專利名稱：一種樹狀網(wǎng)絡(luò)多跳無線通信系統(tǒng)無線幀長自適應(yīng)調(diào)整方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種針對(duì)樹形或鏈形網(wǎng)絡(luò)的無線通信系統(tǒng)的可變幀長自適應(yīng)傳輸方案，可用于基于有中心或無中心控制的寬帶無線多跳中繼網(wǎng)絡(luò)，屬于無線通信領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
無線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括集中式網(wǎng)絡(luò)和分布式多跳網(wǎng)絡(luò)等。集中式網(wǎng)絡(luò)一般網(wǎng)絡(luò)容量較大，但由于受限于基站發(fā)射功率，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍一般幾公里之內(nèi)；分布式多跳無線網(wǎng)絡(luò)的各節(jié)點(diǎn)之間的距離相對(duì)較短，每ー跳可以完成比直接通信高得多的數(shù)據(jù)傳輸速率，使在長距離的端到端通信系統(tǒng)中同樣能支持高數(shù)據(jù)傳輸速率，并且隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的増加，網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍以及靈活性也會(huì)隨之增加，在一定程度上解決了集中網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍受限的問題。無線系統(tǒng)采用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒c(diǎn)對(duì)點(diǎn)拓?fù)?、總線形拓?fù)?、星形拓?fù)?、環(huán)形拓?fù)洹湫瓮? 撲、Mesh拓?fù)浜突旌贤負(fù)涞?。無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞倪x擇取決于無線系統(tǒng)的應(yīng)用和地理環(huán)境。在鉄路、公路沿線、河流沿岸、電カ線、礦井、邊防、海防等應(yīng)用場(chǎng)景下，采用樹形和鏈形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞亩嗵欣^無線通信系統(tǒng)具有天然的優(yōu)勢(shì)。在如圖I所述樹形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)僅有ー個(gè)根節(jié)點(diǎn)(位于網(wǎng)絡(luò)最頂層)，除根節(jié)點(diǎn)外的每個(gè)節(jié)點(diǎn)僅與ー個(gè)父節(jié)點(diǎn)連接，但與ー個(gè)或多個(gè)子節(jié)點(diǎn)相連接。每個(gè)節(jié)點(diǎn)是其上一級(jí)節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)同時(shí)是其下一級(jí)節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)。當(dāng)數(shù)據(jù)幀從一個(gè)節(jié)點(diǎn)(主機(jī)或路由器)沿著某條路徑到另ー節(jié)點(diǎn)(主機(jī)或路由器)時(shí)，該數(shù)據(jù)幀在沿途的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都經(jīng)受了幾種不同類型的時(shí)延(Delay)。包括節(jié)點(diǎn)處理時(shí)延(Nodal Processing Delay)、排隊(duì)時(shí)延(Queuing Delay)、傳輸時(shí)延(TransmissionDelay)、傳播時(shí)延(Propagation)等。而這些時(shí)延總體累加起來是節(jié)點(diǎn)總時(shí)延(Total NodalDelay)。節(jié)點(diǎn)處理時(shí)延檢查數(shù)據(jù)幀首部和決定將該數(shù)據(jù)幀導(dǎo)向何處所需要的時(shí)間是節(jié)點(diǎn)處理時(shí)延的一部分。處理時(shí)延也包括其他因素，如檢查比特級(jí)差錯(cuò)所需要的時(shí)間，該差錯(cuò)出現(xiàn)在這些數(shù)據(jù)幀比特從上游節(jié)點(diǎn)向下一節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)倪^程中，由于差錯(cuò)校驗(yàn)只能針對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行，因此，數(shù)據(jù)幀的長度影響著節(jié)點(diǎn)處理時(shí)延。高速節(jié)點(diǎn)(或路由器)的處理時(shí)延通常是微秒或更低的數(shù)量級(jí)。在這種節(jié)點(diǎn)處理之后，節(jié)點(diǎn)將該數(shù)據(jù)幀引向通往下ー節(jié)點(diǎn)鏈路之前的隊(duì)列。排隊(duì)時(shí)延在隊(duì)列中，當(dāng)數(shù)據(jù)幀在鏈路上等待傳輸時(shí)，它經(jīng)受排隊(duì)時(shí)延。ー個(gè)特定數(shù)據(jù)幀的排隊(duì)時(shí)延將取決于先期到達(dá)的、正在排隊(duì)等待向鏈路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀的數(shù)量。如果該隊(duì)列是空的，并且當(dāng)前沒有其他數(shù)據(jù)幀在傳輸，則該數(shù)據(jù)幀的排隊(duì)時(shí)延為O。另ー方面，如果流量很大，并且許多其他數(shù)據(jù)幀也在等待傳輸，該排隊(duì)時(shí)延將很大。到達(dá)數(shù)據(jù)幀的數(shù)量是到達(dá)該隊(duì)列的流量強(qiáng)度和性質(zhì)的函數(shù)。實(shí)際的排隊(duì)時(shí)延通常在毫秒到微秒級(jí)。傳輸時(shí)延假定數(shù)據(jù)幀以先到先服務(wù)的方式傳輸——這在多跳無線通信網(wǎng)絡(luò)中是常見的方式，僅當(dāng)所有已經(jīng)到達(dá)的數(shù)據(jù)幀被傳輸后，才能傳輸我們的數(shù)據(jù)幀。用L比特表示數(shù)據(jù)幀的長度，用R bps表示從節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)B的鏈路傳輸速率。傳輸時(shí)延是L/R。這是將所有數(shù)據(jù)幀比特推向鏈路所需要的時(shí)間，傳輸時(shí)延也與數(shù)據(jù)幀的長度息息相關(guān)。實(shí)際的傳輸時(shí)延通常在毫秒到微秒級(jí)。傳播時(shí)延一旦一個(gè)比特被推向鏈路，該比特需要向節(jié)點(diǎn)B傳播，從該鏈路的起點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)B的傳播所需要的時(shí)間是傳播時(shí)延。該比特以該鏈路的傳播速率傳播，該傳播速率取決于該鏈路的物理媒介，其速率范圍是2*108-3*108m/s，這等于或略小于光速。傳播時(shí)延等于兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離除以傳播速率，即傳播時(shí)延是d/s，其中d是兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離，s是該鏈路的傳播速率。傳播時(shí)延在毫秒級(jí)。令dpMe, dqvsas, dtaans和dpMp分別表不處理時(shí)延、排隊(duì)時(shí)延、傳輸時(shí)延和傳播時(shí)延,那么節(jié)點(diǎn)的總時(shí)延由下式給定dnataidproe+dqVsas+dtrans+dprop這些時(shí)延成分所起的作用可能變化很大。本發(fā)明主要考慮距離和幀長對(duì)時(shí)延的影 響。有許多因素會(huì)影響延時(shí)大小，比如轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)等等。采用直接轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的節(jié)點(diǎn)有固定的延吋。因?yàn)橹苯愚D(zhuǎn)發(fā)式節(jié)點(diǎn)不管數(shù)據(jù)包的整體大小，而只根據(jù)目的地址來決定轉(zhuǎn)發(fā)方向。所以，它的延時(shí)是固定的，取決于節(jié)點(diǎn)解讀數(shù)據(jù)幀種目的地址的解讀速率。采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的節(jié)點(diǎn)由于必須要接收完了完整的數(shù)據(jù)幀才開始轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，所以它的延時(shí)與數(shù)據(jù)幀的長短有夫。數(shù)據(jù)幀長，則延時(shí)大；數(shù)據(jù)幀短，則延時(shí)小。采用直接轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的節(jié)點(diǎn)有固定的延時(shí)，因?yàn)橹苯愚D(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)不管數(shù)據(jù)幀的整體大小，而只根據(jù)目的地址來決定轉(zhuǎn)發(fā)方向。所以，它的延時(shí)是固定的。采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的節(jié)點(diǎn)由于必須要接收完了完整的數(shù)據(jù)幀才開始轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，所以它的數(shù)據(jù)幀長，則延時(shí)大；數(shù)據(jù)幀短，則延時(shí)小。對(duì)于多跳無線網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的端到端傳輸時(shí)延為各節(jié)點(diǎn)間的傳輸時(shí)延的累カロ。當(dāng)多跳無線網(wǎng)絡(luò)跳數(shù)較多時(shí)，必須對(duì)各節(jié)點(diǎn)間的傳輸時(shí)延加以嚴(yán)格控制，以使網(wǎng)絡(luò)可支持話音和視頻等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。其中各節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線幀長是決定傳輸時(shí)延的關(guān)鍵因素，減小無線幀長可有效降低網(wǎng)絡(luò)的傳輸時(shí)延。然而，對(duì)于子向鏈路與父向鏈路采用時(shí)分雙エ的系統(tǒng)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)間距離較遠(yuǎn)、信號(hào)傳播時(shí)延較大時(shí)，下行鏈路傳輸時(shí)隙間的保護(hù)間隔在整個(gè)無線幀長中的比例將顯著増加，從而降低系統(tǒng)傳輸效率。因此，樹形網(wǎng)絡(luò)多跳無線通信系統(tǒng)需要能夠支持不同節(jié)點(diǎn)根據(jù)節(jié)點(diǎn)間的距離自適應(yīng)調(diào)整無線幀長，以獲得網(wǎng)絡(luò)傳播時(shí)延和系統(tǒng)傳輸效率的總體性能優(yōu)化。另外，對(duì)于視頻監(jiān)控系統(tǒng)，下行和上行鏈路傳輸數(shù)據(jù)帶寬并不平衡，如下行一般為窄帶控制信令數(shù)據(jù)，而上行一般為寬帶多媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，而且，網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)下行鏈路和上行鏈路數(shù)據(jù)帶寬比例也不盡相同，因此樹形網(wǎng)絡(luò)多跳無線通信系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)需要能夠根據(jù)其下行和上行鏈路負(fù)荷情況獨(dú)立動(dòng)態(tài)調(diào)整下行和上行鏈路傳輸時(shí)頻比例，以提高系統(tǒng)傳輸效率。目前支持樹形和鏈形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞臒o線系統(tǒng)有WiFi，WiMAX(802. 16d，802. 16j)等，但這些系統(tǒng)都還沒有針對(duì)上述應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，均不能完全滿足上述需求。基于WiFi技術(shù)構(gòu)建的多跳無線系統(tǒng)采用單信道同頻組網(wǎng)，即各節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的傳輸采用CSMA/CA方式工作于單個(gè)同頻信道，節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸是完全獨(dú)立的，各節(jié)點(diǎn)物理幀的長度的選擇沒有考慮對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延的影響，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)跳數(shù)較大時(shí)，無法為實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的時(shí)延等QoS提供保障?；赪iMAX技術(shù)的多跳網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)也是在同一物理信道上工作，其無線幀格式在系統(tǒng)工作時(shí)是固定的，無法根據(jù)相鄰節(jié)點(diǎn)的間距、信道狀態(tài)、業(yè)務(wù)類型、數(shù)據(jù)包大小等因素，獨(dú)立動(dòng)態(tài)調(diào)整與其子節(jié)點(diǎn)之間的無線幀長度，在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)較多，各相鄰節(jié)點(diǎn)的間距、信道狀態(tài)等因素差異較大時(shí)，系統(tǒng)傳輸時(shí)延、傳輸效率和鏈路質(zhì)量無法得到保障。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種適用于樹形和鏈形網(wǎng)絡(luò)的寬帶多跳無線通信系統(tǒng)的無線幀長自適用調(diào)整實(shí)現(xiàn)方案。樹形和鏈形網(wǎng)絡(luò)的寬帶多跳無線通信系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)由一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸控制単元10、一個(gè)子向無線幀控制單元21、一個(gè)父向無線幀控制單元22、ー個(gè)子向無線收發(fā)單元31、一個(gè)父向無線收發(fā)單元32構(gòu)成。網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸控制單元根據(jù)節(jié)點(diǎn)間的距離、信道狀態(tài)、業(yè)務(wù)類型、數(shù)據(jù)包大小，獨(dú)立動(dòng)態(tài)調(diào)整與其子節(jié)點(diǎn)之間的無線幀長度；并根據(jù) 父節(jié)點(diǎn)到子節(jié)點(diǎn)的下行鏈路和子節(jié)點(diǎn)到父節(jié)點(diǎn)的上行鏈路的負(fù)荷情況動(dòng)態(tài)調(diào)整相鄰節(jié)點(diǎn)間無線幀中的下行鏈路傳輸時(shí)間與上行鏈路傳輸時(shí)間比例，解決了現(xiàn)有多跳系統(tǒng)傳輸方案中各節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)傳輸幀結(jié)構(gòu)長度相對(duì)固定，下行鏈路和上行鏈路時(shí)隙比例不變，在控制多跳網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延的條件下系統(tǒng)傳輸效率不高的問題。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了ー種多跳無線通信系統(tǒng)中無線幀長自適應(yīng)調(diào)整方法，包括如下步驟I)根據(jù)節(jié)點(diǎn)間的距離、信道狀態(tài)、業(yè)務(wù)類型、數(shù)據(jù)包大小，網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)獨(dú)立計(jì)算與其子節(jié)點(diǎn)無線幀長最大值Tm;2)由父節(jié)點(diǎn)與其子節(jié)點(diǎn)之間的間距確定下行鏈路傳輸保護(hù)時(shí)間；3)根據(jù)無線幀長最大值、上下行鏈路傳輸時(shí)間比例和緩存中待傳輸?shù)南滦墟溌窋?shù)據(jù)量、確定下行鏈路傳輸時(shí)間；4)根據(jù)無線幀長最大值、下行鏈路傳輸時(shí)間、下行鏈路傳輸保護(hù)時(shí)間，上行鏈路傳輸保護(hù)時(shí)間和緩存中待傳輸?shù)纳闲墟溌窋?shù)據(jù)量，確定上行鏈路傳輸時(shí)間；5)根據(jù)下行鏈路傳輸時(shí)間，下行鏈路傳輸保護(hù)時(shí)間，上行鏈路傳輸時(shí)間和上行鏈路傳輸保護(hù)時(shí)間，確定無線幀長Tf ；6)在各節(jié)點(diǎn)與其子節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸按照確定的無線幀長Tf進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。。根據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面，各節(jié)點(diǎn)獨(dú)立計(jì)算與其子節(jié)點(diǎn)無線幀長最大值采用如下方法I)獲取業(yè)務(wù)要求的端到端時(shí)延Td ；2)預(yù)設(shè)無線幀長裕量el ；3)獲取控制節(jié)點(diǎn)Ntl和最遠(yuǎn)節(jié)點(diǎn)NMax之間的距離DMax ；4)根據(jù)控制節(jié)點(diǎn)Ntl和最遠(yuǎn)節(jié)點(diǎn)NMax之間的距離DMax，確定單位距離對(duì)應(yīng)的平均時(shí)延值Tk;5)根據(jù)父節(jié)點(diǎn)Nd與其第m個(gè)子節(jié)點(diǎn)之間的間距Dd m確定節(jié)點(diǎn)Nd與其第m個(gè)子節(jié)點(diǎn)之間的無線幀長最大值Tf d π Tp djl — Dd m X Tr。按照本發(fā)明的ー個(gè)方面，多跳無線通信系統(tǒng)中傳輸?shù)臒o線幀的基本結(jié)構(gòu)包括上行鏈路傳輸時(shí)隙、下行鏈路傳輸時(shí)隙、下行鏈路傳輸保護(hù)時(shí)隙、上行鏈路傳輸保護(hù)時(shí)隙四個(gè)部分。按照本發(fā)明的ー個(gè)方面，無線幀長包括上行鏈路傳輸時(shí)間、下行鏈路傳輸時(shí)間、下行鏈路傳輸保護(hù)時(shí)間、上行鏈路傳輸保護(hù)時(shí)間，其中上行鏈路傳輸保護(hù)時(shí)間為固定值，由射頻單元從接收到發(fā)射的轉(zhuǎn)換時(shí)間確定。按照本發(fā)明的ー個(gè)方面，所述控制節(jié)點(diǎn)為根結(jié)點(diǎn)。按照本發(fā)明的ー個(gè)方面，無線幀長裕量el可采用如下方式獲取根據(jù)節(jié)點(diǎn)間的距離、信道狀態(tài)、業(yè)務(wù)類型、數(shù)據(jù)包大小、空ロ信號(hào)傳播時(shí)延、上下行傳輸時(shí)間保護(hù)時(shí)間、數(shù)據(jù)處理及轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延等因素，確定無線幀長裕量el，其取值范圍為(0，1)。按照本發(fā)明的ー個(gè)方面，控制節(jié)點(diǎn)Ntl和最遠(yuǎn)節(jié)點(diǎn)NMax之間的距離DMax采用以下方 式獲得根據(jù)從根節(jié)點(diǎn)Ntl到最遠(yuǎn)節(jié)點(diǎn)NMax所經(jīng)過的各節(jié)點(diǎn)與其父節(jié)點(diǎn)之間的距離直接累加獲得，即

權(quán)利要求
1.ー種多跳無線通信系統(tǒng)中無線幀長自適應(yīng)調(diào)整方法，其特征在于，包括如下步驟 .1)根據(jù)節(jié)點(diǎn)間的距離、信道狀態(tài)、業(yè)務(wù)類型、數(shù)據(jù)包大小，網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)獨(dú)立計(jì)算與其子節(jié)點(diǎn)無線巾貞長最大值Tm ； .2)由父節(jié)點(diǎn)與其子節(jié)點(diǎn)之間的間距確定下行鏈路傳輸保護(hù)時(shí)間； .3)根據(jù)無線幀長最大值、上下行鏈路傳輸時(shí)間比例和緩存中待傳輸?shù)南滦墟溌窋?shù)據(jù)量、確定下行鏈路傳輸時(shí)間； . 4)根據(jù)無線幀長最大值、下行鏈路傳輸時(shí)間、下行鏈路傳輸保護(hù)時(shí)間，上行鏈路傳輸保護(hù)時(shí)間和緩存中待傳輸?shù)纳闲墟溌窋?shù)據(jù)量，確定上行鏈路傳輸時(shí)間； .5)根據(jù)下行鏈路傳輸時(shí)間，下行鏈路傳輸保護(hù)時(shí)間，上行鏈路傳輸時(shí)間和上行鏈路傳 輸保護(hù)時(shí)間，確定無線巾貞長Tf ； .6)各節(jié)點(diǎn)與其子節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸按照確定的無線幀長Tf進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
2.如權(quán)利要求I中的方法，其特征在于，各節(jié)點(diǎn)獨(dú)立計(jì)算與其子節(jié)點(diǎn)無線幀長最大值采用如下方法 .1)獲取業(yè)務(wù)要求的端到端時(shí)延Td； . 2)預(yù)設(shè)無線幀長裕量el； .3)獲取控制節(jié)點(diǎn)Ntl和最遠(yuǎn)節(jié)點(diǎn)NMax之間的距離DMax； . 4)根據(jù)控制節(jié)點(diǎn)Ntl和最遠(yuǎn)節(jié)點(diǎn)NMax之間的距離DMax，確定單位距離對(duì)應(yīng)的平均時(shí)延值Te； .5)根據(jù)父節(jié)點(diǎn)Nd與其第m個(gè)子節(jié)點(diǎn)之間的間距Ddm確定節(jié)點(diǎn)Nd與其第m個(gè)子節(jié)點(diǎn)之間的無線幀長最大值Tf d π ； Tf—d—III — Dd—mXTR。
3.如權(quán)利要求I中的方法，其特征在于，各節(jié)點(diǎn)根據(jù)與其子節(jié)點(diǎn)之間的間距確定節(jié)點(diǎn)Nd與其第m個(gè)子節(jié)點(diǎn)之間的下行傳輸保護(hù)時(shí)間TF g m，采用如下方法Tf—g—m = 2XDd—m/V其中V為光速。
4.如權(quán)利要求I中的方法，其特征在于，按照下述方式確定下行鏈路的傳輸時(shí)間 確定相鄰節(jié)點(diǎn)的下行鏈路傳輸時(shí)間最大值Tii k 根據(jù)緩存中待傳輸?shù)南滦墟溌窋?shù)據(jù)量，確定下行鏈路傳輸時(shí)間參考值Tdui ； 若し小于Tm K，則選擇下行鏈路傳輸時(shí)間Tm為Tdui ； 若Tdui大于Tm K，則選擇下行鏈路傳輸時(shí)間Tm為等于或小于Tii k的某個(gè)值。
5.如權(quán)利要求I中的方法，其特征在于，按照下述方式確定上行鏈路傳輸時(shí)間 子節(jié)點(diǎn)根據(jù)下行鏈路接收的來自父節(jié)點(diǎn)的根據(jù)下行鏈路傳輸時(shí)間Tm傳輸?shù)男盘?hào)，獲得下行鏈路傳輸時(shí)間Tm ； 子節(jié)點(diǎn)根據(jù)無線幀長最大值Tm、下行鏈路傳輸時(shí)間Tm、下行鏈路傳輸保護(hù)時(shí)間Tm、上行鏈路傳輸保護(hù)時(shí)間Tem確定上行鏈路傳輸時(shí)間最大值Tuui，方法如下 rprp rprprp !UL—R — !M !DL !GDL ! GUL ; 子節(jié)點(diǎn)根據(jù)緩存中待傳輸?shù)纳闲墟溌窋?shù)據(jù)量，確定上行鏈路傳輸時(shí)間參考值Tuui ； 若し小于Tm K，則選擇上行鏈路傳輸時(shí)間Tm為Tuui ； 若Tuui大于Tm K，則選擇上行鏈路傳輸時(shí)間Tm為等于或小于Tuui的某個(gè)值。
6.如權(quán)利要求I中的方法，其特征在于，按照下述方式確定無線幀長Tf: Tf — TUL+TDL+TGDL+TGUL 無線幀長Tf為節(jié)點(diǎn)與其子節(jié)點(diǎn)之間的上行鏈路傳輸時(shí)間Tm、下行鏈路傳輸時(shí)間Tm、下行鏈路傳輸保護(hù)時(shí)間Tem、上行鏈路傳輸保護(hù)時(shí)間Tem之和。
7.如權(quán)利要求I中的方法，其特征在于，多跳無線通信系統(tǒng)中傳輸?shù)臒o線幀的基本結(jié)構(gòu)包括上行鏈路傳輸時(shí)隙、下行鏈路傳輸時(shí)隙、下行鏈路傳輸保護(hù)時(shí)隙、上行鏈路傳輸保護(hù)時(shí)隙四個(gè)部分。
8.如權(quán)利要求I中的方法，其特征在于，無線幀長包括上行鏈路傳輸時(shí)間、下行鏈路傳 輸時(shí)間、下行鏈路傳輸保護(hù)時(shí)間、上行鏈路傳輸保護(hù)時(shí)間，其中上行鏈路傳輸保護(hù)時(shí)間為固定值，由射頻單元從接收到發(fā)射的轉(zhuǎn)換時(shí)間確定。
9.如權(quán)利要求2中的方法，其特征在于 所述控制節(jié)點(diǎn)Ntl為根結(jié)點(diǎn)。
10.如權(quán)利要求2中的方法，其特征在于，無線幀長裕量el可采用如下方式獲取 根據(jù)節(jié)點(diǎn)間的距離、信道狀態(tài)、業(yè)務(wù)類型、數(shù)據(jù)包大小、空□信號(hào)傳播時(shí)延、上下行傳輸保護(hù)時(shí)間、數(shù)據(jù)處理及轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延，確定無線幀長裕量el，其取值范圍為(0，1)。
11.如權(quán)利要求2中的方法，其特征在于，控制節(jié)點(diǎn)Ntl和最遠(yuǎn)節(jié)點(diǎn)NMax之間的距離DMax采用以下方式獲得 根據(jù)從控制節(jié)點(diǎn)Ntl到最遠(yuǎn)節(jié)點(diǎn)NMax所經(jīng)過的各節(jié)點(diǎn)與其父節(jié)點(diǎn)之間的距離直接累加獲得，即
12.如權(quán)利要求2中的方法，其特征在于，控制節(jié)點(diǎn)Ntl和最遠(yuǎn)節(jié)點(diǎn)NMax之間的距離DMax采用以下方式獲得 根據(jù)從控制節(jié)點(diǎn)Ntl到最遠(yuǎn)節(jié)點(diǎn)NMax所經(jīng)過的各節(jié)點(diǎn)與其最遠(yuǎn)子節(jié)點(diǎn)之間的距離直接累加獲得，即
13.如權(quán)利要求I中的方法，其特征在于，控制節(jié)點(diǎn)Ntl和最遠(yuǎn)節(jié)點(diǎn)NMax之間的距離DMax采用以下方式獲得 根據(jù)從控制節(jié)點(diǎn)Ntl到最遠(yuǎn)節(jié)點(diǎn)NMax所經(jīng)過的各節(jié)點(diǎn)與其所有子節(jié)點(diǎn)之間的距離直接累加獲得，即
14.如權(quán)利要求2中的方法，其特征在于，所述單位距離對(duì)應(yīng)的平均時(shí)延值采用如下方式獲取 Tr — e I X TD/DMax。
15.ー種多跳無線通信系統(tǒng)中無線幀長自適應(yīng)調(diào)整裝置，其特征在于，包括 數(shù)據(jù)傳輸控制單元10 :用于控制單向節(jié)點(diǎn)的單向數(shù)據(jù)發(fā)送或接收，以及雙向節(jié)點(diǎn)的同步或異歩數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)； 子向無線幀控制單元21 :用于根據(jù)節(jié)點(diǎn)與其子節(jié)點(diǎn)間的信道狀態(tài)以及業(yè)務(wù)類型、數(shù)據(jù)包大小、數(shù)據(jù)緩存中待發(fā)數(shù)據(jù)量，動(dòng)態(tài)調(diào)整與其子節(jié)點(diǎn)的下行鏈路傳輸時(shí)間； 父向無線幀控制單元22 :用于根據(jù)節(jié)點(diǎn)與其父節(jié)點(diǎn)間的信道狀態(tài)以及業(yè)務(wù)類型、數(shù)據(jù)包大小、數(shù)據(jù)緩存中待發(fā)數(shù)據(jù)量，動(dòng)態(tài)調(diào)整與其父節(jié)點(diǎn)的上行鏈路傳輸時(shí)間； 子向無線收發(fā)單元31 :用于節(jié)點(diǎn)與其子節(jié)點(diǎn)之間的下行鏈路信號(hào)的發(fā)射和上行鏈路信號(hào)的接收； 父向無線收發(fā)單元32 :用于節(jié)點(diǎn)與其父節(jié)點(diǎn)之間的上行鏈路信號(hào)的發(fā)射和下行鏈路信號(hào)的接收。
16.如權(quán)利要求15中的裝置,其特征在于,用于實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-14中任ー種的方法。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種適用于多跳無線通信系統(tǒng)中的無線幀長自適應(yīng)調(diào)整方法，根據(jù)節(jié)點(diǎn)間的距離、信道狀態(tài)、業(yè)務(wù)類型、數(shù)據(jù)包大小，網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)獨(dú)立計(jì)算該節(jié)點(diǎn)與其子節(jié)點(diǎn)之間的無線幀長；根據(jù)父節(jié)點(diǎn)到子節(jié)點(diǎn)的下行鏈路和子節(jié)點(diǎn)到父節(jié)點(diǎn)的上行鏈路的負(fù)荷情況動(dòng)態(tài)調(diào)整下行鏈路傳輸時(shí)間與上行鏈路傳輸時(shí)間比例，解決了現(xiàn)有多跳系統(tǒng)傳輸方案中各節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)傳輸幀結(jié)構(gòu)長度相對(duì)固定，下行鏈路和上行鏈路時(shí)隙比例不變，在控制多跳網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延的條件下系統(tǒng)傳輸效率不高的問題。
文檔編號(hào)H04L1/00GK102724014SQ20111045733
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者幕福奇 申請(qǐng)人:幕福奇