CN117425193A - 一种基于tdma定向分布式资源动态调度方法 - Google Patents

Abstract

空中移动无线自组织网络是一种拓扑结构快速变化，有自组织性的多跳无中心网络；针对传统时隙分配算法资源利用率低、吞吐量不足、通信距离近等问题，本发明采用引入分配系数的混合时隙分配模式，通过节点业务优先级和流量预测相结合，提出了一种基于TDMA定向分布式资源动态调度方法；对比分析了节点数量、传输速率、分配系数以及不同拓扑等多个维度对算法传输时延、吞吐量以及丢包率的影响；最后通过仿真实验对资源调度算法进行验证；仿真结果证明，M‑TDMA算法在高动态环境下可以高效进行资源调度，有效降低了网络传输时延并提高了网络吞吐量。

Description

一种基于TDMA定向分布式资源动态调度方法

技术领域

本发明涉及资源调度领域，具体涉及一种基于TDMA定向分布式资源动态调度方法。

背景技术

现有的自组网MAC层资源调度算法主要有以下几种方式。(1)采用集中式的调度方式，通过交互整个网络拓扑的节点信息，根据节点优先级不同分配不同的时隙，并使用中心节点广播分配时隙。但是该算法无法使用于定向自组网。(2)使用无中心节点的分布式时分多址协议，各个节点使用分配的时隙进行数据传输。这种方法不需要中心节点的参与，只通过部分节点进行信息交互就可以完成网络时隙的合理分配。(3)优先级竞争时分多址协议通过规定不同的业务优先级，并造了一种特殊的帧结构，避免了多节点的冲突碰撞问题。其缺点是没有到考虑不同节点业务量不同。(4)通过对闲置时隙的二次预约合理的分配时隙。但是二次分配也会导致传输失败增多使网络时延难以控制。

现有的多跳空中自组网MAC层资源调度算法主要有以下缺点：

(1)时延过大；(2)通信距离近；(3)吞吐量不足。

发明内容

本发明针对高空高动态远距离通信的场景，针对现有多跳TDMA协议存在的时延过大、吞吐量不足等问题，提出了一种基于TDMA定向分布式资源动态调度方法。

本发明采用的技术方案为：

一种基于TDMA定向分布式资源动态调度方法，包括以下步骤：

步骤1，进行节点初始化，在邻居发现阶段，使用基于半盲的邻居发现方法寻找各个节点的邻居节点；

步骤2，在时隙请求阶段，节点根据缓存的时隙需求，依据流量预测算法统计各个节点所需要的时隙数量，然后在对应时隙向邻居节点发送时隙请求信息并接收其他节点的时隙请求信息；

步骤3，在响应阶段，节点依据收到的时隙请求信息和自身时隙状态，并结合统计的节点所需时隙数量分配相应的时隙及进行时隙预约；

步骤4，按照时隙排布策略将分配的时隙均匀分布在时隙表中；

步骤5，在数据发送阶段，各个节点在分配的时隙发送数据。

进一步的，步骤2中，依据流量预测算法统计各个节点所需要的时隙数量，具体过程为：

步骤201：统计各个节点可分配的时隙总数量NUM，并引入分配系数RATTO，当节点的可用时隙少于设定值时，通过分配系数RATTO的调节使得静态时隙减少而动态时隙增多，当节点的可用时隙大于等于设定值时，通过分配系数RATTO的调节使得静态时隙固定为W，最终分配静态时隙X为：

式中，NUM为节点最大可分配时隙数，W为参考静态时隙阈值，RATTO为分配系数，分配系数越小代表在节点可用时隙较少时分配的静态时隙越少；

步骤202：采用邻居节点分配的方式，通过流量预测算法，获取按时间排列的历史网络流量数据，并按照设定的归一化比例对邻居节点的历史调度周期业务量进行统计；然后节点根据邻居节点的预测流量大小，对可分配时隙按比例进行划分，分配原则为历史业务量大的节点比历史业务量小的节点分配更多的时隙；

其中，获取历史网络流量数据时，综合多轮历史调度周期内的节点流量变化情况，得到本周期的预测网络流量m′_i为：

m′_i＝(a₁*b₁+a₂*b₂+a₃*b₃+....)

式中，a₁、a₂、a₃...分别为多轮历史周期对应的业务流量大小，b₁、b₂、b₃...分别为多个周期对应的归一化比例系数，周期越近归一化比例系数越大；

并计算决定系数R²，通过决定系数R²判断预测准确度，根据预测准确度求解最优的归一化比例系数b₁、b₂、b₃...；R²计算方式为：

式中，m_i为实际业务流量，为业务流量平均值，k为计算次数；

步骤203：将归一化比例系数b₁、b₂、b₃...与可分配的时隙总数量NUM相乘，得到分配时隙数，将分配时隙数与时隙总数量相对比得到时隙余量，将时隙余量统一分配给预测业务量最大的节点；当网络拓扑产生动态变化时，如果有新节点入网，分配设定比例的时隙，如果有原有节点退网，则将退网节点的时隙分配清除；

步骤204：最后给不同优先级的业务划分不同的时隙数目，划分原则为：业务优级越高分配时隙越多、业务发送越快且信道等待时延越低。

进一步的，步骤3具体过程为：

设通信节点分别为源节点A与目的节点B；节点A时隙预约步骤：

步骤301：节点A查看自己的缓存中是否有数据等待发送至节点B，如果有，则预约数据时隙，并计算需要的时隙数，进入自己的预约时隙后在预约帧R1中填充需要的时隙和本节点在数据阶段的空闲时隙表，向节点B发送预约帧R1；

步骤302：节点A持续收听信道，如果正确接收到预约确认帧R2，则节点A与节点B完成信息交互，节点A读取预约确认帧R2中节点B回复的成功分配的数据时隙和数据时隙编号，在下一个数据阶段，节点A将在成功分配的数据时隙向节点B发送数据；同时节点A查看节点B是否有时隙需求，如果有，则读取节点B的数据时隙需求和数据时隙号，在下一个数据阶段，节点B将在读取的数据时隙向节点A发送数据，在读取的数据时隙节点A将切换为对节点B的接收状态；

收发对调，设节点B为源节点，节点A为目的节点；节点B时隙预约步骤：

步骤303：节点B在进入预约时隙后持续收听信道，若接收到节点A发送的预约帧R1，则查看节点A是否申请分配数据时隙，若申请数据时隙，则查看需求的时隙数量，节点B根据自己的空闲时隙情况，安排符合需求的时隙；若节点A发送的预约帧R1中没有申请分配数据时隙，则节点B根据自己缓存中待发数据的情况判断是否需要申请数据时隙以及计算需要申请的数据时隙的数目，然后读取预约帧R1中节点A的空闲时隙情况，同时根据自身的空闲时隙情况安排符合需求的时隙；

步骤304：节点B发送预约确认帧R2，告知节点A成功分配的数据时隙数目和数据时隙编号。

进一步的，步骤4具体过程为：

步骤401：当确定要分配的时隙数N后，将确定分配的时隙排布到互相预约的两个节点的空闲时隙交集中；

步骤402：采用贪心算法求解最优的时隙排布；若为第一次分配时隙，则写入时隙表的第一个数据时隙的序号，否则，将上一次分配的时隙序号写入S，并使N-1；其中，S为第一个空闲时隙号；

步骤403：判断N是否为0，当N＝0时，隙排布结束，否则，若LAST_NUM的序号大于10，则此时的时隙表不包含邻居发现帧，将时隙占用LAST_NUM+T的时隙号；若LAST_NUM的序号小于10，则此时的时隙表包含邻居发现帧，将时隙占用LAST_NUM+T-3的时隙号；其中，LAST_NUM为上一次分配的时隙号，T为时隙分配步进，即每间隔T个时隙分一个时隙；

步骤404：若业务需求时隙数量M少于设定值，则使时隙平均分配在总时隙表中，并更新时隙分配结果，使N-1，返回步骤403；其中，时隙分配步进为：

(MAXNUM/M)-1

其中，MAXNUM为时隙表数据时隙总数。

本发明方法在高动态环境下可以高效进行资源调度，有效降低了网络传输时延并提高了网络吞吐量。

附图说明

图1是本发明资源动态调度方法实现流程图。

图2是M-TDMA算法时隙结构；

图3是流量预测示意图；

图4是时隙排布流程；

图5是三种不同网络拓扑图；

图6是不同分配系数下网络时延对比图；

图7是不同网络节点数下三种协议网络时延和吞吐量对比图；

图8是不同数据发送速率时三种协议网络时延和吞吐量对比图.

具体实施方式

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。

本发明方法有三种帧类型，分别为邻居发现帧、预约帧和数据帧。分别对应邻居发现、预约、数据传输三个阶段。本发明每个预约帧长度设计均为1.5ms，由预约时隙R1、预约确认时隙R2和保护间隔组成。R1时隙和R2时隙长度相同。保护间隔长度约占预约帧总长度的10％，用以确保节点收到R1后能够有充足时间解调并计算时隙资源，最终将结果附在R2中发出。

邻居发现帧用于实现节点之间的波束对准及网络同步，预约帧用于实现节点间的分布式业务预约，数据帧用于业务传输。算法的时隙结构如图2所示。其中SYN为邻居发现帧，DATA为数据帧，R1、R2为预约帧。每个调度周期有4个邻居发现帧可以进行4次邻居发现。一个调度周期总共1s。调度周期包含的各帧信息如下：

⑴SYN_LEN：邻居发现帧的长度。4个邻居发现帧帧长为10ms。

⑵R_LEN：预约帧的长度。R1与R2长度相同，本文设计为1.5ms。

⑶DATA_LEN：数据帧的长度。由于数据时隙数量较多，每个数据帧长度不能超过10ms否则将会无空余时隙设置预约帧，本文数据帧长为5ms。总体协议帧结构如图2所示

本发明实施例一种基于TDMA定向分布式资源动态调度方法，参照图1，具体包括以下步骤：

步骤1，进行节点初始化，在邻居发现阶段，使用基于半盲的邻居发现方法寻找各个节点的邻居节点。

步骤2，在时隙请求阶段，节点根据缓存的时隙需求，依据流量预测算法统计各个节点所需要的时隙数量，然后在对应时隙向邻居节点发送时隙请求信息并接收其他节点的时隙请求信息；

其中，依据流量预测算法统计各个节点所需要的时隙数量，具体过程为：

步骤201：统计各个节点可分配的时隙总数量NUM，并引入分配系数RATTO，当节点的可用时隙少于设定值时，通过分配系数RATTO的调节使得静态时隙减少而动态时隙增多，当节点的可用时隙大于等于设定值时，通过分配系数RATTO的调节使得静态时隙固定为W，最终分配静态时隙X为：

式中，NUM为节点最大可分配时隙数，W为参考静态时隙阈值，RATTO为分配系数，分配系数越小代表在节点可用时隙较少时分配的静态时隙越少；

步骤202：采用邻居节点分配的方式，通过流量预测算法，获取按时间排列的历史网络流量数据，并按照设定的归一化比例对邻居节点的历史调度周期业务量进行统计；然后节点根据邻居节点的预测流量大小，对可分配时隙按比例进行划分，分配原则为历史业务量大的节点比历史业务量小的节点分配更多的时隙；

其中，获取历史网络流量数据时，综合多轮历史调度周期内的节点流量变化情况，得到本周期的预测网络流量m′_i为：

m′_i＝(a₁*b₁+a₂*b₂+a₃*b₃+....)

式中，a₁、a₂、a₃...分别为多轮历史周期对应的业务流量大小，b₁、b₂、b₃...分别为多个周期对应的归一化比例系数，周期越近归一化比例系数越大；流量预测的示意图如图3所示，本实施例经过三轮历史调度周期，通过a₁、a₂、a₃预测得到a₀；

并计算决定系数R²，通过决定系数R²判断预测准确度，根据预测准确度求解最优的归一化比例系数b₁、b₂、b₃...；R²计算方式为：

式中，m_i为实际业务流量，为业务流量平均值，k为计算次数；

步骤203：将归一化比例系数b₁、b₂、b₃...与可分配的时隙总数量NUM相乘，得到分配时隙数，将分配时隙数与时隙总数量相对比得到时隙余量，将时隙余量统一分配给预测业务量最大的节点；当网络拓扑产生动态变化时，如果有新节点入网，分配设定比例的时隙，如果有原有节点退网，则将退网节点的时隙分配清除；

步骤204：最后给不同优先级的业务划分不同的时隙数目，划分原则为：业务优级越高分配时隙越多、业务发送越快且信道等待时延越低。

步骤3，在响应阶段，节点依据收到的时隙请求信息和自身时隙状态，并结合统计的节点所需时隙数量分配相应的时隙及进行时隙预约；步骤3具体过程为：

设通信节点分别为源节点A与目的节点B；节点A时隙预约步骤：

步骤301：节点A查看自己的缓存中是否有数据等待发送至节点B，如果有，则预约数据时隙，并计算需要的时隙数，进入自己的预约时隙后在预约帧R1中填充需要的时隙和本节点在数据阶段的空闲时隙表，向节点B发送预约帧R1；

步骤302：节点A持续收听信道，如果正确接收到预约确认帧R2，则节点A与节点B完成信息交互，节点A读取预约确认帧R2中节点B回复的成功分配的数据时隙和数据时隙编号，在下一个数据阶段，节点A将在成功分配的数据时隙向节点B发送数据；同时节点A查看节点B是否有时隙需求，如果有，则读取节点B的数据时隙需求和数据时隙号，在下一个数据阶段，节点B将在读取的数据时隙向节点A发送数据，在读取的数据时隙节点A将切换为对节点B的接收状态；

收发对调，设节点B为源节点，节点A为目的节点；节点B时隙预约步骤：

步骤303：节点B在进入预约时隙后持续收听信道，若接收到节点A发送的预约帧R1，则查看节点A是否申请分配数据时隙，若申请数据时隙，则查看需求的时隙数量，节点B根据自己的空闲时隙情况，安排符合需求的时隙；若节点A发送的预约帧R1中没有申请分配数据时隙，则节点B根据自己缓存中待发数据的情况判断是否需要申请数据时隙以及计算需要申请的数据时隙的数目，然后读取预约帧R1中节点A的空闲时隙情况，同时根据自身的空闲时隙情况安排符合需求的时隙；

步骤304：节点B发送预约确认帧R2，告知节点A成功分配的数据时隙数目和数据时隙编号。

步骤4，按照时隙排布策略将分配的时隙均匀分布在时隙表中；参照图4，步骤4具体过程为：

步骤401：当确定要分配的时隙数N后，将确定分配的时隙排布到互相预约的两个节点的空闲时隙交集中；

步骤402：采用贪心算法求解最优的时隙排布；若为第一次分配时隙，则写入时隙表的第一个数据时隙的序号，否则，将上一次分配的时隙序号写入S，并使N-1；其中，S为第一个空闲时隙号；

步骤403：判断N是否为0，当N＝0时，隙排布结束，否则，若LAST_NUM的序号大于10，则此时的时隙表不包含邻居发现帧，将时隙占用LAST_NUM+T的时隙号；若LAST_NUM的序号小于10，则此时的时隙表包含邻居发现帧，将时隙占用LAST_NUM+T-3的时隙号；其中，LAST_NUM为上一次分配的时隙号，T为时隙分配步进，即每间隔T个时隙分一个时隙；

步骤404：若业务需求时隙数量M少于设定值，则使时隙平均分配在总时隙表中，并更新时隙分配结果，使N-1，返回步骤403；其中，时隙分配步进为：

(MAXNUM/M)-1

其中，MAXNUM为时隙表数据时隙总数。

例如T＝7时，隔7个数据时隙排布一个时隙。MAXNUM为时隙表数据时隙总数，若业务需求时隙数较少，则使时隙平均分配在总时隙表中。例如只需4个时隙时，时隙分配步进为：

(MAXNUM/4)-1

在多节点高动态场景下，网络的拓扑形式多样化，图5为三种典型的网络拓扑状态，通过分别对比在三种不同拓扑下一跳至十跳的时延大小来验证M-TDMA算法的网络拓扑环境适用性。

图5为三种仿真拓扑图，根据图6(a)结果可知：链状拓扑由于结构简单且邻居节点数相对固定，因此时延最小，且当跳数增大时，时延上升最平稳；而网状与星状拓扑由于不同节点的邻居节点数差异较大，因此时延的变化较为抖动，但是单跳的平均时延仍在60ms以内，符合单跳传输指标。

图6为分配系数RATTO不同时，节点间不同链路网络传输时延最大值、最小值以及平均值的变化对比图，RATTO取值为15％、20％、25％、30％、50％五种不同的策略。按照策略5即将当前空闲时隙的一半进行静态分配，会导致先分配的节点静态时隙过多而后分配节点出现“饿死”的现象使得时延增大。按照策略1与策略2进行分配时，由于分配系数过小，分配的静态时隙过少，导致无法及时发送突发业务导致时延增大。策略3与策略4的效果较好，通过对比可知由于策略3的分配系数较小，静态时隙较少，应对突发业务能力不足，从而导致出现节点传输最大时延与最小时延的差值较大，即产生了时延抖动现象。策略4由于静态时隙相对充足，没有时延抖动现象，仿真效果最优。因此本文后续均采用策略4进行仿真。

在自组网的网络性能测试中，节点的数量是衡量MAC协议的负载能力的重要指标，对网络的性能起着关键的影响。针对不同的网络节点数，观测对比网络节点数为2，4，6，8，10，12，14，16，18，20时M-TDMA与STDMA、P-TDMA协议的性能差异。

图7为三种协议在不同节点数时网络传输时延对比，当节点增加时，网络的传输时延逐渐增大，这是因为在多节点的拓扑环境下节点的邻居节点增多，缓存数据增大使得传输时延提升。而STDMA由于是全向天线协议，当节点数量增多时可用时隙减少，当节点数达到14节点后产生明显的时延增大。P-TDMA算法由于其没有考虑节点的不同业务量大小，当节点增多时可用时隙减少时延增大加快，而M-TDMA协议独特的节点流量预测算法，可以有效减少高业务量需求的时延，传输时延最低。在节点数较少时，传输链路随着节点数增多而增多，三种协议的吞吐量都随着节点数的提升而提升。STDMA协议由于是全向天线协议，在8节点以上时，时隙数量减少，链路冲突几率增大导致吞吐量开始下降，而由于P-TDMA与M-TDMA协议是定向天线协议，通过空间复用实现同一个时隙多个链路同时发送数据，使得网络吞吐量可以随着节点的变多而增大。当网络节点数增大到16个以上时，时隙资源使用充分，节点间可用链路减少，各个协议的吞吐量均开始下降。并且M-TDMA由于使用混合分配模式，既有基于分配系数的静态时隙又可使用预约帧为节点获取更多的时隙资源发送数据，因此网络吞吐性能最好。

本文通过改变节点的数据发送速率来观察MAC协议在不同网络负载下的性能，依据前文仿真数据将节点数目设置为14，在星状拓扑下进行仿真。发送速率为100-1000kbps。

图8为三种MAC协议在数据发送速率增大时平均时延的变化图。数据发送速度在400kbps以下时，各协议的传输时延为500ms以内。P-TDMA协议由于未考虑不同节点的业务量大小不同，当传输速率在400kbps以上时，大业务量节点的可用时隙减少，传输时延快速提升直至2.5s左右。而STDMA协议的时延随着发送速率的提升增大，在700kbps以上时出现网络拥塞，由于大量数据丢包，时延逐渐稳定。而M-TDMA协议由于考虑了不同节点的业务量不同，按照流量预测结果合理分配时隙并且通过分配系数的引入动态调整了可分配的动态时隙数量。使得网络平均时延相对较低。

随着数据发送速率的提升，所有协议的吞吐量均增大。STDMA协议的吞吐量小于数据发送速率，而定向MAC协议的吞吐量远大于数据发送速率。这是由于定向天线使得信道同时可以发送多条链路的数据，空间复用率增加，网络吞吐量不断提升。而相比于P-TDMA协议，本文设计的M-TDMA协议在数据发送速率达到1000kbps时，网络吞吐量可以达到4Mbps以上。这是因为在网络负载增大时，节点通过流量预测算法动态调整不同节点分配的时隙数量，预测网络流量大的节点优先分配更多的时隙资源，吞吐量得以继续提升。而STDMA与P-TDMA协议在发送速率达到700kbps后由于没有有效的资源动态调整策略，吞吐量不再提升，达到满负载状态。

Claims (4)

1.一种基于TDMA定向分布式资源动态调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，进行节点初始化，在邻居发现阶段，使用基于半盲的邻居发现方法寻找各个节点的邻居节点；

步骤2，在时隙请求阶段，节点根据缓存的时隙需求，依据流量预测算法统计各个节点所需要的时隙数量，然后在对应时隙向邻居节点发送时隙请求信息并接收其他节点的时隙请求信息；

步骤3，在响应阶段，节点依据收到的时隙请求信息和自身时隙状态，并结合统计的节点所需时隙数量分配相应的时隙及进行时隙预约；

步骤4，按照时隙排布策略将分配的时隙均匀分布在时隙表中；

步骤5，在数据发送阶段，各个节点在分配的时隙发送数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于TDMA定向分布式资源动态调度方法，其特征在于，步骤2中，依据流量预测算法统计各个节点所需要的时隙数量，具体过程为：

步骤201：统计各个节点可分配的时隙总数量NUM，并引入分配系数RATTO，当节点的可用时隙少于设定值时，通过分配系数RATTO的调节使得静态时隙减少而动态时隙增多，当节点的可用时隙大于等于设定值时，通过分配系数RATTO的调节使得静态时隙固定为W，最终分配静态时隙X为：

式中，NUM为节点最大可分配时隙数，W为参考静态时隙阈值，RATTO为分配系数，分配系数越小代表在节点可用时隙较少时分配的静态时隙越少；

步骤202：采用邻居节点分配的方式，通过流量预测算法，获取按时间排列的历史网络流量数据，并按照设定的归一化比例对邻居节点的历史调度周期业务量进行统计；然后节点根据邻居节点的预测流量大小，对可分配时隙按比例进行划分，分配原则为历史业务量大的节点比历史业务量小的节点分配更多的时隙；

其中，获取历史网络流量数据时，综合多轮历史调度周期内的节点流量变化情况，得到本周期的预测网络流量m′_i为：

m′_i＝(a₁*b₁+a₂*b₂+a₃*b₃+....)

式中，a₁、a₂、a₃...分别为多轮历史周期对应的业务流量大小，b₁、b₂、b₃...分别为多个周期对应的归一化比例系数，周期越近归一化比例系数越大；

并计算决定系数R²，通过决定系数R²判断预测准确度，根据预测准确度求解最优的归一化比例系数b₁、b₂、b₃...；R²计算方式为：

式中，m_i为实际业务流量，为业务流量平均值，k为计算次数；

步骤203：将归一化比例系数b₁、b₂、b₃...与可分配的时隙总数量NUM相乘，得到分配时隙数，将分配时隙数与时隙总数量相对比得到时隙余量，将时隙余量统一分配给预测业务量最大的节点；当网络拓扑产生动态变化时，如果有新节点入网，分配设定比例的时隙，如果有原有节点退网，则将退网节点的时隙分配清除；

步骤204：最后给不同优先级的业务划分不同的时隙数目，划分原则为：业务优级越高分配时隙越多、业务发送越快且信道等待时延越低。

3.根据权利要求1所述的一种基于TDMA定向分布式资源动态调度方法，其特征在于，步骤3具体过程为：

设通信节点分别为源节点A与目的节点B；节点A时隙预约步骤：

步骤301：节点A查看自己的缓存中是否有数据等待发送至节点B，如果有，则预约数据时隙，并计算需要的时隙数，进入自己的预约时隙后在预约帧R1中填充需要的时隙和本节点在数据阶段的空闲时隙表，向节点B发送预约帧R1；

步骤302：节点A持续收听信道，如果正确接收到预约确认帧R2，则节点A与节点B完成信息交互，节点A读取预约确认帧R2中节点B回复的成功分配的数据时隙和数据时隙编号，在下一个数据阶段，节点A将在成功分配的数据时隙向节点B发送数据；同时节点A查看节点B是否有时隙需求，如果有，则读取节点B的数据时隙需求和数据时隙号，在下一个数据阶段，节点B将在读取的数据时隙向节点A发送数据，在读取的数据时隙节点A将切换为对节点B的接收状态；

收发对调，设节点B为源节点，节点A为目的节点；节点B时隙预约步骤：

步骤303：节点B在进入预约时隙后持续收听信道，若接收到节点A发送的预约帧R1，则查看节点A是否申请分配数据时隙，若申请数据时隙，则查看需求的时隙数量，节点B根据自己的空闲时隙情况，安排符合需求的时隙；若节点A发送的预约帧R1中没有申请分配数据时隙，则节点B根据自己缓存中待发数据的情况判断是否需要申请数据时隙以及计算需要申请的数据时隙的数目，然后读取预约帧R1中节点A的空闲时隙情况，同时根据自身的空闲时隙情况安排符合需求的时隙；

步骤304：节点B发送预约确认帧R2，告知节点A成功分配的数据时隙数目和数据时隙编号。

4.根据权利要求1所述的一种基于TDMA定向分布式资源动态调度方法，其特征在于，步骤4具体过程为：

步骤401：当确定要分配的时隙数N后，将确定分配的时隙排布到互相预约的两个节点的空闲时隙交集中；

步骤402：采用贪心算法求解最优的时隙排布；若为第一次分配时隙，则写入时隙表的第一个数据时隙的序号，否则，将上一次分配的时隙序号写入S，并使N-1；其中，S为第一个空闲时隙号；

步骤403：判断N是否为0，当N＝0时，隙排布结束，否则，若LAST_NUM的序号大于10，则此时的时隙表不包含邻居发现帧，将时隙占用LAST_NUM+T的时隙号；若LAST_NUM的序号小于10，则此时的时隙表包含邻居发现帧，将时隙占用LAST_NUM+T-3的时隙号；其中，LAST_NUM为上一次分配的时隙号，T为时隙分配步进，即每间隔T个时隙分一个时隙；

步骤404：若业务需求时隙数量M少于设定值，则使时隙平均分配在总时隙表中，并更新时隙分配结果，使N-1，返回步骤403；其中，时隙分配步进为：

(MAXNUM/M)-1其中，MAXNUM为时隙表数据时隙总数。