IEEE802.16Mesh模式下基于业务区分的时隙分配算法研究.pdf

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1、IEEE802．16Mesh模式下基于业务区分的时隙分配算法研究陈梦甜张书聃万俊(重庆邮电大学通信学院软件技术中心，重庆400065)[摘要]着重从业务区分的角度，在Mesh模式分布式调度机制下研究无线资源的预留和分配算法。通过对不同优先等级的业务在进行空闲时隙搜索的时候分配不同的时隙搜索范围来实现充足的资源预留，以保证高优先等级业务的高服务质量。【关键词]IEEE802．16；Mesh；业务区分；时隙分配1．引言IEEE802．16标准【lL一固定宽带无线接入系统的空中接口，也被称为无线城域网标准。相较于IEEES02．1l协议，IEEE802．16提供一个支持

2、真正无线网络回程的标准，提出了有关于语音、视频、数据的服务质最(QoS)问题，为区分业务服务提供了基础。0FDM和OFDMA方式是IEEE802．16中最典型的物理层方式，比传统方式具有更高的频谱利用率，可以使得应用IEEE802．16标准的系统在同样的载波带宽下提供更高的传输速率。对于Mesh模式，服务等级的区分和相关策略都没有给出明确的定义。本文对Mesh模式下的MAC层及分布式调度方式进行深入的研究，基于业务区分思想，对比现有的IEEE802．1l和IEEE802．16MAC层机制，提出一种基于业务区分的时隙分配和资源预留策略。2．基于不同业务类型的资源预留

3、和带宽分配策略假设节点能够在从上层接收到的数据包识别该业务流的相关性质，根据相应的算法确定其优先级别，且该优先级别是基于其所需资源预留程度。现假设I为一个整数集，I={0，l，2，3，4，5，6，7}，分别表示8种不同类犁的业务的priority]class，当节点根据相应算法得出其优先级的等级后，填入priority／class字段中，并将该值赋值给MSH．DSCH正消息中的字．requestpersistence段，persistence字段在IEEE802．16中也是3bits，并且规定了所对应帧的数量，可以将Priority／classs所区分的等级一一对

4、应起来，不同的业务对应不同的demandpersistence，从而实现了对业务的区分，流程图如l所示。该流程完成后，根据请求节点发送的MSH-DSCH消息，授权节点判断出该业务要求的数据时隙分布情况，从而分配不同的资源预留和带宽分配策略。IEEE802．16Mesh模式下的带宽分配策略(SMAS)中，请求节点需要在计算下一次发送MSH．DSCH消息后重新竞争控制信道的发送机会，这会导致更大的Xmthoidoff的产生，从而不能及时分配到合适的．exponent数据时隙；动态数据微时隙分配策略(DMAS)通过将MSH．DSCH．requestIE消息中的1Bits

5、的保留字段设定为l或0来区分是否进行动态分配带宽的参数，从而避免了此类问题。但是两者都没有从业务区分的角度考虑调整带宽分配，本文将在这个基础上提出一种基于不同业务类型的资源预留和带宽分配策略。节点从}：层接收sDUs包判断该包的优先级别采_I{】相关算法对应CID中的prorRy／class字段将prority／class值复制给demandpersistence字段对MSH—DSCHJ,拄?f调度。等待发送图1赋值流程图节点A对业务进行了区分标记，对于业务类型集合，每两种等级的业务对应一种资源预留策略，通过预留不同程度的时隙范围来体现出其优先等级。假设i为业务流

6、对应的带宽分配策略，li表示策略i所对应业务带宽策略的集合，当i为(1．2．3．)时分别对应不同需求的业务。pr／onty／class字段值和demandpersisten∞字段值是一一对应，demandpersistence字段值对应不问的连续帧数，连续帧数越长，每帧中minisiotrange的要求越小，越容易找到合格的宅闲时隙。请求节点在发送请求信息前，需要先查找本节点可用的空闲时隙：对数据帧中256个时隙从头到尾搜索。本文带宽策略的核心思想为在请求节点搜查自己空闲时隙时设定相应的搜索范围，让优先级别高的业务拥有相对宽阔的搜索范围，优先级别低的业务有相对狭窄

7、的搜索范围，给出对应关系如下：Ii：256个数据微时隙全范围搜索，保证了搜索到空闲时隙的最大可能，对应demandpersistence为singleframc、2fl'Bmc、4fTame，也就是demandpersistence字段值为l、2、3作者简介：陈梦甜，女，重庆人。硕士研究生。研究方向：网络控制与管理。一36—的业务。12：256个数据微时隙1／2范围内搜索，规定搜索的时隙号从128到255，对应demandpersistence为8f-vdnle、32frame，也就是demandpersistence字段值为4、5的业务。13：256个数据微时隙

8、1／4范围