一種應(yīng)用于tdma網(wǎng)絡(luò)的分布式自組網(wǎng)的干擾管理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及無線自組網(wǎng)通信領(lǐng)域。更具體地，設(shè)及一種應(yīng)用于TDMA網(wǎng)絡(luò)的分布式 自組網(wǎng)的干擾管理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 與同一時刻只有一條鏈路傳輸?shù)募惺娇刂凭W(wǎng)絡(luò)不同，TDMA網(wǎng)絡(luò)的分布式無線自 組網(wǎng)中同時存在著多條并行的傳輸鏈路。因此，鏈路間不可避免地存在著相互的干擾。當(dāng)干 擾信號過強時，接收節(jié)點便無法解碼期望信號，從而導(dǎo)致鏈路傳輸失敗。作為網(wǎng)絡(luò)的底層基 本單元，鏈路的性能表現(xiàn)直接決定了網(wǎng)絡(luò)的性能。如果不能抑制鏈路干擾，會導(dǎo)致鏈路的傳 輸被頻繁中斷，浪費頻譜資源和能量資源。因此，干擾管理方法的研究對分布式無線自組網(wǎng) 具有重大的實際意義。
[0003] 干擾產(chǎn)生的直接原因是鏈路的無序并行傳輸。從運個意義上講，干擾管理實質(zhì)上 就是通過協(xié)調(diào)鏈路的傳輸使得每條鏈路獲得期望的質(zhì)量，進而滿足上層網(wǎng)絡(luò)的一些性能需 求。目前，分布式自組網(wǎng)中應(yīng)用最為廣泛的干擾避免方法有:競爭退避機制，CSMA/CA機制， RTS/CTS機制，本地選舉機制和=次握手機制。運些方法能在不同程度上抑制通信節(jié)點周圍 一定區(qū)域內(nèi)的干擾，但是忽略了此區(qū)域之外的干擾累加作用。隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點密度和業(yè)務(wù)數(shù) 量的增加，累積的干擾強度也在增大，而盲目的提高發(fā)射功率使得鏈路干擾有增無減，使傳 輸質(zhì)量更難W保證。
[0004] 因此，需要提供一種根據(jù)節(jié)點數(shù)量合理調(diào)整同頻復(fù)用距離，W同時保證鏈路質(zhì)量 和網(wǎng)絡(luò)吞吐量的應(yīng)用于TDMA網(wǎng)絡(luò)的分布式自組網(wǎng)的干擾管理方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于TDM網(wǎng)絡(luò)的分布式自組網(wǎng)的干擾管理方法，根 據(jù)節(jié)點數(shù)量合理調(diào)整同頻復(fù)用距離，W同時保證鏈路質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)吞吐量。
[0006] 為達到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：
[0007] -種應(yīng)用于TDMA網(wǎng)絡(luò)的分布式自組網(wǎng)的干擾管理方法，包括如下步驟：
[000引S1、作為通信請求方的第一節(jié)點根據(jù)待發(fā)送的數(shù)據(jù)包長度計算通信所需的數(shù)據(jù)時 隙數(shù)量，然后向作為通信授權(quán)方的第二節(jié)點發(fā)送請求消息，第二節(jié)點為第一節(jié)點的一跳鄰 居節(jié)點，請求消息中包括通信所需的數(shù)據(jù)時隙數(shù)量和第一節(jié)點的可用時隙表；
[0009] S2、第二節(jié)點收到請求消息后，將自身的可用時隙表與第一節(jié)點的可用時隙表對 比，若第二節(jié)點和第一節(jié)點存在共同的可用時隙，則第二節(jié)點向第二節(jié)點的一跳鄰居節(jié)點 廣播攜帶授權(quán)時隙的編號的授權(quán)成功消息；
[0010] S3、若第一節(jié)點收到授權(quán)成功消息，則向第一節(jié)點的一跳鄰居節(jié)點廣播攜帶授權(quán) 時隙的編號的確認(rèn)消息；
[0011] S4、第二節(jié)點的除第一節(jié)點外的一跳鄰居節(jié)點逐跳向外廣播授權(quán)成功消息，第一 節(jié)點的除第二節(jié)點外的一跳鄰居節(jié)點逐跳向外廣播確認(rèn)消息，同時所有收到授權(quán)成功消息 或確認(rèn)消息的除第一節(jié)點和第二節(jié)點W外的節(jié)點均將自身的可用時隙表中與授權(quán)時隙相 應(yīng)的時隙置為不可用，直至除第一節(jié)點和第二節(jié)點W外的第一節(jié)點的=跳內(nèi)節(jié)點和第二節(jié) 點的=跳內(nèi)節(jié)點均將自身的可用時隙表中與授權(quán)時隙相應(yīng)的時隙置為不可用。
[0012] 優(yōu)選地，步驟S3還包括:若第一節(jié)點收到的授權(quán)成功消息中授權(quán)時隙的數(shù)量少于 通信所需的數(shù)據(jù)時隙數(shù)量，則第一節(jié)點重新計算除已授權(quán)的授權(quán)時隙數(shù)量外通信所需的數(shù) 據(jù)時隙數(shù)量并在下一調(diào)度周期再次向第二節(jié)點發(fā)送請求消息，轉(zhuǎn)入步驟S2。
[0013] 優(yōu)選地，步驟S2還包括:若第二節(jié)點和第一節(jié)點不存在共同的可用時隙，則第二節(jié) 點向第二節(jié)點的一跳鄰居節(jié)點廣播授權(quán)失敗消息；
[0014] 優(yōu)選地，步驟S3還包括:若第一節(jié)點收到授權(quán)失敗消息，則第一節(jié)點在下一調(diào)度周 期再次向第二節(jié)點發(fā)送請求消息，轉(zhuǎn)入步驟S2。
[0015] 優(yōu)選地，步驟S4進一步包括如下子步驟：
[0016] S4.1、若第二節(jié)點的除第一節(jié)點外的一跳鄰居節(jié)點收到授權(quán)成功消息，則將自身 的可用時隙表中與授權(quán)時隙相應(yīng)的時隙置為不可用，并向自身的除第二節(jié)點W外的一跳鄰 居節(jié)點，即第二節(jié)點的二跳鄰居節(jié)點廣播授權(quán)成功消息；
[0017] 若第一節(jié)點的除第二節(jié)點外的一跳鄰居節(jié)點收到確認(rèn)消息，將自身的可用時隙表 中與授權(quán)時隙相應(yīng)的時隙置為不可用，并向自身的除第一節(jié)點W外的一跳鄰居節(jié)點，即第 一節(jié)點的二跳鄰居節(jié)點廣播確認(rèn)消息；
[0018] S4.2、若第二節(jié)點的二跳鄰居節(jié)點收到授權(quán)成功消息，將自身的可用時隙表中與 授權(quán)時隙相應(yīng)的時隙置為不可用，并向自身的除授權(quán)成功消息的發(fā)送節(jié)點W外的一跳鄰居 節(jié)點，即第二節(jié)點的=跳鄰居節(jié)點廣播授權(quán)成功消息；
[0019] 若第一節(jié)點的二跳鄰居節(jié)點收到確認(rèn)消息，將自身的可用時隙表中與授權(quán)時隙相 應(yīng)的時隙置為不可用，并向自身的除確認(rèn)消息的發(fā)送節(jié)點W外的一跳鄰居節(jié)點，即第一節(jié) 點的=跳鄰居節(jié)點廣播確認(rèn)消息；
[0020] S4.3、若第二節(jié)點的S跳鄰居節(jié)點收到授權(quán)成功消息后，將自身的可用時隙表中 與授權(quán)時隙相應(yīng)的時隙置為不可用；
[0021] 若第一節(jié)點的=跳鄰居節(jié)點收到確認(rèn)消息，將自身的可用時隙表中與授權(quán)時隙相 應(yīng)的時隙置為不可用。
[0022] 本發(fā)明的有益效果如下：
[0023] 本發(fā)明所述技術(shù)方案控制=跳內(nèi)節(jié)點的信道接入行為稀釋全網(wǎng)的干擾節(jié)點密度， 降低累積干擾，同時=跳外節(jié)點復(fù)用信道，在保證通信可靠性的前提下提升網(wǎng)絡(luò)容量。
【附圖說明】
[0024] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細(xì)的說明。
[0025] 圖1示出應(yīng)用于TDMA網(wǎng)絡(luò)的分布式自組網(wǎng)的干擾管理方法采用的S跳鄰居維護過 程示意圖。
[0026] 圖2示出應(yīng)用于TDMA網(wǎng)絡(luò)的分布式自組網(wǎng)的干擾管理方法采用的S跳鄰居維護機 制的干擾節(jié)點密度效果圖。
[0027] 圖3示出應(yīng)用于TDMA網(wǎng)絡(luò)的分布式自組網(wǎng)的干擾管理方法采用的S跳鄰居維護機 制的香農(nóng)容量效果圖。
【具體實施方式】
[0028] 為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實施例和附圖對本發(fā)明做進一步的說 明。附圖中相似的部件W相同的附圖標(biāo)記進行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體 描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)W此限制本發(fā)明的保護范圍。
[0029] 本實施例提供的應(yīng)用于TDMA網(wǎng)絡(luò)的分布式自組網(wǎng)的干擾管理方法是基于IE趾 802.16e分布式調(diào)度協(xié)議實現(xiàn)的。I邸E 802.16e分布式調(diào)度協(xié)議將控制消息和數(shù)據(jù)消息放 在不同的時隙發(fā)送，控制消息主要是分布式調(diào)度消息(DSCH)和網(wǎng)絡(luò)配置管理消息(NCFG)， 運兩種消息都是采用本地選舉機制來獲取控制時隙使用權(quán)。數(shù)據(jù)時隙的調(diào)度，是通過DSCH 消息的交互，進行"請求-授權(quán)-確認(rèn)次握手預(yù)約協(xié)商。
[0030] 本實施例提供的應(yīng)用于TDMA網(wǎng)絡(luò)的分布式自組網(wǎng)的干擾管理方法，包括如下步 驟：
[0031] S1、如圖1所示，作為通信請求方的第一節(jié)點（節(jié)點A)根據(jù)待發(fā)送的數(shù)據(jù)包長度計 算通信所需的數(shù)據(jù)時隙數(shù)量，然后向作為通信授權(quán)方的第二節(jié)點（節(jié)點B)發(fā)送請求消息 (DSCH-request)，第二節(jié)點為第一節(jié)點的一跳鄰居節(jié)點，請求消息(DSCH-request)中包括 通信所需的數(shù)據(jù)時隙數(shù)量和第一節(jié)點的可用時隙表；
[0032] S2、第二節(jié)點收到請求消息后，將自身的可用時隙表與第一節(jié)點的可用時隙表對 比，若第二節(jié)點和第一節(jié)點存在共同的可用時隙，則第二節(jié)點向第二節(jié)點的一跳鄰居節(jié)點 廣播攜帶授權(quán)時隙的編號的授權(quán)成功消息(DSCH-grant);
[0033] S3、若第一節(jié)點收到授權(quán)成功消息(DSCH-grant)，則向第一節(jié)點的一跳鄰居節(jié)點 廣播攜帶授權(quán)時隙的編號的確認(rèn)消息(DSCH-conf irm);
[0034] S4、第二節(jié)點的除第一節(jié)點外的一跳鄰居節(jié)點逐跳向外廣播授權(quán)成功消息(DSCH-grant), 第一節(jié)點的除第二節(jié)點外的一跳鄰居節(jié)點逐跳向外廣播攜確認(rèn)消息 （DSCH-conf irm) ， 同時所有收到授權(quán)成功消息 (DSCH-grant) 或確認(rèn)消息化 SCH-conf irm) 的 除第一 節(jié)點和第二節(jié)點W外的節(jié)點均將自身的可用時隙表中與授權(quán)時隙相應(yīng)的時隙置為不可用， 直至除第一節(jié)點和第二節(jié)點W外的第一節(jié)點的=跳內(nèi)節(jié)點和第二節(jié)點的=跳內(nèi)節(jié)點均將 自身的可用時隙表中與授權(quán)時隙相應(yīng)的時隙置為不可用。
[0035] 其中
[0036] 步驟S3還包括:若第一節(jié)點收到的授權(quán)成功消息(DSCH-grant)中授權(quán)時隙的數(shù)量 少于通信所需的數(shù)據(jù)時隙數(shù)量，則第一節(jié)點重新計算除已授權(quán)的授權(quán)時隙數(shù)量外通信所需 的數(shù)據(jù)時隙數(shù)量并在下一調(diào)度周期再次向第二節(jié)點發(fā)送請求消息(DSCH-request),轉(zhuǎn)入步 驟S2。
[0037] 步驟S2還包括:若第二節(jié)點和第一節(jié)點不存在共同的可用時隙，則第二節(jié)點向第 二節(jié)點的一跳鄰居節(jié)點廣播授權(quán)失敗消息(DSCH-grant);