一种微波设备组网通信时隙分配方法与流程

本发明涉及通信技术领域，特别是指一种微波设备组网通信时隙分配方法。

背景技术：

微波通信设备作为微波通信系统的主要无线传输设备，主要完成群路业务、工程勤务和网管数据的点对点无线数据传输，并在结构上兼容点对多点微波通信设备。自组网通信的基本思想是在一定通信范围内可以相互交换各自的数据，并自动连接建立一个移动网络。

现有技术中的远距离tdma移动自组网络中的分布式动态时隙分配方法是以时间为单位，局部为目标，分配前请求应答节点提前确定好节点状态，应答节点在规定时间内利用时隙分配算法得出时隙分配结果，并更新时隙分配表。这种方式存在一定的时隙浪费问题，无法实现资源的最大利用。

技术实现要素：

针对上述情况，本发明提出了一种微波设备组网通信时隙分配方法，该方法能够减少时隙浪费，实现资源的最大利用，且不会干扰当前通信的质量。

本发明所要解决的技术问题是由以下技术方案实现的：

一种微波设备组网通信时隙分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）设总时隙资源数为m，总站点集合为n={1,2,3……n}，1,2,3……n为站点编号，n≤m，当前在线站点集合为e，等待上线站点集合为f，e、f∈n，e和f中的站点均按照平均分配原则分配时隙；

（2）判断当前在线站点集合e与等待上线站点集合f的关系，若|e|=|f|，则执行步骤（3）；若|e|<|f|，则执行步骤（4）；若|e|>|f|，则执行步骤（5）；

（3）若e=f，即e中的站点与f中的站点完全相同，则无需重新分配时隙；

若e与f存在交集，即e中的站点与f中的站点部分相同，则首先撤回e中不属于f的站点的时隙资源，然后将撤回的时隙资源平均分配给f中不属于e的站点；

若e完全不属于f，即e中的站点与f中的站点完全不同，则撤回e中所有站点的时隙资源，并将撤回的时隙资源重新分配给f；

（4）若e⊂f，即f中包含e中的所有站点，则按照平均分配原则分别计算e和f中各站点的时隙数，然后比较e和f的时隙分配，将e中多分的时隙资源撤回，并将撤回的时隙资源平均分配给f中不属于e的站点；

若f与e存在交集，则按照平均分配原则分别计算e和f中各站点的时隙数，然后撤回e中不属于f的站点的时隙资源，并撤回e中属于f的站点所多占用的时隙资源，并将撤回的时隙资源平均分配给f中不属于e的站点；

若集合f与集合e无交集，即f和e没有相同的站点，则撤回e中所有站点的时隙资源，并将撤回的时隙资源重新分配给f；

（5）若f⊂e，即e中包含f中的所有站点，则撤回集合e-f中站点的时隙资源，并将撤回的时隙资源平均分配给f中的站点；

若e和f存在交集，即e中包含f中的部分站点，则撤回e中不属于f的站点的时隙资源，然后按照平均分配原则计算f中各站点的时隙数，并比较e和f中相同站点的时隙资源分配情况，接着利用撤回的时隙资源为集合e∩f中的站点进行分配，然后将剩余的时隙资源平均分配给f中不属于e的站点；

若集合e与f不存在交集，即e不包含f中的任何一个站点，则撤回e中所有站点的时隙资源，并将撤回的时隙资源重新分配给f。

本发明采用上述技术方案所取得的有益效果在于：

1、本发明可减少时隙浪费，实现资源的最大利用。

2、本发明不会干扰当前通信的质量。

附图说明

图1为本发明实施例中当前在线站点等于等待上线站点时的时隙分配流程图。

图2为本发明实施例中当前在线站点小于等待上线站点时的时隙分配流程图。

图3为本发明实施例中当前在线站点大于等待上线站点时的时隙分配流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。

一种微波设备组网通信时隙分配方法，首先约定相关参数如下：

总资源m，总站点集合n={1,2,3……n}(n≤m)，当前在线站点集合e，等待上线站点集合f，e、f∈n；

e中站点的时隙数为m/|e|或m/(|e|+1)，f中站点的时隙数为m/|f|或m/|f|+1；即，时隙资源平均分配，若无法整除则部分站点会多占一个时隙资源。

当前在线站点e与等待上线站点f有三种关系，分别是：|e|=|f|、|e|<|f|、|e|>|f|。

如图1所示，当|e|=|f|时，有三种分配方式；

当e=f时，即e的站点编号与f的站点编号完全相同时，无需重新分配时隙；

当e∩f≠f时，即e∩f={x|xîe且xîf}时，e的站点编号与f的站点编号部分相同时，假设相同站点编号集合为g，首先收回e中不属于g站点编号的时隙资源，然后将资源分配给f中不属于g的站点，例如e={1,3,5，7}，f={1,3,6,8}，则g={1，3}，先撤回e中5和7号站点编号的时隙资源，然后将收回的时隙资源分给6和8号站点；

当e∩f=f时，即e的站点编号与f的站点编号完全不同，此时撤回e站点所有资源，重新分配给f，例如e={1,3,5，7}，f={2,4,6,8}，撤回e中1,3,5,7站点时隙，等价分配给站点f的2,4,6,8；

如图2所示，当|e|<|f|时，分为三种情况；

当eìf时，即f站点数包含e所有站点数，此时m/|e|≥m/|f|，撤回e中多分的时隙并分配至f中不属于e的站点，例如总资源数m为8，当前在线站点e为{1,2,3}，等待上线站点f为{1,2,3,4,5}，e中时隙数分别为m/|e|=8/3=2…2，其中当前在线站点e中的站点1和2分配时隙数为3个，站点3分配时隙数为2，f中的时隙分别为m/f=8/5=1…3，其中站点1、2、3分别分配2个时隙，4、5分配1个时隙，计算完成后，先撤回当前在线站点e中站点1和站点2各一个资源，分配给4和5,3资源数不变，因此做到保证站点1、2、3的时隙通信，等待上线站点f中的4、5顺利上线，资源最大利用；

当f∩e≠f时，e∩f={x|xîe且xîf}，即e与f存在交集，假设e和f的交集为h，此时m/|e|≥m/|f|，首先撤回集合e-h中的时隙资源，其次撤回h中多占用的资源，将回收的资源分配f-h集合中的站点，例如总资源数m为8，e={2,3}，f={1,2,4}，则h={2}，e中时隙数分别为m/e=8/2=4，f中的时隙分别为m/|f|=8/3=2…2，其中等待上线站点1,2应分配时隙数为3，等待上线站点4应分配时隙数为2，计算完成后，先撤回当前在线站点e中站点3的4个资源，撤回站点2中的1个资源，分配给1和4，其中站点1为3个资源，4为2个资源，保证站点2的时隙通信，等待上线站点f中的1、4顺利上线，资源利用最大化；

当f∩e=f时，即f和e没有相同的站点编号，只需按重新分配即可，例如总资源数m为8，当前在线站点e={2,3}，f={1,4，5}，f中的时隙分别为m/|f|=8/3=2…2，计算完成后站点1和站点4分配3个资源，站点5分配2个资源；

如图3所示，当|e|>|f|时为当前在线站点数大于等待上线站点数，分为三种情况；

当fìe时，即当前站点e包含等待上线站点f所有站点，此时m/|e|≤m/|f|，撤回e-f集合中的站点时隙，平均分配至f中的站点，例如总资源数m为8，当前在线站点e为{1，2,3}，等待上线站点f为{1,2}，e中站点时隙数分别为m/|e|=8/3=2…2，f中站点时隙数分别为m/|f|=8/2=4，首先撤回e中站点3的2个时隙，分别分配给站点1和站点2；

当e和f存在交集时，假设交集为i，即当前站点e包含等待上线站点f部分站点，此时m/|e|≤m/|f|，首先撤回e-i集合中站点时隙，其次计算集合i中分配资源数，最后将剩余资源平均分配至f-i集合中的站点，例如总资源数m为8，当前在线站点e为{12,34}，等待上线站点f为{4,5,6}，e中站点时隙数分别为m/|e|=8/4=2，f中站点时隙数分别为m/|f|=8/3=2…2，首先撤回e中站点1、2、3的6个资源，，计算4、5、6应该分配时隙数分别为3、3、2，分配给站点4一个资源，剩余站点5和站点6分别分配3个资源和2个资源；

当集合e与f不存在交集时即当前站点e不包含等待上线站点f的任何一个站点，此时m/|e|≤m/|f|，只需按m/|f|分配即可，例如总资源数m为8，e={12,34}，f={5,67}，m/|f|=8/3=2…2，计算f中5和6应该分配时隙数为3和3，站点7时隙数为2。

该方法可均衡分配所有资源m，保证再次分配m时，e、f中相同编号的站点具有相同数量的时隙资源。这样，可使通信时隙资源全部占用，保证当前和等待上线站点中相同的站点在时隙分配过程中通信不被中断。

本方法可用于在循环遍历的一次遍历中，针对每一个宽带资源请求信息，根据全网新调度周期资源需求信息表，根据宽带资源请求信息的部分实施宽带资源需求计算该宽带资源请求信息的源节点和各转发节点需增加时隙总数。

具体来说，每次重新分配时隙时，分别取出每个站的在线状态；上电时，如果没有老站，则所有站号置为0xff。对于没有在线的站点则不分配时隙。然后计算时隙分配表，主要是计算每个在线站点应该分配的时隙个数，计算原则为平均分配，即，能除尽的时候完全平均分配，有余数的时候先平均分配每个站的时隙数，然后将剩余时隙资源的分给时隙表的前几个站点。接着按照计算后的时隙分配表，给每个在线时隙分配新的时隙个数。随后，接收到每个站的在线状态，比较后得到最大在线状态，分别取出每个站的在线状态，如果查询全部掉线，不计算直接返回。此外，给在线站点分配时隙时，首先给一直在线的站点分配时隙，保证原来已有并且少于现在分配的时隙个数的时隙号不能变，其次，把剩下的时隙号，分给新上线的站号，这样可减少时隙浪费，实现资源的最大利用，且不会干扰当前通信的质量。