本發(fā)明涉及無(wú)線通信與軟件無(wú)線電,更具體地說(shuō),涉及一種基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的tdma時(shí)隙分配高效編碼分配方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、tdma時(shí)分多址是無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中常用的一種信道多址接入機(jī)制,其網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)首先通過(guò)無(wú)線鏈路或外部時(shí)鐘系統(tǒng)獲得精確時(shí)鐘同步,然后通過(guò)向各個(gè)節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)的分配不同的時(shí)隙,使得網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)獲取數(shù)據(jù)發(fā)送的時(shí)隙資源;每個(gè)節(jié)點(diǎn)在分配給自身的時(shí)隙中進(jìn)行發(fā)送,并在其他時(shí)隙中進(jìn)行接收,達(dá)成宏觀上多節(jié)點(diǎn)雙向組網(wǎng)通信的能力。
2、目前以4g/5g為代表的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)正交頻分多址(ofdma)和單載波頻分多址(sc-fdma)技術(shù),將無(wú)線資源劃分為時(shí)頻塊(resourceblock,rb),每個(gè)rb對(duì)應(yīng)特定時(shí)隙和頻率資源。每個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)調(diào)整時(shí)隙分配適應(yīng)不同的業(yè)務(wù)需求,其機(jī)制不適用于adhoc分布式自組織網(wǎng)絡(luò)。常見(jiàn)的分布式自組織網(wǎng)絡(luò)多采用基于競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)隙分配策略,各個(gè)節(jié)點(diǎn)需要通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)隙進(jìn)行資源隨機(jī)申請(qǐng)及協(xié)商。
3、以4g/5g為代表的多址接入機(jī)制主要針對(duì)“基站-終端”之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)雙向鏈路中的資源分配,并不適用與adhoc自組織網(wǎng)絡(luò)。采用競(jìng)爭(zhēng)式的策略雖然可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)時(shí)的協(xié)商分配,但隨著節(jié)點(diǎn)數(shù)增加,競(jìng)爭(zhēng)碰撞概率增加,網(wǎng)絡(luò)效能將大受影響。而現(xiàn)有的靜態(tài)規(guī)劃預(yù)分配式的分配方案不能實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)加入退出等高動(dòng)態(tài)情況。因此,動(dòng)態(tài)規(guī)劃式方案是實(shí)現(xiàn)分布式多址接入的優(yōu)選方案。而在大規(guī)模密集分布式自組織網(wǎng)絡(luò)中,各節(jié)點(diǎn)之間的帶寬資源主要依賴時(shí)隙分配進(jìn)行調(diào)整,其需要考慮整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點(diǎn)的時(shí)隙分配。當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)較多時(shí),用于表示時(shí)隙劃分及分配的數(shù)量將急劇增加,時(shí)隙分配數(shù)據(jù)將占用較多的帶寬,這是動(dòng)態(tài)規(guī)劃式方案現(xiàn)存的難點(diǎn)之一,需要一種可以較好解決該難點(diǎn)的基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的tdma時(shí)隙分配高效編碼分配方法及系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于,針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷,提供一種基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的tdma時(shí)隙分配高效編碼分配方法,還提供了一種基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的tdma時(shí)隙分配高效編碼分配系統(tǒng)。
2、本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
3、構(gòu)造一種基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的tdma時(shí)隙分配高效編碼分配方法,其中,方法包括以下步驟:
4、構(gòu)造樹(shù)形結(jié)構(gòu),對(duì)樹(shù)形結(jié)構(gòu)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)定義一組用于時(shí)隙分配的分配原語(yǔ);通過(guò)樹(shù)形結(jié)構(gòu)對(duì)一個(gè)時(shí)幀內(nèi)的時(shí)隙進(jìn)行依次劃分,最終得到多個(gè)時(shí)隙組,并為每個(gè)時(shí)隙組分配qos類型;
5、樹(shù)形結(jié)構(gòu)及其最終所表示的信息為時(shí)隙組策略,對(duì)時(shí)隙組策略采用一組二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼并用于在網(wǎng)絡(luò)中傳輸;
6、網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)在接入時(shí),先通過(guò)解析時(shí)隙組策略的二進(jìn)制編碼數(shù)據(jù)得到全網(wǎng)統(tǒng)一的時(shí)隙組策略,然后按照一定的機(jī)制向自身分配時(shí)隙組策略中的一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙組,完成鏈路接入;
7、在運(yùn)行時(shí),根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸需求動(dòng)態(tài)的分配或釋放一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙組,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的動(dòng)態(tài)分配。
8、本發(fā)明所述的基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的tdma時(shí)隙分配高效編碼分配方法,其中,所述樹(shù)形結(jié)構(gòu)的劃分采用規(guī)則:
9、樹(shù)形結(jié)構(gòu)由一個(gè)唯一的根節(jié)點(diǎn)以及多個(gè)子節(jié)點(diǎn)相互鏈接形成,根節(jié)點(diǎn)是包含所有時(shí)隙的集合;
10、多個(gè)子節(jié)點(diǎn)依次對(duì)所述集合進(jìn)行劃分,劃分后每個(gè)子節(jié)點(diǎn)得到所述集合的一個(gè)子集;
11、樹(shù)形結(jié)構(gòu)中孫節(jié)點(diǎn)對(duì)其相應(yīng)的父節(jié)點(diǎn)所劃分的子集進(jìn)行進(jìn)一步劃分,依次如此劃分下去直至葉子結(jié)點(diǎn),得到一個(gè)時(shí)隙組。
12、本發(fā)明所述的基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的tdma時(shí)隙分配高效編碼分配方法,其中,所述樹(shù)形結(jié)構(gòu)的劃分還包括:
13、獲取網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量、物理層設(shè)計(jì)參數(shù)以及業(yè)務(wù)傳輸需求;
14、依據(jù)獲取的數(shù)據(jù)作為時(shí)幀中的所有時(shí)隙劃分的依據(jù)。
15、本發(fā)明所述的基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的tdma時(shí)隙分配高效編碼分配方法,其中,一個(gè)時(shí)幀內(nèi)的所有時(shí)隙構(gòu)成的集合s={ts0,ts1?...tsn}與劃分的子集si?(i=0,1,...,gn)和sj?(j=0,1,...,gn)滿足以下關(guān)系:。
16、本發(fā)明所述的基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的tdma時(shí)隙分配高效編碼分配方法,其中,所述根節(jié)點(diǎn)包含name1和tslot兩個(gè)屬性,其中,name1表示時(shí)隙組策略的名稱,tslot表示一個(gè)時(shí)幀內(nèi)所包含的時(shí)隙總數(shù)以及時(shí)隙的毫秒長(zhǎng)度;
17、所述子節(jié)點(diǎn)包含name2、分配原語(yǔ)和qos類型三個(gè)屬性,其中,name2表示子節(jié)點(diǎn)的名稱,分配原語(yǔ)表示如何進(jìn)行時(shí)隙劃分,qos類型描述子節(jié)點(diǎn)及其所有子節(jié)點(diǎn)的qos類型。
18、本發(fā)明所述的基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的tdma時(shí)隙分配高效編碼分配方法,其中,所述分配原語(yǔ)包括comb原語(yǔ)和divide原語(yǔ),其中,comb原語(yǔ)攜帶兩個(gè)參數(shù)v1和v2,其中v1表示子節(jié)點(diǎn)分配的起始時(shí)隙號(hào),v2表示間隔數(shù)量;當(dāng)v1為-1時(shí)表示當(dāng)前分配剩余的全部時(shí)隙,此時(shí)v2值無(wú)效;divide原語(yǔ)包含一個(gè)參數(shù)n,表示將一個(gè)時(shí)隙組等分配為n組時(shí)隙。
19、本發(fā)明所述的基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的tdma時(shí)隙分配高效編碼分配方法,其中,所述對(duì)時(shí)隙組策略采用一組二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼包括:
20、每個(gè)節(jié)點(diǎn)以4個(gè)字節(jié)表示:字節(jié)0、字節(jié)1、字節(jié)2和字節(jié)3;
21、字節(jié)0包含原語(yǔ)標(biāo)記、qos類型和字節(jié)id;
22、字節(jié)1包含原語(yǔ)參數(shù)1;
23、字節(jié)2包含原語(yǔ)參數(shù)2;
24、字節(jié)3包含首個(gè)子節(jié)點(diǎn)id和同級(jí)下一個(gè)節(jié)點(diǎn)id。
25、本發(fā)明所述的基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的tdma時(shí)隙分配高效編碼分配方法,其中,所述原語(yǔ)標(biāo)記字段:0表示comb原語(yǔ),1表示divide原語(yǔ);
26、節(jié)點(diǎn)id為每個(gè)節(jié)點(diǎn)的唯一標(biāo)識(shí)數(shù)字,不可重復(fù);
27、qos類型包括0~3共4種類型,其中類型0為自動(dòng)類型,由節(jié)點(diǎn)根據(jù)當(dāng)前傳輸需求自主決定該時(shí)隙的qos類型,其他類型為指定類型傳輸;
28、原語(yǔ)參數(shù)1、原語(yǔ)參數(shù)2為復(fù)用字段,對(duì)于comb原語(yǔ),參數(shù)1為起始時(shí)隙序號(hào),參數(shù)為遞增步進(jìn)數(shù);對(duì)于divide原語(yǔ),參數(shù)1為等分?jǐn)?shù)量,參數(shù)2無(wú)效;
29、首個(gè)子節(jié)點(diǎn)id為本節(jié)點(diǎn)的首個(gè)子節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)id;無(wú)子節(jié)點(diǎn)時(shí)填0xf;
30、同級(jí)別下一個(gè)節(jié)點(diǎn)id為本節(jié)點(diǎn)的同級(jí)別下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)id,無(wú)下一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)填0xf。
31、本發(fā)明所述的基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的tdma時(shí)隙分配高效編碼分配方法,其中,所述方法還包括對(duì)時(shí)隙組策略采用文本表示:
32、以花括號(hào)嵌套的方式表示樹(shù)形結(jié)構(gòu),每個(gè)節(jié)點(diǎn)一行文本。
33、一種基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的tdma時(shí)隙分配高效編碼分配系統(tǒng),應(yīng)用于如上述的基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的tdma時(shí)隙分配高效編碼分配方法,其中,所述系統(tǒng)包括樹(shù)形結(jié)構(gòu)構(gòu)建單元和網(wǎng)絡(luò)模塊;
34、所述樹(shù)形結(jié)構(gòu)構(gòu)建單元,用于構(gòu)造樹(shù)形結(jié)構(gòu),對(duì)樹(shù)形結(jié)構(gòu)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)定義一組用于時(shí)隙分配的分配原語(yǔ);通過(guò)樹(shù)形結(jié)構(gòu)對(duì)一個(gè)時(shí)幀內(nèi)的時(shí)隙進(jìn)行依次劃分,最終得到多個(gè)時(shí)隙組,并為每個(gè)時(shí)隙組分配qos類型;樹(shù)形結(jié)構(gòu)及其最終所表示的信息為時(shí)隙組策略,對(duì)時(shí)隙組策略采用一組二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼并用于在網(wǎng)絡(luò)中傳輸;
35、所述網(wǎng)絡(luò)模塊,用于在網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)在接入時(shí),先通過(guò)解析時(shí)隙組策略的二進(jìn)制編碼數(shù)據(jù)得到全網(wǎng)統(tǒng)一的時(shí)隙組策略,然后按照一定的機(jī)制向自身分配時(shí)隙組策略中的一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙組,完成鏈路接入;在運(yùn)行時(shí),根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸需求動(dòng)態(tài)的分配或釋放一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙組,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的動(dòng)態(tài)分配。
36、本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的tdma時(shí)隙分配高效編碼及分配方法,通過(guò)創(chuàng)建一種樹(shù)形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其文本表示及二進(jìn)制編碼方式,實(shí)現(xiàn)了tdma時(shí)隙組劃分的機(jī)制和表示方法,尤其其二進(jìn)制表示方式,對(duì)比傳統(tǒng)數(shù)組表示方式答復(fù)壓縮了數(shù)據(jù)長(zhǎng)度,其具有普適性、極大的靈活性及高效性,尤其在大規(guī)模分布式組網(wǎng)場(chǎng)景下可實(shí)現(xiàn)靈活的接入策略及帶寬動(dòng)態(tài)分配,為鏈路接入控制軟件實(shí)現(xiàn)靈活支持各種不同物理傳輸及業(yè)務(wù)需求場(chǎng)景提供了良好的適應(yīng)性和擴(kuò)展性,大部分場(chǎng)景下只需要更改配置而無(wú)需改寫(xiě)程序,為設(shè)備的通用性、靈活性和可擴(kuò)展性提供了能力支撐。
37、附圖說(shuō)明
38、為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的部分實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖:
39、圖1是本發(fā)明較佳實(shí)施例的基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的tdma時(shí)隙分配高效編碼分配方法流程圖;
40、圖2是本發(fā)明較佳實(shí)施例的基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的tdma時(shí)隙分配高效編碼分配方法樹(shù)形結(jié)構(gòu)示意圖;
41、圖3是本發(fā)明較佳實(shí)施例的基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的tdma時(shí)隙分配高效編碼分配方法時(shí)隙劃分過(guò)程及其與樹(shù)形結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系;
42、圖4是本發(fā)明較佳實(shí)施例的基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的tdma時(shí)隙分配高效編碼分配方法時(shí)隙組策略文本表示示意圖;
43、圖5是本發(fā)明較佳實(shí)施例的基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的tdma時(shí)隙分配高效編碼分配方法二進(jìn)制數(shù)據(jù)表示示意圖;
44、圖6是本發(fā)明較佳實(shí)施例的基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的tdma時(shí)隙分配高效編碼分配系統(tǒng)原理框圖。
45、具體實(shí)施方式
46、為了使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的部分實(shí)施例,而不是全部實(shí)施例?;诒景l(fā)明的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
47、本發(fā)明較佳實(shí)施例的基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的tdma時(shí)隙分配高效編碼分配方法,如圖1所示,同時(shí)參閱圖2-圖5,包括以下步驟:
48、s01:構(gòu)造樹(shù)形結(jié)構(gòu),對(duì)樹(shù)形結(jié)構(gòu)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)定義一組用于時(shí)隙分配的分配原語(yǔ);通過(guò)樹(shù)形結(jié)構(gòu)對(duì)一個(gè)時(shí)幀內(nèi)的時(shí)隙進(jìn)行依次劃分,最終得到多個(gè)時(shí)隙組,并為每個(gè)時(shí)隙組分配qos類型;
49、s02:樹(shù)形結(jié)構(gòu)及其最終所表示的信息為時(shí)隙組策略,對(duì)時(shí)隙組策略采用一組二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼并用于在網(wǎng)絡(luò)中傳輸;
50、s03:網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)在接入時(shí),先通過(guò)解析時(shí)隙組策略的二進(jìn)制編碼數(shù)據(jù)得到全網(wǎng)統(tǒng)一的時(shí)隙組策略,然后按照一定的機(jī)制向自身分配時(shí)隙組策略中的一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙組,完成鏈路接入;
51、s04:在運(yùn)行時(shí),根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸需求動(dòng)態(tài)的分配或釋放一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙組,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的動(dòng)態(tài)分配;
52、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的tdma時(shí)隙分配高效編碼及分配方法,通過(guò)創(chuàng)建一種樹(shù)形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其文本表示及二進(jìn)制編碼方式,實(shí)現(xiàn)了tdma時(shí)隙組劃分的機(jī)制和表示方法,尤其其二進(jìn)制表示方式,對(duì)比傳統(tǒng)數(shù)組表示方式答復(fù)壓縮了數(shù)據(jù)長(zhǎng)度,其具有普適性、極大的靈活性及高效性,尤其在大規(guī)模分布式組網(wǎng)場(chǎng)景下可實(shí)現(xiàn)靈活的接入策略及帶寬動(dòng)態(tài)分配,為鏈路接入控制軟件實(shí)現(xiàn)靈活支持各種不同物理傳輸及業(yè)務(wù)需求場(chǎng)景提供了良好的適應(yīng)性和擴(kuò)展性,大部分場(chǎng)景下只需要更改配置而無(wú)需改寫(xiě)程序,為設(shè)備的通用性、靈活性和可擴(kuò)展性提供了能力支撐。
53、具體說(shuō)明如下:
54、在tdma網(wǎng)絡(luò)中,每個(gè)無(wú)線信號(hào)數(shù)據(jù)幀接收發(fā)送的基本單元稱為時(shí)隙(timeslot),一個(gè)時(shí)隙一般為0.5~10ms左右,在此時(shí)間內(nèi)可完成一個(gè)物理層數(shù)據(jù)幀的完整傳輸。多個(gè)時(shí)隙構(gòu)成的循環(huán)稱為時(shí)幀(timeframe),時(shí)幀包含多個(gè)時(shí)隙,網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)在一個(gè)時(shí)幀內(nèi)可實(shí)現(xiàn)一輪數(shù)據(jù)傳輸交換。通過(guò)將時(shí)幀內(nèi)的各個(gè)時(shí)隙分配給網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)節(jié)點(diǎn),每個(gè)節(jié)點(diǎn)在分配給自身的時(shí)隙內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù),并在其他時(shí)隙內(nèi)接收其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送的輸數(shù)據(jù),如此使得每個(gè)節(jié)點(diǎn)都擁有發(fā)送數(shù)據(jù)的機(jī)會(huì),最終實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸,即為tdma多址接入;
55、時(shí)隙組策略:一個(gè)時(shí)幀內(nèi)的所有時(shí)隙構(gòu)成的集合s={ts0,ts1?...tsn}與劃分的子集si?(i=0,1,...,gn)和sj?(j=0,1,...,gn)滿足以下關(guān)系:。
56、構(gòu)造一個(gè)樹(shù)形結(jié)構(gòu)完整描述一個(gè)時(shí)隙組策略,該樹(shù)形結(jié)構(gòu)由一個(gè)唯一根節(jié)點(diǎn)(rootnode)以及其多個(gè)子節(jié)點(diǎn)(childnode)相互鏈接形成樹(shù)形結(jié)構(gòu)。
57、根節(jié)點(diǎn)包含name和tslot兩個(gè)屬性,其中name表示該時(shí)隙組策略的名稱,tslot則描述一個(gè)時(shí)幀內(nèi)所包含的時(shí)隙總數(shù)以及一秒內(nèi)的所包含時(shí)隙總數(shù);
58、其他節(jié)點(diǎn)包含name、分配原語(yǔ)和qos類型三個(gè)屬性。其中name表示該節(jié)點(diǎn)的名稱,分配原語(yǔ)表示該如何進(jìn)行時(shí)隙劃分,qos類型描述該節(jié)點(diǎn)及其所有子節(jié)點(diǎn)的qos類型(如低速高可靠或高速大帶寬等)。分配原語(yǔ)包括comb和divide兩種,其中comb原語(yǔ)攜帶兩個(gè)參數(shù)v1和v2,其中v1表示該節(jié)點(diǎn)分配的起始時(shí)隙號(hào),v2表示間隔數(shù)量;當(dāng)v1為-1時(shí)表示當(dāng)前分配剩余的全部時(shí)隙,此時(shí)v2值無(wú)效。例如comb(0,2)表示從第0個(gè)時(shí)隙開(kāi)始,每2個(gè)(即間隔1個(gè))時(shí)隙獲得一次劃分;comb(-1,0)則表示當(dāng)前劃分剩余的全部時(shí)隙。divide包含一個(gè)參數(shù)n,即將一個(gè)時(shí)隙組等分配為n組時(shí)隙。
59、樹(shù)形結(jié)構(gòu)的劃分規(guī)則為:根節(jié)點(diǎn)是包含所有時(shí)隙的集合,即s={ts0,ts1,...tsn};其所有子節(jié)點(diǎn)依次對(duì)該集合進(jìn)行劃分,劃分后每個(gè)子節(jié)點(diǎn)即得到了該集合的一個(gè)子集;其孫節(jié)點(diǎn)(子節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn))則對(duì)其相應(yīng)的父節(jié)點(diǎn)所劃分的子集進(jìn)行進(jìn)一步劃分,依次如此劃分下去直至葉子結(jié)點(diǎn)(即無(wú)子節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)),則得到了一個(gè)時(shí)隙組。
60、一個(gè)具體示例如下:
61、一個(gè)1站4機(jī)的組網(wǎng)無(wú)人機(jī)測(cè)控系統(tǒng),物理層時(shí)隙長(zhǎng)度5ms,一個(gè)時(shí)幀中包含80個(gè)時(shí)隙(編號(hào)0,1,2,...,79)。包含500kbps低速高可靠和8mbps大帶寬兩種qos傳輸波形。業(yè)務(wù)要求如下:
62、1、40個(gè)時(shí)隙劃分為大帶寬視頻傳輸,并可在運(yùn)行中將其全部分配給1架無(wú)人機(jī)用于傳輸4mbps實(shí)時(shí)視頻,或分配給2架/每機(jī)2mbps視頻傳輸,或分配個(gè)4架/每機(jī)1mbps視頻傳輸;
63、2、地面站分配4個(gè)高可靠時(shí)隙用于4架機(jī)的上行遙測(cè)傳輸;
64、3、每機(jī)分配9個(gè)高可靠時(shí)隙用于下行遙控以及機(jī)間數(shù)據(jù)傳輸;
65、4、各個(gè)時(shí)隙組應(yīng)盡可能交叉均勻分布以降低傳輸時(shí)延。
66、所述樹(shù)形結(jié)構(gòu)如圖2所示;
67、進(jìn)行劃分采用方式:
68、首先對(duì)root節(jié)點(diǎn)對(duì)時(shí)隙全集進(jìn)行兩次劃分:comb(0,2)和comb(1,2),按照上述原語(yǔ)定義,comb(0,2)得到時(shí)隙子集s1={0,2,4,…,78};comb(1,2)得到則得到時(shí)隙子集s2={1,3,5,…,79}。
69、進(jìn)一步,將s1繼續(xù)劃分,comb(0,10)指針對(duì)對(duì)s1子集,起始元素序號(hào)0,間隔10,則得到s11={0,20,40,60};comb(-1,0)則得到s1集合除s11外的所有元素,即s12={2,4,6,8,…,18,22,24,…,38,42,44,…,58,62,…,78};
70、繼續(xù)劃分divide(4),則得到四個(gè)葉子節(jié)點(diǎn):
71、s121={2,10,18,28,36,46,54,64,72};
72、s122={4,12,22,30,38,48,56,66,74};
73、s123={6,14,24,32,42,50,58,68,76};
74、s124={8,16,26,34,44,52,62,70,78}。
75、對(duì)s2進(jìn)行進(jìn)一步劃分divide(4)則得到:s21={1,9,17,…,73};s22={3,11,19,…,75};s23={5,13,21,…,77};s24={7,15,23,…,79};
76、至此,一共得到了如下的9個(gè)時(shí)隙組:
77、group0:{0,20,40,60}
78、group1:{2,10,18,28,36,46,54,64,72}
79、group2:{4,12,22,30,38,48,56,66,74}
80、group3:{6,14,24,32,42,50,58,68,76}
81、group4:{8,16,26,34,44,52,62,70,78}
82、group5:{1,9,17,25,33,41,49,57,65,73}
83、group6:{3,11,19,27,35,43,51,59,67,75}
84、group7:{5,13,21,29,37,45,53,61,69,77}
85、group8:{7,15,23,31,39,47,55,63,71,79};
86、上述劃分過(guò)程及其與樹(shù)形結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)圖3。
87、該時(shí)隙組策略可滿足上述所有要求。根據(jù)該策略所劃分得到的9個(gè)時(shí)隙組,每個(gè)時(shí)隙組對(duì)應(yīng)一條邏輯傳輸鏈路,分別用于不同的節(jié)點(diǎn)用于傳輸不同qos類型的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
88、具體使用時(shí),地面站節(jié)點(diǎn)分配時(shí)隙組group0,用于傳輸對(duì)4架飛機(jī)的上行遙控指令,每架飛機(jī)入網(wǎng)后依次分配時(shí)隙組group1、group2、group3和group4中的其中一組,用于傳輸下行遙測(cè)數(shù)據(jù)及機(jī)間協(xié)同數(shù)據(jù)。當(dāng)有飛機(jī)退網(wǎng)時(shí),將已分配給該架飛機(jī)的時(shí)隙組將回收(解除分配),后續(xù)飛機(jī)需入網(wǎng)時(shí)可將已回收的時(shí)隙組分配給新入網(wǎng)飛機(jī),使其加入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。根據(jù)視頻傳輸需求可將時(shí)隙組group5、group6、group7、group8分配給1架、2架或4架飛機(jī),以實(shí)現(xiàn)不同路數(shù)及傳輸速率的視頻數(shù)據(jù)傳輸,亦可根據(jù)使用情況回收(解除分配)相應(yīng)的視頻傳輸時(shí)隙組,停止當(dāng)前視頻傳輸并進(jìn)行重新分配。
89、時(shí)隙組策略文本表示方式如圖4所示,每個(gè)節(jié)點(diǎn)一行文本,以花括號(hào)嵌套的方式表示樹(shù)形結(jié)構(gòu);
90、二進(jìn)制數(shù)據(jù)表示方式:每個(gè)節(jié)點(diǎn)以4個(gè)字節(jié)表示,具體格式如圖4所示原語(yǔ)標(biāo)記字段:0表示comb原語(yǔ),1表示divide原語(yǔ);
91、節(jié)點(diǎn)id為每個(gè)節(jié)點(diǎn)的唯一標(biāo)識(shí)數(shù)字,不可重復(fù);
92、qos類型可最多表示0~3共4中類型,其中類型0為自動(dòng),即由節(jié)點(diǎn)根據(jù)當(dāng)前傳輸需求自主決定該時(shí)隙的qos類型;其他為指定類型傳輸;
93、原語(yǔ)參數(shù)1、原語(yǔ)參數(shù)2為復(fù)用字段,對(duì)于comb原語(yǔ),參數(shù)1為起始時(shí)隙序號(hào),參數(shù)為遞增步進(jìn)數(shù);對(duì)于divide原語(yǔ),參數(shù)1為等分?jǐn)?shù)量,參數(shù)2無(wú)效;
94、首個(gè)子節(jié)點(diǎn)id為本節(jié)點(diǎn)的首個(gè)子節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)id;無(wú)子節(jié)點(diǎn)時(shí)填0xf;
95、同級(jí)別下一個(gè)節(jié)點(diǎn)id為本節(jié)點(diǎn)的同級(jí)別下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)id,無(wú)下一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)填0xf。
96、如上例子中,共7個(gè)節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)id號(hào)分別為0~6,按樹(shù)形結(jié)構(gòu)正確嵌入首個(gè)子節(jié)點(diǎn)及同級(jí)下一個(gè)節(jié)點(diǎn)id即可形成樹(shù)形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示,此表示非常高效,只需28個(gè)字節(jié)即可實(shí)現(xiàn)完整的時(shí)隙組策略表示。
97、一種基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的tdma時(shí)隙分配高效編碼分配系統(tǒng),應(yīng)用于如上述的基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的tdma時(shí)隙分配高效編碼分配方法,如圖6所示,系統(tǒng)包括樹(shù)形結(jié)構(gòu)構(gòu)建單元10和網(wǎng)絡(luò)模塊11;
98、樹(shù)形結(jié)構(gòu)構(gòu)建單元10,用于構(gòu)造樹(shù)形結(jié)構(gòu),對(duì)樹(shù)形結(jié)構(gòu)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)定義一組用于時(shí)隙分配的分配原語(yǔ);通過(guò)樹(shù)形結(jié)構(gòu)對(duì)一個(gè)時(shí)幀內(nèi)的時(shí)隙進(jìn)行依次劃分,最終得到多個(gè)時(shí)隙組,并為每個(gè)時(shí)隙組分配qos類型;樹(shù)形結(jié)構(gòu)及其最終所表示的信息為時(shí)隙組策略,對(duì)時(shí)隙組策略采用一組二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼并用于在網(wǎng)絡(luò)中傳輸;
99、網(wǎng)絡(luò)模塊11,用于在網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)在接入時(shí),先通過(guò)解析時(shí)隙組策略的二進(jìn)制編碼數(shù)據(jù)得到全網(wǎng)統(tǒng)一的時(shí)隙組策略,然后按照一定的機(jī)制向自身分配時(shí)隙組策略中的一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙組,完成鏈路接入;在運(yùn)行時(shí),根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸需求動(dòng)態(tài)的分配或釋放一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙組,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的動(dòng)態(tài)分配;
100、本發(fā)明通過(guò)創(chuàng)建一種樹(shù)形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其文本表示及二進(jìn)制編碼方式,實(shí)現(xiàn)了tdma時(shí)隙組劃分的機(jī)制和表示方法,尤其其二進(jìn)制表示方式,對(duì)比傳統(tǒng)數(shù)組表示方式答復(fù)壓縮了數(shù)據(jù)長(zhǎng)度,其具有普適性、極大的靈活性及高效性,尤其在大規(guī)模分布式組網(wǎng)場(chǎng)景下可實(shí)現(xiàn)靈活的接入策略及帶寬動(dòng)態(tài)分配,為鏈路接入控制軟件實(shí)現(xiàn)靈活支持各種不同物理傳輸及業(yè)務(wù)需求場(chǎng)景提供了良好的適應(yīng)性和擴(kuò)展性,大部分場(chǎng)景下只需要更改配置而無(wú)需改寫(xiě)程序,為設(shè)備的通用性、靈活性和可擴(kuò)展性提供了能力支撐。
101、應(yīng)當(dāng)理解的是,對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換,而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。