CN106922020A - 资源处理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了资源处理方法及装置，该方法包括：节点从所有节点共享的聚合控制域资源中根据其他节点占用的资源获取发送第一消息的资源，以及，从聚合控制域资源中获取发送第二消息的资源，其中，第一消息用于维护邻居关系，第二消息用于资源协商，聚合控制域资源将一个超帧内的所有的控制域资源聚合在一起联合分配给各个节点使用的；节点根据获取到的资源发送第一消息和第二消息。通过本发明解决了现有技术中控制域资源分配所存在的问题，使资源分配相对公平。

Description

资源处理方法及装置
技术领域
本发明涉及通讯领域，具体而言，涉及资源处理方法及装置。
背景技术
在同步的自组网中的控制域一般是在时域的一段固定资源，通过进一步的时隙划分来分给多个节点进行复用。控制域的资源是非常有限的，控制域的容量会直接影响***的容量和网络中的共存节点数目。
目前同步自组网中的控制域分配主要的策略以下两种：通过预配置的方式分配控制域资源，即每个节点都会分配固定的控制时隙，控制消息只能在自己分配的控制时隙发送；通过竞争的方式得到，例如在wimax mesh中，节点间通过在每次的控制域占用时广播的节点特定的值，通过复杂的运算，去竞争中下下次的发送机会。
在上述两种分配方案中，第一种预配置的方案，显然其网络中的节点数目是受限的；第二种方案中，通过竞争来使得节点间的控制域资源在每个邻居节点中分配的较为均匀，但是需要空口开销来广播每一个节点的竞争值，同时对新加入节点取得发送机会的时延较大。
发明内容
本发明提供了资源处理方法及装置，以解决现有技术中控制域资源分配所存在的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种资源处理方法，包括：节点从所有节点共享的聚合控制域资源中根据其他节点占用的资源获取发送第一消息的资源，以及，从所述聚合控制域资源中获取发送第二消息的资源，其中，所述第一消息用于维护邻居关系，所述第二消息用于资源协商，所述聚合控制域资源将一个超帧内的所有的控制域资源聚合在一起联合分配给各个节点使用的；所述节点根据获取到的资源发送所述第一消息和所述第二消息。
进一步地，所述节点根据其他节点占用的资源获取资源并根据获取到的资源发送所述第一消息包括：所述节点侦听一个完整聚合控制域内的第一消息；所述节点根据收集到的第一消息获知邻节点和/或所述邻节点的邻节点发送所述第一消息时所占的位置及周期；所述节点根据所占的位置及周期选择自身发送所述第一消息的位置及周期；所述节点在选择出的位置及周期上发送所述第一消息。
进一步地，所述方法还包括：在预定条件下，所述节点重新选择自身发送所述第一消息的位置和周期，其中，所述预定条件包括以下至少之一：所述节点的邻接关系发生变化、节点的第一消息发生碰撞、所述节点发现发送所述第一消息的资源空闲量超过阈值；所述节点在重新选择出的位置及周期上发送所述第一消息。
进一步地，在所述节点发送所述第一消息与其他节点发送所述第一消息发生碰撞的情况下，所述节点根据预定规则确定由自身或者其他节点重新选择发送所述第一消息的位置和周期；或者，所述节点接收到邻节点发送的碰撞通知，所述节点根据所述碰撞通知重新选择发送所述第一消息的位置和周期，其中，所述邻节点是所述节点和与所述节点发送所述第一消息碰撞的节点的共同的邻节点。
进一步地，所述节点获取资源并根据获取到的资源发送所述第二消息包括：所述节点根据发送所述第一消息的资源获取发送所述第二消息的资源，其中，发送所述第一消息的时隙和发送所述第二消息的时隙是绑定的，发送所述第二消息的资源在资源聚合之后重新进行时隙划分；所述节点在发送所述第二消息的资源上发送所述第二消息。
进一步地，通过以下计算发送所述第二消息的资源：
令其中ki∈{1,2,...,Nc}，其取值为1,2,...,Nc的随机排列：
po所指示的位置即为节点的Consult资源，发送所述第一消息的时隙周期为T，起始位置为k。
进一步地，还包括：在所述节点检测到期邻节点的数目为M时，其周期调整为其中，n为可配置的整数。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种资源处理装置，应用于节点中，包括：获取模块，用于从所有节点共享的聚合控制域资源中根据其他节点占用的资源获取发送第一消息的资源，以及，从所述聚合控制域资源中获取发送第二消息的资源，其中，所述第一消息用于维护邻居关系，所述第二消息用于资源协商，所述聚合控制域资源将一个超帧内的所有的控制域资源聚合在一起联合分配给各个节点使用的；发送模块，根据获取到的资源发送所述第一消息和所述第二消息。
进一步地，所述获取模块包括：侦听单元，用于侦听一个完整聚合控制域内的第一消息；收集单元，用于根据收集到的第一消息获知邻节点和/或所述邻节点的邻节点发送所述第一消息时所占的位置及周期；选择单元，用于根据所占的位置及周期选择自身发送所述第一消息的位置及周期；所述发送模块，用于在选择出的位置及周期上发送所述第一消息。
进一步地，所述获取模块，用于根据发送所述第一消息的资源获取发送所述第二消息的资源，其中，发送所述第一消息的时隙和发送所述第二消息的时隙是绑定的，发送所述第二消息的资源在资源聚合之后重新进行时隙划分；所述发送模块，用于在发送所述第二消息的资源上发送所述第二消息。
通过本发明，采用节点从所有节点共享的聚合控制域资源中根据其他节点占用的资源获取发送第一消息的资源，以及，从所述聚合控制域资源中获取发送第二消息的资源，其中，所述第一消息用于维护邻居关系，所述第二消息用于资源协商，所述聚合控制域资源将一个超帧内的所有的控制域资源聚合在一起联合分配给各个节点使用的；所述节点根据获取到的资源发送所述第一消息和所述第二消息。通过本发明解决了现有技术中控制域资源分配所存在的问题，使资源分配相对公平。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的资源处理方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的资源处理装置的结构框图；
图3是根据本发明实施例的帧结构的示意图；
图4是根据本发明实施例的控制域聚合的示意图；
图5是根据本发明实施例的Hello资源的分布示意图；
图6是根据本发明实施例的consult资源的聚合示意图一；
图7是根据本发明实施例的consult资源的聚合示意图二。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
在本实施例中提供了一种资源处理方法，图1是根据本发明实施例的资源处理方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：
步骤S102，节点从所有节点共享的聚合控制域资源中根据其他节点占用的资源获取发送第一消息的资源，以及，从聚合控制域资源中获取发送第二消息的资源，其中，第一消息用于维护邻居关系，第二消息用于资源协商，聚合控制域资源将一个超帧内的所有的控制域资源聚合在一起联合分配给各个节点使用的；
步骤S104，节点根据获取到的资源发送第一消息和第二消息。
通过上述步骤解决了现有技术中控制域资源分配所存在的问题，使资源分配相对公平。
作为一个可选的实施方式，节点可以侦听一个完整聚合控制域内的第一消息；节点根据收集到的第一消息获知邻节点和/或邻节点的邻节点发送第一消息时所占的位置及周期；节点根据所占的位置及周期选择自身发送第一消息的位置及周期；节点在选择出的位置及周期上发送第一消息。
作为另一个可选的实施方式，在预定条件下，节点重新选择自身发送第一消息的位置和周期。例如，预定条件可以包括以下至少之一：节点的邻接关系发生变化、节点的第一消息发生碰撞、节点发现发送第一消息的资源空闲量超过阈值；节点在重新选择出的位置及周期上发送第一消息。
在另一个可选的实施方式中，在节点发送第一消息与其他节点发送第一消息发生碰撞的情况下，节点可以根据预定规则确定由自身或者其他节点重新选择发送第一消息的位置和周期；或者，节点接收到邻节点发送的碰撞通知，节点根据碰撞通知重新选择发送第一消息的位置和周期，其中，邻节点是节点和与节点发送第一消息碰撞的节点的共同的邻节点。
在一个可选的实施方式中，发送第二消息的资源可以与发送第一消息的资源相关。例如，节点获取资源并根据获取到的资源发送第二消息包括：节点根据发送第一消息的资源获取发送第二消息的资源，其中，发送第一消息的时隙和发送第二消息的时隙是绑定的，发送第二消息的资源在资源聚合之后重新进行时隙划分；节点在发送第二消息的资源上发送第二消息。
作为一个可选的计算方式，可以通过以下计算发送第二消息的资源：
令其中ki∈{1,2,...,Nc}，其取值为1,2,...,Nc的随机排列：
po所指示的位置即为节点的Consult资源，发送第一消息的时隙周期为T，起始位置为k。
在另一个可选的方式中，还可以根据邻节点数据进行调整，例如，在节点检测到期邻节点的数目为M时，其周期调整为其中，n为可配置的整数。
在本实施例中还提供了一种资源处理装置，应用于节点中，图2是根据本发明实施例的资源处理装置的结构框图，如图2所示，该装置包括：
获取模块22，用于从所有节点共享的聚合控制域资源中根据其他节点占用的资源获取发送第一消息的资源，以及，从聚合控制域资源中获取发送第二消息的资源，其中，第一消息用于维护邻居关系，第二消息用于资源协商，聚合控制域资源将一个超帧内的所有的控制域资源聚合在一起联合分配给各个节点使用的；
发送模块24，根据获取到的资源发送第一消息和第二消息。
作为一个可选的实施方式，获取模块22可以包括：侦听单元，用于侦听一个完整聚合控制域内的第一消息；收集单元，用于根据收集到的第一消息获知邻节点和/或邻节点的邻节点发送第一消息时所占的位置及周期；选择单元，用于根据所占的位置及周期选择自身发送第一消息的位置及周期。发送模块24，用于在选择出的位置及周期上发送第一消息。
作为另外一个可选的实施方式，获取模块22，用于根据发送第一消息的资源获取发送第二消息的资源，其中，发送第一消息的时隙和发送第二消息的时隙是绑定的，发送第二消息的资源在资源聚合之后重新进行时隙划分；发送模块24，用于在发送第二消息的资源上发送第二消息。
下面结合一个可选的实施例进行说明。
在本实施例中提供了一种自组网中控制域动态分配的方法，该方案是一种控制域自适应的分配方案，该方案中的控制域可容许较大数目的节点同时接入，同时能够使控制域资源在节点间进行协调，使节点间相对公平。
控制域主要发送的内容有两种，节点的周期性广播(Hello消息)和资源预约(consult消息)的Request/Grant/Confirm消息。
图3是根据本发明实施例的帧结构的示意图，如图3所示，超帧包括帧，每个帧包括控制域和数据域。
Hello消息的内容
Hello是节点自己广播的消息，用于维护节点之间的邻接关系，及其发送辅助的信令消息，发送的Hello消息内容如下:
控制域的聚合
图4是根据本发明实施例的控制域聚合的示意图，如图4所示，在一个超帧内的所有的控制域资源聚合在一起联合分配给各个节点。所有的节点共享聚合控制域的资源。
Hello资源的选择
图5是根据本发明实施例的Hello资源的分布示意图，图5示出分布的示意图。聚合控制域所能允许的Hello消息的发送数量会影响网络中共存的两跳内节点的数量，因此要合理的设计Hello消息所占用的资源。
假定聚合区域内一共Nh个Hello时隙，则网络中最多的两跳内的网络节点的个数为Nh。
节点首先侦听一个完整的聚合控制域内的Hello消息，根据收集到的Hello消息可以获知邻节点的Hello所占的位置及其周期，同时可以知道邻节点的邻节点的Hello消息所占的位置及周期，那么可以知道空闲的Hello时隙的分布，因此可以选择自己发送的Hello消息的位置及周期，并在选定的周期上发送Hello消息。
Hello资源的重选
由于节点的移动性可能使节点的邻接关系发生变化，使节点间的Hello消息发生了碰撞，或者节点发现Hello时隙大量空闲，此时节点需要发起Hello消息重选。其过程与初次选择过程一致。
Hello消息碰撞检测
由于节点的移动带来的Hello消息碰撞，可以通过节点自身来检测，当节点检测到某个邻居节点的Hello消息之后根据其周期判断是否可能会跟自己发生碰撞(每个节点的周期可能不同，因此一般不会在所有的Hello时隙都碰撞)，如果发现在某些Hello时隙会发生碰撞，则需要进行Hello时隙重选。为了避免两个发生碰撞的节点一起进行重选，可以设置一定的规则进行避免，例如根据节点ID的大小来判断谁来重选。
同时也可以通过邻居节点来通知。当两个Hello消息发生碰撞的节点，但是他们处于一跳以外，所以相互之间没法检测，但是如果他们有一个共同的邻居节点，通过接收他们的Hello消息，判断是否发生碰撞，如果发生碰撞，那么这几个节点会通知其中的一个节点进行Hello时隙重选。
Consult资源的选择
图6是根据本发明实施例的consult资源的聚合示意图一，图6示出了资源的聚合。consult资源用来承载资源预约的Request/Grant/Confirm消息。
图7是根据本发明实施例的consult资源的聚合示意图二，图7示出了聚合后的资源，并且在Consult资源聚合之后重新对其进行时隙划分。
为了较方便的动态的给节点分配Consult资源，可以采用Consult时隙和Hello时隙绑定的策略，假定某个节点的Hello时隙周期是T，起始位置是k(在一个聚合控制域内的第k个Hello时隙)，其对应的Consult时隙pattern计算方法为:
令其中ki∈{1,2,...,Nc}，其取值为1,2,...,Nc的随机排列：
po所指示的位置即为节点的Consult资源。
可以看出，节点的周期越短，其Consult时隙资源会越多，因为如果网络中的节点的数目较多时，每个节点的平均Hello时隙会更长，每个节点平均占用的Consult资源也会相应的减少。
控制域资源的负载均衡
为了较为合理公平的利用Consult资源，需要节点其邻居的数目调整Hello消息的周期使得较为充分的利用控制域的资源，同时使新加入的节点能够有资源传输，并达到一个动态的平衡。
当节点检测到其邻居节点数目为M时，其周期应调整为n为可配置的整数。为了避节点Hello消息的反复重选，需限定其重选周期为Tc，该参数有网络定义。
在本实施例中，Hello时隙与Consult时隙进行绑定，并给出了Hello时隙和Consult时隙的映射方法，使控制域分配较为简单；节点通过收集邻居节点的Hello消息的发送时间和周期，来自主的选择自己的发送时间和周期；节点可以根据邻居节点的数目和碰撞检测情况进行Hello消息重选，从而达到控制资源公平分配和冲突避免。
通过本实施例，动态的适应控制资源在节点间的分配，能够达到节点间的资源分配相对公平，同时能够保证节点间的资源无冲突的发送。控制域容量没有节点数的限制，因此可以允许较多的节点同时在网。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种资源处理方法，其特征在于包括：
节点从所有节点共享的聚合控制域资源中根据其他节点占用的资源获取发送第一消息的资源，以及，从所述聚合控制域资源中获取发送第二消息的资源，其中，所述第一消息用于维护邻居关系，所述第二消息用于资源协商，所述聚合控制域资源将一个超帧内的所有的控制域资源聚合在一起联合分配给各个节点使用的；
所述节点根据获取到的资源发送所述第一消息和所述第二消息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述节点根据其他节点占用的资源获取资源并根据获取到的资源发送所述第一消息包括：
所述节点侦听一个完整聚合控制域内的第一消息；
所述节点根据收集到的第一消息获知邻节点和/或所述邻节点的邻节点发送所述第一消息时所占的位置及周期；
所述节点根据所占的位置及周期选择自身发送所述第一消息的位置及周期；
所述节点在选择出的位置及周期上发送所述第一消息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在预定条件下，所述节点重新选择自身发送所述第一消息的位置和周期，其中，所述预定条件包括以下至少之一：所述节点的邻接关系发生变化、节点的第一消息发生碰撞、所述节点发现发送所述第一消息的资源空闲量超过阈值；
所述节点在重新选择出的位置及周期上发送所述第一消息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
在所述节点发送所述第一消息与其他节点发送所述第一消息发生碰撞的情况下，所述节点根据预定规则确定由自身或者其他节点重新选择发送所述第一消息的位置和周期；或者，
所述节点接收到邻节点发送的碰撞通知，所述节点根据所述碰撞通知重新选择发送所述第一消息的位置和周期，其中，所述邻节点是所述节点和与所述节点发送所述第一消息碰撞的节点的共同的邻节点。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述节点获取资源并根据获取到的资源发送所述第二消息包括：
所述节点根据发送所述第一消息的资源获取发送所述第二消息的资源，其中，发送所述第一消息的时隙和发送所述第二消息的时隙是绑定的，发送所述第二消息的资源在资源聚合之后重新进行时隙划分；
所述节点在发送所述第二消息的资源上发送所述第二消息。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过以下计算发送所述第二消息的资源：
令其中ki∈{1,2,...,Nc}，其取值为1,2,...,Nc的随机排列：
po所指示的位置即为节点的Consult资源，发送所述第一消息的时隙周期为T，起始位置为k。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述节点检测到期邻节点的数目为M时，其周期调整为其中，n为可配置的整数。
8.一种资源处理装置，其特征在于，应用于节点中，包括：
获取模块，用于从所有节点共享的聚合控制域资源中根据其他节点占用的资源获取发送第一消息的资源，以及，从所述聚合控制域资源中获取发送第二消息的资源，其中，所述第一消息用于维护邻居关系，所述第二消息用于资源协商，所述聚合控制域资源将一个超帧内的所有的控制域资源聚合在一起联合分配给各个节点使用的；
发送模块，根据获取到的资源发送所述第一消息和所述第二消息。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，
所述获取模块包括：侦听单元，用于侦听一个完整聚合控制域内的第一消息；收集单元，用于根据收集到的第一消息获知邻节点和/或所述邻节点的邻节点发送所述第一消息时所占的位置及周期；选择单元，用于根据所占的位置及周期选择自身发送所述第一消息的位置及周期；
所述发送模块，用于在选择出的位置及周期上发送所述第一消息。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，
所述获取模块，用于根据发送所述第一消息的资源获取发送所述第二消息的资源，其中，发送所述第一消息的时隙和发送所述第二消息的时隙是绑定的，发送所述第二消息的资源在资源聚合之后重新进行时隙划分；
所述发送模块，用于在发送所述第二消息的资源上发送所述第二消息。
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