专利名称：基于IEEE802.16d标准的无线Mesh网MAC层资源调度策略的制作方法
技术领域：
本发明属于无线Mesh网通信领域，基于IEEE802.16d标准，针对无线Mesh网络的MAC层所提出的资源调度策略。
背景技术：
MAC层协议的好坏直接影响到网络吞吐量、时延等性能指标的优劣。如何解决多个用户高效、合理地共享有限的无线信道资源问题，是MAC层协议要解决的问题。并且随着无线Mesh支持的业务种类越来越多，不同业务要求的服务质量(QoS)不同，如何保证不同业务种类的不同QoS需求是MAC层调度需要研究并加以解决的问题。
虽然在IEEE 802.16-2004标准中对Mesh模式的MAC层协议进行了规定，但是该MAC层协议并没有对带宽调度进行详细说明，因此具有很大的研究空间。
通过设计一种资源调度策略，使得在单业务源的情况下，使用一种公平的端对端调度方法进行资源调度，使得业务流之间公平地使用网络的带宽资源。在多业务的情况下，根据业务实时性要求的不同，可对各种不同的业务流设置不同的优先级，使用一种动态带宽分配方法，使得在满足每种业务流的QoS的前提下，尽可能提高系统的吞吐量。
发明内容
本发明的目的是使得无线Mesh网在单业务的情况下有较好的公平性，在多业务情况下，在满足每种业务流的QoS的前提下，尽可能提高系统的吞吐量。
本发明采用的技术方案是 网络中只有一种类型的业务时，为了保证每条业务流之间的公平性，采用一种公平的端对端资源调度方法，目的是为解决系统吞吐量随跳数增加而减少这一问题。
公平的端对端资源调度方法对邻居节点之间的带宽进行调度，以达到使每个端对端的业务流公平的占用带宽。
这种调度方法的实施分为四种机制带宽请求/授权机制、调度机制、时隙分配机制和补偿机制。该方法提出的三个前提假设 1)网络拓扑固定。
2)链路具有足够的可靠性。
3)单一的无线射频接口。
所述的带宽请求/授权机制具体内容包括从上层接收到的服务数据单元(SDU)被送进分组调度器中，每个分组调度器选择要传送的分组，封装成协议数据单元(PDU)，然后送往物理层。在每个分组调度器里，不同的业务分组被送进不同的缓存中，采用赤字轮询(DRR)调度方式调度。
以下定义，只要从源节点产生一个SDU，发送给目的节点，则认为是从源节点到目的节点的一个业务流。对于该业务流的路径中任一节点X，执行以下两种情况 a)当任一节点X接收到该SDU时，查找它的有效流列表，如果列表中没有该业务流的记录，则添加该业务流到其有效列表。
b)当任一节点X在某个规定的时间内还没有接收到该流的SDU时，则任一节点X将这业务流从其有效列表中删除。
对于任一节点X，维护着两类队列请求队列和授权队列。
请求队列如果有业务流从任一节点X流向其邻居节点Y，则任一节点X维护着一个虚拟的向其邻居节点Y的请求队列，请求队列中包含以下状态变量 reqYout任一节点X通过请求信息单元(request IEs)向其邻居节点Y发送请求，通知它要传输的字节数； cnfYout任一节点X确认其邻居节点Y分配给它的字节数； blogYout任一节点X向其邻居节点Y发送等待的字节数，因为这些等待的数据发送的带宽请求消息未被处理； 如果则认为请求队列无效，该队列从有效列表中删除。
再定义一个变量pending，该变量计算如式1-1。再为该变量定义一个阈值——pendingmax，当超过阈值时，表明请求节点的请求已经不能被授权节点所满足。
授权队列如果有业务流从其邻居节点Y流向任一节点X，则X维护着一个虚拟的向其邻居节点Y的授权队列，该队列包含以下状态变量 reqYin邻居节点Y通过请求信息单元request IEs向任一节点X发送请求，通知它要传输的字节数； gntYin任一节点X已经向其邻居节点Y授权了的字节数； 如果则该队列从有效列表中删除。
任一节点X对每个流向自己的业务流维护一个授权队列，以向从它的邻居节点发来的业务流提供资源。它将该业务流转发向其他节点时，为该业务流维护一个请求队列，以向它要转发的节点请求资源。对于每个队列，都分配了一个权重值φ，该权重值的计算如式1-2。
其中，|A|表示流入和流出任一节点X的业务流数的总和，j是有效的流，Ii(j)是指示函数，如果j是在队列i下的服务时，指示函数的值为1，否则为0。由于每个业务流在确定的一个队列下得到服务，因此∑iφi＝1。带宽请求和授权机制适用于所有的有效请求和授权队列。
所述的调度机制具体内容包括这些队列是通过轮询方式被服务的，在每一轮中队列被服务的字节数是ФiFRR，其中FRR是系统参数，称为一轮持续时间。在分布式调度消息(MSH-DSCH)中，每一个授权队列i有权授予超过ФiFRR的字节数给i的邻居节点，同时每个请求队列i有权请求超过ФiFRR的字节数给i的邻居节点。如果从i的邻居节点请求/授予的字节数少于ФiFRR，这个队列在服务后将被从有效列表中去除。
对有效列表中所有的队列采用一种轮询的方式，直到出现以下几个条件为止 1)有效列表为空； 2)在控制帧中没有剩余的时隙来增加其他的信息单元(IE)给分布式调度消息MSH-DSCH； 3)未被服务的队列的补偿参数lag值超过了阈值lagmax。
所述的时隙分配机制具体内容包括 1)随机选择一个信道； 2)找出第一个帧的第一个可用时隙； 3)如果没有可用的时隙，转到下一个信道； 4)如果所有的时隙都被搜索到，转到下一个帧。
首先，时隙的访问是顺序是时间顺序的，能够减少带宽协商的时间；第二，相隔两跳的节点不知道对方发送的分布式调度消息MSH-DSCH，它们能授权相同的时隙给没有被确认的邻居节点，这些邻居节点在同一个信道上，随机选择信道降低该事件发生的概率；最后，在同一个信道下的同一个帧，授权越多的连续时隙能减少分布式调度消息MSH-DSCH中的授权信息单元数。
所述的补偿机制具体内容包括一个队列在一轮的调度中未被服务的字节数用补偿参数lag来表示。当在进行下一轮调度时，它可以在本次多使用一些带宽以补偿上次的调度。补偿参数lag应设置一个上界值，以防止该队列长期不被服务，导致“饿死”的现象。
网络中有多种类型的业务流时，根据每种业务流的服务质量QoS特性，利用降级模型的方法，采用一种动态带宽分配方法，在保证每种业务流的服务质量QoS的基础上，尽可能的提高系统的吞吐量。
动态带宽分配方法，包含下列机制分类机制、带宽预留机制和降级机制。
所述的分类机制具体内容包括IEEE802.16d标准中规定的四类业务分别是主动授权业务(UGS)、实时轮询业务(rtPS)、非实时轮询业务(nrtPS)和尽力而为业务(BE)。并且四类业务的优先级从高到低依次为主动授权业务、实时轮询业务、非实时轮询业务、尽力而为业务。根据业务属性的不同，结合每种业务的服务质量QoS，将业务划分为标准中规定的四类业务中的一种。每个节点维护着对应四类业务的四个队列，从上层接收的分组，进入分类器，分类器根据分组头中的信息，将分组送到对应的队列中去，等候调度。
所述的带宽预留机制具体内容包括对具有最高优先级的主动授权业务UGS预留一部分资源，以保证实时性要求较高的业务流的服务质量。
所述的降级机制具体内容包括对非实时轮询业务nrtPS流设置一定的资源使用范围，在此用占用带宽的大小表示该范围为[bnrtpsmin，brtpsmax]。即非实时轮询业务nrtPS具有使用带宽最小值为bnrtpsmin，使用带宽最大值为bnrtpsmax。并且为该类业务设置两个变量降级步长-δ和降级级数-l。这四个参数之间满足关系如式1-3所示 当具有比非实时轮询业务nrtPS流优先级高的主动授权业务UGS和实时轮询业务rtPS出现资源不够用的情况下，就会对网络中所有的非实时轮询业务nrtPS流进行降级，即对该业务使用的资源进行削减，每次削减的量值为δ，直到满足高优先级业务流为止。当非实时轮询业务nrtPS降级到最小值bnrtpsmin时，即使高优先级业务流没有得到满足时，也不再继续对非实时轮询业务nrtPS降级。
本发明的效果是通过本发明的调度策略，使无线Mesh网在单业务源的情况下，使得业务流之间公平地使用网络的带宽资源。在多业务的情况下，根据业务实时性要求的不同，对各种不同的业务流设置不同的优先级，使得在满足每种业务流的QoS的前提下，尽可能提高系统的吞吐量。因此本发明不仅在单一的业务流的无线Mesh网络中有良好的性能，而且在多业务流的无线Mesh网络中也有较好的性能。
图1是基于IEEE802.16d标准的无线Mesh网MAC层资源调度策略的流程图； 图2是在任一节点X为其邻居节点维护的带宽请求和授权队列示意图； 图3是时隙分配机制工作原理示意图。
具体实施例方式 下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1所示，首先对网络中的业务流进行判断，判断网络是单业务还是多业务，如果是单业务网络时，每个节点在满足一定的条件时为它的每一个邻居节点维护着两类队列请求队列和授权队列。为了保证每条业务流之间的公平性，采用一种公平的端对端资源调度方法，目的是保证每条业务流的公平性；如果是多业务网络时，根据每种业务流的QoS特性，将上层接收的分组进行分类，分别进入相应队列，每个节点维护着四类队列主动授权业务队列、实时轮询业务队列、非实时轮询业务队列和尽力而为业务队列。采用一种动态带宽分配方法，在保证每种业务流的QoS的基础上，尽可能的提高系统的吞吐量。
i)公平的端对端资源调度方法对邻居节点之间的带宽进行调度，以达到使每个端对端的业务流公平地占用带宽。
公平的端对端资源调度方法，包含下列机制带宽请求/授权机制、调度机制、时隙分配机制和补偿机制。
1.带宽请求/授权机制 以下定义，只要从源节点产生一个服务数据单元SDU，发送给目的节点，则认为是从源节点到目的节点的一个业务流。对于该业务流的路径中任一节点X，执行以下两种情况 a)当任一节点X接收到该SDU时，查找它的有效流列表，如果列表中没有该业务流的记录，则添加该业务流到其有效列表。
b)当任一节点X在某个规定的时间内还没有接收到该流的SDU时，则X将这业务流从其有效列表中删除。
如图2所示，网络中有6个节点A、B、C、D、E、X，有6条业务流，分别是E→X，E→B，E→D，C →X，C→B，B→C(如图2中的虚箭头所示)。对于任一节点X，为其邻居维护着总共5个队列，分别是向邻居节点A维护着一个授权队列G，向邻居节点B和C分别维护着两个队列，请求队列R和授权队列G。
现结合图2对任一节点X对其邻居节点C维护的请求队列R进行描述，首先请求队列中维护着以下状态变量 reqCout任一节点X通过request IEs向其邻居节点C发送请求，通知它要传输的字节数； cnfCout任一节点X确认其邻居节点C分配给它的字节数； blogCout任一节点X向其邻居节点C发送等待的字节数，因为这些等待的数据发送的带宽请求消息未被处理； 如果则认为请求队列无效，该请求队列从有效列表中删除。
再定义一个变量pending，该变量计算如式1-1。再为该变量定义一个阈值——pendingmax，当超过阈值时，表明请求节点X的请求已经不能被其邻居节点C所满足。
同理，任一节点X为其邻居节点B维护的请求队列也包含以上类似变量。
现结合图2对任一节点X对其邻居节点B维护的授权队列G进行描述，首先该授权队列中维护着以下状态变量 reqBin邻居节点B通过request IEs向任一节点X发送请求，通知它要传输的字节数； gntBin邻居节点B已经向任一节点X授权了的字节数； 如果则该授权队列从有效列表中删除。
同理，任一节点X为其他邻居节点A和C维护的授权队列也包含以上类似变量。
任一节点X对每个流向自己的业务流维护一个授权队列，以向从它的邻居节点发来的业务流提供资源。它将该业务流转发向其他节点时，为该业务流维护一个请求队列，以向它要转发的节点请求资源。对于每个队列，都分配了一个权重值φ，该权重值的计算如式1-2。
|A|表示流入和流出任一节点X的业务流数的总和，j是有效的流，Ii(j)是指示函数，如果j是在队列i下的服务时，指示函数的值为1，否则为0。由于每个业务流在确定的一个队列下得到服务，因此∑iФi＝1。带宽请求和授权机制适用于所有的有效请求和授权队列。
由于从任一节点X流入和流出的业务流总数是10，因此计算队列的权重的计算公式中的分母|A|＝10。对于为邻居节点C维护的请求队列，由于从X→C的业务流只有1条，因此该队列的权重的计算式的分子为1。所以任一节点X为其邻居节点C维护的请求队列的权重值为1/10。同理，其他队列的权重值也可根据上述方法得出任一节点X为其邻居节点A维护的授权队列权重值为3/10；任一节点X为其邻居节点B维护的请求队列权重值为3/10；任一节点X为其邻居节点C维护的授权队列的权重值为2/10；任一节点X为其邻居节点B维护的授权队列的权重值为1/10。
2.调度机制 请求队列和授权队列是通过轮询方式被服务的。在每一轮中队列被服务的字节数是ФiFRR，其中FRR是系统参数，称为一轮持续时间。在分布式调度消息MSH-DSCH中，每一个授权队列i有权授予超过Фi FRR的字节数给i的邻居节点，同时每个请求队列i有权请求超过ФiFRR的字节数给i的邻居节点。如果从i的邻居节点请求/授予的字节数少于ФiFRR，这个队列在服务后将被从有效列表中去除。
对有效列表中所有的队列采用一种轮询的方式，直到出现以下几个条件为止 1)有效列表为空； 2)在控制帧中没有剩余的时隙来增加其他的信息单元IE给分布式调度消息； 3)没有被服务的队列的lag值(在补偿机制中定义)超过了阈值lagmax。
以下是向邻居节点i维护的请求队列工作机制伪代码 终止服务 else req(lagiout) 将该队列从有效列表中删除 请求队列中，如果每次请求的资源数与确认的资源数的差值大于pending的阈值pendingmax，在此基础上判断lag的值是否超过了阈值，若超过，则说明该队列长期没有被服务，则终止该队列。如果pending的值没有超过阈值，依据轮询调度，正常请求带宽，请求的数量正比于队列的权重，将request IE加入到MSH-DSCH消息中。如果blog的值等于0，则说明每次请求的资源都可以完全被满足，请求队列中没有等候的资源，因此该请求队列从有效列表中删除。
以下是向邻居节点i维护的授权队列工作机制伪代码 终止服务该队列 将该队列从有效列表中删除 授权队列中，在上次的调度中，当一个队列因各种原因没有被服务，因此它在上次调度中没有被服务的字节数用变量lag来表示。当在本次调度时，它可以在本次多使用一些带宽以补偿上次的调度，多使用的这些带宽的值等于上次本该服务而没有得到服务的资源。将授权信息单元grant IE添加到MSH-DSCH消息中。如果lag的值超过了阈值，说明该队列长时间已经没得到服务了。终止该队列。如果授权的资源都等于每次请求的资源，则该授权队列为空，则将该队列从有效列表中删除。
3.时隙分配机制 1)随机选择一个信道； 2)找出第一个帧的第一个可用时隙； 3)如果没有可用的时隙，转到下一个信道； 4)如果所有的时隙都被搜索到，转到下一个帧。
首先，时隙的访问是顺序是时间顺序的，因此可以减少带宽协商的时间。第二，相隔两跳的节点不知道对方发送的MSH-DSCH消息。因此，它们可能授权相同的时隙给没有被确认的邻居节点，这些邻居节点在同一个信道上。随机选择信道可以降低该事件发生的概率。最后，在同一个信道下的同一个帧，授权越多的连续时隙可以减少MSH-DSCH消息中的授权信息单元数。
如图3所示，假设有两个信道信道1和信道2，每个方框代表一个时隙，带叉的方框代表已经被占用的时隙，带箭头的曲线表示时隙查找的顺序。此时，若某节点要查找3个可用的时隙。首先随机选取一个信道，假设选取了信道1，在信道1中选取第一个帧，查找该帧的第一个时隙是否可用，发现第一个时隙已被占用(打叉的方格)，继续查找第二个时隙是否可用，依次往下找。发现第一个帧的第三个时隙和第四个时隙可用，保留。用<信道，帧，时隙>表示法表示这两个可用的时隙<1，1，3>，<1，1，4>。接着转到第二个信道，查找信道2的第一个帧，查找时隙的方法同信道1中一样，发现第四个时隙是空闲的，表示为<2，1，4>，但是由于该时隙和刚才信道1中的第一个帧中的第四个时隙在时间上是冲突的(即都在第一个帧的第一个时隙<1，4>)，因此该时隙也不可用。接着转到信道1的第二个帧，查找到第一个时隙是空闲的，表示为<1，2，1>，而且和已经查找的前两个时隙在时间上不发生冲突，因此选择此时隙。至此，该节点查找到3个可用的时隙用<信道，帧，时隙>表示为<1，1，3>，<1，1，4>，<1，2，1>。
4.补偿机制 一个队列在一轮的调度中未被服务的字节数用变量lag来表示，该变量命名为补偿参数。进行下一轮调度时，它可以在本次多使用一些带宽以补偿上次的调度。变量lag应设置一个上界值，以防止该队列长期不被服务，导致“饿死”的现象。
如图2中所示的任一节点X为邻居节点C维护的请求队列，该队列维护着一个补偿参数lagCout。任一节点X为邻居节点B维护的授权队列，该队列维护着一个补偿参数lagBin。同理，其他队列中也维护着这一补偿参数lag。
ii)动态带宽分配方法，包含下列机制分类机制、带宽预留机制和降级机制。
1.分类机制 IEEE802.16d标准中规定的四类业务分别是主动授权业务UGS、实时轮询业务(rtPS)、非实时轮询业务(nrtPS)和尽力而为业务(BE)。并且四类业务的优先级从高到低依次为UGS、rtPS、nrtPS、BE。根据业务属性的不同，结合每种业务的QoS，将业务划分为标准中规定的四类业务中的一种。每个节点维护着对应四类业务的四个队列，从上层接收的分组，进入分类器，分类器根据分组头中的信息，将分组送到对应的队列中去，等候调度。
2.带宽预留机制 对具有最高优先级的UGS业务预留一部分资源，以保证实时性要求较高的业务流的服务质量。
3.降级机制 对nrtPS业务流设置一定的资源使用范围，在此用占用带宽的大小表示该范围为[bnrtpsmin，bnrtpsmax]。即nrtPS具有使用带宽最小值为bnrtpsmin，使用带宽最大值为bnrtpsmax。并且为该类业务设置两个变量降级步长-δ和降级级数-l。这四个参数之间满足关系如式1-3所示 以下是降级机制的伪代码
{ l++； bnrtPS＝bnrtPS-lδ； if(bneedUGS＞bUGS)bUGS＝bUGS+δ； else brtPS＝brtPS+δ； } 当具有比nrtPS业务流优先级高的业务流(UGS、rtPS)出现资源不够用的情况下，就会对网络中所有的nrtPS业务流进行降级，即对该业务使用的资源进行削减，每次削减的量值为δ，直到满足高优先级业务流为止。当nrtPS业务降级到最小值bnrtpsmin时，即使高优先级业务流没有得到满足时，也不再继续对nrtPS降级。
本发明已基于IEEE802.16d标准在NS2网络仿真平台上进行了模拟。模拟结果表明，若网络中只有一种类型的业务时，采用公平的端对端调度方法可以很好的解决业务流因跳数不同而产生的服务的不公平性。当无线Mesh网络中有多类业务资源时，根据不同业务流的性质，设置优先级，动态的使用带宽，保证了业务流的QoS同时提高了网络的吞吐量。
权利要求
1.基于IEEE802.16d标准的无线Mesh网MAC层资源调度策略，其特征是网络中只有一种类型的业务时，采用一种公平的端对端资源调度方法，该调度方法的实施分为四种机制带宽请求/授权机制、调度机制、时隙分配机制和补偿机制；
所述的带宽请求/授权机制具体内容包括
从上层接收到的服务数据单元被送进分组调度器中，每个调度器选择要传送的分组，封装成协议数据单元，然后送往物理层，在每个分组调度器里，不同的业务分组被送进不同的缓存中，采用赤字轮询调度方式调度；
以下定义，只要从源节点产生一个服务数据单元，发送给目的节点，则认为是从源节点到目的节点的一个业务流，对于该业务流的路径中任一节点(X)，执行以下两种情况
a)当任一节点(X)接收到该服务数据单元时，查找它的有效流列表，如果列表中没有该业务流的记录，则添加该业务流到其有效列表；
b)当任一节点(X)在某个规定的时间内还没有接收到该流的服务数据单元时，则任一节点(X)将这业务流从其有效列表中删除；
对于任一节点(X)，维护着两类队列请求队列和授权队列；
请求队列如果有业务流从任一节点(X)流向其邻居节点(Y)，则任一节点(X)维护着一个虚拟的向其邻居节点(Y)的请求队列，请求队列中包含以下状态变量
reqYout任一节点(X)通过请求信息单元向其邻居节点(Y)发送请求，通知它要传输的字节数；
cnfYout任一节点(X)确认其邻居节点(Y)分配给它的字节数；
blogYout任一节点(X)向其邻居节点(Y)发送等待的字节数，因为这些等待的数据发送的带宽请求消息未被处理；
如果则认为请求队列无效，该队列从有效列表中删除；
再定义一个变量pending，该变量计算如式
该变量的阈值为pendingmax，当超过阈值时，表明请求节点的请求已经不能被授权节点所满足；
授权队列如果有业务流从其邻居节点(Y)流向任一节点(X)，则任一节点(X)维护着一个虚拟的向其邻居节点(Y)的授权队列，该队列包含以下状态变量
reqYin其邻居节点(Y)通过请求信息单元向任一节点(X)发送请求，通知它要传输的字节数；
gntYin任一节点(X)已经向其邻居节点(Y)授权了的字节数；
如果则该队列从有效列表中删除；
任一节点(X)对每个流向自己的业务流维护一个授权队列，以向从它的邻居节点发来的业务流提供资源，它将该业务流转发向其他节点时，为该业务流维护一个请求队列，以向它要转发的节点请求资源，对于每个队列，都分配了一个权重值φ，该权重值的计算如式
其中，|A|表示流入和流出任一节点(X)的业务流数的总和，j是有效的流，Ii(j)是指示函数，如果j是在队列i下的服务时，指示函数的值为1，否则为0；由于每个业务流在确定的一个队列下得到服务，因此∑iФi＝1，带宽请求和授权机制适用于所有的有效请求和授权队列；
所述的调度机制具体内容包括
请求队列和授权队列是通过轮询方式被服务的，在每一轮中队列被服务的字节数是ФiFRR，其中FRR是系统参数，称为一轮持续时间；在分布式调度消息中，每一个授权队列i有权授予超过ФiFRR的字节数给i的邻居节点，同时每个请求队列i有权请求超过ФiFRR的字节数给i的邻居节点；如果从i的邻居节点请求/授予的字节数少于ФiFRR，这个队列在服务后将被从有效列表中去除；
对有效列表中所有的队列采用一种轮询的方式，直到出现以下几个条件为止
1)有效列表为空；
2)在控制帧中没有剩余的时隙来增加其他的信息单元给分布式调度消息；
3)未被服务的队列的补偿参数的值超过了其阈值；
所述的时隙分配机制具体内容包括
1)随机选择一个信道；
2)找出第一个帧的第一个可用时隙；
3)如果没有可用的时隙，转到下一个信道；
4)如果所有的时隙都被搜索到，转到下一个帧；
首先，时隙的访问顺序是时间顺序的，能够减少带宽协商的时间；第二，相隔两跳的节点不知道对方发送的分布式调度消息，它们能授权相同的时隙给未被确认的邻居节点，这些邻居节点在同一个信道上，随机选择信道降低该事件发生的概率；最后，在同一个信道下的同一个帧里，授权越多连续时隙能减少分布式调度消息中的授权信息单元数；
所述的补偿机制具体内容包括
一个队列在一轮的调度中未被服务的字节数用补偿参数来表示，当在进行下一轮调度时，它可以在本次多使用一些带宽以补偿上次的调度，补偿参数应设置一个上界值，以防止该队列长期不被服务，导致“饿死”的现象。
2.基于IEEE802.16d标准的无线Mesh网MAC层资源调度策略，其特征是网络中有多种类型的业务流时，采用一种动态分配带宽方法，该方法包含下列机制分类机制、带宽预留机制和降级机制，
所述的分类机制具体内容包括
IEEE802.16d标准中规定的四类业务分别为主动授权业务、实时轮询业务、非实时轮询业务和尽力而为业务，并且四类业务的优先级从高到低依次为主动授权业务、实时轮询业务、非实时轮询业务、尽力而为业务，根据业务属性的不同，结合每种业务的服务质量，将业务划分为标准中规定的四类业务中的一种，每个节点维护着对应四类业务的四个队列，从上层接收的分组，进入分类器，分类器根据分组头中的信息，将分组送到对应的队列中去，等候调度；
所述的带宽预留机制具体内容包括
对具有最高优先级的主动授权业务预留一部分资源，以保证实时性要求较高的业务流的服务质量；
所述的降级机制具体内容包括
对非实时轮询业务流设置一个资源使用范围，在此用占用带宽的大小表示该范围为[bnrtpsmin，bnrtpsmax]，即该业务具有使用带宽最小值为bnrtpsmin，使用带宽最大值为bnrtpsmax。并且为该类业务设置两个变量δ为降级步长，l为降级级数，这四个参数之间满足关系式
当具有比非实时轮询业务流优先级高的主动授权业务和实时轮询业务出现资源不够用的情况时，就会对网络中所有的非实时轮询业务进行降级，即对该业务使用的资源进行削减，每次削减的量值为δ，直到满足高优先级业务流为止，当非实时轮询业务降级到最小值bnrtpsmin时，即使高优先级业务流没有得到满足时，也不再继续对非实时轮询业务降级。
全文摘要
基于IEEE802.16d标准的无线Mesh网MAC层资源调度策略，在一定程度上解决了单业务资源调度的公平性问题和多业务资源调度时服务质量(QoS)保证问题。网络只有单类型业务时，每个节点建立两类队列，请求队列和授权队列，通过对每个队列进行轮询调度来使每种业务流公平地占用资源，包括带宽请求/授权机制、调度机制、时隙分配机制和补偿机制；在多业务的情况下，根据业务实时性要求的不同，可对各种不同的业务流设置不同的优先级，动态分配带宽，使得在满足每种业务流的服务质量(QoS)的前提下，尽可能大的提高系统的吞吐量，包括分类机制、带宽预留机制和降级机制。
文档编号H04L29/08GK101286949SQ200810114590
公开日2008年10月15日 申请日期2008年6月6日 优先权日2008年6月6日
发明者旭 李, 申宏刚, 靖 石 申请人:北京交通大学