及他们的调用关系,其中:
1.控制模块:负责对其他模块的调度。在AP端,控制模块根据其他模块所提供的信息,进行工作时隙的合理有效分配,并将时隙分析信息同步至STA端。在STA端,控制模块主要对接收到的时隙分配信息做出响应,根据当前时隙是否属于自己,来提高/降低设备对无线介质竞争的能力。
2.设备管理模块:负责对设备时分复用的接入的控制,对参与调度的设备信息进行统一管理。
3.负载均衡模块:统计各个STA的实时流量以及业务优先级情况,根据相关负载均算法计算出STA的时隙权重,记录在设备管理模块中,待由控制模块根据时隙权重信息生成时隙分配信息并同步。
4.定时器模块:产生定时中断,触发控制模块做出响应:发布时隙和调节对无线介质访问的优先级。
具体地,在AP端,当STA接入到AP中时,可以通过设备管理模块来负责对STA接入的控制,并对参与调度的STA信息进行统一管理;通过负载均衡模块统计接入的各个STA的实时流量以及业务优先级情况,根据相关负载均算法计算出STA的时隙权重,记录在设备管理模块中,待由控制模块根据时隙权重信息生成时隙分配信息并同步;通过定时器模块产生定时中断,以触发控制模块做出响应:发布时隙和调节对无线介质访问的优先级;并且控制模块在定时器模块产生定时中断时,还可以根据设备管理模块和负载均衡模块提供的信息,进行工作时隙的合理有效分配,并将时隙分析信息同步至STA端。
在STA端,可以通过控制模块对接收到的时隙分配信息做出响应,根据当前时隙是否属于自己,来确定是否在当前时隙发送数据,即提高/降低设备对无线介质竞争的能力。
在介绍无线资源调度方法之前,先介绍站点与接入设备之间建立通信连接的流程,便于后续各站点与接入设备之间的通信,例如便于接入设备向各站点广播时隙分配信息,以及便于各站点不定期或定期轮询接入设备广播的时隙分配信息。
本申请中的无线资源调度方法的操作流程可以参考图2,包括:101、在STA关联AP成功后,STA向AP发起TDMA接入请求,AP设备管理模块为STA分配唯一的标识ID,加入调度,响应STA接入请求。
STA接入成功,后续即可通过ID参与TDMA调度。
102、STA接入TDMA后,AP会定时发布时隙排布信息,STA会定时轮询时隙排布信息。
STA对无线介质服务访问的优先级的常态是最低优先级,只有当前时隙属于自己,则通过改变增强分布式信道接入(英文:Enhanced Distributed Channel Access,简称EDCA)参数,提高对无线介质服务访问的优先级。
具体地,STA接入TDMA的信令流程图可参考图3,在图3中,STA首先向AP发送接入请求(assoc req),以请求接入到AP中,AP响应于STA的接入请求,可以向STA回复接入成功的信息。STA在成功接入AP后(assoc success tdma join req),可以向AP发起TDMA接入请求(tdma join req),AP响应于STA的TDMA接入请求,可以生成一个新的时隙排布信息(generate new schedule),并向STA回复接入TDMA成功的信息,且该信息中可以包括AP为STA分配的唯一标识ID,STA在成功接入TDMA后,可以基于分配的ID参与TDMA调度(set tdmainfo)。
在一些实施例中,AP在生成时隙排布信息之后,可以采用预约时隙更新的方式,要求所有设备(STA和AP)在未来某个时隙(slot time)统一进行时隙排布信息的执行,并使得设备采用广播+响应+超时的机制,确保设备获得时隙排布信息的同步。
采用预约时隙更新的方式,在当前时隙大于预约时隙后,时隙排布信息还未同步成功,则失效超时,需要重新构建时隙排布信息或请求AP重新构建时隙排布信息。
例如,接入AP的设备有STA1和STA2,假设AP在12:00生成时隙排布信息,并向STA1和STA2广播上述时隙排布信息,该时隙排布信息的预约时隙更新为12:30,即STA1和STA2需要在12:30统一执行上述时隙排布信息。
假设STA1在12:10就接收到时隙排布信息,则STA1可以向AP回复信息,以响应已接收到时隙排布信息;STA2在12:40才接收到时隙排布信息,则STA2需要向AP回复超时信息,以使得AP重新生成并广播时隙排布信息。
同时,设备的调度需要依赖本地硬件定时器触发,根据统一下发的时隙排布信息,设备在每个slot time判断是否被授权,即确定当前slot time是否属于自己,从而确定在当前slot time是否进行数据发送。同时基于设备间高精度的时间,定时进行设备间的调度同步,使得每一时刻只有一个设备发送数据。
例如,设备的组网拓扑结构可以如图4所示,根据图4可以得到的设备uid情况可以如下表1所示:
设备 | AP | STA1 | STA2 | STA3 | STA4 |
uid | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
表1AP生成的时隙排布信息可以如下表2所示:
排程 | 0 | 1 | 2 | 2 | 3 | 4 |
编号 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
表2
STA1、STA2、STA3和STA4在接收到时隙排布信息后,假设当前时钟同步功能(英文:Timing Synchronization Function,简称TSF)值为1501554us,时隙长度为4ms(4000us),则可以确定当前时隙值为1501554/4000=375,根据该当前时隙值可以得到编号为375%6=3,即当前时隙被调度的排程编号为3,则基于表2,可以确定对应的uid为2,即设备STA2,所以当前时隙STA2被授权,可以进行数据的发送,其他设备,即STA1、STA3和STA4需要保持静默。
此外,由于设备间的差异和环境的差异,设备间的调度会不同步,产生偏移,因此还需要进行调度同步。
具体地,可以基于AP的TSF作为时间基准,重新划分具有固定时隙长度的时间槽,然后定期进行调度的同步。比如,在进入第1024个时隙时,可以获取当前的TSF值,并结合时隙长度4ms进行取模,理想情况下计算获得的时间偏差为0,但是因为设备间的差异,就可以获得时间偏差。在获得时间偏差后,就可以通过时隙长度-时间偏差得到在理想情况下,下次调度发生的超时时间,该下次调度发生的超时时间可以用于修正调度。通过所有设备利用下次调度发生的时间,就可以做调度同步,将时间偏差修正回来。
本申请提供的无线资源调度方法的执行主体可以为本申请提供的装置,或者集成了该装置的服务器设备、物理主机、车载终端或者用户设备(英文:User Equipment,简称UE)等处理设备,其中,装置可以采用硬件或者软件的方式实现,UE具体可以为智能手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、台式电脑或者个人数字助理(英文:Personal DigitalAssitant,简称PDA)等终端设备。
本申请提供的无线资源调度方法所适用的一种时分复用系统的架构可以如图4所示,图4包括有AP和STA1、STA2、STA3、STA4,即在该时分复用系统的架构中,接入设备可以为AP,第一站点可以为接入AP的STA1、STA2、STA3和STA4,通过接入设备和第一站点,即AP、STA1、STA2、STA3和STA4可以实现上述无线资源调度方法。
下面,开始介绍本申请提供的无线资源调度方法。
参阅图5,图5示出了本申请无线资源调度方法的一种流程示意图,所述方法应用于通信系统中的无线资源调度。本申请提供的方法,具体可包括如下步骤:
201、接入设备获取第一站点状态集合。
其中,所述第一站点状态集合包括多个站点在第一时间窗口内的站点状态,各站点的站点状态可包括实时流量和当前访问无线介质服务的优先级。
可以理解的是,接入设备从多个站点获取各站点的站点状态,即接入设备从第一站点获取第一站点的站点状态。该第一站点为多个站点中的任意站点,其他站点同理,不作赘述。
202、在预设时间窗口内,所述接入设备根据所述站点状态得到第一时隙分配信息。
其中,所述第一时隙分配信息包括所述接入设备为各站点在至少一个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息。
一些实施方式中,所述接入设备根据所述站点状态得到第一时隙分配信息,包括:
获取预设映射关系,所述预设映射关系包括多个时隙参数、与所述多个时隙参数对应的时隙参数值、以及各时隙参数的描述信息之间的映射关系;
根据所述预设映射关系和所述站点状态生成所述第一时隙分配信息。
举例来说,AP根据设备管理模块的STA信息,定时通过时隙分配算法生成时隙排布信息,并发布。时隙排布信息如图7所示。时隙分配算法信息如下表3所示:
表3
可见,通过设置该所述预设映射关系,能够有效的加快确定第一时隙分配信息的速度,以及提高获取第一时隙分配信息的准确度。
一些实施方式中,所述多个站点包括第一站点和第二站点,所述第一站点的优先级高于所述第二站点;
所述第一时隙分配信息包括在至少三个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息;所述至少三个时间窗口至少包括第三时间窗口和第四时间窗口,所述第四时间窗口滞后于所述第三时间窗口;
其中,所述第一站点在每个时间窗口中占据的时隙数大于所述第二站点在每个时间窗口中占据的时隙数;
所述第一站点在所述第三时间窗口的时域位置与所述第四时间窗口的时域位置对应;所述第二站点在所述第三时间窗口的时域位置与所述第四时间窗口的时域位置对应。
优选地,至少三个时间窗口可以包括第三时间窗口和第四时间窗口,加上上述实施例中的第一时间窗口和第二时间窗口,一共有4个时间窗口。具体地,在第一时间窗口内,各个站点可以发送数据,并且向接入设备上报自身信息,即站点状态(如,实时流量),在第二时间窗口内,接入设备根据各站点的站点状态得到第一时隙分配信息,并在第二时间窗口结束前将第一时隙分配信息广播给各站点。广播的第一时隙分配信息中就包含了第三时间窗口和第四时间窗口中的时隙,即各站点在接收到第一时隙分配信息后,可以在第三时间窗口和第四时间窗口的相应时隙中进行数据发送。
如图7所示的第一时隙分配信息的一种示意图,以时间窗口为周期为例,在每个周期内,无线资源的调度顺序为0->1->1->2ID对应的STA,其中ID为1的STA权重大于其他STA,在一个周期中占有两个时隙。时隙数为4个,周期数为3个。比如图5,周期1里的#1分别与周期2、周期3中的#1对应,每个周期内的时域位置(例如时隙)都是按照这个规则去分布的,所以就说明了在每个重复的周期内,各站点使用无线资源的时域位置分布。由于第一站点优先级高,而一个周期内只有4个时域位置,所以第一站点最少也要占据2个才算体现其优先级的优势。
203、所述接入设备分别向各站点广播所述第一时隙分配信息。
可以理解的是,该接入设备会向与其建立通信连接且处于通信正常状态的各站点发送第一时隙分配信息,这些站点会定时或不定时的轮询信道,以获取到该第一时隙分配信息,本申请实施例以第一站点(与该接入设备之间已建立通信连接且处于通信正常状态的站点)通过轮询接收到该第一时隙分配信息为例,其他站点同理,不作赘述。
AP生成时隙排布信息后,通过广播的方式发送。根据时隙长度、时隙数可知,4ms*4=16ms后会再次进行时隙排布信息的生成和发布。
204、第一站点从接入设备接收第一时隙分配信息。
其中,所述第一时隙分配信息包括所述接入设备为各站点在至少一个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息。
STA接入TDMA后,AP会定时发布时隙排布信息、STA会定时轮询时隙排布信息。STA对无线介质服务访问的优先级的常态是最低优先级,只有当前时隙属于自己,则通过改变EDCA参数,提高对无线介质服务访问的优先级。
对于无线介质资源,低优先级设备获得的机会远小于高优先级设备,甚至无法获得无线介质资源,完全被抑制,处于静默的状态。如图6中所示的IxChariot吞吐测试情况。
STA收到时隙排布信息后更新本地排布信息。STA会定时轮询时隙排布信息,判断当前时隙对应的ID是否是与自身ID相同,相同则提高无线介质服务访问优先级,即提高对无线介质竞争的能力,不相同则降低无线介质服务访问优先级,即降低对无线介质竞争的能力。
205、所述第一站点轮询所述第一时隙分配信息;
206、若确定当前的第一时隙对应的站点标识为所述第一站点的站点标识,则所述第一站点将所述第一站点当前访问无线介质服务的第一优先级更新为第二优先级。
其中,所述第二优先级高于所述第一优先级。
207、所述第一站点在所述第一时隙内使用所述无线资源发送第一数据。
可以理解的是,所述第一站点使用该无线资源时,该第一站点的优先级较高,在该第一时隙内仅有该第一站点能使用该无线资源发送数据,或者,在该第一时隙内其他站点(例如第二站点)也可以发送数据,但仅能使用该无线资源发送少量的数据。
另一些实施方式中,所述第一站点轮询所述第一时隙分配信息之后,所述方法还包括:
若确定当前的第二时隙对应的站点标识不为所述第一站点的站点标识,则所述第一站点将所述第一站点当前访问无线介质服务的第二优先级更新为第一优先级;
所述第一站点在所述第二时隙内不使用所述无线资源或者使用所述无线资源发送第二数据,所述第二数据的大小与所述第一数据的大小的比值小于预设值。
例如,如图8所示,STA1为高优先级,STA2、STA3为低优先级,低优先级STA将被高优先级STA所抑制,无法发送数据或只能发送少量数据。以此达到静默效果,缓解隐藏节点干扰问题。
与现有技术相比,本申请实施例中,接入设备从多个站点获取在第一时间窗口内的站点状态的第一站点状态集合后,在预设时间窗口内,根据所述站点状态得到第一时隙分配信息,接入设备分别向各站点广播所述第一时隙分配信息。由于该第一时隙分配信息包括接入设备为各站点在至少一个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息,所以,当各站点(以第一站点为例)通过轮询得到第一时隙分配信息后,就可以在属于分配给自身的时隙内使用该无线资源进行数据发送,在该第一站点发送数据的时隙内,其它站点(例如第二站点)只能使用该无线资源发送小量数据或者无法使用该无线资源发送数据。因此,通过这种无线资源调度方式,能够合理的调度各站点使用无线资源的时间以及避免第一站点在属于自身时隙内发送数据时收到其它站点的通信干扰。
一些实施方式中,接入设备可以根据为各站点在至少一个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息,确定出各时隙对应的排程调度信息。其中,所述排程调度信息中包括相应时隙对应的一个接收站点和一个发送站点。
例如,假设包含有STA1、STA2、STA3和STA4共4个站点,且STA1、STA2、STA3和STA4与接入设备AP所具有的组网拓扑结构可以如图9所示。在图9中,STA3的上级站点为STA1,STA4的上级站点为STA2,STA1的上级站点为AP,STA2的上级站点为AP。
AP可以根据STA1、STA2、STA3和STA4中各站点的站点状态,得到各站点在至少一个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息,其中,各站点在一个时间窗口内的时隙分配信息可以如图10所示。在图10中,STA3在第一个时隙进行数据发送,STA1在第二个时隙进行数据发送,STA1在第三个时隙进行数据发送,STA4在第四个时隙进行数据发送,STA2在第五个时隙进行数据发送,STA2在第六个时隙进行数据发送。
根据图10中的各站点的时隙分配信息,可以确定出如图11所示的各时隙对应的排程调度信息。如图11所示,在排程调度信息1中,发送站点为STA3,接收站点为STA1,即在该排程调度信息中,STA3发送数据,STA1接收数据;在排程调度信息2中,发送站点为STA1,接收站点为AP,即在该排程调度信息中,STA1发送数据,AP接收数据;在排程调度信息3中,发送站点为STA1,接收站点为AP,即在该排程调度信息中,STA1发送数据,AP接收数据;在排程调度信息4中,发送站点为STA4,接收站点为STA2,即在该排程调度信息中,STA4发送数据,STA2接收数据;在排程调度信息5中,发送站点为STA2,接收站点为AP,即在该排程调度信息中,STA2发送数据,AP接收数据;在排程调度信息6中,发送站点为STA2,接收站点为AP,即在该排程调度信息中,STA2发送数据,AP接收数据。
接入设备在获得多个排程调度信息后,可以将多个排程调度信息按照时隙分配信息中的时隙进行排序,获得第一排程表,并将第一排程表中的多个排程调度信息按照时隙对应的接收站点的站点地址进行排序,获得第二排程表。
可选地,接收站点的站点地址可以是接收站点的mac地址。
例如,接入设备将多个排程调度信息按照时隙分配信息中的时隙进行排序,获得的第一排程表可以如图11所示。假设图11中按照接收站点的站点地址对接收站点进行排序,可以得到STA1,STA2,AP,则将第一排程表中的多个排程调度信息按照时隙对应的接收站点的站点地址进行排序,获得的第二排程表可以如图12所示。
在一种实施例中,也可以将第一排程表中的多个排程调度信息按照时隙对应的接收站点的设备序列号进行排序,获得第二排程表。
确定当前第二排程表中未进行合并判定的第一个排程调度信息,并对第一个排程调度信息执行合并判定,确定第一个排程调度信息之后的其他排程调度信息中是否存在符合设定条件的待合并排程调度信息;
当确定存在待合并排程调度信息时,将第一个排程调度信息及待合并排程调度信息作为一组目标排程调度信息,并从第二排程表中去除;其中,一组目标排程调度信息包括至少两个排程调度信息;
重复上述步骤至当前第二排程表中仅存在一个或不存在未进行合并判定的第一个排程调度信息。
具体地,将第一个排程调度信息依次与第一个排程调度信息之后的其他排程调度信息进行对比,若从其他排程调度信息中确定出符合设定条件的首个目标其他排程调度信息,则确定其他排程调度信息中存在符合设定条件的待合并排程调度信息,并将该目标其他排程调度信息作为待合并排程调度信息;在将第一个排程调度信息依次与第一个排程调度信息之后的其他排程调度信息进行对比时,也可以是当从其他排程调度信息中确定出符合设定条件的一个目标其他排程调度信息时,确定其他排程调度信息中存在符合设定条件的待合并排程调度信息;或者,
将第一个排程调度信息分别与第一个排程调度信息之后的其他排程调度信息进行对比,若从其他排程调度信息中确定出符合设定条件的至少一个目标其他排程调度信息,则确定其他排程调度信息中存在符合设定条件的待合并排程调度信息,并将该至少一个目标其他排程调度信息作为待合并排程调度信息;
其中,设定条件为:其他排程调度信息的接收站点与第一个排程调度信息的接收站点不相同,且其他排程调度信息的发送站点不是第一个排程调度信息的接收站点的邻居站点;或者,其他排程调度信息的接收站点与第一个排程调度信息的接收站点不相同,以及其他排程调度信息的发送站点是第一个排程调度信息的接收站点的邻居站点,且邻居站点的信号强度不高于设定阈值。
该设定条件是为了从其他排程调度信息中查找到与第一个排程调度信息的发送站点互不冲突的发送站点,使得查找到的目标排程调度信息的发送站点能够与第一个排程调度的发送站点并发发送数据。
该设定条件的依据是互不冲突,可以进行并发发送数据的发送站点两两之间能够接收到的信号强度不高或不能够接收到信号,且发送站点所在的多个排程调度信息中的接收站点是不相同的。
其中,接收站点的邻居站点为该接收站点能够接收到站点信息的发送站点。例如,组网拓扑的结构可以如图9所示,且当STA1为接收站点时,STA1、STA2、STA3、STA4均可以作为发送站点,假设接收站点STA1能够分别接收到发送站点STA2和发送站点STA3发送的站点信息,而无法接收到发送站点STA4发送的站点信息,则可以将发送站点STA2和发送站点STA3作为接收站点STA1的邻居站点,并且,由于发送站点STA1与接收站点STA1为相同站点,则发送站点STA1也可以作为接收站点STA1的邻居站点。
上述设定阈值可以根据实际情况进行调整,本实施例中可以设置为-90dBm。
例如,如图12所示为当前第二排程表,将排程调度信息1依次或分别与后面的5个排程调度信息进行对比,假设排程调度信息3、排程调度信息4、排程调度信息5和排程调度信息6的接收站点与排程调度信息1的接收站点均不相同,且排程调度信息3、排程调度信息4、排程调度信息5和排程调度信息6的发送站点均为排程调度信息1的接收站点的邻居站点,则可以确定排程调度信息3、排程调度信息4、排程调度信息5和排程调度信息6均不是待合并排程调度信息;而排程调度信息2的接收站点与排程调度信息1的接收站点不相同,且排程调度信息2的发送站点不是排程调度信息1的接收站点的邻居站点,则可以确定排程调度信息2为待合并排程调度信息,并将排程调度信息1与排程调度信息2作为一组目标排程调度信息,之后将排程调度信息1与排程调度信息2从当前第二排程表中去除。
基于上述处理,当前第二排程表中包含有排程调度信息3、排程调度信息4、排程调度信息5和排程调度信息6。将排程调度信息3依次或分别与后面的3个排程调度信息进行对比,由于排程调度信息4、排程调度信息5和排程调度信息6的接收站点与排程调度信息3的接收站点均相同,则可以确定排程调度信息4、排程调度信息5和排程调度信息6均不是待合并排程调度信息。
基于上述处理,当前第二排程表中包含有排程调度信息4、排程调度信息5和排程调度信息6。将排程调度信息4依次或分别与后面的2个排程调度信息进行对比,由于排程调度信息5和排程调度信息6的接收站点与排程调度信息4的接收站点均相同,则可以确定排程调度信息5和排程调度信息6均不是待合并排程调度信息。
基于上述处理,当前第二排程表中包含有排程调度信息5和排程调度信息6。将排程调度信息5与后面的排程调度信息6进行对比,由于排程调度信息6的接收站点与排程调度信息5的接收站点相同,则可以确定排程调度信息6不是待合并排程调度信息。
当确定多个排程调度信息中存在符合设定条件的至少一组目标排程调度信息时,将各组目标排程调度信息中的至少两个排程调度信息的时隙进行合并;
根据对各组目标排程调度信息合并的结果,重新进行时隙分配得到第一时隙分配信息,即根据各组目标排程调度信息合并后对应的时隙以及未合并的排程调度信息对应的时隙的时间先后顺序,对多个排程调度信息重新进行时隙分配得到第一时隙分配信息。
上述根据对各组目标排程调度信息合并的结果,重新进行时隙分配得到第一时隙分配信息,包括两种情形:
第一种,在对各组目标排程调度信息中的至少两个排程调度信息的时隙进行合并时,如果所有的排程调度信息的时隙都可以进行合并,即多个排程调度信息中不存在未合并的排程调度信息,则可以只根据对各组目标排程调度信息合并的结果,重新进行时隙分配得到第一时隙分配信息;
第二种,在对各组目标排程调度信息中的至少两个排程调度信息的时隙进行合并时,有部分排程调度信息的时隙可以进行合并,有部分排程调度信息的时隙不可以进行合并,即多个排程调度信息中存在未合并的排程调度信息,则可以根据对各组目标排程调度信息合并的结果及未合并的排程调度信息,重新进行时隙分配得到第一时隙分配信息。
例如,排程表中包含有排程调度信息1、排程调度信息2、排程调度信息3、排程调度信息4、排程调度信息5、排程调度信息6、排程调度信息7和排程调度信息8共8个排程调度信息,且排程调度信息1对应第一个时隙,排程调度信息2对应第二个时隙,排程调度信息3对应第三个时隙…排程调度信息8对应第八个时隙。
假设基于上述执行的合并判定,可以确定排程调度信息1、排程调度信息3和排程调度信息5为一组目标排程调度信息,排程调度信息2和排程调度信息6为一组目标排程调度信息,则可以将排程调度信息1、排程调度信息3和排程调度信息5的时隙进行合并,使得排程调度信息1、排程调度信息3和排程调度信息5对应同一个时隙,以及将排程调度信息2和排程调度信息6的时隙进行合并,使得排程调度信息2和排程调度信息6对应同一个时隙。
经过上述合并后,可以确定排程调度信息1、排程调度信息2、排程调度信息3、排程调度信息4、排程调度信息5、排程调度信息6、排程调度信息7和排程调度信息8共对应五个时隙,则可以根据排程调度信息对应的时隙的时间先后顺序,对上述八个排程调度信息重新进行时隙分配,得到排程调度信息1对应第一个时隙,排程调度信息2对应第二个时隙,排程调度信息3对应第一个时隙,排程调度信息4对应第三个时隙,排程调度信息5对应第一个时隙,排程调度信息6对应第二个时隙,排程调度信息7对应第四个时隙,排程调度信息8对应第五个时隙。
在一种实施例中,当确定多个排程调度信息中存在符合设定条件的至少一组目标排程调度信息时,还可以将各组目标排程调度信息中的至少两个排程调度信息的时隙,合并到该组目标排程调度信息中时间最靠前的时隙,进而根据对各组目标排程调度信息合并的结果,重新进行时隙分配得到第一时隙分配信息。
示例性地,假设有一组目标排程调度信息中包括有三个排程调度信息A、B、C,且A对应的时隙为1,B对应的时隙为4,C对应的时隙为5,则可以将B和C对应的时隙都合并到A对应的时隙,即经过合并后,A、B、C对应的时隙均为1;假设有一组目标排程调度信息中包括有两个排程调度信息D、E,且D对应的时隙为3,E对应的时隙为6,则可以将E对应的时隙合并到D对应的时隙,即经过合并后,D和E对应的时隙均为3。
下面通过两个具体的实施例来说明上述方案:
实施例1:假设第一排程表中包括有7个排程调度信息A、B、C、D、E、F、G,其中,A对应的时隙为1,B对应的时隙为2,C对应的时隙为3,D对应的时隙为4,E对应的时隙为5,F对应的时隙为6,G对应的时隙为7,通过执行合并判定后,可以确定A、D、E为一组目标排程调度信息,B、G为一组目标排程调度信息,则可以将D和E合并到A对应的时隙,将G合并到B对应的时隙,经过合并后,可以得到A、D、E对应的时隙为1,B和G对应的时隙为2,C对应的时隙为3,F对应的时隙为6,且时隙总数量为4,则根据排程调度信息对应的时隙的时间先后顺序,对上述7个排程调度信息重新进行时隙分配,得到第一时隙分配信息为:A、D、E对应的时隙为1,B和G对应的时隙为2,C对应的时隙为3,F对应的时隙为4。
实施例2:假设第一排程表中包括有8个排程调度信息A、B、C、D、E、F、G、H,其中,A对应的时隙为1,B对应的时隙为2,C对应的时隙为3,D对应的时隙为4,E对应的时隙为5,F对应的时隙为6,G对应的时隙为7,H对应的时隙为8,通过执行合并判定后,可以确定A、C、E为一组目标排程调度信息,B、D、F为一组目标排程调度信息,则可以将C和E合并到A对应的时隙,将D和F合并到B对应的时隙,经过合并后,可以得到A、C、E对应的时隙为1,B、D、F对应的时隙为2,G对应的时隙为7,H对应的时隙为8,且时隙总数量为4,则根据排程调度信息对应的时隙的时间先后顺序,对上述8个排程调度信息重新进行时隙分配,得到第一时隙分配信息为:A、C、E对应的时隙为1,B、D、F对应的时隙为2,G对应的时隙为3,H对应的时隙为4。
例如,基于上述执行的合并判定后,可以得到图11中的排程调度信息1和排程调度信息4为一组目标排程调度信息,则可以将排程调度信息1和排程调度信息4的时隙合并到排程调度信息1的时隙,即排程调度信息1和排程调度信息4的时隙均为第一个时隙。
经过上述合并后,可以得到排程调度信息1和排程调度信息4对应的时隙为第一个时隙,排程调度信息2对应的时隙为第二个时隙,排程调度信息3对应的时隙为第三个时隙,排程调度信息5对应的时隙为第五个时隙,排程调度信息6对应的时隙为第六个时隙,即六个排程调度信息对应有五个时隙,则可以根据排程调度信息对应的时隙的时间先后顺序,对上述六个排程调度信息重新进行时隙分配,获得的目标排程表可以如图13所示。在图13中,排程调度信息1和排程调度信息4的时隙为第一个时隙,排程调度信息2的时隙为第二个时隙,排程调度信息3的时隙为第三个时隙,排程调度信息5的时隙为第四个时隙,排程调度信息6的时隙为第五个时隙。
进而根据目标排程表,得到的第一时隙分配信息可以如图14所示。在图14中,STA3和STA4可以在同一个时隙进行并发发送数据。
一些实施方式中,在各站点与上级站点关联成功后,可以向接入设备发送站点信息,该站点信息可以包括站点的mac地址和该站点所关联的上级设备mac地址。各站点也可以接收周边站点的信号,生成周边站点信息,并定期向接入设备发送周边站点信息,该周边站点信息可以包括周边站点的mac地址和周边站点的信号强度。
接入设备在接收到各站点发送的站点信息后,可以确定出各站点的组网拓扑,并根据该组网拓扑和各站点的站点状态确定出为各站点在至少一个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息。
例如,接入设备在接收到各站点发送的站点信息后,确定出各站点为如图9所示的组网拓扑,则可以得到如图10所示的时隙分配信息,根据各站点的站点状态可以确定STA1的实时流量较大,则可以再为STA1多分配一个时隙,得到如图15所示的时隙分配信息。
在另一些实施方式中,在各站点的组网拓扑稳定后,接入设备可以根据各站点发送的周边站点信息,确定出组网拓扑中互不冲突的发送站点,并将互不冲突的发送站点进行压缩,生成第一时隙分配信息,并分别向各站点广播该第一时隙分配信息。
其中,组网拓扑稳定的条件可以为:在设定时间阈值内,组网拓扑没有发生变化,该设定时间阈值可根据实际情况调整,本实施例可以设置为1分钟。
具体地,上述确定出组网拓扑中互不冲突的发送站点的过程可以为:
1、在获得第一排程表后,可以将第一排程表中的所有排程调度信息按照接收站点的站点地址进行排列,得到第二排程表。
2、复制一份第二排程表,并将其命名为第二排程表_1。
3、顺序遍历第二排程表_1,将第一个未遍历的排程调度信息取出。
(1)取出的排程调度信息命名为第一排程调度信息。
(2)确定第一排程调度信息中的接收站点和发送站点。
4、复制第二排程表_1中除第一排程调度信息之外的所有内容,并将其命名为第二排程表_2。
5、继续开始从头遍历第二排程表_2中的内容,将第二排程表_2中的排程调度信息逐个取出。
(1)如果此时第二排程表_2中没有内容,则本次遍历结束,返回查找失败。
(2)如果第二排程表_2中有内容,取出的排程调度信息命名为第二排程调度信息。
(3)得到第二排程调度信息的发送站点和接收站点。
(4)当第二排程调度信息的接收节点与第一排程调度信息的接收节点相同时,将第二排程调度信息放回第二排程表_2中的原位置,并继续遍历剩余内容。
(5)当第二排程调度信息的发送节点出现在第一排程调度信息的接收节点的邻居信息表上,并且信号强度高于设定阈值时,将第二排程调度信息放回第二排程表_2中的原位置,并继续遍历剩余内容。
(6)当第二排程调度信息满足要求,即没有命中上述步骤(4)和(5)中的条件时,结束本次查找,并返回查找成功。
(7)重复上述步骤(1)~(6),直到查找结束或查找成功。
6、当返回查找成功时,将第一排程调度信息和第二排程调度信息从第二排程表_1中移除,并继续遍历,以及将第一排程调度信息和第二排程调度信息添加到合并表中,并分配合并ID。
7、当返回查找失败时,将第一排程调度信息放回第二排程表_1的原位置,并继续遍历,直到遍历完所有的排程调度信息。
由于各站点的发送时间都是错开的,也就是所有站点都是独占空口的数据传输时间,但是实际上,对于信号不会发生冲突的站点,是可以进行并发发送数据的。
因此,在本申请实施例中,接入设备在根据各站点在至少一个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息,确定出各时隙对应的排程调度信息后,可以确定出多个排程调度信息中是否存在符合设定条件的至少一组目标排程调度信息,从而可以找到各站点中互不冲突的能够进行并发发送数据的站点。
并且,当确定存在时,可以将各组目标排程调度信息中的至少两个排程调度信息的时隙进行合并,从而使得上述互不冲突且能够并发发送数据的站点能够在同一个时隙进行数据发送。
此外,还可以根据各组目标排程调度信息合并后对应的时隙以及未合并的排程调度信息对应的时隙的时间先后顺序,对多个排程调度信息重新进行时隙分配得到第一时隙分配信息,从而能够对各站点中互不冲突且能够并发发送数据的站点的发送时间进行压缩,进而提升系统整体的吞吐。
本申请的一些实施例中,接入设备还可以周期性或随机的更新时隙分配信息,本申请实施例以周期性更新时隙分配信息为例。
各站点的站点状态包括实时流量和当前访问无线介质服务的优先级,所述方法还包括:
所述接入设备从各站点接收第二站点状态集合,所述第二站点状态集合包括所述多个站点在第二时间窗口内的站点状态,所述第二时间窗口的起始时间滞后于所述第一时间窗口的结束时刻;
所述接入设备根据第二站点状态集合,更新第一时隙分配信息中各站点的时隙权重,所述时隙权重的大小与站点的优先级和传输流量成正关系。
可见,通过更新时隙分配信息,能够避免长期固定的时隙分配信息下,可能因为有的站点不需要发送数据,或者只需要发送少量数据,其它站点在某些时隙内需要发送大量数据,这些情形变化时可能会因为固定的时隙分配信息出现无线资源在这个时段内分配的不合理问题。因此,为了在不同时段内提高无线资源的利用率,本申请实施例通过更新时隙分配信息来更合理的更新各站点的无线资源占据时间。
为便于更好的实施本申请方法,本申请实施例还提供接入设备、站点(以方法实施例中的第一站点为例,其他站点同理,不作赘述)。
请参阅图16,图16为本申请实施例中接入设备30的一种结构示意图,其中该接入设备30具体可包括如下结构:
收发模块301,用于获取第一站点状态集合,所述第一站点状态集合包括多个站点在第一时间窗口内的站点状态;
处理模块302,用于在预设时间窗口内,根据所述站点状态得到第一时隙分配信息,所述第一时隙分配信息包括所述接入设备为各站点在至少一个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息;
所述收发模块301还用于分别向各站点广播由所述处理模块302得到的所述第一时隙分配信息。
一些实施例中,所述处理模块302具体用于:
获取预设映射关系,所述预设映射关系包括多个时隙参数、与所述多个时隙参数对应的时隙参数值、以及各时隙参数的描述信息之间的映射关系;
根据所述预设映射关系和所述站点状态生成所述第一时隙分配信息。
一些实施例中,各站点的站点状态包括实时流量和当前访问无线介质服务的优先级,所述处理模块302还用于:
通过所述收发模块301从各站点接收第二站点状态集合,所述第二站点状态集合包括所述多个站点在第二时间窗口内的站点状态,所述第二时间窗口的起始时间滞后于所述第一时间窗口的结束时刻;
根据第二站点状态集合,更新第一时隙分配信息中各站点的时隙权重,所述时隙权重的大小与站点的优先级和传输流量成正关系。
一些实施例中,所述多个站点包括第一站点和第二站点,所述第一站点的优先级高于所述第二站点;
所述第一时隙分配信息包括在至少三个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息;所述至少三个时间窗口至少包括第三时间窗口和第四时间窗口,所述第四时间窗口滞后于所述第三时间窗口;
其中,所述第一站点在每个时间窗口中占据的时隙数大于所述第二站点在每个时间窗口中占据的时隙数;
所述第一站点在所述第三时间窗口的时域位置与所述第四时间窗口的时域位置对应;所述第二站点在所述第三时间窗口的时域位置与所述第四时间窗口的时域位置对应。
一些实施例中,所述处理模块302还用于:
根据为各站点在至少一个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息,确定各时隙对应的排程调度信息,所述排程调度信息中包括相应时隙对应的一个接收站点和一个发送站点;
将获得的多个排程调度信息按照所述时隙分配信息中的时隙进行排序,获得第一排程表;
确定所述多个排程调度信息中是否存在符合设定条件的至少一组目标排程调度信息,其中,一组目标排程调度信息包括至少两个排程调度信息;
若存在,将各组目标排程调度信息中的所述至少两个排程调度信息的时隙进行合并;
根据对各组目标排程调度信息合并的结果,重新进行时隙分配得到第一时隙分配信息。
一些实施例中,所述处理模块302还用于:
将所述第一排程表中的多个排程调度信息按照所述时隙对应的接收站点的站点地址进行排序,获得第二排程表;
确定当前第二排程表中未进行合并判定的第一个排程调度信息,并对所述第一个排程调度信息执行合并判定,确定所述第一个排程调度信息之后的其他排程调度信息中是否存在符合设定条件的待合并排程调度信息;
当确定存在待合并排程调度信息时,将所述第一个排程调度信息及所述待合并排程调度信息作为一组目标排程调度信息,并从所述第二排程表中去除;
重复上述步骤至当前第二排程表中仅存在一个或不存在未进行合并判定的第一个排程调度信息。
一些实施例中,所述处理模块302还用于:
将所述第一个排程调度信息依次与所述第一个排程调度信息之后的其他排程调度信息进行对比,若从所述其他排程调度信息中确定出符合设定条件的首个目标其他排程调度信息,则确定所述其他排程调度信息中存在符合设定条件的待合并排程调度信息;或者,
将所述第一个排程调度信息分别与所述第一个排程调度信息之后的其他排程调度信息进行对比,若从所述其他排程调度信息中确定出符合设定条件的至少一个目标其他排程调度信息,则确定所述其他排程调度信息中存在符合设定条件的待合并排程调度信息;
所述符合设定条件为:所述其他排程调度信息的接收站点与所述第一个排程调度信息的接收站点不相同,且所述其他排程调度信息的发送站点不是所述第一个排程调度信息的接收站点的邻居站点;或者,所述其他排程调度信息的接收站点与所述第一个排程调度信息的接收站点不相同,以及所述其他排程调度信息的发送站点是所述第一个排程调度信息的接收站点的邻居站点,且所述邻居站点的信号强度不高于设定阈值。
一些实施例中,所述处理模块302还用于:
根据各组目标排程调度信息合并后对应的时隙以及未合并的排程调度信息对应的时隙的时间先后顺序,对所述多个排程调度信息重新进行时隙分配得到第一时隙分配信息。
本申请实施例中,接入设备30中的收发模块301从多个站点获取在第一时间窗口内的站点状态的第一站点状态集合后,在预设时间窗口内,该接入设备30的处理模块302根据所述站点状态得到第一时隙分配信息,接入设备分别向各站点广播所述第一时隙分配信息。由于该第一时隙分配信息包括接入设备30为各站点在至少一个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息,所以,当各站点(以第一站点为例)通过轮询得到第一时隙分配信息后,就可以在属于分配给自身的时隙内使用该无线资源进行数据发送,在该第一站点40发送数据的时隙内,其它站点(例如第二站点)只能使用该无线资源发送小量数据或者无法使用该无线资源发送数据。因此,通过这种无线资源调度方式,能够合理的调度各站点使用无线资源的时间以及避免第一站点在属于自身时隙内发送数据时收到其它站点的通信干扰。
请参阅图17,图17为本申请实施例中第一站点40的一种结构示意图,其中该第一站点40具体可包括如下结构:
收发模块401,用于从接入设备接收第一时隙分配信息,所述第一时隙分配信息包括所述接入设备为各站点在至少一个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息;
处理模块402,用于轮询所述第一时隙分配信息;若确定当前的第一时隙对应的站点标识为所述第一站点的站点标识,则将所述第一站点当前访问无线介质服务的第一优先级更新为第二优先级,所述第二优先级高于所述第一优先级;
所述收发模块401还用于在所述第一时隙内使用所述无线资源发送第一数据。
一些实施例中,所述处理模块402具体用于:
通过所述收发模块401获取EDCA参数,更新所述EDCA参数,以将所述第一站点当前访问无线介质服务的第一优先级更新为第二优先级。
一些实施例中,所述处理模块402轮询所述第一时隙分配信息之后,还用于:
若确定当前的第二时隙对应的站点标识不为所述第一站点的站点标识,则将所述第一站点当前访问无线介质服务的第二优先级更新为第一优先级;
在所述第二时隙内不使用所述无线资源或者使用所述无线资源通过所述收发模块401发送第二数据,所述第二数据的大小与所述第一数据的大小的比值小于预设值。
本申请实施例中,第一站点40中的收发模块401从接入设备30接收第一时隙分配信息,由于该第一时隙分配信息包括接入设备30为各站点在至少一个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息,所以,当该第一站点40的处理模块402可以在属于分配给自身的时隙内使用该无线资源控制收发模块401进行数据发送,在该第一站点40发送数据的时隙内,其它站点(例如第二站点)只能使用该无线资源发送小量数据或者无法使用该无线资源发送数据。因此,通过这种无线资源调度方式,能够合理的调度各站点使用无线资源的时间以及避免第一站点在属于自身时隙内发送数据时收到其它站点的通信干扰。
本申请还提供了处理设备,参阅图18,图18示出了本申请处理设备的一种结构示意图,具体的,本申请提供的处理设备包括处理器,处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如图1-图15中任一项对应的实施例中的各步骤;或者,处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如图16或图17对应实施例中各模块的功能。
示例性的,计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元,一个或者多个模块/单元被存储在存储器中,并由处理器执行,以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述计算机程序在计算机装置中的执行过程。
处理设备可包括,但不仅限于处理器、存储器。本领域技术人员可以理解,示意仅仅是处理设备的示例,并不构成对处理设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如处理设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等,处理器、存储器、输入输出设备以及网络接入设备等通过总线相连。
处理器可以是中央处理单元(英文:Central Processing Unit,简称CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文:Digital Signal Processor,简称DSP)、专用集成电路(英文:Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC)、现成可编程门阵列(英文:Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等,处理器是处理设备的控制中心,利用各种接口和线路连接整个处理设备的各个部分。
存储器可用于存储计算机程序和/或模块,处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块,以及调用存储在存储器内的数据,实现计算机装置的各种功能。存储器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(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据处理设备的使用所创建的数据(比如音频数据、视频数据等)等。此外,存储器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,例如硬盘、内存、插接式硬盘,智能存储卡(英文:Smart Media Card,简称SMC),安全数字(英文:Secure Digital,简称SD)卡,闪存卡(英文:Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
显示屏用于显示输入输出单元输出的至少一种字符类型的字符。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的装置、处理设备及其相应模块的具体工作过程,可以参考如图1-图15中任一项对应的实施例中的说明,具体在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解,上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成,或通过指令控制相关的硬件来完成,该指令可以存储于一计算机可读存储介质中,并由处理器进行加载和执行。
为此,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,其中存储有多条指令,该指令能够被处理器进行加载,以执行本申请如图1-图15中任一项对应的实施例中的步骤,具体操作可参考如图1-图15中任一项对应的实施例中的说明,在此不再赘述。
其中,该计算机可读存储介质可以包括:只读存储器(英文:Read Only Memory,简称ROM)、随机存取记忆体(英文:Random Access Memory,简称RAM)、磁盘或光盘等。
由于该计算机可读存储介质中所存储的指令,可以执行本申请如图1-图15中任一项对应的实施例中的步骤,因此,可以实现本申请如图1-图15中任一项对应的实施例中的所能实现的有益效果,详见前面的说明,在此不再赘述。
以上对本申请提供的一种无线资源调度方法、装置及存储介质进行了详细介绍,本申请实施例中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本申请的思想,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申请的限制。
Claims (15)
1.一种无线资源调度方法,其特征在于,所述方法包括:
接入设备获取第一站点状态集合,所述第一站点状态集合包括多个站点在第一时间窗口内的站点状态;
在预设时间窗口内,所述接入设备根据所述站点状态得到第一时隙分配信息,所述第一时隙分配信息包括所述接入设备为各站点在至少一个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息;
所述接入设备分别向各站点广播所述第一时隙分配信息。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述接入设备根据所述站点状态得到第一时隙分配信息,包括:
获取预设映射关系,所述预设映射关系包括多个时隙参数、与所述多个时隙参数对应的时隙参数值、以及各时隙参数的描述信息之间的映射关系;
根据所述预设映射关系和所述站点状态生成所述第一时隙分配信息。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,各站点的站点状态包括实时流量和当前访问无线介质服务的优先级,所述方法还包括:
所述接入设备从各站点接收第二站点状态集合,所述第二站点状态集合包括所述多个站点在第二时间窗口内的站点状态,所述第二时间窗口的起始时间滞后于所述第一时间窗口的结束时刻;
所述接入设备根据第二站点状态集合,更新第一时隙分配信息中各站点的时隙权重,所述时隙权重的大小与站点的优先级和传输流量成正关系。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述多个站点包括第一站点和第二站点,所述第一站点的优先级高于所述第二站点;
所述第一时隙分配信息包括在至少三个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息;所述至少三个时间窗口至少包括第三时间窗口和第四时间窗口,所述第四时间窗口滞后于所述第三时间窗口;
其中,所述第一站点在每个时间窗口中占据的时隙数大于所述第二站点在每个时间窗口中占据的时隙数;
所述第一站点在所述第三时间窗口的时域位置与所述第四时间窗口的时域位置对应;所述第二站点在所述第三时间窗口的时域位置与所述第四时间窗口的时域位置对应。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述接入设备根据所述站点状态得到第一时隙分配信息,包括:
根据为各站点在至少一个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息,确定各时隙对应的排程调度信息,所述排程调度信息中包括相应时隙对应的一个接收站点和一个发送站点;
将获得的多个排程调度信息按照所述时隙分配信息中的时隙进行排序,获得第一排程表;
确定所述多个排程调度信息中是否存在符合设定条件的至少一组目标排程调度信息,其中,一组目标排程调度信息包括至少两个排程调度信息;
若存在,将各组目标排程调度信息中的所述至少两个排程调度信息的时隙进行合并;
根据对各组目标排程调度信息合并的结果,重新进行时隙分配得到第一时隙分配信息。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述确定所述多个排程调度信息中是否存在符合设定条件的至少一组目标排程调度信息,包括:
将所述第一排程表中的多个排程调度信息按照所述时隙对应的接收站点的站点地址进行排序,获得第二排程表;
确定当前第二排程表中未进行合并判定的第一个排程调度信息,并对所述第一个排程调度信息执行合并判定,确定所述第一个排程调度信息之后的其他排程调度信息中是否存在符合设定条件的待合并排程调度信息;
当确定存在待合并排程调度信息时,将所述第一个排程调度信息及所述待合并排程调度信息作为一组目标排程调度信息,并从所述第二排程表中去除;
重复上述步骤至当前第二排程表中仅存在一个或不存在未进行合并判定的第一个排程调度信息。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述对所述第一个排程调度信息执行合并判定,确定所述第一个排程调度信息之后的其他排程调度信息中是否存在符合设定条件的待合并排程调度信息,包括:
将所述第一个排程调度信息依次与所述第一个排程调度信息之后的其他排程调度信息进行对比,若从所述其他排程调度信息中确定出符合设定条件的首个目标其他排程调度信息,则确定所述其他排程调度信息中存在符合设定条件的待合并排程调度信息;或者,
将所述第一个排程调度信息分别与所述第一个排程调度信息之后的其他排程调度信息进行对比,若从所述其他排程调度信息中确定出符合设定条件的至少一个目标其他排程调度信息,则确定所述其他排程调度信息中存在符合设定条件的待合并排程调度信息;
所述符合设定条件为:所述其他排程调度信息的接收站点与所述第一个排程调度信息的接收站点不相同,且所述其他排程调度信息的发送站点不是所述第一个排程调度信息的接收站点的邻居站点;或者,所述其他排程调度信息的接收站点与所述第一个排程调度信息的接收站点不相同,以及所述其他排程调度信息的发送站点是所述第一个排程调度信息的接收站点的邻居站点,且所述邻居站点的信号强度不高于设定阈值。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据对各组目标排程调度信息合并的结果,重新进行时隙分配得到第一时隙分配信息,包括:
根据各组目标排程调度信息合并后对应的时隙以及未合并的排程调度信息对应的时隙的时间先后顺序,对所述多个排程调度信息重新进行时隙分配得到第一时隙分配信息。
9.一种无线资源调度方法,其特征在于,所述方法包括:
第一站点从接入设备接收第一时隙分配信息,所述第一时隙分配信息包括所述接入设备为各站点在至少一个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息;
所述第一站点轮询所述第一时隙分配信息;
若确定当前的第一时隙对应的站点标识为所述第一站点的站点标识,则所述第一站点将所述第一站点当前访问无线介质服务的第一优先级更新为第二优先级,所述第二优先级高于所述第一优先级;
所述第一站点在所述第一时隙内使用所述无线资源发送第一数据。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述则所述第一站点将所述第一站点当前访问无线介质服务的第一优先级更新为第二优先级,包括:
所述第一站点获取EDCA参数,更新所述EDCA参数,以将所述第一站点当前访问无线介质服务的第一优先级更新为第二优先级。
11.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述第一站点轮询所述第一时隙分配信息之后,所述方法还包括:
若确定当前的第二时隙对应的站点标识不为所述第一站点的站点标识,则所述第一站点将所述第一站点当前访问无线介质服务的第二优先级更新为第一优先级;
所述第一站点在所述第二时隙内不使用所述无线资源或者使用所述无线资源发送第二数据,所述第二数据的大小与所述第一数据的大小的比值小于预设值。
12.一种接入设备,其特征在于,所述接入设备包括:
收发模块,用于获取第一站点状态集合,所述第一站点状态集合包括多个站点在第一时间窗口内的站点状态;
处理模块,用于在预设时间窗口内,根据所述站点状态得到第一时隙分配信息,所述第一时隙分配信息包括所述接入设备为各站点在至少一个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息;
所述收发模块还用于分别向各站点广播由所述处理模块得到的所述第一时隙分配信息。
13.一种第一站点,其特征在于,所述第一站点包括:
收发模块,用于从接入设备接收第一时隙分配信息,所述第一时隙分配信息包括所述接入设备为各站点在至少一个时间窗口内使用无线资源的时隙分配信息;
处理模块,用于轮询所述第一时隙分配信息;若确定当前的第一时隙对应的站点标识为所述第一站点的站点标识,则将所述第一站点当前访问无线介质服务的第一优先级更新为第二优先级,所述第二优先级高于所述第一优先级;
所述收发模块还用于在所述第一时隙内使用所述无线资源发送第一数据。
14.一种处理设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时执行如权利要求1至8中任一项所述的方法,或者执行如权利要求9至11中任一项所述的方法。
15.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有多条指令,所述指令适于处理器进行加载,以执行权利要求1至8中任一项所述的方法,或者执行如权利要求9至11中任一项所述的方法。
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