專利名稱：用在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的輪流調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及通信。更具體地講，本發(fā)明涉及網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的通信。
背景技術(shù)：
各種通信網(wǎng)絡(luò)是已知的。多跳無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)是為用戶提供普遍存 在的、高速無線訪問的有前途的候選者。關(guān)于這種網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的示例使
用包括寬帶家庭聯(lián)網(wǎng)、社區(qū)和鄰居網(wǎng)絡(luò)或企業(yè)聯(lián)網(wǎng)。最初的IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)使用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)(PMP )模式的頻率范圍為從10GHz 至66GHz的授權(quán)頻帶中的應(yīng)用的。隨后的修改擴(kuò)展了 802.16空中接 口標(biāo)準(zhǔn)，以覆蓋范圍低于11GHz的授權(quán)和免授權(quán)頻段中的非視距應(yīng) 用。對(duì)802.16標(biāo)準(zhǔn)的修改還添加了網(wǎng)狀模式。
與使用PMP模式相比，網(wǎng)狀模式具有幾個(gè)區(qū)別特征。在網(wǎng)狀模 式下，流量可直接在用戶站之間發(fā)生。在網(wǎng)狀模式下，可通過內(nèi)節(jié)點(diǎn) (在上行鏈路和下行鏈路方向上)轉(zhuǎn)發(fā)流量，從而帶寬分配可覆蓋多 于一幀的時(shí)隙。與MPM模式下的拓樸結(jié)構(gòu)相比，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié) 構(gòu)可更動(dòng)態(tài)地改變。
一些搜索結(jié)果顯示，可通過部署中繼節(jié)點(diǎn)來提高吞吐量性能。然 而，構(gòu)建無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的最大挑戰(zhàn)之一是如何處理調(diào)度方案以實(shí)現(xiàn)保 證的性能。例如，調(diào)度方案必須處理吞吐量和延遲。雖然在IEEE 802.16-2004標(biāo)準(zhǔn)中提及了使用協(xié)同和非協(xié)同的分布式調(diào)度的集中式 調(diào)度，但是沒有提供詳細(xì)的定義。
不可能在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中簡單地采用PMP調(diào)度技術(shù)。由于在PMP 模式下使用的算法都是在一跳范圍中處理集中式調(diào)度，所以這些算法 不適合網(wǎng)狀模式。將在自組織網(wǎng)絡(luò)中使用的算法應(yīng)用在分布式網(wǎng)絡(luò)
中，這些算法缺少集中式調(diào)度控制。
存在對(duì)用在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的調(diào)度技術(shù)的需求。本發(fā)明針對(duì)該需求。

發(fā)明內(nèi)容
示例性的通信方法在包括下述樹的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中是有用的，所述樹 在根節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)之間具有至少一個(gè)分支。至少一個(gè)鏈路在節(jié)點(diǎn)之間 的多個(gè)層中的每層處。每個(gè)鏈路有助于節(jié)點(diǎn)和沿著該分支的至少一個(gè) 下一節(jié)點(diǎn)之間的通信。示例性方法包括調(diào)度選擇的節(jié)點(diǎn)之間的傳輸， 以使同時(shí)傳輸僅沿著該分支在非相鄰層上發(fā)生。
一個(gè)示例包括輪流(alternate)層上的調(diào)度，以4吏得在一個(gè)調(diào)度 窗口期間發(fā)生傳輸?shù)膶硬话ㄔ谙乱浑S后的調(diào)度窗口期間的傳輸，以 及在所述一個(gè)調(diào)度窗口期間沒有傳輸?shù)膶訉ㄔ谙乱浑S后的調(diào)度 窗口期間的傳輸。重復(fù)輪流那些包括傳輸?shù)膶佑兄跒檫x擇的流量服 務(wù)，同時(shí)避免干擾和減小為流量服務(wù)所需的時(shí)間。
示例性的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)組件包括下述樹，所述樹在根節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)之 間具有至少 一 個(gè)分支。至少 一 個(gè)鏈路在節(jié)點(diǎn)之間的多個(gè)層中的每層 處。每個(gè)鏈路有助于節(jié)點(diǎn)和沿著該分支的至少下一節(jié)點(diǎn)之間的通信。 將調(diào)度器構(gòu)造為調(diào)度節(jié)點(diǎn)中的選擇的節(jié)點(diǎn)之間的傳輸以使同時(shí)傳輸 僅沿著該分支在非相鄰層上發(fā)生。
從下面詳細(xì)的描述中，本發(fā)明的各種特征和優(yōu)點(diǎn)將對(duì)本領(lǐng)域的技
術(shù)人員變得清楚?？扇缦旅婺菢雍喴孛枋霭殡S該詳細(xì)描述的附圖。


圖1示意性地顯示本發(fā)明實(shí)施例可用于的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的選擇部分。 圖2是概括一種示例方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面的示例說明本發(fā)明的實(shí)施例如何應(yīng)用輪流調(diào)度技術(shù)來調(diào)度 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的非相鄰層上的通信。所公開的示例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于它們 最小化特定流量達(dá)到其預(yù)期的目的地所需的時(shí)間量。
圖1示意性地顯示了示例網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)10。在圖示中，已通過消息
交換建立了樹結(jié)構(gòu)。采用樹結(jié)構(gòu)來幫助使用本發(fā)明實(shí)施例的集中式調(diào)
度。該示例包括根節(jié)點(diǎn)20,例如，在一個(gè)示例中，根節(jié)點(diǎn)20是用于 移動(dòng)站和無線網(wǎng)絡(luò)之間的無線通信的基站。多個(gè)子節(jié)點(diǎn)21-30取決于 根節(jié)點(diǎn)20或者與根節(jié)點(diǎn)20相關(guān)。在一個(gè)示例中，子節(jié)點(diǎn)21-30包括 能根據(jù)已知的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相互通信的用戶站。
圖1的示例樹結(jié)構(gòu)包括在根節(jié)點(diǎn)20開始并沿著各級(jí)別擴(kuò)展的分 層結(jié)構(gòu)，每個(gè)級(jí)別包括至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)。例如，節(jié)點(diǎn)21和22在取決于 根節(jié)點(diǎn)20的第一級(jí)別。節(jié)點(diǎn)23、 24、 25和26在取決于節(jié)點(diǎn)21和22 的下一級(jí)別。節(jié)點(diǎn)27、 28、 29和30在取決于節(jié)點(diǎn)23-26的下一級(jí)別。
示例樹結(jié)構(gòu)包括從根節(jié)點(diǎn)20開始的兩個(gè)分支。第一分支包括根 節(jié)點(diǎn)20和子節(jié)點(diǎn)21之間的鏈路31、子節(jié)點(diǎn)21和子節(jié)點(diǎn)23之間的鏈 路33以及子節(jié)點(diǎn)23和子節(jié)點(diǎn)27之間的鏈路37。在示出的示例中沿 著第一分支的另一部分包括子節(jié)點(diǎn)21和子節(jié)點(diǎn)24之間的鏈路34以 及子節(jié)點(diǎn)24和子節(jié)點(diǎn)28之間的鏈路38。
第二分支從根節(jié)點(diǎn)20開始，包括根節(jié)點(diǎn)20和子節(jié)點(diǎn)22之間的 鏈路32。第二分支的另一部分包括子節(jié)點(diǎn)22和子節(jié)點(diǎn)25之間的鏈路 35以及子節(jié)點(diǎn)25和子節(jié)點(diǎn)29之間的鏈路39。在示出的示例中，第 二分支的另一部分包括子節(jié)點(diǎn)22和子節(jié)點(diǎn)26之間的鏈路36以及子 節(jié)點(diǎn)26和子節(jié)點(diǎn)30之間的鏈路40。
在示出的示例中，例如，可根據(jù)與從根節(jié)點(diǎn)20開始的節(jié)點(diǎn)的級(jí) 別的編號(hào)相應(yīng)的層對(duì)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)10內(nèi)的不同級(jí)別上的節(jié)點(diǎn)之間的鏈路 進(jìn)行分組。示出的示例包括第一層41、第二層42和第三層43，第一 層41包括鏈路31和32，第二層42包括鏈路33、 34、 35和36，第 三層43包括鏈路37、 38、 39和40。在該示例中，由于層41和層42 共享至少一個(gè)共同節(jié)點(diǎn)，即子節(jié)點(diǎn)21和22，所以層41與層42相鄰。 為了討論的目的，當(dāng)來自每個(gè)這樣的層的鏈路與共同的節(jié)點(diǎn)級(jí)別連接 時(shí)，認(rèn)為層是相鄰的。例如，在鏈路31和33之間僅存在一個(gè)子節(jié)點(diǎn)
21，因此i人為層41和42是相鄰層。
調(diào)度器48通過在某些調(diào)度窗口期間僅選擇某些層用于傳輸來調(diào) 度節(jié)點(diǎn)之間的通信。圖2的流程圖50概括了一種示例方法。在52， 使用已知的消息技術(shù)創(chuàng)建圖1中示意性顯示的樹結(jié)構(gòu)。
在使用IEEE 802.16-204標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)示例中，對(duì)于這樣的網(wǎng) 狀網(wǎng)絡(luò)，僅支持時(shí)分(TDD)模式。另外，在這樣的示例中，假設(shè) MAC層通過單個(gè)栽波信道(例如，使用時(shí)分多址)將數(shù)據(jù)調(diào)度到多 個(gè)接入地址。在這樣的示例中， 一旦確定了帶寬分配結(jié)果，就可構(gòu)建 每個(gè)鏈路中的幀。
為了討論，我們考慮具有幾個(gè)管理原理或規(guī)則的示例。這些規(guī)則 的第 一規(guī)則為網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的任何節(jié)點(diǎn)不能同時(shí)發(fā)送和接收。第二規(guī)則 為不能在同一幀時(shí)隙中將由一個(gè)用戶站接收的中繼數(shù)據(jù)流量立即傳 送到其鄰域。這是因?yàn)橛脩粽就ǔ＞哂行阅芗s束，諸如緩沖器寫入和 讀取。第三規(guī)則為阻止激活節(jié)點(diǎn)的傳輸范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)以避免干擾。第 四規(guī)則為沒有相互干擾的任何兩個(gè)節(jié)點(diǎn)可能能夠同時(shí)通過物理信道 傳輸數(shù)據(jù)分組。
可以相信，來自鄰近節(jié)點(diǎn)的并發(fā)傳輸之間的干擾是限制無線多跳 網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)吞吐量和可量測(cè)性的最重要的因素之一。在提高網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò) 的吞吐量的一些示例中，發(fā)送器和接收器上的定向天線可最小化節(jié)點(diǎn) 的傳輸范圍，并且應(yīng)用前面段落中提及的第四規(guī)則是有用的。
在所有節(jié)點(diǎn)共享無線信道和在該信道上通信的示例中，假設(shè)每個(gè) 節(jié)點(diǎn)配備有多個(gè)定向天線。如已知的，定向天線可分別在以接收器或 發(fā)送器為中心的小角度(比如，45。)上發(fā)送或接收。此外，可一起 使用幾個(gè)定向天線以覆蓋所有方向。為了討論，我們假設(shè)在超過定向 天線的規(guī)定波束寬度的角度或者在超過發(fā)送器與接收器鏈路長度的 10%的距離上沒有千擾。
如果接入點(diǎn)位于其它鏈路的波束內(nèi)，則兩個(gè)不同鏈路上的定向傳 輸將在兩個(gè)接收接入點(diǎn)發(fā)生干擾。即使在同一接收節(jié)點(diǎn)的不同定向天 線接收這些傳輸，通過兩個(gè)或更多個(gè)鏈路的傳輸也將在該節(jié)點(diǎn)發(fā)生干
擾。例如，在將通過所有天線接收的信號(hào)發(fā)送到接收電路之前組合這 些信號(hào)的情況下，證明該假設(shè)是有道理的。將樹結(jié)構(gòu)布置為避免這樣 的干擾。當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向共同的接收節(jié)點(diǎn)傳輸時(shí)，另一類型的干擾 將發(fā)生。為了討論，我們還假設(shè)不允許同一節(jié)點(diǎn)在不同方向上的同時(shí) 傳輸。
為了討論目的，以下注釋是有用的?？紤]，例如，接入樹T=(V，E)， 其中，節(jié)點(diǎn)V為接入點(diǎn)，鏈路E為鄰近的接入點(diǎn)對(duì)之間的雙向無線鏈 路，并且IV卜N。用整數(shù)i標(biāo)識(shí)V中的所有節(jié)點(diǎn)，用0標(biāo)識(shí)根節(jié)點(diǎn)。 在一個(gè)示例中，根節(jié)點(diǎn)0為基站，其它節(jié)點(diǎn),'e卜w為用戶站。
可考慮路由樹具有L個(gè)層和B個(gè)分支。Mask(b)， b=l，...B，表 示在第b分支中的候選激活鏈路的集合，所述候選激活鏈路具有在特 定調(diào)度窗口期間發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的機(jī)會(huì)。
可用/表示鏈路，其中，,。表示在第b分支中連接根節(jié)點(diǎn)20的 鏈路。對(duì)于所有其它節(jié)點(diǎn)，/ 表示節(jié)點(diǎn)i及其鄰近的子節(jié)點(diǎn)之間的鏈 路。例如，在圖1 所示的樹結(jié)構(gòu)中，可使用
/1。 ={31}，/20 ={32};尸21 = {33,34} ，/c22 ={35,36}，.." /'3。 =0來描述每個(gè)節(jié)點(diǎn)的 鏈路集合。
根據(jù)圖2的示例，將樹中的層分組到第一集合和第二集合中，第 一集合中的層之間具有至少一個(gè)其它層，第二集合包括在第一集合中 的層之間的層中的至少一些層。這顯示在54。在一個(gè)示例中，第一集 合包括每隔一層的層，而第二集合包括所述層中的其余層，這些其余 層彼此每隔一層。在圖l的示例中，層41和43包括在第一集合中， 而層42包括在第二集合中。
在圖1的情況下，可指定層41和43為奇數(shù)層，層42為偶數(shù)層。 在該示例中，第一集合和第二集合分別包括奇數(shù)層和偶數(shù)層。該示例 中的每個(gè)集合包括每隔一層的層，并且每個(gè)集合內(nèi)的層與另一集合相 互排斥。換句話說，第一集合內(nèi)的層不包括在第二集合中。
在其中兩個(gè)分支從根節(jié)點(diǎn)20開始的、如圖l所示的示例中，使 用兩個(gè)集合是有用的。使用兩個(gè)集合允許調(diào)度窗口 (比如，幀)內(nèi)的
用于調(diào)度傳輸?shù)膶拥募现g的輪流。
在圖2中，在56選擇流量用于調(diào)度，調(diào)度過程根據(jù)路由樹的拓 樸結(jié)構(gòu)開始，所述路由樹的拓樸結(jié)構(gòu)與內(nèi)節(jié)點(diǎn)的寬帶請(qǐng)求沒有關(guān)系。 一個(gè)示例包括使用鄰接矩陣來計(jì)算可能的候選激活鏈路集合。 一個(gè)示 例包括考慮從左至右的樹結(jié)構(gòu)。
在圖1的示例的每個(gè)分支中，可將奇數(shù)層41和43中的所有鏈路 聚集為同一調(diào)度窗口內(nèi)的激活候選者。同時(shí)，偶數(shù)層42內(nèi)的所有鏈 路都不是激活候選者。類似地，當(dāng)認(rèn)為偶數(shù)層42中的所有鏈路是特 定調(diào)度窗口的激活候選者時(shí)，認(rèn)為奇數(shù)層41和43中的鏈路不是激活 候選者。 一個(gè)示例包括產(chǎn)生候選鏈路集合表，該表描述在不同調(diào)度窗 口期間不同層之間的關(guān)系。
圖2的示例包括在58，調(diào)度沿著一個(gè)分支在第一層集合(比 如，偶數(shù)層)上的傳輸，同時(shí)防止沿著該分支在第二層集合(比如， 奇數(shù)層)上的傳輸。同時(shí)，在60,調(diào)度沿著另一分支在笫二層集合上 的傳輸，同時(shí)防止該分支的第一層集合上的傳輸。
在圖1的示出示例中，存在兩個(gè)分支，可以以這樣的方式同時(shí)調(diào) 度它們，即，允許沿著包括鏈路31的第一分支的奇數(shù)層41和43中 的鏈路在調(diào)度窗口期間傳輸，并且沿著包括鏈路32和36的第二分支 的偶數(shù)層42中的鏈路在該相同調(diào)度窗口期間傳輸。這是可行的，這 是因?yàn)橛捎诩词瓜噜弻又械逆溌房赡芡瑫r(shí)傳輸，但是沿著兩個(gè)分支的
傳輸不是指向相同節(jié)點(diǎn)的，所以沿著兩個(gè)分支的傳輸將不會(huì)引起相互 千擾。例如，在單個(gè)調(diào)度窗口內(nèi)，沿著鏈路37、 31和36的傳輸可全 部同時(shí)發(fā)生，而不會(huì)引起任何干擾。
因此，在該示例中，對(duì)于特定調(diào)度窗口在每層內(nèi)的候選鏈路將根 據(jù)這些鏈路所屬的分支而改變。換句話說，在調(diào)度窗口期間，沿著第 一分支的奇數(shù)層中的任何鏈路可以是激活的，而在該相同調(diào)度窗口期 間沿著第一分支的任何偶數(shù)層中的任何鏈路將是失活的。同時(shí)，在該 調(diào)度窗口期間沿著第二分支的任何奇數(shù)層中的任何鏈路將是失活的， 而在該相同調(diào)度窗口期間沿著第二分支的任何偶數(shù)層中的任何鏈路將是激活的。
在一個(gè)示例中，將調(diào)度器48構(gòu)造為在每個(gè)隨后的調(diào)度窗口期間 輪流使得層為激活的。在圖2中，這顯示在62。例如，在通過輪叫 (round-robin)為/、， b=l，""B服務(wù)并且從根節(jié)點(diǎn)開始僅有兩個(gè)分 支的情況下，從每個(gè)分支看來，按順序輪流地激活奇數(shù)層和偶數(shù)層。 因此，可將該示例技術(shù)稱為奇偶輪流調(diào)度算法。
再次參考圖1，當(dāng)為/'。服務(wù)時(shí)，沿著該分支的所有奇數(shù)層是激活
的，同時(shí)沿著另一分支的所有偶數(shù)層是激活的。當(dāng)為/、服務(wù)時(shí)，沿著
包括鏈路32的分支的所有奇數(shù)層是激活的，同時(shí)沿著另一分支的任 何偶數(shù)層是激活的。例如， 一個(gè)調(diào)度窗口將包括沿著包括鏈路31的 第一分支的、激活的層41和43,從而鏈路31、 37和38是激活候選 者，而鏈路33和34是失活的，并且由于后兩個(gè)鏈路在偶數(shù)層42中， 所以不允許沿著后兩個(gè)鏈路傳輸。同時(shí)，由于偶數(shù)層42內(nèi)的鏈路35 和36是包括鏈路32的第二分支的一部分，所以它們是激活候選者。 此時(shí)，由于鏈路32、 39和40在第二分支的奇數(shù)層41和43中，所以 它們不是激活候選者。然后在下一隨后的調(diào)度窗口 (比如，幀)內(nèi)切 換或輪流這些激活和失活候選者。通過重復(fù)輪流那些作為激活候選者 的鏈路，該示例調(diào)度技術(shù)有助于有效地為節(jié)點(diǎn)20-30中的選擇數(shù)量的 流量服務(wù)。
一個(gè)示例包括建立管理這兩種情況的掩模值。使用掩模值
/'。={31}、 MaW。(l) = {37,38}和似"#(2) = {35,36}描述第一種情況?？赏ㄟ^掩 才莫值/20 = {32} 、 MwF(l) = {33,34}和MwF(2) = {39,40}表示上述第二情況。
在一個(gè)示例中， 一旦建立了掩模，這些基本策略就管理帶寬請(qǐng)求。 首先，只有掩模集中列出的鏈路有機(jī)會(huì)在特定調(diào)度窗口期間傳輸。阻 止所有其它鏈路以防止在該調(diào)度窗口期間這些鏈路上的任何傳輸。笫 二，如果在掩模集中的/',中列出了多于一個(gè)的候選鏈路，則服務(wù)次序 遵循這些鏈路的帶寬請(qǐng)求的順序。 一般而言，與葉節(jié)點(diǎn)連接的鏈路排 在內(nèi)鏈路的前面。對(duì)于同一層中的任何鏈路，沿著特定方向(比如， 在附圖中從左至右)選擇服務(wù)次序。第三，對(duì)于得到傳輸機(jī)會(huì)的每個(gè)
鏈路，無論該鏈路是否在A或尸,中列出，首先從高優(yōu)先級(jí)至低優(yōu)先級(jí) 為下行鏈路流量服務(wù)，如果存在剩余帶寬，則之后跟著為所分配的上 行鏈路流量服務(wù)，上行鏈路流量服務(wù)也遵循從高優(yōu)先級(jí)至低優(yōu)先級(jí)的 順序。
一個(gè)示例包括根據(jù)IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)的集中式方案。在IEEE 802.16-204的集中式調(diào)度中，例如，作為用戶站的每個(gè)網(wǎng)狀節(jié)點(diǎn)將資 源請(qǐng)求發(fā)送到網(wǎng)狀根節(jié)點(diǎn)。根節(jié)點(diǎn)確定為每個(gè)鏈路給予的資源量。請(qǐng) 求和給予過程使用網(wǎng)狀集中式調(diào)度(MSH-CSCH)消息。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn) 中的定義，在調(diào)度有效期間，在每幀中資源分配是相同的。本發(fā)明的 一個(gè)示例實(shí)施例包括將MSH-CSCH消息修改為與該示例輪流調(diào)度4支 術(shù)一起工作，在該示例輪流調(diào)度技術(shù)中，調(diào)度有效內(nèi)的每幀的突發(fā)脈 沖輪廓可改變。在一個(gè)示例中，添加8比特的調(diào)度有效字段以指示在 一個(gè)調(diào)度期間的總共的幀時(shí)隙。在一個(gè)示例中，第i幀中的下行鏈路 突發(fā)脈沖輪廓占據(jù)4個(gè)比特，而第i幀中的上行鏈路突發(fā)脈沖輪廓占 據(jù)調(diào)度有效字段的4個(gè)比特。這允許使用IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)的已知部 分。
所公開的示例允許網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的充分頻譜利用和高的吞吐量。感 知干擾的集中式調(diào)度技術(shù)具有高的并發(fā)率。在一個(gè)示例中，定義了高 優(yōu)先級(jí)服務(wù)、中間優(yōu)先級(jí)服務(wù)和低優(yōu)先級(jí)服務(wù)。以首先從高優(yōu)先級(jí)開 始并以低優(yōu)先級(jí)服務(wù)結(jié)束的方式為下行鏈路流量服務(wù)。同時(shí)，又以在 低優(yōu)先級(jí)之前為高優(yōu)先級(jí)服務(wù)的方式調(diào)度盡可能多的不受干擾的上 行鏈路傳輸機(jī)會(huì)。由于根節(jié)點(diǎn)典型地管理樹結(jié)構(gòu)中的所有內(nèi)部數(shù)據(jù)和 外部數(shù)據(jù)交換，所以首先對(duì)下行鏈路流量服務(wù)是有利的。因此，根節(jié)
點(diǎn)應(yīng)當(dāng)盡可能快地中繼下行鏈路分組，以避免緩沖器溢出和確保等待 時(shí)間要求。對(duì)于上行鏈路服務(wù)，可沿著傳輸路徑將流量臨時(shí)存儲(chǔ)和緩 沖在內(nèi)部的用戶站節(jié)點(diǎn)中，在傳輸路徑上，該流量可等待適當(dāng)?shù)臋C(jī)會(huì) 而被中繼到網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的根節(jié)點(diǎn)。
在一個(gè)示例中，根據(jù)按已知方式操作的輪叫順序首先沿著每個(gè)分 支為下行鏈路流量服務(wù)。由于將逐跳地傳輸下行鏈路流量直到到達(dá)目
的地節(jié)點(diǎn)，所以在下行鏈路的每個(gè)節(jié)點(diǎn)中只需要一個(gè)分組緩沖器，這 意味著在下一調(diào)度窗口 (比如，幀)中將立即傳輸中繼的下行鏈路分 組。同時(shí)，輪流地激活非相鄰層中的鏈路。
對(duì)于上行鏈路服務(wù)，可將分組緩沖在每個(gè)子節(jié)點(diǎn)(比如，用戶站) 內(nèi)的不同優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中。每個(gè)隊(duì)列中的服務(wù)次序遵循從葉至根的請(qǐng)求
次序。在圖l的示例中，可認(rèn)為節(jié)點(diǎn)27、 28、 29和30是葉節(jié)點(diǎn)。如 上所述的掩模提供用于使用在優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中可獲得的分組來構(gòu)造上 行鏈路子幀的指令。重復(fù)這樣的過程，直到所有的上行鏈路流量和下 行鏈路流量基于被選擇用于調(diào)度的流量的量而被服務(wù)。
流進(jìn)行調(diào)度的方式，減小為選擇數(shù)量的流i服務(wù)所花費(fèi)的時(shí)間量，并 減小與為這樣的流量服務(wù)相關(guān)的等待時(shí)間。該示例技術(shù)提供了在集中 式調(diào)度下的高并發(fā)傳輸，并通過消除用于握手的消息交換來增強(qiáng)分布 式調(diào)度。例如，與基本的先進(jìn)先出服務(wù)模式相比，該示例技術(shù)可節(jié)省 不同的流量負(fù)栽下的集中式調(diào)度有效時(shí)間的一半，并減小用于具有不 同優(yōu)先級(jí)的服務(wù)的平均等待時(shí)間的一半。另外，相信所公開的示例與 各種流量分配較好地兼容，并且即使當(dāng)上行鏈路和下行鏈路流量比例 改變時(shí)，所公開的示例也保持穩(wěn)定的調(diào)度有效性。所公開的技術(shù)的另 一優(yōu)點(diǎn)在于其復(fù)雜度相對(duì)較低，并且相對(duì)容易在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)。
前面的描述基本上是示例性的，而不是限制性的。對(duì)所公開的示 例的改變和修改可對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員變得清楚，而不必背離本發(fā)明 的精髓?？蓛H通過研究下面的權(quán)利要求來確定給予本發(fā)明的合法的保 護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種在包括下述樹的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中通信的方法，所述樹在根節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)之間具有至少一個(gè)分支，以及所述節(jié)點(diǎn)之間的多個(gè)層中的每層上有至少一個(gè)鏈路，每個(gè)鏈路有助于節(jié)點(diǎn)和沿著所述分支的至少一個(gè)下一節(jié)點(diǎn)之間的通信，所述方法包括調(diào)度選擇的節(jié)點(diǎn)之間的傳輸，以使得同時(shí)傳輸僅沿著所述分支在非相鄰層上發(fā)生。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，包括調(diào)度傳輸，以使得同時(shí)傳 輸僅沿著所述分支每隔一層發(fā)生。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，包括 指定所述層中的至少一層為偶數(shù)層；指定與所述至少 一層偶數(shù)層相鄰的至少 一層為奇數(shù)層； 調(diào)度傳輸，以使得所述分支的任何偶數(shù)層上的至少一個(gè)傳輸在調(diào) 度窗口內(nèi)發(fā)生；和防止在所述調(diào)度窗口期間所述分支的任何奇數(shù)層上的任何傳輸。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，包括調(diào)度傳輸，以使得所述分支的任何奇數(shù)層上的至少一個(gè)傳輸在下一調(diào)度窗口內(nèi)發(fā)生；和防止在所述下一調(diào)度窗口期間所述分支的任何偶數(shù)層上的任何傳輸。
5、 如權(quán)利要求4所述的方法，包括調(diào)度傳輸，以使得至少一個(gè)其它傳輸在下一隨后的調(diào)度窗口內(nèi)， 在所述分支中的在前一調(diào)度窗口期間不包括任何傳輸?shù)娜魏螌由习l(fā) 生；和防止在所述分支中的在前一調(diào)度窗口期間包括傳輸?shù)娜魏螌由?的、在所述下一隨后的調(diào)度窗口內(nèi)的任何其它傳輸。
6、 如^L利要求5所述的方法，包括重復(fù)執(zhí)行在任何以后的下 一 隨后的調(diào)度窗口期間調(diào)度和防止其它傳輸?shù)牟襟E，直到沿著所述分支完成選擇數(shù)量的傳輸。
7、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)至少包括從基本節(jié)點(diǎn)至第二子節(jié)點(diǎn)的笫二分支，以及所述方法包括調(diào)度傳輸，以使得同時(shí)傳輸僅在第二分支的非相鄰層上發(fā)生，所 述非相鄰層不同于其上沿著所述分支發(fā)生傳輸?shù)膶印?br> 8、 如權(quán)利要求7所述的方法，包括指定所述層中的至少一層為偶數(shù)層； 指定與所述至少一層偶數(shù)層相鄰的至少一層為奇數(shù)層；調(diào)度傳輸，以使得所述分支的偶數(shù)層中的至少一個(gè)偶數(shù)層上的至 少一個(gè)傳輸在調(diào)度窗口內(nèi)發(fā)生；防止在所述調(diào)度窗口期間所述分支的奇數(shù)層中的任何奇數(shù)層上的任何傳輸；調(diào)度傳輸，以使得所述第二分支的奇數(shù)層中的至少一個(gè)奇數(shù)層上的至少一個(gè)傳輸在所述調(diào)度窗口內(nèi)發(fā)生；和防止在所述調(diào)度窗口期間所述笫二分支的偶數(shù)層中的任何偶數(shù)層上的任何傳輸。
9、 如權(quán)利要求8所述的方法，包括調(diào)度傳輸，以使得所述分支的奇數(shù)層中的至少一個(gè)奇數(shù)層上的至 少一個(gè)傳輸在下一調(diào)度窗口內(nèi)發(fā)生；防止在所述下一調(diào)度窗口期間所述分支的偶數(shù)層中的任何偶數(shù) 層上的任何傳輸；調(diào)度傳輸，以使得所述第二分支的偶數(shù)層中的至少一個(gè)偶數(shù)層上 的至少一個(gè)傳輸在下一調(diào)度窗口內(nèi)發(fā)生；和防止在所述下一調(diào)度窗口期間所述第二分支的奇數(shù)層中的任何 奇數(shù)層上的任何傳輸。
10、 如4又利要求9所述的方法，包括調(diào)度傳輸，以使得至少一個(gè)其它傳輸在下一隨后的調(diào)度窗口期間，在前一調(diào)度窗口期間不包括傳輸?shù)膶又械娜魏螌由习l(fā)生；防止在所述前一調(diào)度窗口期間包括傳輸?shù)娜魏螌由?、在所述下一隨后的調(diào)度窗口內(nèi)的任何其它傳輸；和重復(fù)執(zhí)行在任何以后的下一隨后的調(diào)度窗口期間調(diào)度和防止其它傳輸?shù)牟襟E，直到沿著所述分支完成選擇數(shù)量的傳輸。
全文摘要
一種輪流調(diào)度算法在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中是有用的。沿著樹結(jié)構(gòu)中的分支調(diào)度傳輸，以使得同時(shí)傳輸僅沿著該分支在非相鄰層中發(fā)生。在所公開的示例中，將每隔一層的層分組到層集合中，以使得所述集合互相排斥，并且所述集合僅包括非相鄰層。一個(gè)示例包括指定一個(gè)層集合為偶數(shù)層，另一集合為奇數(shù)層。調(diào)度器調(diào)度層上的傳輸，以使得沿著分支的同時(shí)傳輸僅在所述集合之一內(nèi)的層上發(fā)生，而防止沿著同一分支的另一集合上的傳輸。在每一隨后的調(diào)度窗口或每一幀期間，輪流被選擇用于傳輸?shù)膶蛹稀?br> 文檔編號(hào)H04L12/44GK101193033SQ20061016256
公開日2008年6月4日 申請(qǐng)日期2006年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月28日
發(fā)明者遲彩霞, 陳劍峰 申請(qǐng)人:朗迅科技公司