本發(fā)明涉及通信領域的一種基于網(wǎng)絡拓撲變化的tdma時隙資源重分配的方法，新的方法相對于固化的tdma時隙分配方式，具有合理利用tdma時隙資源、降低數(shù)據(jù)業(yè)務的堵塞概率等特點，能有效解決通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)業(yè)務的實時傳輸需求。

背景技術：

路由交換設備與無線通信設備、有線傳輸設備組成的通信系統(tǒng)，支持數(shù)據(jù)、話音等業(yè)務傳輸。在通信系統(tǒng)中，路由交換設備可以通過有線鏈路、無線鏈路互聯(lián)，組成純無線鏈路拓撲、有線無線混合鏈路拓撲。在無線通信設備組網(wǎng)中經(jīng)常采用tdma信道接入?yún)f(xié)議，tdma信道接入?yún)f(xié)議具有分組無沖突、最大分組時延有限等優(yōu)點。

當網(wǎng)絡中部分有線鏈路未開設或者故障時，只能通過無線鏈路中繼從有線鏈路進來的數(shù)據(jù)，原有的無線通信設備固化的tdma時隙固定分配方式不能滿足通信系統(tǒng)的業(yè)務傳輸需求。由于無線通信設備的帶寬總容量是有限的，在特殊的拓撲情況下不管采用哪種中繼時隙分配方案，都不能有效的保證所有通信節(jié)點能無堵塞的傳遞數(shù)據(jù)包。因此，需要尋找一種基于網(wǎng)絡拓撲變化的tdma時隙資源重分配方法來解決上述問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及一種基于網(wǎng)絡拓撲變化的tdma時隙資源重分配方法，分為啟動時間選取，路由信息收集，時隙需求計算，中繼時隙分配，中繼時隙分發(fā)等五個方面的內容。

本發(fā)明是網(wǎng)絡拓撲穩(wěn)定情況下，啟動tdma時隙優(yōu)化功能，利用路由交換設備收集網(wǎng)絡的路由信息，并通過tdma時隙優(yōu)化算法計算出中繼節(jié)點及其時隙需求，下發(fā)給無線通信設備進行tdma時隙資源重分配，并將優(yōu)化后的中繼時隙比例下發(fā)給各節(jié)點無線通信設備。

本發(fā)明的有益技術效果是：滿足通信系統(tǒng)各種拓撲變化后，數(shù)據(jù)業(yè)務的實時傳輸需求，降低數(shù)據(jù)業(yè)務的堵塞概率。

附圖說明

圖1tdma中繼時隙優(yōu)化拓撲示例圖；

圖2中繼節(jié)點時隙需求計算流程圖；

圖3時隙優(yōu)化下發(fā)通信格式。

具體實施方式

1.啟動時間選取

啟動時間選取指啟動tdma數(shù)據(jù)中繼時隙資源重新分配的開始時間，需要網(wǎng)絡管理員來確定網(wǎng)絡拓撲是否是需求的，當網(wǎng)絡拓撲是需求的拓撲并且網(wǎng)絡收斂后，啟動tdma中繼時隙優(yōu)化。

2.路由信息呈現(xiàn)

路由信息的呈現(xiàn)方式?jīng)Q定了后面中繼節(jié)點的計算方法。因此，路由信息的呈現(xiàn)方式要便于中繼節(jié)點的計算和時隙需求量的計算。tdma中繼時隙優(yōu)化拓撲示例如圖1所示。呈現(xiàn)的路由信息主要包括源節(jié)點、目的節(jié)點、下一跳中繼節(jié)點、下一跳鏈路信息和是否經(jīng)過無線信道。

由某一通信節(jié)點(例如節(jié)點d)的路由交換設備向網(wǎng)內的所有通信節(jié)點發(fā)起路由信息收集請求，其他的通信節(jié)點響應路由信息請求，發(fā)送本通信節(jié)點的路由信息。通信節(jié)點d收集到網(wǎng)內的所有通信節(jié)點的路由信息，如表1所示。

表1全網(wǎng)路由信息表

3.時隙需求計算

不同配置模式下各節(jié)點的時隙需求量不同。路由交換設備進行無線中繼節(jié)點選取，并完成網(wǎng)絡中所有節(jié)點的中繼時隙需求的總量統(tǒng)計，中繼節(jié)點時隙需求計算流程圖如圖2所示。

無線中繼節(jié)點時隙需求計算步驟如下:

(1)遍歷收集的全網(wǎng)路由呈現(xiàn)表，判斷目的網(wǎng)段是否經(jīng)過無線鏈路，如果目的網(wǎng)段經(jīng)過無線鏈路，則跳轉到下一跳網(wǎng)關節(jié)點路由表，否則繼續(xù)遍歷全網(wǎng)路由呈現(xiàn)表；

(2)在下一跳網(wǎng)關節(jié)點路由表中，查找相同目的網(wǎng)段的路由；如果找到相同目的網(wǎng)段的路由，則判斷下一跳鏈路是否為無線鏈路，否則繼續(xù)遍歷下一跳網(wǎng)關節(jié)點路由表；

(3)如果下一跳鏈路為無線鏈路，則此節(jié)點為無線中繼節(jié)點，進行中繼節(jié)點時隙需求計算，包括單播時隙、廣播時隙和組播時隙，其中，組播時隙和廣播時隙只計算一次，否則，繼續(xù)跳轉到下一跳網(wǎng)關節(jié)點路由表；

(4)如果找到無線中繼節(jié)點，需要繼續(xù)跳轉到下一跳網(wǎng)關節(jié)點路由表，因為兩個通信節(jié)點之間可能存在多個無線中繼節(jié)點。

4.中繼時隙分配

路由交換設備將計算的時隙需求結果通過“時隙優(yōu)化下發(fā)”傳遞給本地無線通信設備，由本地無線通信設備根據(jù)可用總時隙和每個節(jié)點的需求時隙比例綜合進行分配。

路由交換設備時隙優(yōu)化下發(fā)的通信格式如圖3所示，網(wǎng)內節(jié)點數(shù)占用1個節(jié)點，每個節(jié)點號占用1個字節(jié)，每個節(jié)點時隙分配量占用2個字節(jié)，此格式用于路由交換設備和無線通信設備雙向互傳。

無線通信設備計算完成以后，將計算結果通過“時隙優(yōu)化上報”回傳給路由交換設備。

5.中繼時隙分發(fā)

路由交換設備收到無線通信設備計算出的時隙分配后，通過組播方式發(fā)送到各個節(jié)點的路由交換設備，路由交換設備再傳遞給本地的無線通信設備。采用組播方式發(fā)送優(yōu)化后的中繼時隙需求，可以有效的節(jié)省寶貴的無線信道資源。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明公開了一種基于網(wǎng)絡拓撲變化的TDMA時隙資源重分配方法。在通信系統(tǒng)中，當網(wǎng)絡中部分有線鏈路未開設或者故障時，只能通過無線鏈路中繼從有線鏈路進來的數(shù)據(jù)，原有的無線通信設備固化的TDMA時隙分配方式不能滿足通信系統(tǒng)業(yè)務的實時傳輸需求。本發(fā)明的關鍵是在網(wǎng)絡拓撲穩(wěn)定的情況下，通過路由交換設備收集網(wǎng)絡中的路由信息，并計算出中繼節(jié)點及其時隙需求，送給無線通信設備進行TDMA時隙資源重分配。此方法使無線通信設備的TDMA數(shù)據(jù)中繼時隙資源利用得更加合理，滿足數(shù)據(jù)業(yè)務的傳輸需求，降低數(shù)據(jù)業(yè)務的堵塞概率，有效解決通信系統(tǒng)業(yè)務的實時傳輸需求。

技術研發(fā)人員：冉景硯;張唯炯;瞿輝;康宗緒;周天翠;郝青峰;劉先橋;王利軍;王楊
受保護的技術使用者：重慶金美通信有限責任公司
技術研發(fā)日：2017.05.31
技術公布日：2017.11.10