專利名稱：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般來(lái)說(shuō)涉及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的調(diào)度方法，尤其涉及用于在支持節(jié)點(diǎn)之間通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中調(diào)度節(jié)點(diǎn)的方法。
背景技術(shù)：
隨著無(wú)線通信業(yè)的發(fā)展，已經(jīng)提出了各種無(wú)線通信方案。當(dāng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)使用增加時(shí)，對(duì)在任何時(shí)間和任何地點(diǎn)共享數(shù)據(jù)的需求也增加。然而，為提供這樣的服務(wù)，現(xiàn)有的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)必須具有必要的基本設(shè)施，如基站或接入點(diǎn)(AP)。因此，為接收希望的服務(wù)，節(jié)點(diǎn)必須限制性地位于它們能夠接入基站或AP的地方。
基于時(shí)分多址(TDMA)的自組織(ad-hoc)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是無(wú)線通信方案的典型例子。自組織無(wú)線網(wǎng)絡(luò)包括支持直接鏈路的IEEE 802.11無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、支持網(wǎng)狀(mash)網(wǎng)絡(luò)的的IEEE 802.16d無(wú)線網(wǎng)絡(luò)以及支持無(wú)線流的IEEE 802.15.3無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。802.11和802.15.3網(wǎng)絡(luò)提出了一種用于支持位于一跳距離內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)之間的直接通信的方案，而802.16d網(wǎng)絡(luò)提出了一種用于支持位于小區(qū)邊界內(nèi)的節(jié)點(diǎn)和位于小區(qū)邊界外的節(jié)點(diǎn)之間的直接通信的方案。
在自組織無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，即使未安裝基本設(shè)施如基站或AP，節(jié)點(diǎn)也能自主地使用數(shù)據(jù)服務(wù)。結(jié)果，自組織無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信方案是適當(dāng)?shù)?，因?yàn)樗翘娲牟⑶颐嫦蚬?jié)點(diǎn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。然而，在自組織無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，沒(méi)有如基站或AP的用于為節(jié)點(diǎn)管理和調(diào)度資源的主體，因此使資源效率下降。在現(xiàn)有的集中式無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，即使節(jié)點(diǎn)的功率耗盡也不影響無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。在自組織無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，在節(jié)點(diǎn)應(yīng)該用作轉(zhuǎn)發(fā)器的地方，節(jié)點(diǎn)的性能惡化導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的性能下降。因此，為使自組織無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)用，有必要提高節(jié)點(diǎn)的功率效率。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種調(diào)度方法，用于節(jié)省在支持節(jié)點(diǎn)間通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)的功率。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種調(diào)度方法，用于提高在支持節(jié)點(diǎn)間通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)的吞吐量和功率效率。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種基于密切關(guān)系(affinity)的調(diào)度方法，用于提高在支持節(jié)點(diǎn)間通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)的吞吐量和功率效率。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種基于密切關(guān)系和資源數(shù)量的調(diào)度方法，用于提高在支持節(jié)點(diǎn)間通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)的吞吐量和功率效率。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于基于節(jié)點(diǎn)參與通信的速率測(cè)量密切關(guān)系的方法，用于在支持節(jié)點(diǎn)間通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的調(diào)度。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種方法，用于在支持節(jié)點(diǎn)間通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立地調(diào)度任務(wù)，節(jié)點(diǎn)通過(guò)協(xié)調(diào)者參與該任務(wù)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種方法，用于在支持節(jié)點(diǎn)間通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，使用節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系和任務(wù)密切關(guān)系獨(dú)立地調(diào)度任務(wù)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種方法，用于在支持節(jié)點(diǎn)間通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，基于節(jié)點(diǎn)參與的任務(wù)的密切關(guān)系的總和獲得節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種方法，用于在支持節(jié)點(diǎn)間通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，基于參與相應(yīng)的任務(wù)的節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系的和獲得任務(wù)密切關(guān)系。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種調(diào)度方法，用于在支持節(jié)點(diǎn)間通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，按照低任務(wù)密切關(guān)系的順序分別(separately)地分配優(yōu)先級(jí)給任務(wù)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種調(diào)度方法，用于在支持節(jié)點(diǎn)間通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)存在具有相同密切關(guān)系的多個(gè)任務(wù)時(shí)，由具有最低節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系的節(jié)點(diǎn)分配優(yōu)先級(jí)給有關(guān)的任務(wù)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種調(diào)度方法，用于在支持節(jié)點(diǎn)間通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)存在具有相同任務(wù)密切關(guān)系和相同節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系的多個(gè)任務(wù)時(shí)，分配更高優(yōu)先級(jí)給要求資源數(shù)量較小的任務(wù)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種調(diào)度方法，用于在支持節(jié)點(diǎn)間通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，基于要求的資源的數(shù)量分配優(yōu)先級(jí)，并且基于密切關(guān)系分配優(yōu)先級(jí)給要求資源數(shù)量相同的任務(wù)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種方法，用于在支持節(jié)點(diǎn)間通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)所有被節(jié)點(diǎn)關(guān)注的任務(wù)被全部執(zhí)行時(shí)，允許節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換到省電模式的休眠狀態(tài)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種調(diào)度方法，用于在支持節(jié)點(diǎn)間通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，最小化不必要地浪費(fèi)功率的節(jié)點(diǎn)的數(shù)目。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于在支持節(jié)點(diǎn)間通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行對(duì)任務(wù)的調(diào)度的方法，形成該任務(wù)用于多個(gè)節(jié)點(diǎn)間的通信。該方法包括計(jì)算用于節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系；根據(jù)計(jì)算的節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系計(jì)算用于任務(wù)的密切關(guān)系；以及按照計(jì)算的任務(wù)密切關(guān)系的等級(jí)的順序分配優(yōu)先級(jí)給任務(wù)。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中由協(xié)調(diào)者對(duì)任務(wù)執(zhí)行調(diào)度的方法，在該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中為多個(gè)節(jié)點(diǎn)間通信而形成各任務(wù)，并且節(jié)點(diǎn)發(fā)送關(guān)于任務(wù)的信息。該方法包括從節(jié)點(diǎn)接收關(guān)于任務(wù)的信息；根據(jù)任務(wù)信息計(jì)算用于節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系；根據(jù)計(jì)算的節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系計(jì)算用于任務(wù)的密切關(guān)系；按照計(jì)算的任務(wù)密切關(guān)系的等級(jí)順序分配優(yōu)先級(jí)給任務(wù)；以及發(fā)送分配的優(yōu)先級(jí)給節(jié)點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中由協(xié)調(diào)者對(duì)任務(wù)執(zhí)行調(diào)度的方法，在該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中為多個(gè)節(jié)點(diǎn)間通信而形成各任務(wù)，并且節(jié)點(diǎn)發(fā)送關(guān)于任務(wù)的信息。該方法包括從節(jié)點(diǎn)接收關(guān)于任務(wù)的信息；根據(jù)從任務(wù)信息得到的任務(wù)要求的資源的數(shù)量分配優(yōu)先級(jí)給任務(wù)；如果存在要求相同數(shù)量資源的任務(wù)，則根據(jù)任務(wù)信息計(jì)算用于節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系，該節(jié)點(diǎn)形成要求資源數(shù)量相同的任務(wù)；基于計(jì)算的節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系為要求資源數(shù)量相同的任務(wù)計(jì)算密切關(guān)系；按照計(jì)算的任務(wù)密切關(guān)系的等級(jí)的順序分配優(yōu)先級(jí)給要求資源數(shù)量相同的任務(wù)；以及發(fā)送基于要求的資源的數(shù)量分配的優(yōu)先級(jí)和任務(wù)密切關(guān)系給所述節(jié)點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種用于在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行對(duì)任務(wù)的調(diào)度的方法，為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)節(jié)點(diǎn)間的通信而形成各任務(wù)，該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)包含各節(jié)點(diǎn)和用于協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)間通信的協(xié)調(diào)者。該方法包括由每個(gè)節(jié)點(diǎn)為相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)參與的至少一個(gè)任務(wù)計(jì)算密切關(guān)系，并且發(fā)送計(jì)算的任務(wù)密切關(guān)系給協(xié)調(diào)者；按照從節(jié)點(diǎn)接收的任務(wù)密切關(guān)系的等級(jí)的順序，由協(xié)調(diào)者分配優(yōu)先級(jí)給任務(wù)；以及發(fā)送分配的優(yōu)先級(jí)給所述節(jié)點(diǎn)。


本發(fā)明的上面的和其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)說(shuō)明將變得更清楚，附圖中圖1是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的圖；
圖2是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例由節(jié)點(diǎn)執(zhí)行的控制流程的圖；圖3是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例由協(xié)調(diào)者執(zhí)行的控制流程的圖；圖4是說(shuō)明用于在圖3中說(shuō)明的調(diào)度模式的子程序的控制流程的例子的圖；圖5是說(shuō)明用于圖3中說(shuō)明的調(diào)度模式的子程序的控制流程的另一個(gè)例子的圖；圖6是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例由節(jié)點(diǎn)執(zhí)行的控制流程的圖；圖7是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例由協(xié)調(diào)者執(zhí)行的控制流程的圖；圖8是說(shuō)明用于圖7中說(shuō)明的調(diào)度模式的子程序的控制流程的例子的圖；圖9是說(shuō)明用于圖7中說(shuō)明的調(diào)度模式的子程序的控制流程的另一個(gè)例子的圖；圖10是說(shuō)明無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的數(shù)目和用于傳輸單元數(shù)據(jù)的功率消耗之間關(guān)系的圖；圖11是說(shuō)明無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中功率消耗和數(shù)據(jù)負(fù)載之間關(guān)系的圖；圖12是說(shuō)明無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中現(xiàn)有競(jìng)爭(zhēng)方案的吞吐量和本發(fā)明實(shí)施例的吞吐量之間比較的圖；圖13是說(shuō)明在每個(gè)節(jié)點(diǎn)的服務(wù)獲得速率方面，本發(fā)明的實(shí)施例和現(xiàn)有功率節(jié)省方案之間的比較的圖；以及圖14是說(shuō)明在考慮任務(wù)大小所獲得的節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系Qat和不考慮任務(wù)大小獲得的節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系Qwa之間的性能比較的圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。在下面的描述中，為簡(jiǎn)明已經(jīng)省略在此并入的已知功能和配置的詳細(xì)描述。
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種調(diào)度方法，用于在支持節(jié)點(diǎn)間通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中單獨(dú)地分配優(yōu)先級(jí)給由節(jié)點(diǎn)形成的任務(wù)?？紤]到任務(wù)密切關(guān)系和要求的資源的數(shù)量，確定任務(wù)的優(yōu)先級(jí)?；谛纬扇蝿?wù)的節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系確定任務(wù)密切關(guān)系。因此，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種用于單獨(dú)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系(節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系)以及基于節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系單獨(dú)計(jì)算任務(wù)的密切關(guān)系(任務(wù)密切關(guān)系)的方法。
為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例計(jì)算節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系和任務(wù)密切關(guān)系，構(gòu)成自組織無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的各節(jié)點(diǎn)應(yīng)該能夠共享關(guān)于特定服務(wù)等級(jí)的信息，以便使用服務(wù)等級(jí)信息計(jì)算節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系，并且基于節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系計(jì)算任務(wù)密切關(guān)系。在下面的例子中，假定使用在自組織無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中定義的自組織業(yè)務(wù)指示圖消息(ATIM)。在下面的描述中，為共享服務(wù)等級(jí)信息發(fā)送的消息將被稱為“資源請(qǐng)求消息”。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然將明白，可以由節(jié)點(diǎn)共享的現(xiàn)有消息或新定義的消息也可以使用。這里，該消息應(yīng)該包括關(guān)于至少一個(gè)任務(wù)以及要由節(jié)點(diǎn)使用的資源數(shù)量的信息。該任務(wù)信息用于為相應(yīng)的任務(wù)識(shí)別源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)。該資源數(shù)量信息指示將要通過(guò)相應(yīng)的任務(wù)發(fā)送/接收的數(shù)據(jù)分組的大小。
為了說(shuō)明并提供例子，根據(jù)計(jì)算任務(wù)密切關(guān)系的主題劃分本發(fā)明的實(shí)施例。在第一實(shí)施例中，由協(xié)調(diào)者(CN)計(jì)算任務(wù)密切關(guān)系，而在第二實(shí)施例中，由節(jié)點(diǎn)計(jì)算任務(wù)密切關(guān)系。在供替換的實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系由節(jié)點(diǎn)計(jì)算，而任務(wù)密切關(guān)系基于從節(jié)點(diǎn)提供的節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系由CN計(jì)算。
存在兩種不同的由CN執(zhí)行的調(diào)度模式，以獨(dú)立地確定任務(wù)的優(yōu)先級(jí)。第一種調(diào)度模式基于密切關(guān)系分別地確定任務(wù)的優(yōu)先級(jí)，然后根據(jù)它們要求的資源數(shù)量分配優(yōu)先級(jí)給具有相同密切關(guān)系的任務(wù)。第二種調(diào)度模式根據(jù)它們要求的資源數(shù)量單獨(dú)確定任務(wù)的優(yōu)先級(jí)，然后基于密切關(guān)系分配優(yōu)先級(jí)給具有要求相同數(shù)量資源的任務(wù)。
現(xiàn)在將參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
A.無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)圖1是說(shuō)明應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施例的支持節(jié)點(diǎn)間通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的圖。在圖1中假定存在九(9)個(gè)節(jié)點(diǎn)和十一(11)個(gè)任務(wù)。最好應(yīng)該提供至少一個(gè)CN?？梢灾付o(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)之一為CN，或者可以為CN提供單獨(dú)的CN。當(dāng)指定節(jié)點(diǎn)之一為CN時(shí)，可以為任務(wù)從節(jié)點(diǎn)中選舉自組織CN。在此將假定，當(dāng)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中不存在CN時(shí)，每個(gè)超幀(或信標(biāo)間隔)選舉自組織CN。
在圖1中，按字母順序的大寫字母A、B、C、D、E、F、G、H和I標(biāo)識(shí)節(jié)點(diǎn)，并且按字母順序的小寫字母a、b、c、d、e、f、g、h、i、j和k標(biāo)識(shí)任務(wù)。任務(wù)之間的連接由實(shí)線表示，而CN和各節(jié)點(diǎn)之間的連接由虛線表示。由實(shí)線表示的任務(wù)間的連接只在其一端具有箭頭。這將在源節(jié)點(diǎn)(沒(méi)有箭頭)和目的節(jié)點(diǎn)(有箭頭)之間區(qū)分，它們?yōu)橐粋€(gè)任務(wù)互相連接。
參照?qǐng)D1，任務(wù)‘a(chǎn)’使用節(jié)點(diǎn)A作為源節(jié)點(diǎn)而節(jié)點(diǎn)B為目的節(jié)點(diǎn)，并且任務(wù)‘b’使用節(jié)點(diǎn)B作為源節(jié)點(diǎn)而節(jié)點(diǎn)A作為目的節(jié)點(diǎn)。任務(wù)‘c’使用節(jié)點(diǎn)I作為源節(jié)點(diǎn)而節(jié)點(diǎn)C為目的節(jié)點(diǎn)，并且任務(wù)‘d’使用節(jié)點(diǎn)C作為源節(jié)點(diǎn)而節(jié)點(diǎn)E作為目的節(jié)點(diǎn)。任務(wù)‘e’使用節(jié)點(diǎn)F作為源節(jié)點(diǎn)而節(jié)點(diǎn)I作為目的節(jié)點(diǎn)，并且任務(wù)‘f’使用節(jié)點(diǎn)I作為源節(jié)點(diǎn)而節(jié)點(diǎn)F作為目的節(jié)點(diǎn)。任務(wù)‘g’使用節(jié)點(diǎn)F作為源節(jié)點(diǎn)而節(jié)點(diǎn)D作為目的節(jié)點(diǎn)。任務(wù)‘h’使用節(jié)點(diǎn)D作為源節(jié)點(diǎn)而節(jié)點(diǎn)H作為目的節(jié)點(diǎn)。任務(wù)‘i’使用節(jié)點(diǎn)F作為源節(jié)點(diǎn)而節(jié)點(diǎn)H作為目的節(jié)點(diǎn)，而任務(wù)‘i’使用節(jié)點(diǎn)H作為源節(jié)點(diǎn)而節(jié)點(diǎn)F作為目的節(jié)點(diǎn)。最后，任務(wù)‘k’使用節(jié)點(diǎn)F作為源節(jié)點(diǎn)而節(jié)點(diǎn)G為目的節(jié)點(diǎn)。
B.第一實(shí)施例(由CN測(cè)量的任務(wù)密切關(guān)系)現(xiàn)在將參照附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例執(zhí)行的詳細(xì)操作進(jìn)行描述。在第一實(shí)施例中，CN接收從所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送的資源請(qǐng)求消息，并且使用資源請(qǐng)求消息單獨(dú)計(jì)算任務(wù)的密切關(guān)系。
B-1.節(jié)點(diǎn)的操作圖2是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例由節(jié)點(diǎn)執(zhí)行的控制流程的圖。參照?qǐng)D2，在步驟210，節(jié)點(diǎn)確定超幀的開(kāi)始時(shí)間是否已經(jīng)到達(dá)。一般來(lái)說(shuō)，在支持節(jié)點(diǎn)間通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)在一個(gè)超幀的間隔中執(zhí)行通信，并且在其它間隔中轉(zhuǎn)換到休眠狀態(tài)，從而最小化功率消耗。在超幀開(kāi)始時(shí)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)醒來(lái)(wake up)。
如果存在要發(fā)送的分組數(shù)據(jù)，則節(jié)點(diǎn)在步驟212發(fā)送資源請(qǐng)求消息給CN和將接收分組數(shù)據(jù)的配對(duì)節(jié)點(diǎn)。資源請(qǐng)求消息包括至少關(guān)于希望的通信服務(wù)即其希望的任務(wù)的信息，以及關(guān)于為執(zhí)行每個(gè)任務(wù)要求的資源數(shù)量的信息。任務(wù)信息包括指示是否節(jié)點(diǎn)自身用作任務(wù)的源節(jié)點(diǎn)或目的節(jié)點(diǎn)的信息。請(qǐng)求的資源數(shù)量信息可以指示要發(fā)送的分組數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。而且，在步驟212，節(jié)點(diǎn)從其它節(jié)點(diǎn)接收資源請(qǐng)求消息。節(jié)點(diǎn)從配對(duì)節(jié)點(diǎn)接收確認(rèn)(ACK)消息以響應(yīng)它發(fā)送的資源請(qǐng)求消息，并且發(fā)送ACK消息以響應(yīng)接收到的資源請(qǐng)求消息。在接收ACK消息失敗時(shí)，節(jié)點(diǎn)企圖重新發(fā)送相應(yīng)的資源請(qǐng)求消息。
其后，在步驟214，節(jié)點(diǎn)從CN接收分組調(diào)度消息。基于此消息，節(jié)點(diǎn)確定它將執(zhí)行至少一個(gè)其希望的任務(wù)的時(shí)間。當(dāng)該時(shí)間到達(dá)時(shí)，節(jié)點(diǎn)在步驟216對(duì)相應(yīng)的任務(wù)執(zhí)行分組服務(wù)。如果分組服務(wù)完成，則節(jié)點(diǎn)在步驟218確定用于所有其希望的任務(wù)的分組服務(wù)是否已經(jīng)結(jié)束，即是否沒(méi)有更多要執(zhí)行的任務(wù)。如果有更多要執(zhí)行的任務(wù)，則節(jié)點(diǎn)在步驟220確定是否超幀已經(jīng)結(jié)束。如果超幀還未結(jié)束，則節(jié)點(diǎn)返回到步驟216，在此它執(zhí)行剩余的分組服務(wù)。
然而，如果對(duì)于所有任務(wù)的分組服務(wù)已經(jīng)結(jié)束或超幀已經(jīng)結(jié)束，則節(jié)點(diǎn)前進(jìn)到步驟222，在此它轉(zhuǎn)換到休眠狀態(tài)以最小化功率消耗。通過(guò)這么做，即使在超幀結(jié)束之前，節(jié)點(diǎn)在完成分組服務(wù)時(shí)也可以轉(zhuǎn)換到休眠狀態(tài)，因此阻止了不必要的功率消耗。
在前面的描述中，作為例子，節(jié)點(diǎn)在每個(gè)超幀的基礎(chǔ)上工作。然而，當(dāng)節(jié)點(diǎn)不在每個(gè)超幀的基礎(chǔ)上工作時(shí)，不管超幀是否已結(jié)束，節(jié)點(diǎn)在完全執(zhí)行分組服務(wù)之后都可以轉(zhuǎn)換到休眠狀態(tài)。
B-2.CN的操作圖3是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例由CN執(zhí)行的控制流程的圖。參照?qǐng)D3，在步驟310，CN確定是否超幀的開(kāi)始時(shí)間已經(jīng)到達(dá)。在超幀開(kāi)始時(shí)，CN與其它節(jié)點(diǎn)一起醒來(lái)。在步驟312，CN從節(jié)點(diǎn)接收資源請(qǐng)求消息?；诖讼?，CN確定由各節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求的資源數(shù)量和任務(wù)。在步驟312，CN可以發(fā)送其資源請(qǐng)求消息。CN響應(yīng)于沒(méi)有接收到ACK消息，從接收的各資源請(qǐng)求消息移除一資源請(qǐng)求消息。
在資源請(qǐng)求消息和它們相關(guān)聯(lián)的ACK消息的交換完成之后，CN執(zhí)行調(diào)度模式，用于基于步驟314中接收的資源請(qǐng)求消息分別地分配優(yōu)先級(jí)給各任務(wù)。下面將參照?qǐng)D4和5詳細(xì)說(shuō)明調(diào)度模式的操作。在步驟316，CN創(chuàng)建包括關(guān)于在調(diào)度模式中分別地為任務(wù)確定的優(yōu)先級(jí)的信息的分組調(diào)度消息，并且發(fā)送所創(chuàng)建的分組調(diào)度消息到各節(jié)點(diǎn)。
圖4是說(shuō)明用于圖3中說(shuō)明的調(diào)度模式的子程序的控制流程的例子的圖。參照?qǐng)D4，在步驟410，CN分別地測(cè)量節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系。這里，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系可以定義為要由相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)執(zhí)行的任務(wù)數(shù)。例如在圖1中，節(jié)點(diǎn)A的密切關(guān)系是2(任務(wù)‘a(chǎn)’和‘b’)，而節(jié)點(diǎn)F的密切關(guān)系是6(任務(wù)‘e’、‘f’、‘g’、‘i’、‘j’和‘k’)。而且，其它節(jié)點(diǎn)B、C、D、E、G、H和I的密切關(guān)系也可以按照前面的規(guī)則得到。用于得到第N個(gè)節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系A(chǔ)kN的規(guī)則可由等式(1)定義AkN=ΣiM[α·U(NiS=k)+β·U(NiD=k)]]]>其中，U(x)＝1，如果x是真；................(1)
＝0，其它情形，并且NiS和NiD是第i個(gè)任務(wù)的源和目的節(jié)點(diǎn)。
如等式(1)中定義的，如果x是真，則U(x)＝1，并且如果x是假，則U(x)＝0。因此，當(dāng)?shù)贜個(gè)節(jié)點(diǎn)用作源節(jié)點(diǎn)時(shí)，U(NiS)表示用于第i個(gè)任務(wù)的密切關(guān)系，而當(dāng)?shù)贜個(gè)節(jié)點(diǎn)用作目的節(jié)點(diǎn)時(shí)，U(NiD)表示用于第i個(gè)任務(wù)的密切關(guān)系。確定在特定節(jié)點(diǎn)用作源節(jié)點(diǎn)或目的節(jié)點(diǎn)時(shí)用于特定任務(wù)的密切關(guān)系為1或0。例如在圖1中，當(dāng)節(jié)點(diǎn)A用作源節(jié)點(diǎn)時(shí)，用于任務(wù)‘a(chǎn)’的密切關(guān)系被確定為1，而當(dāng)節(jié)點(diǎn)A用作目的節(jié)點(diǎn)時(shí)，用于任務(wù)‘b’的密切關(guān)系被確定為1。用于所有其它任務(wù)的密切關(guān)系被確定為0。
根據(jù)等式(1)，為更精細(xì)地設(shè)置密切關(guān)系，為分組發(fā)送和分組接收分配不同的權(quán)重。例如，為分組發(fā)送分配較高的權(quán)重，而為分組接收分配較低的權(quán)重。在等式(1)中，α表示為源節(jié)點(diǎn)分配的權(quán)重，而β表示為目的節(jié)點(diǎn)分配的權(quán)重。然而，當(dāng)不使用權(quán)重時(shí)，權(quán)重α和β設(shè)置為1。另外，可以將M定義為用于獲得密切關(guān)系的節(jié)點(diǎn)的總數(shù)或任務(wù)的總數(shù)。
根據(jù)等式(1)獲得的圖1中各節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系可以如表1那樣表示。
表1

作為另一個(gè)例子，可以考慮任務(wù)的大小即數(shù)據(jù)分組的大小獲得每個(gè)節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系。下面的等式(2)定義了當(dāng)附加地考慮等式(1)中的任務(wù)大小(或分組數(shù)據(jù)的大小)時(shí)用于獲得每個(gè)節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系A(chǔ)kna(指示第k個(gè)節(jié)點(diǎn)(或移動(dòng)終端)的密切關(guān)系)的規(guī)則。
Akna=ΣiMSk·[α·U(NiS=k)+β·U(NiD=k)]---(2)]]>其中，Sk表示第k個(gè)節(jié)點(diǎn)的任務(wù)的大小。
在分別獲得節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系之后，CN使用在步驟412中獲得的節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系，測(cè)量第i個(gè)任務(wù)的密切關(guān)系A(chǔ)iT。對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的所有任務(wù)分別測(cè)量任務(wù)密切關(guān)系。按構(gòu)成相應(yīng)任務(wù)的源節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系A(chǔ)srcN和目的節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系A(chǔ)dstN的和計(jì)算任務(wù)密切關(guān)系。這由等式(3)定義AiT=τ·AsrcN+δ·AdstN]]>AiT是第i個(gè)任務(wù)的任務(wù)密切關(guān)系；AsrcN、AdstN是源和目的節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系；τ和δ是由節(jié)點(diǎn)QoS要求或電池狀態(tài)確定的權(quán)重因子。
.......................(3)在等式(3)中，假定根據(jù)相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)是用作源節(jié)點(diǎn)還是目的節(jié)點(diǎn)分配權(quán)重τ或權(quán)重δ。當(dāng)節(jié)點(diǎn)用作特定任務(wù)的源節(jié)點(diǎn)時(shí)，分配權(quán)重τ，而當(dāng)節(jié)點(diǎn)用作特定任務(wù)的目的節(jié)點(diǎn)時(shí)，分配權(quán)重δ。這里，可以為源節(jié)點(diǎn)分配較高的權(quán)重。然而，當(dāng)不使用權(quán)重時(shí)，將權(quán)重τ或權(quán)重δ設(shè)置為1。
根據(jù)等式(3)獲得的圖1中各任務(wù)的密切關(guān)系可以如表2表示。
表2

在分別測(cè)量任務(wù)的密切關(guān)系之后，基于步驟414中測(cè)量的任務(wù)密切關(guān)系，CN分別分配優(yōu)先級(jí)給各任務(wù)。為此，CN按照等級(jí)對(duì)任務(wù)密切關(guān)系重新排序。例如，CN可以從最低任務(wù)密切關(guān)系到最高任務(wù)密切關(guān)系對(duì)任務(wù)密切關(guān)系重新排序。任務(wù)密切關(guān)系重新排序的結(jié)果在表3中說(shuō)明。
表3

參照表3，可以理解到，優(yōu)先級(jí)按照低任務(wù)密切關(guān)系的順序分配。結(jié)果，最高優(yōu)先級(jí)分配給任務(wù)‘d’。按照低任務(wù)密切關(guān)系的順序分配優(yōu)先級(jí)的規(guī)則可以由等式(4)正規(guī)化Q(A‾)=argminiAiT...(4)]]>其中A是給定的密切關(guān)系集合。
在等式(4)中，i表示指示任務(wù)的索引。當(dāng)只考慮任務(wù)密切關(guān)系時(shí)，將發(fā)送順序(即，優(yōu)先級(jí))確定為(d)→(a，b)→(c，h)→(k)→(g)→(e，f，i，j)。
如在表3中說(shuō)明的那樣，存在具有相同任務(wù)密切關(guān)系(或相同優(yōu)先級(jí))的任務(wù)(例如，任務(wù)‘a(chǎn)’和‘b’)。在這種情況下，CN需要分配不同的優(yōu)先級(jí)給具有相同任務(wù)密切關(guān)系的任務(wù)。因此，在步驟416，CN根據(jù)任務(wù)要求的資源分配優(yōu)先級(jí)給具有相同任務(wù)密切關(guān)系的任務(wù)。要求的資源數(shù)量可以用通過(guò)相應(yīng)的任務(wù)發(fā)送的分組的分組長(zhǎng)度或者所述分組的發(fā)送時(shí)間間隔代替。要求的資源數(shù)量Ti可以由等式(5)中所示的分組長(zhǎng)度Li和數(shù)據(jù)速率Ri計(jì)算Ti=LiRi...(5)]]>
其中，假定要求的資源數(shù)量是分組的發(fā)送時(shí)間間隔。
然而，當(dāng)未指定數(shù)據(jù)速率時(shí)，假定無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中支持的基本數(shù)據(jù)速率或平均數(shù)據(jù)速率為該數(shù)據(jù)速率。例如，當(dāng)由自組織CN執(zhí)行調(diào)度時(shí)，使用基本數(shù)據(jù)速率，而當(dāng)由固定CN執(zhí)行調(diào)度時(shí)，使用平均數(shù)據(jù)速率。
表4中說(shuō)明了對(duì)每個(gè)任務(wù)獲得的要求的資源數(shù)量(即，發(fā)送分組的長(zhǎng)度或分組的發(fā)送時(shí)間間隔)。
表4

在表4中，根據(jù)任務(wù)要求的資源，CN分配不同的優(yōu)先級(jí)給具有相同任務(wù)密切關(guān)系的任務(wù)，要求較少數(shù)量資源的任務(wù)被分配較高的優(yōu)先級(jí)。這樣的規(guī)則可以由等式(6)正規(guī)化Q(A‾)=argminlΦ(Tl),s,t,l∈Ψ]]>其中，Ψ是i*=argminiAiT]]>的最大集合。
Tl是第l個(gè)任務(wù)Ф(Tl)是源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)中較小的密切關(guān)系值。
.....................(6)最后，如表5所示，考慮對(duì)具有相同任務(wù)密切關(guān)系的任務(wù)所要求的資源，CN可以分別分配優(yōu)先級(jí)給各任務(wù)。
表5


在表5中，具有相同任務(wù)密切關(guān)系的任務(wù)中存在要求相同數(shù)量資源的任務(wù)(任務(wù)‘f’和‘i’)。在此情況下，CN可以任意分配優(yōu)先級(jí)。
圖5是說(shuō)明用于圖3中說(shuō)明的調(diào)度模式的子程序的控制流程的另一個(gè)例子的圖。參照?qǐng)D5，在步驟510，CN根據(jù)任務(wù)要求的資源數(shù)量分別分配優(yōu)先級(jí)給任務(wù)。再次，要求的資源數(shù)量可以由通過(guò)相應(yīng)任務(wù)發(fā)送的分組長(zhǎng)度或分組的發(fā)送時(shí)間間隔代替。要求的資源數(shù)量Ti可以根據(jù)等式(5)由分組長(zhǎng)度Li和數(shù)據(jù)速率Ri計(jì)算。然而，當(dāng)未指定數(shù)據(jù)速率時(shí)，假定在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中支持的基本數(shù)據(jù)速率或平均數(shù)據(jù)速率為該數(shù)據(jù)速率。例如，當(dāng)由自組織CN執(zhí)行調(diào)度時(shí)，使用基本數(shù)據(jù)速率，而當(dāng)由固定CN執(zhí)行調(diào)度時(shí)，使用平均數(shù)據(jù)速率。在表4中說(shuō)明了對(duì)每個(gè)任務(wù)獲得的要求的資源數(shù)量(即，發(fā)送分組的長(zhǎng)度或分組的發(fā)送時(shí)間間隔)。
如表4中說(shuō)明的，CN根據(jù)任務(wù)要求的資源數(shù)量分配優(yōu)先級(jí)給任務(wù)。即，要求較少資源的任務(wù)被分配較高的優(yōu)先級(jí)。這樣的規(guī)則可以由等式(6)正規(guī)化。
如表6中所示，考慮到任務(wù)要求的資源數(shù)量，CN可以分別地分配優(yōu)先級(jí)給各任務(wù)。
表6


在步驟512中，CN確定是否存在要求的資源數(shù)量相同的任務(wù)。在表6中，存在要求的資源數(shù)量相同的任務(wù)。即，任務(wù)‘a(chǎn)’、‘d’、‘g’和‘j’具有相同的要求的資源數(shù)量‘5’，而任務(wù)‘b’、‘e’、‘h’和‘k’具有相同的要求的資源數(shù)量‘10’。而且，任務(wù)‘c’、‘f’和‘i’也具有相同的要求的資源數(shù)量‘15’。在此情況下，CN分配不同的優(yōu)先級(jí)給要求的資源數(shù)量相同的任務(wù)。
因此，在步驟514中，CN分別地測(cè)量節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系。此后，CN使用在步驟516中獲得的節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系測(cè)量第i個(gè)任務(wù)的密切關(guān)系A(chǔ)iT。根據(jù)上述方法，使用測(cè)量的節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系進(jìn)行節(jié)點(diǎn)和任務(wù)密切關(guān)系的測(cè)量。表2中說(shuō)明了由CN測(cè)量的任務(wù)密切關(guān)系。
在步驟518中，通過(guò)考慮任務(wù)密切關(guān)系，CN分配優(yōu)先級(jí)給要求的資源數(shù)量相同的任務(wù)。最后，考慮對(duì)要求的資源數(shù)量相同的任務(wù)的任務(wù)密切關(guān)系，CN如表7中所示的那樣分別地分配優(yōu)先級(jí)給各任務(wù)。
表7


在表5中，存在要求的資源數(shù)量相同的任務(wù)(任務(wù)‘f’和‘i’)。在此情況下，CN可以任意分配優(yōu)先級(jí)。
C.第二實(shí)施例(由節(jié)點(diǎn)測(cè)量的任務(wù)密切關(guān)系)參照附圖，現(xiàn)在將對(duì)根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例執(zhí)行的詳細(xì)操作進(jìn)行說(shuō)明。在第二實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)為至少一個(gè)其希望的任務(wù)計(jì)算任務(wù)密切關(guān)系，并且報(bào)告計(jì)算的任務(wù)密切關(guān)系給CN，使得CN可以分配優(yōu)先級(jí)給無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的所有任務(wù)。
C-1.節(jié)點(diǎn)的操作圖6是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例由節(jié)點(diǎn)執(zhí)行的控制流程的圖。參照?qǐng)D6，在步驟610中，節(jié)點(diǎn)確定是否超幀開(kāi)始時(shí)間已經(jīng)到達(dá)。通常，在支持節(jié)點(diǎn)間通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)在一個(gè)超幀的間隔中通信，并且在其它間隔中轉(zhuǎn)換到休眠狀態(tài)，從而最小化功率消耗。因此，在超幀開(kāi)始時(shí)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)醒來(lái)。
如果存在要發(fā)送的分組數(shù)據(jù)，則節(jié)點(diǎn)在步驟612發(fā)送資源請(qǐng)求消息給將接收分組數(shù)據(jù)的配對(duì)節(jié)點(diǎn)。資源請(qǐng)求消息包括關(guān)于至少一個(gè)其希望的通信服務(wù)即其希望的任務(wù)的信息。任務(wù)信息包括指示是否節(jié)點(diǎn)自身用作任務(wù)的源節(jié)點(diǎn)或目的節(jié)點(diǎn)的信息。而且，在步驟612，節(jié)點(diǎn)從其它節(jié)點(diǎn)接收資源請(qǐng)求消息。節(jié)點(diǎn)從配對(duì)節(jié)點(diǎn)接收確認(rèn)(ACK)消息以響應(yīng)其發(fā)送的資源請(qǐng)求消息，并且發(fā)送ACK消息以響應(yīng)接收到的資源請(qǐng)求消息。如果未接收到ACK消息，則節(jié)點(diǎn)企圖重新發(fā)送相應(yīng)的資源請(qǐng)求消息。
其后，在步驟614，節(jié)點(diǎn)測(cè)量它自己的節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系。在此，節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系可以定義為要由相應(yīng)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行的任務(wù)數(shù)。例如在圖1中，節(jié)點(diǎn)A的密切關(guān)系是2(任務(wù)‘a(chǎn)’和‘b’)，而節(jié)點(diǎn)F的密切關(guān)系是6(任務(wù)‘e’、‘f’、‘g’、‘i’、‘j’和‘k’)。而且，其它節(jié)點(diǎn)B、C、D、E、G、H和I的密切關(guān)系可以按照前面的規(guī)則得到。用于得到第N個(gè)節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系A(chǔ)kN的規(guī)則由等式(1)定義。
在獲得節(jié)點(diǎn)自己的密切關(guān)系之后，節(jié)點(diǎn)前進(jìn)到步驟616，在此它測(cè)量要由節(jié)點(diǎn)自己執(zhí)行的第i個(gè)任務(wù)的密切關(guān)系A(chǔ)iT。對(duì)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)問(wèn)的通信所要求的任務(wù)分別地進(jìn)行任務(wù)密切關(guān)系的測(cè)量。按構(gòu)成相應(yīng)任務(wù)的源節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系A(chǔ)srcN和目的節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系A(chǔ)dstN的和計(jì)算任務(wù)密切關(guān)系。這由等式(3)定義。
在步驟618中，節(jié)點(diǎn)發(fā)送測(cè)量的任務(wù)密切關(guān)系和關(guān)于執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)要求的資源數(shù)量的信息給CN。要求的資源數(shù)量信息可以包括要發(fā)送的分組數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。
在步驟620中，節(jié)點(diǎn)從CN接收分組調(diào)度消息?；诜纸M調(diào)度消息，節(jié)點(diǎn)確定它將執(zhí)行至少一個(gè)其希望的任務(wù)的時(shí)間。當(dāng)確定的時(shí)間到達(dá)時(shí)，節(jié)點(diǎn)在步驟622對(duì)相應(yīng)的任務(wù)執(zhí)行分組服務(wù)。一旦分組服務(wù)完成，則節(jié)點(diǎn)在步驟624確定是否用于所有其希望的任務(wù)的分組服務(wù)已經(jīng)完成，即確定是否沒(méi)有更多要執(zhí)行的任務(wù)。如果有更多要執(zhí)行的任務(wù)，則節(jié)點(diǎn)在步驟626確定是否超幀已經(jīng)結(jié)束。如果超幀還未結(jié)束，則節(jié)點(diǎn)返回到步驟622，在此它執(zhí)行剩余的分組服務(wù)。
然而，如果用于所有希望的任務(wù)的分組服務(wù)已經(jīng)結(jié)束或超幀已經(jīng)結(jié)束，則節(jié)點(diǎn)前進(jìn)到步驟628，在此它轉(zhuǎn)換到休眠狀態(tài)以最小化功率消耗。通過(guò)這樣做，即使在超幀結(jié)束之前，節(jié)點(diǎn)在完成分組服務(wù)時(shí)也可以轉(zhuǎn)換到休眠狀態(tài)，以阻止不必要的功率消耗。
在前面的描述中，節(jié)點(diǎn)以每個(gè)超幀為基礎(chǔ)工作以提供例子。然而，當(dāng)節(jié)點(diǎn)不以每個(gè)超幀為基礎(chǔ)工作時(shí)，不管超幀是否已結(jié)束，節(jié)點(diǎn)在完成分組服務(wù)之后都可以轉(zhuǎn)換到休眠狀態(tài)。
C-2.CN的操作圖7是說(shuō)明根據(jù)第二實(shí)施例由CN執(zhí)行的控制流程的圖。參照?qǐng)D7，在步驟710中，CN從無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)接收任務(wù)密切關(guān)系和要求的資源數(shù)量。在步驟712中，CN執(zhí)行調(diào)度，用于基于任務(wù)密切關(guān)系和要求的資源分別分配優(yōu)先級(jí)給各任務(wù)。將參照?qǐng)D8和9詳細(xì)描述調(diào)度。在步驟714中，CN創(chuàng)建分組調(diào)度消息，其包括關(guān)于在調(diào)度模式中分別為任務(wù)確定的優(yōu)先級(jí)的信息，并且發(fā)送創(chuàng)建的分組調(diào)度消息給節(jié)點(diǎn)。
圖8是說(shuō)明用于圖7中說(shuō)明的調(diào)度模式的子程序的控制流程的例子的圖。參照?qǐng)D8，在步驟810中，CN基于從節(jié)點(diǎn)報(bào)告的任務(wù)密切關(guān)系分別分配優(yōu)先級(jí)給各任務(wù)。假定任務(wù)密切關(guān)系如表2所示。為分別分配優(yōu)先級(jí)給任務(wù)，CN按照等級(jí)順序?qū)θ蝿?wù)密切關(guān)系重新排序。表3說(shuō)明了任務(wù)密切關(guān)系的重新排序結(jié)果。
其后，在步驟812中，CN分配不同的優(yōu)先級(jí)給具有相同任務(wù)密切關(guān)系的任務(wù)(例如，任務(wù)‘a(chǎn)’和‘b’)。在此，CN根據(jù)任務(wù)要求的資源分配優(yōu)先級(jí)給具有相同任務(wù)密切關(guān)系的任務(wù)。即，當(dāng)任務(wù)具有相同密切關(guān)系時(shí)，給要求的資源數(shù)量較小的任務(wù)分配較高的優(yōu)先級(jí)。表4說(shuō)明了每個(gè)任務(wù)要求的資源數(shù)量。要求的資源數(shù)量可以用通過(guò)相應(yīng)任務(wù)發(fā)送的分組長(zhǎng)度或者分組的發(fā)送時(shí)間間隔代替。
當(dāng)未指定數(shù)據(jù)速率作為要求的資源數(shù)量信息時(shí)，假定無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的平均數(shù)據(jù)速率或基本數(shù)據(jù)速率為數(shù)據(jù)速率。例如，當(dāng)由自組織CN執(zhí)行調(diào)度時(shí)，使用基本數(shù)據(jù)速率，而當(dāng)由固定CN執(zhí)行調(diào)度時(shí)，使用平均數(shù)據(jù)速率。
最后，如表5中所示，對(duì)具有相同密切關(guān)系的任務(wù)，考慮要求的資源，CN可以分別分配優(yōu)先級(jí)給各任務(wù)。
盡管前面的說(shuō)明限制在存在具有相同密切關(guān)系的任務(wù)的情形，但是如果不存在這樣的任務(wù)，則CN可以跳過(guò)根據(jù)要求的資源數(shù)量分配優(yōu)先級(jí)的過(guò)程。
圖9是說(shuō)明用于圖7中說(shuō)明的調(diào)度模式的子程序的控制流程的另一個(gè)例子的圖。參照?qǐng)D9，在步驟910中，CN根據(jù)任務(wù)要求的資源數(shù)量分配優(yōu)先級(jí)給任務(wù)。再次，要求的資源數(shù)量可以由通過(guò)相應(yīng)任務(wù)發(fā)送的分組長(zhǎng)度或分組的發(fā)送時(shí)間間隔代替。
要求的資源數(shù)量Ti可以根據(jù)等式(5)由分組長(zhǎng)度Li和數(shù)據(jù)速率Ri計(jì)算。如前所述，當(dāng)未指定數(shù)據(jù)速率時(shí)，假定無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的基本數(shù)據(jù)速率或平均數(shù)據(jù)速率為數(shù)據(jù)速率。例如，當(dāng)由自組織CN執(zhí)行調(diào)度時(shí)，使用基本數(shù)據(jù)速率，而當(dāng)由固定CN執(zhí)行調(diào)度時(shí)，使用平均數(shù)據(jù)速率。表4說(shuō)明了對(duì)每個(gè)任務(wù)獲得的要求的資源數(shù)量(即，發(fā)送分組的長(zhǎng)度或分組的發(fā)送時(shí)間間隔)。
如在表4中所說(shuō)明的那樣，CN根據(jù)要求的資源分配優(yōu)先級(jí)給任務(wù)。即，給要求較少資源的任務(wù)分配較高的優(yōu)先級(jí)。這樣的規(guī)則可以由等式(6)正規(guī)化。如在表6中所示，考慮要求的資源，CN可以分別地分配優(yōu)先級(jí)給各任務(wù)。
如果任務(wù)要求相同的資源數(shù)量，則CN在步驟912中分配優(yōu)先級(jí)給那些任務(wù)，同時(shí)考慮表2中說(shuō)明的從節(jié)點(diǎn)報(bào)告的任務(wù)密切關(guān)系。為分別地分配優(yōu)先級(jí)給要求的資源數(shù)量相同的任務(wù)，CN按照等級(jí)對(duì)相應(yīng)任務(wù)的任務(wù)密切關(guān)系重新排序。CN按照密切關(guān)系等級(jí)分配優(yōu)先級(jí)給要求的資源數(shù)量相同的任務(wù)。最后，如表7中所示，CN可以分別地分配優(yōu)先級(jí)給各任務(wù)。
D.仿真結(jié)果參照附圖，現(xiàn)在將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的仿真結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。這里，假定所有節(jié)點(diǎn)可以互相訪問(wèn)并且隨機(jī)確定用于節(jié)點(diǎn)間交換的分組的長(zhǎng)度。另外，假定當(dāng)隨機(jī)指定節(jié)點(diǎn)時(shí)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的全部數(shù)據(jù)負(fù)載均勻地分配到各節(jié)點(diǎn)。
表8說(shuō)明根據(jù)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)(休眠模式、發(fā)送模式、接收模式、監(jiān)視模式)的功率消耗。
表8

可以從表8理解到，節(jié)點(diǎn)在發(fā)送模式中具有最大的功率消耗，而在休眠模式具有最小的功率消耗。
圖10是說(shuō)明在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的數(shù)目和用于發(fā)送單元數(shù)據(jù)的功率消耗之間關(guān)系的圖。在圖10中，水平軸表示可以互相訪問(wèn)的節(jié)點(diǎn)數(shù)，而垂直軸表示用于發(fā)送一個(gè)字節(jié)的功率消耗。
參照?qǐng)D10，現(xiàn)有的競(jìng)爭(zhēng)方案(“標(biāo)準(zhǔn)”)具有最大的功率消耗，并且現(xiàn)有的基于分組長(zhǎng)度的方案(“僅長(zhǎng)度”)具有第二大的功率消耗。與現(xiàn)有的技術(shù)方案相比，本發(fā)明的實(shí)施例(“建議的”)顯示出功率消耗最大下降大約58％，并且顯示出當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)是30時(shí)功率消耗下降大約30％。
圖11是說(shuō)明無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中功率消耗(y軸)和數(shù)據(jù)負(fù)載(x軸)之間關(guān)系的圖。這里，將當(dāng)在給定無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中交換總共500個(gè)數(shù)據(jù)分組時(shí)消耗的功率表示為吞吐量。而且，假定數(shù)據(jù)分組大小是隨機(jī)的，并且通過(guò)用參與通信的節(jié)點(diǎn)數(shù)正規(guī)化數(shù)據(jù)分組的大小計(jì)算數(shù)據(jù)負(fù)載。數(shù)據(jù)負(fù)載的增大指每個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組數(shù)的增大。
參照?qǐng)D11，標(biāo)準(zhǔn)方案具有最大的每單元發(fā)送功率消耗，而建議方案具有最小的每單元發(fā)送功率消耗。功率消耗隨每個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)負(fù)載增大而降低，因?yàn)槿绻休^少的節(jié)點(diǎn)就有較少的要監(jiān)視的節(jié)點(diǎn)。由較少的節(jié)點(diǎn)發(fā)送/接收許多數(shù)據(jù)分組比由許多節(jié)點(diǎn)發(fā)送/接收較少的數(shù)據(jù)分組有更高的效率。
圖12是說(shuō)明在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中競(jìng)爭(zhēng)方案的吞吐量和本發(fā)明實(shí)施例的吞吐量之間比較的圖。在圖12中，水平軸表示無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)，而垂直軸表示吞吐量。吞吐量表示當(dāng)假定本發(fā)明實(shí)施例的吞吐量是100％時(shí)確定的比值。這里，假定ATIM窗口的大小為8毫秒和4毫秒。
參照?qǐng)D12，吞吐量在ATIM窗口為4毫秒時(shí)被提高。然而，不考慮節(jié)點(diǎn)數(shù)，則在吞吐量方面競(jìng)爭(zhēng)方案低于本發(fā)明的實(shí)施例。當(dāng)ATIM窗口為8毫秒時(shí)，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的吞吐量最大提高大約62％，平均提高大約42％。另外，當(dāng)ATIM窗口為4毫秒時(shí)，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的吞吐量最大提高大約52％，平均提高大約40％。在節(jié)點(diǎn)數(shù)是30或更大的點(diǎn)處開(kāi)始吞吐量被穩(wěn)定的原因是因?yàn)樵谧畛醯母?jìng)爭(zhēng)之后，只有恒定數(shù)目的節(jié)點(diǎn)醒來(lái)以發(fā)送分組。
圖13是說(shuō)明在每個(gè)節(jié)點(diǎn)的服務(wù)獲得速率方面，本發(fā)明實(shí)施例和現(xiàn)有的功率節(jié)省方案之間的比較的圖。即，圖13說(shuō)明了在本發(fā)明和現(xiàn)有的省電方案之間的公平性(fairness)比較。在圖13中，水平軸表示參與分組發(fā)送/接收的模式的標(biāo)識(shí)符(ID)，而垂直軸表示節(jié)點(diǎn)接收到的服務(wù)的等級(jí)。因此，隨著點(diǎn)散布得越開(kāi)，則使公平性下降得越低。
參照?qǐng)D13，在分布方面由本發(fā)明實(shí)施例表示的點(diǎn)類似于由現(xiàn)有的方案表示的點(diǎn)，但是由現(xiàn)有方案表示的點(diǎn)分布得更開(kāi)。公平性可以通過(guò)等式(7)計(jì)算f=(Σi=1nx)2n·Σi=1nx2]]>當(dāng)公平性由等式(7)計(jì)算時(shí)，與現(xiàn)有的方案比較，本發(fā)明顯示大約7％的性能改善。
圖14是說(shuō)明在考慮任務(wù)大小所獲得的節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系Qat和不考慮任務(wù)大小獲得的節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系Qwa之間的性能比較的圖。
從圖14可以注意到，考慮任務(wù)大小所獲得的節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系Qat接近最佳性能Q*。即，考慮任務(wù)大小所獲得的節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系Qat在性能上優(yōu)于不考慮任務(wù)大小獲得的節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系Qwa。
如上所述，本發(fā)明根據(jù)獨(dú)立地給予任務(wù)的密切關(guān)系分配優(yōu)先級(jí)，并且根據(jù)任務(wù)要求的資源數(shù)量分配優(yōu)先級(jí)給具有相同密切關(guān)系的任務(wù)。因此，本發(fā)明具有下面的優(yōu)點(diǎn)。
第一，數(shù)據(jù)通信的吞吐量高，所以使用者可以接收高容量服務(wù)。
第二，節(jié)點(diǎn)的功率消耗降低，有助于支持節(jié)點(diǎn)間通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的保持時(shí)間的增大。
第三，服務(wù)提供者可以提供高容量低功率的服務(wù)。
盡管已經(jīng)參照本發(fā)明的某優(yōu)選實(shí)施例顯示并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，可以在不偏離由權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，在其中進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)的改變。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)任務(wù)執(zhí)行調(diào)度的方法，為支持節(jié)點(diǎn)間通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)間的通信而形成各任務(wù)，該方法包含步驟計(jì)算用于節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系；根據(jù)計(jì)算的節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系計(jì)算用于任務(wù)的密切關(guān)系；以及按照計(jì)算的任務(wù)密切關(guān)系的等級(jí)順序分配優(yōu)先級(jí)給所述任務(wù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系是由相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)形成的任務(wù)的數(shù)目。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系是由相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)形成的任務(wù)的數(shù)目和任務(wù)大小的乘積。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中每個(gè)任務(wù)密切關(guān)系是形成相應(yīng)的任務(wù)的源節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系和目的節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系的和。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包含根據(jù)任務(wù)要求的資源數(shù)量分配優(yōu)先級(jí)給具有相同密切關(guān)系的任務(wù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述優(yōu)先級(jí)分配步驟包含分配較高優(yōu)先級(jí)給較低密切關(guān)系任務(wù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述優(yōu)先級(jí)分配步驟包含分配較高優(yōu)先級(jí)給具有相同密切關(guān)系的任務(wù)中要求較少資源的任務(wù)。
8.一種用于由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)調(diào)者執(zhí)行對(duì)任務(wù)的調(diào)度的方法，在該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，為在多個(gè)節(jié)點(diǎn)間的通信形成各任務(wù)，并且節(jié)點(diǎn)發(fā)送關(guān)于任務(wù)的信息，該方法包含從節(jié)點(diǎn)接收關(guān)于任務(wù)的信息；根據(jù)任務(wù)信息計(jì)算用于節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系；根據(jù)計(jì)算的節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系計(jì)算用于任務(wù)的密切關(guān)系；按照計(jì)算的任務(wù)密切關(guān)系的等級(jí)的順序分配優(yōu)先級(jí)給任務(wù)；以及發(fā)送分配的優(yōu)先級(jí)給節(jié)點(diǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系是由相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)形成的任務(wù)的數(shù)目。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系是由相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)形成的任務(wù)的數(shù)目和任務(wù)大小的乘積。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中每個(gè)任務(wù)密切關(guān)系是形成相應(yīng)的任務(wù)的源節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系和目的節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系的和。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包含根據(jù)任務(wù)要求的資源數(shù)量分配優(yōu)先級(jí)給具有相同密切關(guān)系任務(wù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中優(yōu)先級(jí)分配步驟包含分配較高優(yōu)先級(jí)給較低密切關(guān)系任務(wù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中優(yōu)先級(jí)分配步驟包含分配較高優(yōu)先級(jí)給具有相同密切關(guān)系的任務(wù)中要求較少資源的任務(wù)。
15.一種用于由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)調(diào)者執(zhí)行對(duì)任務(wù)的調(diào)度的方法，在該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，為多個(gè)節(jié)點(diǎn)間的通信形成各任務(wù)，并且節(jié)點(diǎn)發(fā)送關(guān)于任務(wù)的信息，該方法包含從節(jié)點(diǎn)接收關(guān)于任務(wù)的信息；根據(jù)從任務(wù)信息獲得的任務(wù)要求的資源數(shù)量，分配優(yōu)先級(jí)給所述任務(wù)；如果存在要求的資源數(shù)量相同的任務(wù)，則根據(jù)任務(wù)信息計(jì)算用于節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系，該節(jié)點(diǎn)形成要求的資源數(shù)量相同的任務(wù)；根據(jù)計(jì)算的節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系為要求的資源數(shù)量相同的任務(wù)計(jì)算密切關(guān)系；按照計(jì)算的任務(wù)密切關(guān)系的等級(jí)的順序分配優(yōu)先級(jí)給要求的資源數(shù)量相同的任務(wù)；以及發(fā)送優(yōu)先級(jí)給所述節(jié)點(diǎn)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系是由相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)形成的任務(wù)的數(shù)目。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)密切關(guān)系是由相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)形成的任務(wù)的數(shù)目和任務(wù)大小的乘積。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中每個(gè)任務(wù)密切關(guān)系是形成相應(yīng)的任務(wù)的源節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系和目的節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系的和。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中優(yōu)先級(jí)分配步驟包含分配較高優(yōu)先級(jí)給要求的資源數(shù)量較少的任務(wù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中優(yōu)先級(jí)分配步驟包含分配較高優(yōu)先級(jí)給要求的資源數(shù)量相同的任務(wù)中的較低密切關(guān)系任務(wù)。
21.一種用于執(zhí)行對(duì)任務(wù)的調(diào)度的方法，為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)間的通信而形成各任務(wù)，該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)包含各節(jié)點(diǎn)以及用于協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)間通信的協(xié)調(diào)者，該方法包含為相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)參與的至少一個(gè)任務(wù)計(jì)算密切關(guān)系，并且發(fā)送計(jì)算的任務(wù)密切關(guān)系給協(xié)調(diào)者；按照從節(jié)點(diǎn)接收的任務(wù)密切關(guān)系的等級(jí)的順序分配優(yōu)先級(jí)給任務(wù)；以及發(fā)送分配的優(yōu)先級(jí)給節(jié)點(diǎn)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中每個(gè)任務(wù)密切關(guān)系作為形成相應(yīng)的任務(wù)的源節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系和目的節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系的和來(lái)計(jì)算，并且源節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系和目的節(jié)點(diǎn)的密切關(guān)系用形成的任務(wù)數(shù)計(jì)算。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中優(yōu)先級(jí)分配步驟包含分配較高優(yōu)先級(jí)給較低密切關(guān)系任務(wù)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，進(jìn)一步包含根據(jù)任務(wù)要求的資源數(shù)量，分配優(yōu)先級(jí)給具有相同密切關(guān)系的任務(wù)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中優(yōu)先級(jí)分配步驟包含分配較高優(yōu)先級(jí)給具有相同密切關(guān)系的任務(wù)中要求的資源數(shù)量較少的任務(wù)。
全文摘要
一種用于執(zhí)行對(duì)任務(wù)的調(diào)度的方法，為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)間的通信而形成該任務(wù)，該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)包含各節(jié)點(diǎn)以及用于協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)間通信的協(xié)調(diào)者。每個(gè)節(jié)點(diǎn)為相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)參與的至少一個(gè)任務(wù)計(jì)算密切關(guān)系，并且發(fā)送計(jì)算的任務(wù)密切關(guān)系給協(xié)調(diào)者。協(xié)調(diào)者按照從節(jié)點(diǎn)接收的任務(wù)密切關(guān)系的等級(jí)的順序分配優(yōu)先級(jí)給任務(wù)，并且發(fā)送分配的優(yōu)先級(jí)給節(jié)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04L12/28GK1805370SQ200510131608
公開(kāi)日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2005年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月15日
發(fā)明者全貞炫, 崔榮埈, 樸世雄, 李玉善 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社, 財(cái)團(tuán)法人索爾大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力財(cái)團(tuán)