一種無線幀長自適應(yīng)的通信方法及節(jié)點設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無線幀長自適應(yīng)的通信方法及節(jié)點設(shè)備，涉及寬帶無線多跳網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明公開了一種無線幀長自適應(yīng)的通信方法，包括：一組資源共享節(jié)點中的主節(jié)點獲取全部從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息；所述主節(jié)點根據(jù)各個從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息，結(jié)合主節(jié)點本地的業(yè)務(wù)需求信息，對空口資源進行分配，并將空口資源分配結(jié)果中各個從節(jié)點的資源分配結(jié)果分別通知給對應(yīng)的從節(jié)點；各個從節(jié)點按照接收到的本節(jié)點的資源分配結(jié)果發(fā)送和接收幀數(shù)據(jù)；其中，各個節(jié)點的資源分配結(jié)果指示本節(jié)點的雙向無線幀長度。本發(fā)明還公開了一種節(jié)點設(shè)備。采用本申請技術(shù)方案可以使得空口資源分配自動適應(yīng)雙向業(yè)務(wù)需求，使得空口資源的利用率最大化，從而提升系統(tǒng)的帶寬利用率。
【專利說明】一種無線幀長自適應(yīng)的通信方法及節(jié)點設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及寬帶無線多跳網(wǎng)絡(luò)，特別涉及一種用于鏈形或樹形無線通信網(wǎng)絡(luò)的幀長度可隨雙向業(yè)務(wù)比例自適應(yīng)變化的傳輸方案。
【背景技術(shù)】
[0002]無線鏈狀通信系統(tǒng)針對通信區(qū)域呈鏈狀或樹狀的應(yīng)用場景而設(shè)計，在猶如智能交通的骨干網(wǎng)通信、輸油線路監(jiān)測、邊防監(jiān)控等通信區(qū)域呈鏈狀或樹狀的應(yīng)用場景下有著其獨特的優(yōu)勢，目前有著廣泛的市場需求。
[0003]帶寬是無線通信系統(tǒng)最重要的指標之一，尤其是在無線鏈狀通信網(wǎng)絡(luò)中，帶寬最低的一跳通信鏈路往往會成為整個網(wǎng)絡(luò)帶寬的瓶頸。因此，充分利用每一跳通信鏈路的空口資源，最大限度的提升帶寬利用率，成為了無線多跳鏈狀網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計上的一個重點。
[0004]由于鏈狀多跳網(wǎng)絡(luò)傳播路徑唯一的特點，來自不同節(jié)點的不同類型的多條業(yè)務(wù)會同時流經(jīng)同一跳空口鏈路。當流經(jīng)同一跳空口鏈路的業(yè)務(wù)發(fā)生增加、關(guān)閉或變動時，可能會引起本跳通信鏈路上雙向業(yè)務(wù)的通信需求發(fā)生較大變動。此外，鏈狀多跳網(wǎng)絡(luò)承載多種不同類型的業(yè)務(wù)，不同類型的業(yè)務(wù)對雙向通信的帶寬占用需求不同，也會引起雙向業(yè)務(wù)需求的變化。
[0005]當空口的雙向業(yè)務(wù)需求發(fā)生變化時，需要系統(tǒng)合理的分配空口資源，使得分配結(jié)果符合雙向業(yè)務(wù)對空口的占用需求，否則將會導(dǎo)致帶寬的浪費。
[0006]目前主流的無線通信協(xié)議，如 TD-LTE(Time Division-Long Term Evolution)、WiMAX(Worldwide interoperability for Microwave Access)、Wi_Fi,由于設(shè)計時針對的應(yīng)用場景的不同，均無法很好的解決雙向業(yè)務(wù)靈活變動時的資源分配問題。雖然TD-LTE提供了多種可配置的上、下行比例方案，但在系統(tǒng)運行時，TD-LTE和WiMAX的上、下行資源分配比例都是固定的，無法靈活變化。當雙向業(yè)務(wù)對空口資源的需求比例與固定的上、下行比例不相匹配時，就會產(chǎn)生帶寬浪費。所以無法被鏈狀多跳網(wǎng)絡(luò)直接使用。W1-Fi協(xié)議的設(shè)計是為解決無線局域網(wǎng)接入問題，其采用的CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access withCollision Avoidance)機制本身就會造成空口資源的浪費，因此也不適合作為鏈狀網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種無線幀長自適應(yīng)的通信方法及節(jié)點設(shè)備，以解決現(xiàn)有標準協(xié)議在空口資源分配上均無法很好的適應(yīng)無線多跳鏈狀網(wǎng)絡(luò)的問題。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種無線幀長自適應(yīng)的通信方法，包括:
[0009]一組資源共享節(jié)點中的主節(jié)點獲取全部從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息；
[0010]所述主節(jié)點根據(jù)各個從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息，結(jié)合主節(jié)點本地的業(yè)務(wù)需求信息，對空口資源進行分配，并將空口資源分配結(jié)果中各個從節(jié)點的資源分配結(jié)果分別通知給對應(yīng)的從節(jié)點；[0011]各個從節(jié)點按照接收到的本節(jié)點的資源分配結(jié)果發(fā)送和接收幀數(shù)據(jù)；
[0012]其中，各個節(jié)點的資源分配結(jié)果指示本節(jié)點的雙向無線幀長度。
[0013]可選地，上述方法中，所述業(yè)務(wù)需求信息是指直接或間接指示業(yè)務(wù)對空口時頻資源占用需求的信息，所述業(yè)務(wù)需求信息至少包括如下一種或幾種信息:
[0014]數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)比特速率、數(shù)據(jù)增量、數(shù)據(jù)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)信息。
[0015]可選地，上述方法中，所述主節(jié)點根據(jù)各個從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息，結(jié)合主節(jié)點本地的業(yè)務(wù)需求信息，對空口資源進行劃分指:
[0016]通過各個從節(jié)點以及主節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息計算各業(yè)務(wù)對空口資源的占用權(quán)重，依照所述占用權(quán)重的比例將空口資源分配給主節(jié)點和全部從節(jié)點。
[0017]可選地，上述方法中，所述空口資源劃分結(jié)果包括一個無線幀中主節(jié)點和各個從節(jié)點的時隙控制信息，其中，所述時隙控制信息直接或間接指示本無線幀中各個時隙的節(jié)點狀態(tài)的信息。
[0018]可選地，上述方法中，所述節(jié)點狀態(tài)包括接收、發(fā)送和空閑狀態(tài)。
[0019]可選地，上述方法中，所述空口資源分配結(jié)果包括一個無線幀中主節(jié)點和各個從節(jié)點的時隙控制信息，其中，所述時隙控制信息至少包括本無線幀中接收時隙長度、發(fā)送時隙長度和空閑時隙的長度。
[0020]可選地，上述方法中，所述主節(jié)點根據(jù)各個從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息，結(jié)合主節(jié)點本地的業(yè)務(wù)需求信息，對空口資源進行分配，并將空口資源分配結(jié)果中各個從節(jié)點的資源分配結(jié)果分別通知給對應(yīng)的從節(jié)點指:所述主節(jié)點根據(jù)各個從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息以及主節(jié)點本地的業(yè)務(wù)需求信息對空口資源進行實時分配，并將實時分配結(jié)果中各個從節(jié)點的分配結(jié)果分別通知給對應(yīng)的從節(jié)點；或者
[0021]所述主節(jié)點根據(jù)各個從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息以及主節(jié)點本地的業(yè)務(wù)需求信息對空口資源進行預(yù)分配，并將預(yù)分配結(jié)果中各個從節(jié)點的預(yù)分配結(jié)果分別通知給對應(yīng)的從節(jié)點。
[0022]可選地，上述方法中，所述主節(jié)點對空口資源進行預(yù)分配，并將預(yù)分配結(jié)果中各個從節(jié)點的預(yù)分配結(jié)果分別通知給對應(yīng)的從節(jié)點指:
[0023]所述主節(jié)點在當前序號為K的幀時隙中，生成第K+N幀的空口資源預(yù)分配信息，將第K+N幀的空口資源預(yù)分配信息中各個從節(jié)點的預(yù)分配結(jié)果在第K幀至第K+N幀之間的任一個或多個幀中通知給對應(yīng)的從節(jié)點，其中，N為正整數(shù)。
[0024]本發(fā)明還公開了一種節(jié)點設(shè)備，包括:
[0025]第一單元，在節(jié)點設(shè)備為資源共享節(jié)點中的主節(jié)點設(shè)備時，獲取全部從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求fe息；
[0026]第二單元，將所述第一單元獲取的全部從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息結(jié)合主節(jié)點本地的業(yè)務(wù)需求信息，對空口資源進行分配，并將空口資源分配結(jié)果中各個從節(jié)點的資源分配結(jié)果分別通知給對應(yīng)的從節(jié)點；
[0027]第三單元，在節(jié)點設(shè)備為資源共享節(jié)點中的主節(jié)點設(shè)備時，按照空口資源分配結(jié)果中主節(jié)點的資源分配結(jié)果發(fā)送和接收幀數(shù)據(jù)。
[0028]可選地，上述設(shè)備中，所述第二單元將全部從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息結(jié)合主節(jié)點本地的業(yè)務(wù)需求信息，對空口資源進行分配指:[0029]通過各個從節(jié)點以及主節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息計算各業(yè)務(wù)對空口資源的占用權(quán)重，依照所述占用權(quán)重的比例將空口資源分配給本主節(jié)點和全部從節(jié)點。
[0030]可選地，上述設(shè)備中，所述第二單元對空口資源進行分配得到的空口資源分配結(jié)果包括一個無線幀中主節(jié)點和各個從節(jié)點的時隙控制信息，其中，所述時隙控制信息直接或間接指示本無線幀中各個時隙的節(jié)點狀態(tài)的信息，所述節(jié)點狀態(tài)包括接收、發(fā)送和空閑狀態(tài)。
[0031 ] 可選地，上述設(shè)備中，所述第二單元對空口資源進行分配得到的空口資源分配結(jié)果包括一個無線幀中主節(jié)點和各個從節(jié)點的時隙控制信息，其中，所述時隙控制信息至少包括本無線幀中接收時隙長度、發(fā)送時隙長度和空閑時隙的長度。
[0032]可選地，上述設(shè)備中，所述第二單元，根據(jù)各個從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息以及主節(jié)點本地的業(yè)務(wù)需求信息對空口資源進行實時分配，并將實時分配結(jié)果中各個從節(jié)點的分配結(jié)果分別通知給對應(yīng)的從節(jié)點；或者根據(jù)各個從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息以及主節(jié)點本地的業(yè)務(wù)需求信息對空口資源進行預(yù)分配，并將預(yù)分配結(jié)果中各個從節(jié)點的預(yù)分配結(jié)果分別通知給對應(yīng)的從節(jié)點。
[0033]可選地，上述設(shè)備中，所述第二單元對空口資源進行預(yù)分配，并將預(yù)分配結(jié)果中各個從節(jié)點的預(yù)分配結(jié)果分別通知給對應(yīng)的從節(jié)點指:
[0034]在當前序號為K的幀時隙中，生成第K+N幀的空口資源預(yù)分配信息，并將第K+N幀的空口資源預(yù)分配信息中各個從節(jié)點的預(yù)分配結(jié)果在第K幀至第K+N幀之間的任一個或多個幀中通知給對應(yīng)的從節(jié)點,其中，N為正整數(shù)。
[0035]采用本申請技術(shù)方案可以使得空口資源分配自動適應(yīng)雙向業(yè)務(wù)需求，使得空口資源的利用率最大化，從而提升系統(tǒng)的帶寬利用率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1為鏈狀拓撲結(jié)構(gòu)圖；
[0037]圖2 (a)為本實施例中主從節(jié)點通信的過程中從節(jié)點的操作流程圖；
[0038]圖2(b)為本實施例中主從節(jié)點通信的過程中主節(jié)點進行空口資源分配流程圖；
[0039]圖3為本實施例中時隙控制信息示意圖；
[0040]圖4為本實施例中空口資源分配方法及結(jié)果示意圖；
[0041]圖5為本實施例中主節(jié)點和從節(jié)點通信機制說明示意圖；
[0042]圖6為本實施例中時隙控制信息可靠交付機制示意。
【具體實施方式】
[0043]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下文將結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案作進一步詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例和實施例中的特征可以任意相互組合。
[0044]實施例1
[0045]本申請發(fā)明人提出，可以按照業(yè)務(wù)需求的改變，自適應(yīng)地分配空口資源。主要可由主節(jié)點收集各個從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息,再由主節(jié)點按照不同業(yè)務(wù)對空口資源的占用需求，分配主節(jié)點及各個從節(jié)點對空口資源的占用量。具體的，主節(jié)點通過對各個從節(jié)點的雙向無線幀的長度進行調(diào)整，以改變空口資源占用比例。
[0046]基于上述思想，本實施例提供一種無線幀長自適應(yīng)的通信方法，該方法主要包括如下操作:
[0047]—組資源共享節(jié)點中的主節(jié)點獲取全部從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息，再結(jié)合主節(jié)點本地的業(yè)務(wù)需求信息，對空口資源進行分配，并將空口資源分配結(jié)果中各個從節(jié)點的資源分配結(jié)果分別通知給對應(yīng)的從節(jié)點；
[0048]各個從節(jié)點按照接收到的本節(jié)點的資源分配結(jié)果發(fā)送和接收幀數(shù)據(jù)；
[0049]其中，各個節(jié)點的資源分配結(jié)果指示本節(jié)點的雙向無線幀長。
[0050]本實施例中，共享同一空口資源的全部節(jié)點稱為一組資源共享節(jié)點。其中,本實施例涉及到的節(jié)點可以是但并不局限于中繼節(jié)點、基站、移動終端等無線通信設(shè)備。
[0051]在一組資源共享節(jié)點中，對空口資源進行分配的節(jié)點為主控節(jié)點，簡稱為主節(jié)點，其余節(jié)點稱為從節(jié)點。實際應(yīng)用中，主節(jié)點一般為一組資源共享節(jié)點中距離網(wǎng)絡(luò)根部最近的節(jié)點，而一組資源共享節(jié)點中除主節(jié)點以外的節(jié)點均稱為從節(jié)點。
[0052]而上述方法中，主節(jié)點實時獲取全部從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息的方式多種多樣，本實施例不作限制。例如，各個從節(jié)點可以向主節(jié)點周期上報本節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息；或者各個從節(jié)點僅在本節(jié)點的業(yè)務(wù)需求發(fā)生變動(例如業(yè)務(wù)需求的變化量超過設(shè)定門限即認為業(yè)務(wù)需求發(fā)生變動)時，向主節(jié)點上報本節(jié)點當前的業(yè)務(wù)需求信息；或者各個從節(jié)點可以在每一幀中向主節(jié)點上報本節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息。
[0053]其中，本實施例涉及的業(yè)務(wù)需求信息是指直接或間接指示業(yè)務(wù)對空口時頻資源占用需求的信息，即能夠表示或推算出業(yè)務(wù)對空口時頻資源占用需求的信息。具體地，業(yè)務(wù)需求信息至少包括數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)比特速率、數(shù)據(jù)增量以及數(shù)據(jù)的QoS信息中的一個或幾個信息。需要說明的是，本申請所涉及的數(shù)據(jù)的QoS信息可以包括數(shù)據(jù)優(yōu)先級和/或業(yè)務(wù)類型等參數(shù)。
[0054]上述方法中，主節(jié)點分配空口資源時，可以通過主節(jié)點以及各個從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息計算各業(yè)務(wù)對空口資源的占用權(quán)重，依照占用權(quán)重的比例將空口資源分配給主節(jié)點和全部從節(jié)點即可，如此可保證空口資源分配的比例滿足當前各業(yè)務(wù)的占用需求。
[0055]具體地，空口資源分配結(jié)果包括一個無線幀中主節(jié)點和每個從節(jié)點各自的時隙控制信息。
[0056]空口資源分配結(jié)果生成后，主節(jié)點將空口資源分配結(jié)果中自身使用的時隙控制信息保存在本地，并使用所保存的時隙控制信息控制本節(jié)點在指定時隙進行接收、發(fā)送或者空閑的操作。同時，主節(jié)點還將空口資源分配結(jié)果中各個從節(jié)點的時隙控制信息分別發(fā)送給對應(yīng)的從節(jié)點。
[0057]而本實施例中的時隙控制信息可以直接或間接指示一個無線幀中各個時隙的節(jié)點狀態(tài)的信息，也就是反映了本無線幀中節(jié)點狀態(tài)在時隙上的分割情況，即能夠用來表示或推算節(jié)點接收、發(fā)送、空閑等狀態(tài)，或者控制各狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的信息。對于各節(jié)點而言，即可通過上述時隙控制信息以及當前幀的起始時刻，準確的推算接收、發(fā)送、空閑時隙的轉(zhuǎn)換時刻以及下一幀的起始時刻。這樣，通過接收時隙的起始、接收時隙與空閑時隙的轉(zhuǎn)換時亥IJ，即可確定本節(jié)點在接收的無線幀長度。同理，通過發(fā)送時隙的起始、發(fā)送時隙與空閑時隙的轉(zhuǎn)換時刻，即可確定本節(jié)點發(fā)送的無線幀長度，由此可知，節(jié)點的雙向無線幀長度是變化的。并且主節(jié)點和從節(jié)點均按照時隙控制信息的指示控制狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，從而可以保證在幀長度靈活變化的情況下維持同步通信。需要說明的是，本實施例中涉及的空閑狀態(tài)，涵蓋了狀態(tài)切換所必須的硬件切換時間、空口保護時間以及本節(jié)點在其他資源共享節(jié)點占用空口時保持靜默的時間。
[0058]另外，上述時隙控制信息也可以指示節(jié)點在一個無線幀中接收時隙長度、發(fā)送時隙長度和空閑時隙(也可稱為等待時隙)的長度，通過時隙控制信息就可以知道雙向無線幀長度是變化的。而對于節(jié)點而言，利用同步時刻和該時隙控制信息就可以推算出此無線幀中的各個時隙轉(zhuǎn)換的位置以及下一幀同步點的位置。
[0059]還要說明的是，上述方法中進行空口資源分配時，可以是實時分配操作，也可以是預(yù)分配操作。其中，預(yù)分配操作方式是考慮到時隙控制信息是空口資源分配產(chǎn)生的結(jié)果，是維持節(jié)點同步通信的重要信息，為了保證其傳遞時的安全性和可靠性而提出的。此預(yù)分配操作方式，實現(xiàn)了時隙控制信息的可靠交付機制。其包括空口資源預(yù)分配和空口資源分配信息冗余發(fā)送兩部分。即，主節(jié)點對空口資源進行預(yù)分配，并將預(yù)分配結(jié)果中各個從節(jié)點的預(yù)分配結(jié)果分別通知給對應(yīng)的從節(jié)點。具體地，主節(jié)點在當前序號為K的幀時隙中，可以生成第K+N幀的空口資源預(yù)分配信息，其中，N稱為提前預(yù)測深度，其取值為正整數(shù)。然后，主節(jié)點可以在第K幀到第K+N幀之間的任一個或多個幀中將預(yù)分配結(jié)果中各個從節(jié)點的預(yù)分配結(jié)果分別通知給對應(yīng)的從節(jié)點。例如，在第K幀向從節(jié)點發(fā)送空口資源分配信息時，可以攜帶[k，K+N]幀的空口資源分配信息。
[0060]下面結(jié)合具體應(yīng)用場景說明上述方法的各個方面。
[0061]圖1所示的是鏈狀多跳網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)，本發(fā)明將以鏈狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)為例進行說明，但并不局限于此。在鏈狀網(wǎng)絡(luò)中，全部的通信節(jié)點成鏈狀或者樹狀分部。在網(wǎng)絡(luò)中存在著一個根節(jié)點與中央控制單元相鏈接，定義根節(jié)點所在位置為網(wǎng)絡(luò)的根部。定義從根節(jié)點到葉子節(jié)點的通信方向為下行方向，從葉子節(jié)點到根節(jié)點的通信方向為上行方向。在具有直接通信關(guān)系的一對通信節(jié)點中，在拓撲方向上靠近網(wǎng)絡(luò)根部的節(jié)點在通信的過程中起主控作用，稱為主節(jié)點(MASTER);遠離網(wǎng)絡(luò)根部的節(jié)點在通信的過程中，接收主節(jié)點的控制，稱為從節(jié)點(SLAVE)。例如，在節(jié)點3和節(jié)點5中，節(jié)點3在拓撲上更加靠近網(wǎng)絡(luò)的根部，所以為主節(jié)點；節(jié)點5遠離網(wǎng)絡(luò)的根部，為從節(jié)點。在拓撲分叉的位置，一個主節(jié)點會對應(yīng)多個從節(jié)點，例如節(jié)點2在與節(jié)點3和節(jié)點4通信時，節(jié)點2為主節(jié)點，節(jié)點3和節(jié)點4均為節(jié)點2的從節(jié)點。
[0062]本具體實施案例中，將以節(jié)點2、節(jié)點3、節(jié)點4這一組節(jié)點間通信時的空口分配以及通信過程為例進行展開說明。但本發(fā)明所適用的拓撲結(jié)構(gòu)并不局限于此，所適用的資源共享節(jié)點的個數(shù)大于2即可，并不局限于本實施案例中的資源共享節(jié)點個數(shù)。
[0063]圖2描述了空口資源分配的具體流程。其中，圖2(a)所示為主從節(jié)點通信的過程中從節(jié)點的操作流程，從節(jié)點生成本地的業(yè)務(wù)需求信息(即201a)，并且在每一幀都將本節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息發(fā)送給主節(jié)點(即202a)。
[0064]圖2(b)所示為主從節(jié)點通信的過程中主節(jié)點進行空口資源分配過程。主節(jié)點獲取并記錄各個從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息(即201b)，同時生成本地的業(yè)務(wù)需求信息(即202b)。主節(jié)點在每一幀中根據(jù)業(yè)務(wù)需求信息，計算各個業(yè)務(wù)對空口資源的占用權(quán)重，并根據(jù)占用權(quán)重的比例對空口資源進行分配，形成空口資源分配結(jié)果(即203b)。本實施例中，空口資源分配結(jié)果為主節(jié)點和從節(jié)點的時隙控制信息的集合。主節(jié)點的時隙控制信息保留在本地，從節(jié)點的時隙控制信息發(fā)送給各自的從節(jié)點(即204b)。
[0065]本發(fā)明中，為表述清晰，時隙控制信息采用了時隙控制圖(簡稱為MAP)的形式來表示，但時隙控制信息的具體實現(xiàn)形式并不局限于本文所述的實例。
[0066]圖3所不即為時隙控制信息表述方式的一個實例。該實例僅作為對時隙控制信息的一種解釋說明。具體的實現(xiàn)方式還應(yīng)包括本例以外的其他表示方式。本文中的時隙控制信息簡稱為MAP信息。
[0067]MAP包含了接收時隙長度、發(fā)送時隙長度和等待時隙的長度。對于節(jié)點而言，利用同步時刻tl和時隙控制信息可以推算出本幀中的各個時隙轉(zhuǎn)換的位置以及下一幀同步點的位置。
[0068]其中，接收時隙轉(zhuǎn)發(fā)送時隙的位置為t2，t2時刻的計算方法為:t2 = ti+T^o
[0069]其中，發(fā)送時隙轉(zhuǎn)接收時隙的位置為t3，t3時刻的計算方法為=WUTmij
[0070]其中，下一幀同步點的位置為t4，t4時刻的計算方法為=WUTtxJTiimP
[0071]圖4以節(jié)點2、節(jié)點3和節(jié)點4之間的空口分配情況為例說明了一種空口資源分配的方法及分配產(chǎn)生的結(jié)果。具體的實現(xiàn)及分配方式并不局限于此例所述的方法。其內(nèi)容說明如下:
[0072]主節(jié)點計算各向業(yè)務(wù)對媒介的占用權(quán)重，并依據(jù)各業(yè)務(wù)的占用權(quán)重的比例計算各時隙長度的比例，以保證空口資源的比例分配可以適合各個業(yè)務(wù)對媒介的占用需求。
[0073]分配時，在DL2 I 3業(yè)務(wù)的專用時隙中，由于節(jié)點2要向節(jié)點3發(fā)送數(shù)據(jù)，所以節(jié)點2處于發(fā)送時隙、節(jié)點3處于接收時隙、節(jié)點4處于空閑時隙；在UL2 I 3業(yè)務(wù)專用的時隙中，節(jié)點2要接收節(jié)點3發(fā)送的數(shù)據(jù)，所以節(jié)點2處于接收時隙、節(jié)點3處于發(fā)送時隙、節(jié)點4處于空閑時隙。
[0074]同理，在DL2|4業(yè)務(wù)的專用時隙中，由于節(jié)點2要向節(jié)點4發(fā)送數(shù)據(jù)，所以節(jié)點2處于發(fā)送時隙、節(jié)點4處于接收時隙、節(jié)點3處于空閑時隙；在見2|4業(yè)務(wù)專用的時隙中，節(jié)點2要接收節(jié)點4發(fā)送的數(shù)據(jù)，所以節(jié)點2處于接收時隙、節(jié)點4處于發(fā)送時隙、節(jié)點3處于空閑時隙。
[0075]一次空口資源分配結(jié)果由生成的全部MAP信息組成，包括MASTER_MAP#1、MASTER-MAP#2、SLAVE_MAP#1、SLAVE_MAP#2。
[0076]其中MASTER-MAP#1、MASTER-MAP#2 保留在節(jié)點 2 本地。SLAVE_MAP#1、SLAVE_MAP#2則分別發(fā)往節(jié)點3和節(jié)點4，由其各自保存。MAP信息以在保存和使用時采用FIFO的方式。
[0077]圖5說明主節(jié)點、從節(jié)點使用MAP信息進行同步和通信的工作過程。
[0078]其中，在tl時刻。節(jié)點2、節(jié)點3、節(jié)點4同時取出本地MAP信息，并記錄此時刻。按照各自MAP信息的指示，節(jié)點2此刻進入發(fā)送時隙，向節(jié)點3發(fā)送數(shù)據(jù)；節(jié)點3進入接收時隙，準備同步并接收節(jié)點2發(fā)來的數(shù)據(jù)；節(jié)點4進入空閑時隙，不發(fā)送也不接收數(shù)據(jù)。各時隙的保持時間為MAP信息中指示的時隙長度。
[0079]在t2時刻，節(jié)點2由發(fā)送時隙轉(zhuǎn)為接收時隙，準備同步并接收節(jié)點3發(fā)送的數(shù)據(jù)；節(jié)點3轉(zhuǎn)為發(fā)送時隙，向節(jié)點2發(fā)送數(shù)據(jù)；節(jié)點4的空閑時隙還未結(jié)束，繼續(xù)維持不發(fā)送也不接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)。
[0080]在t3時亥lj，節(jié)點2的MASTER-MAP#1信息使用完畢，立即開始按照MASTER_MAP#2信息的指示進行工作，轉(zhuǎn)入發(fā)送時隙，向節(jié)點4發(fā)送數(shù)據(jù)；節(jié)點3進入空閑時隙，不發(fā)送也不接收數(shù)據(jù)；節(jié)點4進入接收時隙，準備同步并接收節(jié)點2發(fā)送的數(shù)據(jù)。
[0081]在t4時刻，節(jié)點2轉(zhuǎn)為接收時隙，準備同步并接收節(jié)點4的發(fā)送數(shù)據(jù)；節(jié)點3維持空閑時隙，不發(fā)送也不接收數(shù)據(jù)；節(jié)點4進入發(fā)送時隙，向節(jié)點2發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0082]在t5時刻，三個節(jié)點的MAP信息均已使用完畢，各自立即獲取下一個MAP信息，并按其指示工作。后續(xù)工作將重復(fù)本例所描述的過程。
[0083]圖6以提前預(yù)測深度N為2為例，描述了增加時隙控制信息可靠性的方法。
[0084]其中在第K幀，主節(jié)點會預(yù)測第K+2幀的空口資源分配情況，并生成全部節(jié)點的第K+2幀的時隙控制信息。然后主節(jié)點將從節(jié)點的第K、K+1和Κ+2幀所使用的MAP信息在本幀通信過程中發(fā)送給從節(jié)點。在第Κ+1幀和Κ+2幀重復(fù)運用上述規(guī)則。
[0085]可發(fā)現(xiàn)，主節(jié)點共向從節(jié)點發(fā)送了 3次Κ+2幀MAP信息，只要有一次能夠正確接收便不會導(dǎo)致Κ+2幀MAP信息的丟失。假設(shè)每次MAP信息在傳遞時丟失的概率為P，則在此例中，任意一幀的MAP信息能夠正確獲得的概率為(1-Ρ3)，大大的提升了傳遞時的可靠性。
[0086]實施例2
[0087]本實施例提供一種節(jié)點設(shè)備，可以是但并不局限于中繼節(jié)點、基站、移動終端等無線通信設(shè)備，其至少包括如下幾個單元。
[0088]第一單元，在節(jié)點設(shè)備為資源共享節(jié)點中的主節(jié)點設(shè)備時，實時獲取全部從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求/[目息；
[0089]第二單元，將第一單元獲取的全部從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息結(jié)合主節(jié)點本地的業(yè)務(wù)需求信息，對空口資源進行分配，并將空口資源分配結(jié)果中各個從節(jié)點的資源分配結(jié)果分別通知給對應(yīng)的從節(jié)點；
[0090]第三單元，在節(jié)點設(shè)備為資源共享節(jié)點中的主節(jié)點設(shè)備時，按照空口資源分配結(jié)果中主節(jié)點的資源分配結(jié)果發(fā)送和接收幀數(shù)據(jù)。
[0091]其中，第二單元是通過各個從節(jié)點以及主節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息計算各業(yè)務(wù)對空口資源的占用權(quán)重，依照該占用權(quán)重的比例將空口資源分配給本主節(jié)點和全部從節(jié)點的。
[0092]具體地，第二單元對空口資源進行分配得到的空口資源分配結(jié)果可以包括一個無線幀中主節(jié)點和各個從節(jié)點的時隙控制信息。該時隙控制信息可以直接或間接指示本無線幀中各個時隙的節(jié)點狀態(tài)的信息，其中，節(jié)點狀態(tài)包括接收、發(fā)送和空閑狀態(tài)。
[0093]另外，時隙控制信息也可以包括本無線幀中接收時隙長度、發(fā)送時隙長度和空閑時隙(也可稱為等待時隙)的長度。
[0094]另外，上述第二單元，進行空口資源分配時，可以對空口資源進行實時分配，并將實時分配結(jié)果中各個從節(jié)點的分配結(jié)果分別通知給對應(yīng)的從節(jié)點；或者對空口資源進行預(yù)分配，并將預(yù)分配結(jié)果中各個從節(jié)點的預(yù)分配結(jié)果分別通知給對應(yīng)的從節(jié)點。其中，預(yù)分配方式為優(yōu)選方式，其可以保證傳遞時的安全性和可靠性，實現(xiàn)時隙控制信息可靠交付。
[0095]具體地，第二單元進行預(yù)分配操作時，在當前序號為K的幀時隙中，可以生成第Κ+Ν幀的空口資源預(yù)分配信息，其中，N稱為提前預(yù)測深度，其取值為正整數(shù)。然后，第四單元可以在第K幀到第Κ+Ν幀之間的任一個或多個幀中將預(yù)分配結(jié)果中各個從節(jié)點的預(yù)分配結(jié)果分別通知給對應(yīng)的從節(jié)點。例如，在第K幀向從節(jié)點發(fā)送空口資源分配信息時，可以攜帶[k，K+N]巾貞的空口資源分配信息。[0096]另外，上述節(jié)點設(shè)備，也有可能作為資源共享節(jié)點中從節(jié)點設(shè)備，此時，包括第五單元，用于在本節(jié)點設(shè)備為資源共享節(jié)點中的從節(jié)點設(shè)備時，向主節(jié)點設(shè)備上報本節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息。其中，上報方式可以是周期上報，或者在本節(jié)點的業(yè)務(wù)需求發(fā)生變動時上報，或者在每一巾貞中均上報。
[0097]還要說明的是，上述節(jié)點設(shè)備的其他操作可參見上述實施例1的對應(yīng)內(nèi)容，在此不再贅述。從上述實施例可以看出，本申請技術(shù)方案在雙向業(yè)務(wù)的通信需求發(fā)生實時、動態(tài)變化時，可以通過改變雙向無線幀的長度，使得空口資源的分配自動適應(yīng)雙向業(yè)務(wù)的通信需求，以實現(xiàn)空口資源的利用率最大化，提升系統(tǒng)的帶寬利用率。另外，本申請的優(yōu)選方案提出一種時隙控制信息可靠交付機制，使用該機制可以保證主控節(jié)點生成的空口資源分配信息通過空口向從節(jié)點傳遞時的可靠性，從而增加鏈路通信的可靠性。
[0098]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述方法中的全部或部分步驟可通過程序來指令相關(guān)硬件完成，所述程序可以存儲于計算機可讀存儲介質(zhì)中，如只讀存儲器、磁盤或光盤等?？蛇x地，上述實施例的全部或部分步驟也可以使用一個或多個集成電路來實現(xiàn)。相應(yīng)地，上述實施例中的各模塊/單元可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實現(xiàn)。本申請不限制于任何特定形式的硬件和軟件的結(jié)合。
[0099]以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種無線幀長自適應(yīng)的通信方法，其特征在于，包括: 一組資源共享節(jié)點中的主節(jié)點獲取全部從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息； 所述主節(jié)點根據(jù)各個從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息，結(jié)合主節(jié)點本地的業(yè)務(wù)需求信息，對空口資源進行分配，并將空口資源分配結(jié)果中各個從節(jié)點的資源分配結(jié)果分別通知給對應(yīng)的從節(jié)點； 各個從節(jié)點按照接收到的本節(jié)點的資源分配結(jié)果發(fā)送和接收幀數(shù)據(jù)； 其中，各個節(jié)點的資源分配結(jié)果指示本節(jié)點的雙向無線幀長度。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述業(yè)務(wù)需求信息是指直接或間接指示業(yè)務(wù)對空口時頻資源占用需求的信息，所述業(yè)務(wù)需求信息至少包括如下一種或幾種信息: 數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)比特速率、數(shù)據(jù)增量、數(shù)據(jù)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)信息。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述主節(jié)點根據(jù)各個從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息，結(jié)合主節(jié)點本地 的業(yè)務(wù)需求信息，對空口資源進行劃分指: 通過各個從節(jié)點以及主節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息計算各業(yè)務(wù)對空口資源的占用權(quán)重，依照所述占用權(quán)重的比例將空口資源分配給主節(jié)點和全部從節(jié)點。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述空口資源劃分結(jié)果包括一個無線幀中主節(jié)點和各個從節(jié)點的時隙控制信息，其中，所述時隙控制信息直接或間接指示本無線幀中各個時隙的節(jié)點狀態(tài)的信息。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述節(jié)點狀態(tài)包括接收、發(fā)送和空閑狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述空口資源分配結(jié)果包括一個無線幀中主節(jié)點和各個從節(jié)點的時隙控制信息，其中，所述時隙控制信息至少包括本無線幀中接收時隙長度、發(fā)送時隙長度和空閑時隙的長度。
7.如權(quán)利要求1至6任一項所述的方法，其特征在于，所述主節(jié)點根據(jù)各個從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息，結(jié)合主節(jié)點本地的業(yè)務(wù)需求信息，對空口資源進行分配，并將空口資源分配結(jié)果中各個從節(jié)點的資源分配結(jié)果分別通知給對應(yīng)的從節(jié)點指:所述主節(jié)點根據(jù)各個從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息以及主節(jié)點本地的業(yè)務(wù)需求信息對空口資源進行實時分配,并將實時分配結(jié)果中各個從節(jié)點的分配結(jié)果分別通知給對應(yīng)的從節(jié)點；或者 所述主節(jié)點根據(jù)各個從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息以及主節(jié)點本地的業(yè)務(wù)需求信息對空口資源進行預(yù)分配，并將預(yù)分配結(jié)果中各個從節(jié)點的預(yù)分配結(jié)果分別通知給對應(yīng)的從節(jié)點。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述主節(jié)點對空口資源進行預(yù)分配，并將預(yù)分配結(jié)果中各個從節(jié)點的預(yù)分配結(jié)果分別通知給對應(yīng)的從節(jié)點指: 所述主節(jié)點在當前序號為K的幀時隙中，生成第K+N幀的空口資源預(yù)分配信息，將第K+N幀的空口資源預(yù)分配信息中各個從節(jié)點的預(yù)分配結(jié)果在第K幀至第K+N幀之間的任一個或多個幀中通知給對應(yīng)的從節(jié)點，其中，N為正整數(shù)。
9.一種節(jié)點設(shè)備，其特征在于，包括: 第一單元，在節(jié)點設(shè)備為資源共享節(jié)點中的主節(jié)點設(shè)備時，獲取全部從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息； 第二單元，將所述第一單元獲取的全部從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息結(jié)合主節(jié)點本地的業(yè)務(wù)需求信息，對空口資源進行分配，并將空口資源分配結(jié)果中各個從節(jié)點的資源分配結(jié)果分別通知給對應(yīng)的從節(jié)點；第三單元，在節(jié)點設(shè)備為資源共享節(jié)點中的主節(jié)點設(shè)備時，按照空口資源分配結(jié)果中主節(jié)點的資源分配結(jié)果發(fā)送和接收幀數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二單元將全部從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息結(jié)合主節(jié)點本地的業(yè)務(wù)需求信息，對空口資源進行分配指: 通過各個從節(jié)點以及主節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息計算各業(yè)務(wù)對空口資源的占用權(quán)重，依照所述占用權(quán)重的比例將空口資源分配給本主節(jié)點和全部從節(jié)點。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二單元對空口資源進行分配得到的空口資源分配結(jié)果包括一個無線幀中主節(jié)點和各個從節(jié)點的時隙控制信息，其中，所述時隙控制信息直接或間接指示本無線幀中各個時隙的節(jié)點狀態(tài)的信息，所述節(jié)點狀態(tài)包括接收、發(fā)送和空閑狀態(tài)。
12.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二單元對空口資源進行分配得到的空口資源分配結(jié)果包括一個無線幀中主節(jié)點和各個從節(jié)點的時隙控制信息，其中，所述時隙控制信息至少包括本無線幀中接收時隙長度、發(fā)送時隙長度和空閑時隙的長度。
13.如權(quán)利要求9至12任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二單元，根據(jù)各個從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息以及主節(jié)點本地的業(yè)務(wù)需求信息對空口資源進行實時分配，并將實時分配結(jié)果中各個從節(jié)點的分配結(jié)果分別通知給對應(yīng)的從節(jié)點；或者根據(jù)各個從節(jié)點的業(yè)務(wù)需求信息以及主節(jié)點本地的業(yè)務(wù)需求信息對空口資源進行預(yù)分配，并將預(yù)分配結(jié)果中各個從節(jié)點的預(yù)分配結(jié)果分別通知給對應(yīng)的從節(jié)點。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二單元對空口資源進行預(yù)分配，并將預(yù)分配結(jié)果中各個從節(jié)點的預(yù)分配結(jié)果分別通知給對應(yīng)的從節(jié)點指: 在當前序號為K的幀時隙中，生成第K+N幀的空口資源預(yù)分配信息，并將第K+N幀的空口資源預(yù)分配信息中各個從節(jié)點的預(yù)分配結(jié)果在第K幀至第K+N幀之間的任一個或多個幀中通知給對應(yīng)的從節(jié)點,其中，N為正整數(shù)。
【文檔編號】H04W72/04GK103974423SQ201410194077
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】張然, 慕福奇, 董晉 申請人:江蘇物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心