分布式无线网络中的链路的调度方法及装置制造方法
【专利摘要】本申请公开了一种分布式无线网络中的链路的调度方法及装置，其中，该方法包括：建立第一节点与其他移动节点之间的链路，获取分布式无线网络中其他链路的LID和信道状态信息；根据第一节点所在链路的信道状态信息为第一节点所在链路调整LID，并确定第一节点所在链路的调度优先级，其中，第一节点所在链路的调度优先级与LID相关。本申请一定程度上提高了分布式无线通信网络的频谱利用率和系统吞吐量。
【专利说明】分布式无线网络中的链路的调度方法及装置
【技术领域】
[0001]本申请涉及无线通信【技术领域】，特别涉及一种分布式无线网络中的链路的调度方法及装置。
【背景技术】
[0002]分布式无线网络是指一种没有固定基础设施支撑、由若干移动节点组成的自组织无线网络。设计分布式无线网络的一个关键问题是分布式调度方法的设计，它要保证多个用户高效地共享公共信道资源。
[0003]文献“FlashLinQ:A Synchronous Distributed Scheduler for Peer-to-Peer AdHoc Networks (一种应用于点到点Ad Hoc (多跳网、无基础设施网或自组织网)网络的同步分布式调度器)”提出了一种基于 OFDM (Orthogonal Frequency Divis1n Multiplexing,正交频分多路复用)的同步P2P (Peer to Peer，点到点)无线网络的PHY (物理层)/MAC(Media Access Control,媒体接入控制)架构，并设计了一种信道感知的分布式调度方法。在多用户网络中，该方法以SINR (Signal to Interference and Noise Rat1,信号干扰噪声比)为调度准则，通过为链路随机分配优先级，来保证每一个时隙至少有一条链路能被成功调度；通过在不同时隙对链路重新分配优先级，来保证不同链路接入信道的公平性。与以SNR (Signal to Noise Rat1，信噪比)为调度准则且应用于异步系统的CSMA (CarrierSense Multiple Access,载波侦听多路访问)/CA (Collis1n Avoidance,冲突避免)协议相比，该算法在系统吞吐量性能上能得到较大提高。但是，该调度方法采用随机的优先级分配策略，不能获得最大可调度链路集，因此并不能使系统获得较为满意的吞吐量指标。
【发明内容】
[0004]本申请提供了一种分布式无线网络中的链路的调度方法及装置，以解决现有的分布式调度方法不能使系统获得较为满意的吞吐量指标的问题。
[0005]本申请的技术方案如下:
[0006]一方面，提供了一种分布式无线网络中的链路的调度方法，该分布式无线网络中包括:至少两个移动节点，该方法包括:
[0007]建立第一节点与其他移动节点之间的链路，获取所述分布式无线网络中其他链路的LID和信道状态信息；
[0008]根据所述第一节点所在链路的信道状态信息为所述第一节点所在链路调整LID，并确定所述第一节点所在链路的调度优先级，其中，所述第一节点所在链路的调度优先级与LID相关。
[0009]另一方面，还提供了一种分布式无线网络中的链路的调度方法，该分布式无线网络中包括:至少两个移动节点，该方法包括:
[0010]建立第一节点与其他移动节点之间的链路，获取第一节点所在链路的链路标识符LID和信道状态信息；
[0011]全频接收LID调整帧；
[0012]当在新LID对应的控制资源CtrRes上，接收到携带的LID与所述第一节点所在链路的LID相同的LID调整帧时，将所述第一节点所在链路的LID调整为所述新LID，确定所述第一节点所在链路的调度优先级为与新LID对应的优先级，在所述新LID对应的CtrRes上发送LID调整确认帧，该LID调整确认帧中携带有所述新LID，其中，所述第一节点所在链路的调度优先级与LID相关。
[0013]又一方面，还提供了一种分布式无线网络中的链路的调度装置，该分布式无线网络中包括:至少两个移动节点，该装置包括:
[0014]建立模块，用于建立第一节点与其他移动节点之间的链路；
[0015]获取模块，用于获取所述分布式无线网络中其他链路的LID和信道状态信息；
[0016]LID调整模块，用于根据所述第一节点所在链路的信道状态信息为所述第一节点所在链路调整LID ；
[0017]调度优先级确定模块，用于确定所述第一节点所在链路的调度优先级，其中，所述第一节点所在链路的调度优先级与LID相关。
[0018]又一方面，还提供了一种分布式无线网络中的链路的调度装置，该分布式无线网络中包括:至少两个移动节点，该装置包括:
[0019]建立模块，用于建立第一节点与其他移动节点之间的链路；
[0020]获取模块，用于获取所述建立模块建立的第一节点所在链路的链路标识符LID和信道状态信息；
[0021]接收模块，用于全频接收LID调整帧；
[0022]LID调整模块，用于当所述接收模块在新LID对应的控制资源CtrRes上，接收到携带的LID与所述第一节点所在链路的LID相同的LID调整帧时，将所述第一节点所在链路的LID调整为所述新LID ；
[0023]调度优先级确定模块，用于确定所述第一节点所在链路的调度优先级为与新LID对应的优先级，其中，所述第一节点所在链路的调度优先级与LID相关；
[0024]发送模块，用于在所述新LID对应的CtrRes上发送LID调整确认帧，其中，该LID调整确认帧中携带有所述新LID。
[0025]通过本申请的技术方案，预先为每一个LID配置了一个唯一的优先级，不同LID对应的优先级不同，优先级的高低与LID的大小有关，且信道状态越好的链路的LID对应的优先级越高，分布式无线网络中的移动节点建立第一节点与其他移动节点之间的链路，获取该第一节点所在链路的LID和信道状态信息，以及获取分布式无线网络中其他链路的LID和信道状态信息，然后，对获取的所有链路的信道状态信息进行排序，根据第一节点所在链路的信道状态信息的排序位置，为第一节点所在链路调整LID，这样，当将第一节点所在链路的LID调整为新LID时，就可以确定出第一节点所在链路的调度优先级为与新LID对应的优先级。通过上述技术方案，能够充分利用信道状态信息(即信道质量)对链路进行调度优先级排序，使得信道质量好的链路分布式地获得较高的调度优先级，信道质量差的链路分布式地获得较低的调度优先级，从而在根据上述技术方案确定出的链路的调度优先级，使用现有技术的基于SINR的优先级调度方法(即现有技术的FlashLinQ算法)来实现分布式调度时，就可以使信道质量好的链路优先得以调度，一定程度上提高了分布式无线通信网络的频谱利用率和系统吞吐量。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本申请的实施例一的信道架构示意图；
[0027]图2是本申请的实施例一的控制资源块的结构示意图；
[0028]图3是图2的控制资源块中的CtrRes的结构示意图；
[0029]图4是本申请的实施例一的控制时隙中Tx-CR和Rx-CR的结构示意图；
[0030]图5是本申请的实施例一的分布式无线网络中的链路的调度方法的流程图；
[0031]图6是本申请的实施例二的分布式无线网络中的链路的调度方法的流程图；
[0032]图7是本申请的实施例三的帧结构示意图；
[0033]图8是本申请的实施例三的LID广播阶段的操作流程图之一；
[0034]图9是本申请的实施例三的LID广播阶段的操作流程图之二 ；
[0035]图10是本申请的实施例三的连接建立阶段的操作流程图；
[0036]图11是本申请的实施例三的LID调整阶段的操作流程图；
[0037]图12是本申请的实施例四的在单跳网络的应用场景示意图；
[0038]图13是本申请的实施例四的在多跳网络的应用场景示意图；
[0039]图14是本申请的实施例四的在多跳网络且优先级调整冲突的应用场景示意图；
[0040]图15是本申请的实施例五的仿真实验比较图；
[0041]图16是本申请的实施例六的分布式无线网络中的链路的调度装置的结构示意图；
[0042]图17是本申请的实施例六的分布式无线网络中的链路的调度装置的另一种结构示意图。
【具体实施方式】
[0043]为了解决现有的分布式调度方法不能使系统获得较为满意的吞吐量指标的问题，本申请的以下实施例中，提供了一种分布式无线网络中的链路的调度方法，以及一种可以应用该方法的装置。
[0044]以下实施例中，第一节点可以是分布式无线网络中的任意一个移动节点，以下实施例的方法由第一节点来执行。
[0045]在本申请的以下实施例的技术方案中，预先为每一个LID配置了一个唯一的优先级，不同LID对应的优先级不同，优先级的高低与LID的大小有关，且信道状态越好的链路的LID对应的优先级越高，分布式无线网络中的移动节点建立第一节点与其他移动节点之间的链路，获取该第一节点所在链路的LID和信道状态信息，以及获取分布式无线网络中其他链路的LID和信道状态信息，然后，对获取的所有链路的信道状态信息进行排序，根据第一节点所在链路的信道状态信息的排序位置，为第一节点所在链路调整LID，这样，当将第一节点所在链路的LID调整为新LID时，就可以确定出第一节点所在链路的调度优先级为与新LID对应的优先级。通过上述技术方案，能够充分利用信道状态信息(即信道质量)对链路进行调度优先级排序，使得信道质量好的链路分布式地获得较高的调度优先级，信道质量差的链路分布式地获得较低的调度优先级，从而在根据上述技术方案确定出的链路的调度优先级，使用现有技术的基于SINR的优先级调度方法来实现分布式调度时，就可以使信道质量好的链路优先得以调度，一定程度上提高了分布式无线通信网络的频谱利用率和系统吞吐量。
[0046]在本申请的以下实施例中，分布式无线网络是同步网络，分布式无线网络中包括:至少两个移动节点。分布式无线网络具体可以是TDD (Time Divis1n Duplex,时分双工)网络，也可以是HFDD (Half Frequency Divis1n Duplex,半频分双工)网络,本申请对此不做限定。
[0047]实施例一
[0048]图1是本申请实施例一的方法应用的信道架构示意图，本架构可应用于例如standalone (独立的)/Ad Hoc模式的D2D (Device to Device,设备到设备)网络中。如图1所示，信道中包括:控制时隙和业务信道两部分，其中，控制时隙包括:同步阶段、对等发现和寻呼阶段，业务信道中可以包括多个业务时隙，每一个业务时隙包括:链路调度、速率调整、数据传输和ACK (ACKnowledgement，确认应答)。
[0049]图2是本申请实施例一的控制资源块的示意图。在图2中，纵轴代表频率，横轴代表时间，用每一个小方框代表一个CtrRes。CtrRes的结构如图3所不，由于在不同信道中传输的信息量不同，每个CtrRes中包含的OFDM Symbols (符号)的个数也可能有所不同。一个控制资源块可能包含多个CtrRes,—个CtrRes可能代表一个OFDM tone-symbols (时频资源块)的集合。移动节点利用CtrRes来传输控制信息，例如，一个控制资源块可能包含N*M个CtrRes，其中，N为控制时隙包含的子载波数目，M为时间单位个数。一个时间单位可能包含多个OFDM Symbols (符号)，例如，一个时间单位可能代表K个OFDM Symbols。
[0050]如图4所示，通常在控制时隙中，控制资源块是成对出现的，分别用Tx-CR(Tx-ControI Resource,发射控制资源)和 Rx-CR (Rx-Control Resource,接收控制资源)来表示，Tx-CR和Rx-CR中包含的CtrRes的个数相同，每条链路分别从Tx-CR和Rx-CR中各选择一个CtrRes,这两个CtrRes形成一对控制资源单位,分别映射到发射节点和接收节点，通常这两个CtrRes在Tx-CR和Rx-CR中的位置是相同的。每对控制资源单位都对应一个LID，来标识使用该资源的链路。链路可以随机地选择一个LID，也可以利用某种一一映射的对应规则来选择。
[0051]在不同的帧中，同一条链路可能对应不同的LID。LID与CtrRes是一一映射的，例如,从左上角到右下角LID标号可以从O到N*M-1依次增大。
[0052]本实施例一中，为每一个LID分配一个唯一的PRI (Pr1rity,优先级)。具体分配方式可以是:LID的大小与PRI的高低成反比，即，越小的LID对应于越高的优先级，例如，为方便起见，可以令PRI与LID序号相等，即最左上角的PRI=LID=O,最右下角的PRI=LID=N*M-1，并且规定优先级O最高，优先级N*M_1最低；或者，LID的大小与PRI的高低成正比，即，越大的LID对应于越高的优先级，例如，为方便起见，可以令PRI与LID序号相等，即最左上角的PRI=LID=O,最右下角的PRI=LID=N*M-1，并且规定优先级N*M-1最高，优先级O最低。
[0053]控制时隙主要包括以下几个部分:
[0054](I)同步阶段:移动节点利用GPS (Global Posit1ning System,全球定位系统)或基站来完成全网的定时冋步；
[0055](2)对等发现:移动节点选择空闲的控制资源块来广播本节点的ID信息，并侦听其他的控制资源块来发现其他移动节点的存在信息；
[0056](3)寻呼阶段:有业务传输需求的移动节点在该阶段完成寻呼并建立连接，为业务时隙的数据传输做准备。
[0057]其中，寻呼阶段主要包含如下四个部分:
[0058]I) LID 广播
[0059]LID广播的作用包括已有链路的维护和已占用LID的通告。已有LID的链路的发射节点在相对应的CtrRes上发送LID广播帧，相应链路的接收节点侦听LID广播帧并获得当前链路的信道条件。
[0060]有数据传输需求且未建立连接的移动节点全频侦听广播信道，从而获得LID的占用情况；由于CtrRes与LID是对应的，广播信号可以只是模拟信号。
[0061]该阶段的具体过程可以参见图8和图9。
[0062]2)连接建立
[0063]连接建立用于有业务需求的移动节点交互信息，并选择合适的LID，建立新的链路(即连接)。有数据传输需求的新节点根据在LID广播信道中获得的信息，随机选择一个空闲的LID,发起寻呼请求巾贞Page_Request, Page_Request中至少包含如下内容:寻呼节点ID、被呼节点ID、LID,还可以包含:传输业务的种类、服务质量(Quality of Service, QoS)要求等其他与业务有关的信息。发出Page_Request的节点即为发射节点。
[0064]其他节点全频侦听寻呼信道,如果通过接收到的Page_Request确定本节点被呼口4，则通过发送寻呼响应巾贞Page_Response来告知寻呼节点，连接建立，同时，根据Page_Request的接收功率确定链路的信道状态信息，此时，该其他节点即为接收节点；否则，更新LID的占用情况，同时进入省电模式。
[0065]收到Page_Response的发射节点根据接收功率确定链路的信道状态信息，Page_Response中至少包含如下内容:响应节点ID、寻呼节点ID,还可以包含传输业务的种类、月艮务质量要求等其他业务有关的信息。
[0066]该阶段的具体过程可以参见图10。
[0067]3) LID 复用
[0068]在连接建立阶段，有业务传输但没有抢到空闲LID的移动节点，在该阶段利用LID复用算法复用已有的LID，作为本节点所在链路的LID。
[0069]4) LID 调整
[0070]在LID调整阶段中，链路的发射节点(或接收节点)在该链路的LID对应的CtrRes上，发送携带有该链路的LID和信道状态信息的LID-信道状态信息帧，该LID-信道状态信息帧中至少包含以下内容:该链路的LID、信道状态信息；然后，全频接收LID调整帧，当在新LID对应的控制资源CtrRes上，接收到携带的LID与本节点所在链路的LID相同的LID调整帧时，将本节点所在链路的LID调整为新LID ;在新LID对应的CtrRes上发送LID调整确认帧，其中，该LID调整确认帧中携带有新LID。
[0071]该链路的接收节点(或发射节点)全频侦听LID-信道状态信息帧，解调侦听到的所有LID-信道状态信息帧，并将该帧中携带的LID与信道状态信息的对应关系记录到LID-信道状态信息表中。然后，接收节点(或发射节点)执行上述实施例一中的步骤S104，当确定需要将该链路的LID调整为新LID时，则在新LID对应的CtrRes上发送LID调整帧，LID调整帧中至少包括该链路的原有LID ;然后，在新LID对应的CtrRes上接收到LID调整确认帧后，将该链路的LID调整为新LID ;否则，若不需要调整，则仍使用原有LID。
[0072]该阶段的具体过程可以参见图11。
[0073]本申请实施例一的分布式无线网络中的链路的调度方法可以由任意一个移动节点，称为第一节点来执行，第一节点可以是发射节点，也可以是接收节点，本申请对此不做限定。如图5所示，该方法包括以下步骤:
[0074]步骤S102，建立第一节点与其他移动节点之间的链路，获取分布式无线网络中其他链路的LID (Link Identifier，链路标识符)和信道状态信息；
[0075]在实际实施过程中，在寻呼阶段，第一节点需要获取第一节点所在链路的LID和信道状态信息，还需要全频接收携带有链路的LID和信道状态信息的LID-信道状态信息帧，并记录到LID-信道状态信息表中，该表用于记录第一节点监听范围内的链路的LID和信道状态信息。接收到第一节点所在链路的LID和信道状态信息，以及其他链路的LID和信道状态信息之后，会记录到LID-信道状态信息表中。
[0076]步骤S104，根据第一节点所在链路的信道状态信息为第一节点所在链路调整LID，并确定所述第一节点所在链路的调度优先级，其中，所述第一节点所在链路的调度优先级与LID相关；
[0077]其中，一个LID对应于一个优先级，不同LID对应的优先级不同，信道状态越好的链路的LID对应的优先级越高。
[0078]通过步骤S104，即可确定出第一节点所在链路在当前时隙的调度优先级了。
[0079]在步骤S104中，可以针对分布式网络是多跳网络还是单跳网络的不同情况进行:
[0080]情况一:分布式无线网络为多跳网络
[0081]在情况一中，步骤S104可以按照以下两种方式中的任意一种进行:
[0082]在方式一中包括以下步骤:
[0083]步骤11:当越小的LID对应于越高的优先级时，按照由大到小的顺序对所有链路的信道状态信息进行排序；
[0084]其中，所有链路指的是:第一节点所在链路和所述其他链路，下同。
[0085]步骤12:按照以下公式(I)计算出备选集合的中心值Center:
Ν\,、
[0086]('enlcr = LU) Nvmber κ ——(I )
—N
[0087]其中，LID_Number表示分布式无线网络中LID的总数，NI表示第一节点所在链路的信道状态信息的排序位置，N表示所述所有链路的信道状态信息的个数；
[0088]步骤13:根据计算出的Center,确定出备选集合S为:
[0089]S= {i I i e [Center-LID_SelRange, Center+LID_SelRange]}(2)
[0090]其中，i为自然数，LID_SelRange为预设值。在实际实施过程中，可以规定LID_SelRange e [I, LID_Number/50]。
[0091]步骤14:从备选集合S中选择一个空闲的LID，计算选择的LID与第一节点所在链路的LID的差值，比较差值与LID_SelRange的大小；
[0092]步骤15:若差值大于或等于LID_SelRange，则将第一节点所在链路的LID调整为新LID，新LID为选择的LID;
[0093]步骤16:若差值小于LID_SelRange，则确定第一节点所在链路仍使用原有LID，确定第一节点所在链路的调度优先级为与原有LID对应的优先级。即，无需对第一节点所在链路的LID进行调整。
[0094]在方式二中包括以下步骤:
[0095]步骤21:当越大的LID对应于越高的优先级时，按照由小到大的顺序对所有链路的信道状态信息进行排序；
[0096]步骤22:按照上述公式(I)计算出备选集合的中心值Center ；
[0097]步骤23:根据计算出的Center，按照上述公式(2)确定出备选集合；
[0098]步骤24:从备选集合S中选择一个空闲的LID，计算选择的LID与第一节点所在链路的LID的差值，比较差值与LID_SelRange的大小；
[0099]步骤25:若差值大于或等于LID_SelRange，则将第一节点所在链路的LID调整为新LID，新LID为选择的LID;
[0100]步骤26:若差值小于LID_SelRange，则确定第一节点所在链路仍使用原有LID，确定第一节点所在链路的调度优先级为与原有LID对应的优先级。即，无需对第一节点所在链路的LID进行调整。
[0101]情况二:分布式无线网络为单跳网络
[0102]在情况二中，步骤S104可以按照如下操作进行:
[0103]步骤31:当越小的LID对应于越高的优先级时，按照由大到小的顺序对所有链路的信道状态信息进行排序；根据第一节点所在链路的信道状态信息的排序位置，确定所有链路的信道状态信息中比第一节点所在链路的信道状态信息小的信道状态信息的个数order ；
[0104]步骤32:确定所有链路的LID中比第一节点所在链路的LID小的LID对应的信道状态信息中，与第一节点所在链路的信道状态信息相同的信道状态信息的个数offset ；
[0105]步骤33:将第一节点所在链路的LID调整为新LID，新LID为order+offset。
[0106]其中，当在步骤S104中将第一节点所在链路的LID调整为新LID时，确定第一节点所在链路的调度优先级为与新LID对应的优先级。
[0107]另外，在步骤S104中，将第一节点所在链路的LID调整为新LID的方法包括:在新LID对应的CtrRes (Control Resource，控制资源)上发送LID调整帧，其中，该LID调整帧中携带有第一节点所在链路的调整前的原有LID ;在新LID对应的CtrRes上接收到LID调整确认帧后，将第一节点所在链路的LID调整为新LID，其中，该LID调整确认帧中携带有新LID ;若没有在新LID对应的CtrRes上接收到LID调整确认帧，则仍然使用原有LID。
[0108]由于移动节点的监听范围有限，在实际网络中可能存在隐藏节点的问题，即节点可能侦听不到所有其他链路的信道状态信息，且由于节点在网络中所处位置不同，它们侦听到的信道状态信息可能不完全相同；即使节点可以获得全局信道状态信息，考虑到反馈信息的开销，相近的信道状态信息值也可能会被量化到同一值；因此，节点在执行步骤S104时可能会出现调整冲突问题，即多个链路可能被调整到同一个新LID上。为了解决该问题，本实施例在步骤S104使用情况一时，为了减小优先级调整冲突的问题，使用了模糊的优先级调整策略，即，采用备选集合和软切换机制相结合的方法:
[0109](I)备选集合:在为链路调整LID，即调整调度优先级时，按照上述步骤11-13或者按照上述步骤21-23，确定出新LID的备选集合，在该备选集合中随机选择一个空闲的LID作为新LID，该策略可以减小调度优先级调整的冲突问题；
[0110](2)软切换机制:在选择了新LID后进行LID调整时，先保留原有LID，只有在LID调整成功后(即在新LID对应的CtrRes上收到LID调整确认帧后)再释放原有LID，否则，仍然使用原有LID，该策略保证了链路不会因为LID调整失败而使链路断开。
[0111]采用以上方法，能够有效解决由隐藏节点或量化比特数有限等问题而导致的优先级调整冲突问题，经过理论分析和仿真验证，如果系统提供的LID资源足够多，该策略使得信道状态信息排序收敛速度快。
[0112]在步骤S104之后，在进行链路调度时，就可以根据步骤S104中确定的链路的调度优先级，使用现有技术的基于SINR的优先级调度方法来实现分布式调度。现有技术的基于SINR的优先级调度方法的主要思想是:各链路的发送节点能够对所有其他链路的接收端的SINR值进行估计，并分布式地完成链路调度，低优先级的链路接入信道的原则如下:低优先级链路的接收节点的SINR大于接收门限，其中干扰信号为所有高优先级链路发送端对当前链路接收端造成的干扰；当前低优先级链路的发送节点对每个高优先级链路的接收节点造成干扰得到的SINR大于接收门限。
[0113]现有技术的基于SINR的优先级调度方法可以参见文献“FlashLinQ:ASynchronous Distributed Scheduler for Peer-to-Peer Ad Hoc Networks (一种应用于点到点Ad Hoc (多跳网、无基础设施网或自组织网)网络的同步分布式调度器)”，这里不再赘述。
[0114]实施例二
[0115]本申请实施例二的分布式无线网络中的链路的调度方法可以由任意一个移动节点，称为第一节点来执行，第一节点可以是发射节点，也可以是接收节点，本申请对此不做限定。其中，当执行实施例一的移动节点为链路的发射节点时，执行实施例二的方法的移动节点为该链路的接收节点；当执行实施例一的移动节点为链路的接收节点时，执行实施例二的方法的移动节点为该链路的发射节点。
[0116]如图6所示，该方法包括以下步骤:
[0117]步骤S202，建立第一节点与其他移动节点之间的链路，获取该第一节点所在链路的LID和信道状态信息；
[0118]步骤S204，全频接收LID调整帧，当在新LID对应的控制资源CtrRes上，接收到携带的LID与第一节点所在链路的LID相同的LID调整帧时，将第一节点所在链路的LID调整为新LID，确定第一节点所在链路的调度优先级为与新LID对应的优先级；
[0119]步骤S206，在新LID对应的CtrRes上发送LID调整确认帧，其中，该LID调整确认帧中携带有新LID。
[0120]其中，一个LID对应于一个优先级，不同LID对应的优先级不同，信道状态越好的链路的LID对应的优先级越高。
[0121]之后，在进行链路调度时，就可以根据步骤S206中确定的链路的调度优先级，使用现有技术的基于SINR的优先级调度方法来实现分布式调度，这里不再赘述。
[0122]在上述实施例一和实施例二中，信道状态信息可以是:链路的接收节点测得的该链路的SNR (Signal to Noise Rat1，信噪比)、链路的接收节点进行信道探测得到的信道增益、以及链路的接收节点测得的有用信号功率等，本申请对此不做限定。
[0123]实施例三
[0124]图7是本申请的实施例三的帧结构示意图。一帧的长度为ls，假设每一个OFDM符号的传输时间为1us,对等发现的长度为20ms,—巾贞中共有450个业务时隙,每个业务时隙的长度为2.08ms,寻呼阶段的长度为12.96ms，其中LID广播的长度为80us，连接建立包含两对Tx-CR和Rx-CR，用于移动节点之间进行寻呼，完成链路的建立。
[0125]寻呼阶段的Tx-CR和Rx-CR的资源分配方式既可以是TDD模式，也可以是HFDD模式。若使用TDD模式，由于链路的收发两端(即发射节点和接收节点)使用相同的子载波，假设信道是双向对称的，则链路的发射节点和接收节点可分别测得信道状态信息；若使用HFDD模式，假设平坦衰落信道，信道也可认为是双向对称的，则链路的发射节点和接收节点可分别测得信道状态信息。因此，在TDD模式和HFDD模式中，链路的发射节点和接收节点均可以测得该链路的信道状态信息。在寻呼阶段，通过信道状态信息的交互，链路的收发节点均可获得信道状态信息。因此，在LID调整阶段，在TDD模式和HFDD模式下，链路的发射节点和接收节点均可发起LID调整操作。
[0126]LID调整阶段包含两个Rx-CR和一个Tx-CR，用来完成LID的调整操作，两个Rx-CR分别用Rx-CRl和Rx-CR2表示，其中，Rx-CRl和Rx_CR2中包含的资源个数不同。
[0127]在业务时隙的链路调度阶段，根据优先级更新机制进行链路的优先级局部更新操作。
[0128]本实施例三中，以链路I的接收节点测得链路I的信道状态信息为例，进行说明。
[0129]此时，LID调整阶段具体操作如下所述:
[0130]DRx-CRl:链路I的接收节点在已有LID对应的CtrRes上发送LID-信道状态信息中贞。LID-信道状态信息帧中至少包含以下内容:链路I的LID(假设为LID1)和测得的链路I的信道状态信息。发射节点全频侦听LID-信道状态信息帧，解调侦听到的所有LID-信道状态信息帧，并将其中的LID和信道状态信息的对应关系记录到LID-信道状态信息表中。
[0131]2) Tx-CR:发射节点根据LID-信道状态信息表，计算链路I所对应的备选集合，从备选集合中选择一个空闲的LID(假设为LID2)，根据LID2与LIDl的差值，判断是否需要进行LID调整。若需要调整，则在LID2对应的CtrRes上来发送LID调整帧，LID调整帧中至少包括=LIDl ;否则，不发送LID调整帧。链路I的接收节点侦听整个Rx-CR，若在LID2对应的CtrRes上侦听到携带有LIDl的LID调整帧，则将链路I的LID调整为LID2 ;否则，仍然使用LIDl。
[0132]3) Rx-CR2:若链路I的LID调整为了 LID2，则接收节点在LID2对应的CtrRes上发送LID调整确认帧，该LID调整确认帧中可以仅包含一个模拟信号。链路I的发射节点全频侦听，若听到LID调整确认帧，则说明链路I的LID调整成功，发射节点将链路I的LID调整为LID2，否则，说明LID调整失败，发射节点仍然使用LIDl作为链路I的LID。
[0133]在本实施例三中，在寻呼阶段中增加了 LID调整阶段，实际操作中，该LID调整阶段也可以在其他阶段中进行，如业务时隙。本申请对此不做限定。
[0134]下面通过如图8-11所示的在控制信道的寻呼阶段的具体操作流程来详细说明上述实施例一和实施例二中的方法。
[0135](I)如图8和9所示的LID广播阶段的操作步骤
[0136]步骤501:节点判断在当前时隙是否有数据传输需求，若是，则进入步骤502，否贝U，在当前时隙不做操作，等待进入图10中的步骤528 ；
[0137]步骤502:节点判断是否已经建立连接(即链路)，建立连接说明已经获得LID信息，若是，则进入步骤504，否则，即节点尚未建立连接，进入步骤503 ；
[0138]步骤503:因为通过步骤501中的判断，节点有数据传输需求，则在LID广播信道内的所有CtrRes上监听所有LID广播帧，并更新节点维护的LID列表，即，当在一个CtrRes上监听到LID广播帧后，则将LID列表中与该CtrRes对应的LID的状态更新为已占用；然后，直接进入步骤528 ；
[0139]步骤504:节点判断本节点是链路发射节点还是链路接收节点，若是链路接收节点，则进入步骤505，若是发射节点，则进入步骤511 ；
[0140]步骤505:在第一个Tx-CR中，在本节点所在链路(假设为链路I)的LID (假设为LIDl)对应的CtrRes上接收LID广播帧；
[0141]步骤506:节点判断是否在链路I的LID对应的CtrRes上接收到LID广播帧，若是，则进入步骤508，否则，进入步骤507 ；
[0142]步骤507:节点接收LID广播帧失败，置bRx_LIDRecved变量为FALSE ；
[0143]步骤508:节点成功接收LID广播巾贞，则置bRx_LIDRecved变量为TRUE，然后，进入步骤509 ；
[0144]步骤509:节点通过bRX_LIDReCVed变量判断是否成功接收LID广播帧，即，判断bRx_LIDRecved变量是否为TRUE，若是，则进入步骤510，否则未成功接收LID广播帧，则不做操作，直接进入步骤528;
[0145]步骤510:节点在第一个Rx-CR中，以最大功率发送LID广播应答帧，然后进入步骤 516 ；
[0146]步骤511:在第一个Tx-CR中，以最大功率在LIDl对应的CtrRes上发送LID广播帧，然后，进入步骤512;
[0147]步骤512:进入第一个Rx-CR，节点在LIDl对应的CtrRes上接收LID广播应答帧，然后，进入步骤513;
[0148]步骤513:节点判断在第一个Rx-CR上是否成功接收到LID广播应答帧，若是，则进入步骤515，否则，进入步骤514;
[0149]步骤514:节点接收LID广播应答帧失败，置bTx_LIDRecved变量为FALSE ；
[0150]步骤515:节点成功接收LID广播应答帧，置bTX_LIDReCVed变量为TRUE，然后，进入步骤516 ；
[0151]步骤516:节点判断本节点是链路发射节点还是链路接收节点，若是链路接收节点，则进入步骤517，若是链路发射节点，则进入步骤523 ；
[0152]在步骤517?步骤527实际上是确保已建立连接(即链路)的LID广播帧能够被所有未建立连接但有数据传输需求的发射节点所正确接收。
[0153]步骤517:则在第二个Tx-CR中，在LIDl对应的CtrRes上接收LID广播帧，然后，进入步骤518 ；
[0154]步骤518:节点判断是否在LIDl对应的CtrRes上接收到LID广播帧，若是，则进入步骤520，否则，进入步骤519 ；
[0155]步骤519:节点接收LID广播帧失败，则置bRx_LIDRecved变量为FALSE，然后，进入步骤521 ；
[0156]步骤520:节点成功接收LID广播巾贞，则置bRx_LIDRecved变量为TRUE，然后，进入步骤521 ；
[0157]步骤521:节点通过bRx_LIDReCVed变量判断是否成功接收LID广播帧，即，判断bRx_LIDRecved变量是否为TRUE，若是，则进入步骤522，否则，直接进入步骤528 ；
[0158]步骤522:节点在第二个Rx-CR中，以最大功率发送LID广播应答帧，然后，进入步骤 528 ；
[0159]步骤523:在第二个Tx-CR中，以最大功率在LIDl对应的CtrRes上发送LID广播帧，然后，进入步骤524;
[0160]步骤524:进入第一个Rx-CR，节点在LIDl对应的CtrRes上接收LID广播应答帧，然后，进入步骤525 ；
[0161]步骤525:节点判断在第一个Rx-CR上是否成功接收LID广播应答帧，若是，则进入步骤527，否则，进入步骤526 ；
[0162]步骤526:节点接收LID广播应答帧失败，置bTx_LIDRecved变量为FALSE ；
[0163]步骤527:节点成功接收LID广播应答帧，置bTX_LIDReCVed变量为TRUE，然后，进入步骤528。
[0164](2)如图10所示的连接建立的操作步骤
[0165]步骤528:节点判断是否有数据传输需求，若否，则进入步骤529，若是，则进入步骤 536 ；
[0166]步骤529:节点没有数据传输需求，在寻呼信道需要全频监听寻呼请求Page_Request,等待被寻呼,然后,进入步骤530 ；
[0167]步骤530:节点在寻呼信道(第一个Tx-CR和第二个Τχ-CR)判断是否接收到Page_Request，若是，则进入步骤532，否则，进入步骤531 ；
[0168]步骤531:节点始终没有接收到Page_Request,进入休眠状态,等待下一个超巾贞的到来；
[0169]步骤532:节点在第一个Tx-CR或第二个Tx-CR接收到Page_Request,判断其中携带的Tx_ID (即发出该Page_Request的发射节点的ID)与本节点ID是否相同，若是，贝Ij进入步骤534，否则，进入步骤533 ；
[0170]步骤533:进入休眠状态，等待下一个超帧的到来；
[0171]步骤534:Tx_ID与本节点ID相同，说明其他节点与本节点有数据传输请求，本节点记录Page_Request中的Tx_ID和LID信息,通过接收的Page_Request测得链路的信道状态信息，然后，进入535 ；
[0172]步骤535:在第一(或第二)个Tx-CR中接收到Page_Request,则在第一(或第二)个Rx-CR中以最大功率在Page_Request请求中携带的LID对应的CtrRes上发送Page_Response 中贞；
[0173]步骤536:有数据传输的节点判断是否建立连接，若是，则进入步骤537，否则，节点已经建立连接，在寻呼信道不做其他操作，可以直接进入步骤554 ；
[0174]步骤537:在第一个Tx-CR中，节点在LID列表中随机选取一个尚未被占用的LID(假设为LIDl )，并在该LIDl对应的CtrRes上以最大功率发送寻呼请求Page_RequeSt，然后，进入步骤538 ；
[0175]步骤538:在第一个Rx-CR中，在LIDl对应的CtrRes上监听Page_Response中贞，然后，进入步骤539 ；
[0176]步骤539:节点判断是否成功接收到了 Page_Request巾贞,若是,则进入步骤540,否贝丨J，进入步骤541 ；
[0177]步骤540:置bTx_PageRecved为TRUE，连接建立成功，存储LIDl作为本节点所在链路I的LID，然后，进入LID调整阶段；
[0178]步骤541:置bTx_PageRecved为FALSE，连接建立失败，然后，进入步骤542 ；
[0179]步骤542:在第二个Tx-CR中，节点在LID列表中随机选取一个尚未被占用的LID(假设为LID1)，并在LIDl对应的CtrRes上以最大功率发送Page_RequeSt，然后，进入步骤543 ；
[0180]步骤543:在第二个Rx-CR中，在LIDl对应的CtrRes上监听Page_Response中贞，然后，进入步骤544;
[0181]步骤544:节点判断是否成功接收Page_Request巾贞,若是,则进入步骤545,否则，进入步骤；
[0182]步骤545:置bTx_PageRecved为TRUE，连接建立成功，存储LIDl作为本节点所在链路I的LID，然后进入LID调整阶段；
[0183]步骤546:置bTx_PageRecved为FALSE，连接建立失败，然后，进入步骤547 ；
[0184]步骤547:节点进入休眠状态，等待下一个超帧的到来。
[0185](3)如图11所示的LID调整阶段的操作步骤
[0186]步骤548:节点判断本节点是链路发射节点还是链路接收节点，若是链路发射节点，则进入步骤549，若是链路接收节点，则进入步骤553 ；
[0187]步骤549:在第一个Rx-CR中，全频接收LID-信道状态信息帧，并根据LID-信道状态信息帧中携带的LID和信道状态信息，更新LID-信道状态信息表，S卩，将接收到的LID-信道状态信息帧中携带的LID和信道状态信息记录到LID-信道状态信息表中；
[0188]步骤550:按照LID-信道信息表，为链路I选择调整后的新LID:
[0189]当越小的LID对应于越高的优先级时，节点按照由大到小的顺序对获取的所有链路的信道状态信息进行排序，或者，当越大的LID对应于越高的优先级时，节点按照由小到大的顺序对获取的所有链路的信道状态信息进行排序；
[0190]根据链路I的排序位置NI，按照上述公式(I)计算出备选集合的中心值Center，然后以Center为中心按照上述公式(2)确定出备选集合S，在备选集合S中随机选取一个空闲的LID (假设为LID2)，作为当前时隙选用的LID值。得到LID2后，将LID2与LIDl的差值与LID_SelRange进行比较，若差值小于LID_SelRange，则说明链路I使用的LIDl已经合适，不必进行调整，换言之，此时调整后LID2与LIDl相一致；若差值大于或等于LID_SelRange，则说明链路I需要进行LID调整。
[0191]步骤551:在第一个Tx-CR中，节点在LID2对应的CtrRes上发送LID调整帧，该LID调整帧中携带有LID1，然后，执行步骤552 ；
[0192]当在步骤550中，差值小于LID_SelRange时，则不需要发送LID调整帧，链路I还使用LIDl。
[0193]步骤552:在第二个Rx-CR中，节点在LID2对应的CtrRes上接收到LID调整确认帧，将链路I的LID调整为LID2，然后，LID调整流程结束；
[0194]步骤553:在第一个Rx-CR中，在LIDl对应的CtrRes上发送LID-信道状态信息帧，该LID-信道状态信息帧中包含有LIDl和链路I的信道状态信息；
[0195]步骤554:节点在第一个Tx-CR中，全频接收LID调整帧，然后，进入步骤555 ；
[0196]步骤555:节点判断正确解调得到的LID调整帧中的LID与LIDl是否相同，若否，则进入步骤556，若是，则进入步骤557 ；
[0197]步骤556 =LID调整帧中的LID与LIDl不同，不做处理；
[0198]步骤557:LID调整帧中LID与LIDl相同，判断是否在新的CtrRes上接收到该LID调整帧，若是，则进入步骤559，否则，进入步骤558 ；
[0199]步骤558:节点未在新CtrRes上接收到LID调整帧，则LID调整失败，仍然使用LIDl，然后，LID调整流程结束；
[0200]步骤559:节点在新的CtrRes上接收到LID调整帧，将该CtrRes的序号映射成为LID (得到LID2)，将LID2作为链路I的LID，然后，进入步骤560 ；
[0201]步骤560:在第二个Rx-CR中，节点在LID2对应的CtrRes上发送LID调整确认帧，LID调整流程结束。
[0202]实施例四
[0203]1、在单跳网络中的应用
[0204]本实施例描述了上述实施例一和二中的方法在单跳网络中的应用，如图12所示。假设经过LID广播阶段和连接建立阶段，链路A的LID为49，链路B的LID为89。在LID调整阶段，链路A的接收节点(记为RxA)和链路B的接收节点(记为RxB)分别接收到网络中其他链路的信道状态信息，并分别维护LID-信道状态信息表。然后，RxA按照实施例一中的步骤S104的情况二，为链路A选择了一个新LID:50 ;RxB按照实施例一中的步骤S104的情况二，为链路B选择了一个新LID:9。
[0205]由于在单跳网络中，各节点能够获知网络中所有其他节点的信道状态信息，因此，不同链路的接收节点关于链路的信道状态信息的排序结果，不会与其他链路接收节点排序结果发生冲突。但由于信道状态信息经过量化，可能导致多个信道质量相近的链路的量化后的信道状态信息值相同，因此，RxA和RxB进行信道状态信息排序时,可以按照实施例一中的步骤S104的情况二执行，这里不再赘述。
[0206]新LID选择完毕后，RxA只需要在50对应的CtrRes上发送LID调整帧，RxB只需要在9对应的CtrRes上发送LID调整帧。如果LID调整帧发送成功，链路A和链路B的发送节点将分别在50和9对应的CtrRes上发送LID调整确认帧。
[0207]2、在多跳网络中的应用
[0208]本实施例描述了上述实施例一和二中的方法在单跳网络中的应用，如图13所示。假设经过LID广播阶段和连接建立阶段，链路A的LID为49，链路B的LID为89。在LID调整阶段，链路A的接收节点(记为RxA)和链路B的接收节点(记为RxB)分别接收到网络中其他链路的信道状态信息，并分别维护LID-信道状态信息表。
[0209]然后，RxA按照实施例一中的步骤S104的情况一，进行LID排序后，得到备选集合的中心值为50，假设LID_SelRange = 2，确定出备选集合为48?52，而值为51的LID已经被占用，因此RxA在48?50、52中随机选取一个空闲的LID，选取了值为50的LID，但50与原有LID的值49相差1，因为I小于2，因此，链路A的LID不需要更新，仍然使用49。RxB按照实施例一中的步骤S104的情况一，进行LID排序后，得到备选集合的中心值为10，假设LID_SelRange = 2，确定出备选集合为8?12，而值为8和12的LID已经被占用，因此RxB在9?11中随机选取一个空闲的LID，选取了值为9的LID，而且9与原有LID值89相差80，因为80大于2，因此，链路B的LID需要更新为9。
[0210]LID选择完毕后，由于链路A的LID未发生调整，故不需要发送LID调整帧；链路B的LID发生了调整，故为保证链路不因LID调整而发生中断，需要采用软切换的机制，在9对应的CtrRes上发送LID调整帧，接收到LID调整确认帧后再释放原有的LID，使用新LID。
[0211]相应地，链路B发射节点需要在LID为9的CtrRes上发送LID调整确认帧。
[0212]3、在多跳网络中且优先级调整冲突的应用
[0213]本实施例描述了上述实施例一和二中的方法在单跳网络中的应用，如图14所示。假设经过LID广播阶段和连接建立阶段，链路A的LID值为49，链路B的LID值为89。在LID调整阶段，链路A的接收节点(记为RxA)和链路B的接收节点(记为RxB)分别接收到网络中其他链路的信道状态信息，并分别维护LID-信道状态信息表。
[0214]然后，由于多跳或量化的原因，RxA和RxB按照实施例一中的步骤S104的情况一进行LID排序后，均得到备选集合的中心值为10，假设LID_SelRange = 2，确定出备选集合为8?12，而值为8和12的LID已经被占用，因此RxA和RxB在9?11中随机选取一个空闲的LID，恰好都选取了值为9的LID，而且9与49之间的差值，以及9与89之间的差值均大于2，因此，RxA和RxB均在值为9的LID上发送LID调整帧。
[0215]因此，链路A和链路B的优先级调整必然会出现冲突，导致两条链路的发射节点均未侦听到各自的LID调整帧。因此，链路A的发射节点(记为TxA)和链路B的发射节点(记为TxB)均不会发送LID调整确认帧。RxA和RxB未侦听到LID调整确认帧，即可知道此次LID调整失败。但是由于软切换机制的设置，当前时隙两条链路均使用原来选择的LID，即链路A仍使用值为49的LID，链路B仍使用值为89的LID，等到下一个帧再尝试进行LID调整。即软切换机制保证了链路不会因为优先级调整失败而断开。
[0216]实施例五
[0217]本实施例五中，将文献“FlashLinQ:A Synchronous Distributed Scheduler forPeer-to-Peer Ad Hoc Networks”中提出的调度算法称为FlashLinQ算法,在该算法中，链路的调度优先级是随机分配的。
[0218]将本申请中链路的调度优先级的确定方法与FlashLinQ算法相结合得到的分布式调度算法称为基于SNR排序的Greedy (贪婪)调度算法，在该基于SNR排序的Greedy调度算法中，链路的调度优先级是利用信道状态信息(即信道质量)对链路进行调度优先级排序确定得到的，具体参见上述实施例一和二中的方法。
[0219]在以下仿真实验场景中，对FlashLinQ算法与基于SNR排序的Greedy调度算法)进行了比较。其中，本申请的基于SNR排序的Greedy调度算法中的信道状态信息为SNR。
[0220]仿真实验场景一:链路的长度分别在[5m,20m]和[5m,50m]内服从均勻分布，随机撒在200mX200m的正方形区域，链路的条数为7条，路径损耗使用ITU-141 ILOS(LineOfSight，视距)模型，慢衰落被建模成标准差为10dB、均值为OdB的独立阴影衰落。仿真实验中不考虑快衰落。链路的SIR(Signal to Interference Rat1,信干比)调度门限值设为9dB。最大发射功率为20dBm，使用如下部分功率调整方法:P = P0/square root (H)，PO为基准功率，实际部署中与最大发射功率和最大传输距离有关。
[0221]仿真实验场景二:链路的长度分别在[5m，20m]内服从的均匀分布，随机撒在100mX 100rn的正方形区域，链路的条数为128条，其他条件同场景一。
[0222]仿真内容与结果如下:
[0223](I) FlashLinQ算法(用FlashLinQ表示)与基于SNR排序的Greedy调度算法(用SNR Greedy表示)在系统吞吐量和平均调度链路数方面的比较
[0224]在仿真实验场景一中进行了仿真,将FlashLinQ、SNR Greedy与穷举法获得的吞吐量(bit/sec/Hz)进行了比较，如表I所示:
[0225]表I
[0226]
穷举法 FlashLinQ SNR Greedy
5 ?20(m) 29.79 21.13 24.56
5 ?50(m) 25.95 12.32 18.38
[0227]从表I可以看出，穷举法可以获得最大的系统吞吐量，但其为中心式算法，且时间复杂度和计算复杂度太高，不适合用于分布式网络。与FlashLinQ算法相比，本申请的基于SNR排序的Greedy调度算法由于利用SNR进行优先级调度，获得的吞吐量更接近于最大的系统吞吐量。
[0228]在仿真实验场景二中进行了仿真，分别从吞吐量和平均调度链路两个方面，将FlashLinQ算法(用FlashLinQ表示)与基于SNR排序的Greedy调度算法(用SNR Greedy表示)进行了比较，如表2所示:
[0229]表2
[0230]
性能指标FlashLinQSNR Greedy
吞吐量99.98212.77
平均调度链路数 19.544
[0231]从表2中可以看出，本申请的基于SNR排序的Greedy调度算法在大型网络中优势更加明显，该算法借鉴机会调度的思想，使得SNR较高的链路优先被调度，大大增加了链路的空间复用度，从而可获得较大的系统吞吐量和调度链路数。
[0232](2)FlashLinQ算法(用FlashLinQ表示)与本申请的基于SNR排序的Greedy调度算法(用SNR Greedy表示)在链路平均速率方面的比较，如图15所示。
[0233]从图15中可以看出，本申请的基于SNR排序的Greedy调度算法中，仅40%的SNR较高的链路参与了调度，且这40%的链路均可获得较高的平均速率。结合表2可以看出，这40%的链路获得的系统吞吐量增益高达200%。这是由于利用SNR进行优先级调度，总是能够使得信道质量好的链路获得调度的机会，且可增加链路的空间复用度，使系统的带宽资源得到最高效的利用。
[0234]实施例六
[0235]针对上述实施例一中的方法，本申请的实施例提供了一种分布式无线网络中的链路的调度装置，如图16所示，该装置应用于实施例一中的第一节点中。
[0236]如图16所示，该装置中包括以下模块:建立模块101、获取模块102、LID调整模块103和调度优先级确定模块104，其中:
[0237]建立模块101，用于建立第一节点与其他移动节点之间的链路；
[0238]获取模块102，用于获取分布式无线网络中其他链路的LID和信道状态信息；
[0239]LID调整模块103，用于根据第一节点所在链路的信道状态信息为第一节点所在链路调整LID ；
[0240]调度优先级确定模块105，用于确定第一节点所在链路的调度优先级，其中，所述第一节点所在链路的调度优先级与LID相关。
[0241]其中，若分布式无线网络为多跳网络，则，LID调整模块中包括:排序单元、中心值计算单元、备选集合确定单元、选择单元、差值计算单元、比较单元和调整单元，其中:
[0242]排序单元，用于当越小的LID对应于越高的优先级时，按照由大到小的顺序对所有链路的信道状态信息进行排序，或者，当越大的LID对应于越高的优先级时，按照由小到大的顺序对所有链路的信道状态信息进行排序；
[0243]中心值计算单元,用于按照公式(I)计算出备选集合的中心值Center ；
[0244]备选集合确定单元,用于根据中心值计算单元计算出的Center,按照公式(2)确定出备选集合；
[0245]选择单元，用于从备选集合确定单元确定出的备选集合中选择一个空闲的LID ；
[0246]差值计算单元，用于计算选择单元选择的LID与第一节点所在链路的LID的差值；
[0247]比较单元，用于比较差值计算单元计算的差值与LID_SelRange的大小；
[0248]调整单元，用于若比较单元比较出差值大于或等于LID_SelRange，则将第一节点所在链路的LID调整为新LID，新LID为选择的LID。
[0249]其中，LID调整模块中还包括:保持单元，其中，
[0250]保持单元，用于若比较单元比较出差值小于LID_SelRange，则确定第一节点所在链路仍使用原有LID ；
[0251]调度优先级确定模块还用于当保持单元确定第一节点所在链路仍使用原有LID时，确定第一节点所在链路的调度优先级为与原有LID对应的优先级。
[0252]若分布式无线网络为单跳网络，则，LID调整模块中包括:排序单元、第一确定单元、第二确定单元和调整单元，其中:
[0253]排序单元，用于当越小的LID对应于越高的优先级时，按照由大到小的顺序对所有链路的信道状态信息进行排序；
[0254]第一确定单元，用于根据第一节点所在链路的信道状态信息的排序位置，确定所述所有链路的信道状态信息中比第一节点所在链路的信道状态信息小的信道状态信息的个数order ；
[0255]第二确定单元，用于确定所述所有链路的LID中比第一节点所在链路的LID小的LID对应的信道状态信息中，与第一节点所在链路的信道状态信息相同的信道状态信息的个数 offset ；
[0256]调整单元，用于将第一节点所在链路的LID调整为新LID，新LID为order+offset。
[0257]其中，LID调整模块将第一节点所在链路的LID调整为新LID的方式为:在新LID对应的控制资源CtrRes上发送LID调整帧，其中，该LID调整帧中携带有第一节点所在链路的调整前的原有LID ;在新LID对应的CtrRes上接收到LID调整确认帧后，将第一节点所在链路的LID调整为新LID，其中，该LID调整确认帧中携带有新LID。
[0258]另外，针对上述实施例二的方法，本申请的实施例提供了一种分布式无线网络中的链路的调度装置20，如图17所示，该装置20应用于实施例二中的第一节点中。当如图16所示的装置所在的移动节点为链路的发射节点时，如图17所述的装置所在的移动节点为该链路的接收节点；当如图16所示的装置所在的移动节点为链路的接收节点时，如图17所述的装置所在的移动节点为该链路的发射节点。
[0259]如图17所示，该装置20中包括以下模块:建立模块201、获取模块202、接收模块203、LID调整模块204和发送模块205，其中:
[0260]建立模块201，用于建立第一节点与其他移动节点之间的链路；
[0261 ] 获取模块202，用于获取建立模块201建立的第一节点所在链路的LID和信道状态信息；
[0262]接收模块203，用于全频接收LID调整帧；
[0263]LID调整模块204，用于当接收模块203在新LID对应的CtrRes上，接收到携带的LID与第一节点所在链路的LID相同的LID调整帧时，将第一节点所在链路的LID调整为新LID ；
[0264]调度优先级确定模块205，用于确定第一节点所在链路的调度优先级为与新LID对应的优先级，其中，一个LID对应于一个优先级，不同LID对应的优先级不同，信道状态越好的链路的LID对应的优先级越高；
[0265]发送模块206，用于在新LID对应的CtrRes上发送LID调整确认帧，其中，该LID调整确认帧中携带有新LID。
[0266]综上，本申请以上实施例可以达到以下技术效果:
[0267](I)充分利用链路的信道条件，为信道条件(即信道状态)好的链路分配较高优先级，使其优先调度，从而一定程度上提高系统的吞吐量；
[0268](2)信道状态信息不需要很精确，只需要很小的量化开销(8bit量化)，便可获得较大的吞吐量增益；
[0269](3)不需要获得全局的信道状态信息，每个节点根据获得的局部信道状态信息进行分布式调整，软切换机制的设置使得链路不会因为调整失败而断开连接，调整过程收敛速度快。
[0270]以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。
【权利要求】
1.一种分布式无线网络中的链路的调度方法，所述分布式无线网络中包括:至少两个移动节点，其特征在于，所述方法包括: 建立第一节点与其他移动节点之间的链路，获取所述分布式无线网络中其他链路的LID和信道状态信息； 根据所述第一节点所在链路的信道状态信息为所述第一节点所在链路调整LID，并确定所述第一节点所在链路的调度优先级，其中，所述第一节点所在链路的调度优先级与LID相关。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分布式无线网络为多跳网络，则，根据所述第一节点所在链路的信道状态信息为所述第一节点所在链路调整LID的方法包括: 当越小的LID对应于越高的优先级时，按照由大到小的顺序对所有链路的信道状态信息进行排序，或者，当越大的LID对应于越高的优先级时,按照由小到大的顺序对所有链路的信道状态信息进行排序；
ΛΓ1 按照以下公式计算出备选集合的中心值Center: Cenler = LlD Number χ — '其中，
NLID_Number表示所述分布式无线网络中LID的总数，NI表示所述第一节点所在链路的信道状态信息的排序位置，N表示所述所有链路的信道状态信息的个数； 根据计算出的Center,确定出备选集合为S = {i|ie [Center_LID_SelRange, Center+LID_SelRange]}，其中，i 为自然数，LID_SelRange 为预设值； 从所述备选集合中选择一个空闲的LID，计算选择的LID与所述第一节点所在链路的LID的差值，比较所述差值与LID_SelRange的大小； 若所述差值大于或等于LID_SelRange，则将所述第一节点所在链路的LID调整为新LID，所述新LID为所述选择的LID。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第一节点所在链路的信道状态信息为所述第一节点所在链路调整LID还包括: 若所述差值小于LID_SelRange，则确定所述第一节点所在链路仍使用原有LID，确定所述第一节点所在链路的调度优先级为与原有LID对应的优先级。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分布式无线网络为单跳网络，则，根据所述第一节点所在链路的信道状态信息为所述第一节点所在链路调整LID包括: 当越小的LID对应于越高的优先级时，按照由大到小的顺序对所有链路的信道状态信息进行排序； 根据所述第一节点所在链路的信道状态信息的排序位置，确定所述所有链路的信道状态信息中比所述第一节点所在链路的信道状态信息小的信道状态信息的个数order ； 确定所述所有链路的LID中比所述第一节点所在链路的LID小的LID对应的信道状态信息中，与所述第一节点所在链路的信道状态信息相同的信道状态信息的个数offset ； 将所述第一节点所在链路的LID调整为新LID，所述新LID为order+offset。
5.根据权利要求2或4所述的方法，其特征在于，所述将所述第一节点所在链路的LID调整为新LID的方法包括: 在所述新LID对应的控制资源CtrRes上发送LID调整帧，其中，该LID调整帧中携带有所述第一节点所在链路的调整前的原有LID ； 在所述新LID对应的CtrRes上接收到LID调整确认帧后，将所述第一节点所在链路的LID调整为所述新LID，其中，该LID调整确认帧中携带有所述新LID。
6.一种分布式无线网络中的链路的调度方法，所述分布式无线网络中包括:至少两个移动节点，其特征在于，所述方法包括: 建立第一节点与其他移动节点之间的链路，获取第一节点所在链路的链路标识符LID和信道状态信息； 全频接收LID调整帧； 当在新LID对应的控制资源CtrRes上,接收到携带的LID与所述第一节点所在链路的LID相同的LID调整帧时，将所述第一节点所在链路的LID调整为所述新LID，确定所述第一节点所在链路的调度优先级为与新LID对应的优先级，在所述新LID对应的CtrRes上发送LID调整确认帧，该LID调整确认帧中携带有所述新LID，其中，一个LID对应于一个优先级，不同LID对应的优先级不同，信道状态越好的链路的LID对应的优先级越高。
7.一种分布式无线网络中的链路的调度装置，所述分布式无线网络中包括:至少两个移动节点，其特征在于，所述装置包括: 建立模块，用于建立第一节点与其他移动节点之间的链路； 获取模块，用于获取所述分布式无线网络中其他链路的LID和信道状态信息； LID调整模块，用于根据所述第一节点所在链路的信道状态信息为所述第一节点所在链路调整LID ； 调度优先级确定模块，用于确定所述第一节点所在链路的调度优先级，其中，所述第一节点所在链路的调度优先级与LID相关。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述分布式无线网络为多跳网络，则，所述LID调整模块包括: 排序单元，用于当越小的LID对应于越高的优先级时，按照由大到小的顺序对所有链路的信道状态信息进行排序，或者，当越大的LID对应于越高的优先级时，按照由小到大的顺序对所有链路的信道状态信息进行排序； 中心值计算单元，用于按照以下公式计算出备选集合的中心值Center:
MlCenter = LU) Λ/歷hv.x:.，其中，LID Number表示所述分布式无线网络中LID的总数，NI
N_表示所述第一节点所在链路的信道状态信息的排序位置，N表示所述所有链路的信道状态信息的个数； 备选集合确定单元，用于根据所述中心值计算单元计算出的Center,确定出备选集合为 S= {i I i e [Center_LID_SelRange，Center+LID_SelRange]}，其中，i 为自然数，LID_SelRange为预设值； 选择单元，用于从备选集合确定单元确定出的所述备选集合中选择一个空闲的LID ； 差值计算单元，用于计算所述选择单元选择的LID与所述第一节点所在链路的LID的差值; 比较单元，用于比较所述差值计算单元计算的差值与LID_SelRange的大小； 调整单元，用于若所述比较单元比较出所述差值大于或等于LID_SelRange，则将所述第一节点所在链路的LID调整为新LID，所述新LID为所述选择的LID。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述LID调整模块还包括:保持单元，其中， 保持单元，用于若所述比较单元比较出所述差值小于LID_SelRange，则确定所述第一节点所在链路仍使用原有LID ； 所述调度优先级确定模块还用于当所述保持单元确定所述第一节点所在链路仍使用原有LID时，确定所述第一节点所在链路的调度优先级为与原有LID对应的优先级。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述分布式无线网络为单跳网络，则，所述LID调整模块包括: 排序单元，用于当越小的LID对应于越高的优先级时，按照由大到小的顺序对所有链路的信道状态信息进行排序； 第一确定单元，用于根据所述第一节点所在链路的信道状态信息的排序位置，确定所述所有链路的信道状态信息中比所述第一节点所在链路的信道状态信息小的信道状态信息的个数order ； 第二确定单元，用于确定所述所有链路的LID中比所述第一节点所在链路的LID小的LID对应的信道状态信息中，与所述第一节点所在链路的信道状态信息相同的信道状态信息的个数offset ； 调整单元，用于将所述第一节点所在链路的LID调整为新LID，所述新LID为order+offsetο
11.根据权利要求8或10所述的装置，其特征在于，所述LID调整模块将所述第一节点所在链路的LID调整为新LID的方式为:在所述新LID对应的控制资源CtrRes上发送LID调整帧，其中，该LID调整帧中携带有所述第一节点所在链路的调整前的原有LID ;在所述新LID对应的CtrRes上接收到LID调整确认帧后，将所述第一节点所在链路的LID调整为所述新LID，其中，该LID调整确认帧中携带有所述新LID。
12.—种分布式无线网络中的链路的调度装置，所述分布式无线网络中包括:至少两个移动节点，其特征在于，所述装置包括: 建立模块，用于建立第一节点与其他移动节点之间的链路； 获取模块，用于获取所述建立模块建立的第一节点所在链路的链路标识符LID和信道状态信息； 接收模块，用于全频接收LID调整帧； LID调整模块，用于当所述接收模块在新LID对应的控制资源CtrRes上，接收到携带的LID与所述第一节点所在链路的LID相同的LID调整帧时，将所述第一节点所在链路的LID调整为所述新LID ； 调度优先级确定模块，用于确定所述第一节点所在链路的调度优先级为与新LID对应的优先级，其中，所述第一节点所在链路的调度优先级与LID相关； 发送模块，用于在所述新LID对应的CtrRes上发送LID调整确认帧，其中，该LID调整确认巾贞中携带有所述新LID。
【文档编号】H04W72/12GK104185287SQ201310190315
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年5月21日 优先权日:2013年5月21日
【发明者】孙红光, 盛敏, 史琰, 刘俊宇, 张琰, 孙程君 申请人:北京三星通信技术研究有限公司