基于时分多址的时隙分配方法、装置和计算机设备与流程

1.本技术涉及通信技术领域，特别是涉及一种基于时分多址的时隙分配方法、装置、计算机设备和存储介质。


背景技术：

2.无线自组网（ad hoc networks）是一种不需要依靠现有固定通信网络基础设施的、能够迅速展开使用的网络体系。与普通的移动网络和固定网络相比，它具有无中心、自组织、自愈性、多跳路由和拓扑动态变化等特点。而使用定向天线能使更多节点同时并行发送数据，很大程度提升了空间复用度，能够达到提升ad hoc网络的传输容量的目的。因此，无线定向通信网络成为了研究的热点。在无线定向通信网络网络的众多媒体访问控制(media access control，mac)协议中，调度类协议时分多址（time division multiple access，tdma）算法由于在实时性方面有更好的表现，而受到广泛关注。
3.目前，常用的基于时分多址的时隙分配方法为混合时隙分配协议。混合时隙分配协议是固定时隙分配和动态时隙分配相结合的协议。在混合时隙分配协议中，一部分时隙通过固定时隙分配方式进行分配，可以为节点提供一定的性能保证；另一部分时隙通过动态时隙分配方式进行分配，能够满足突发性业务的实时传输需求。因此，混合时隙分配协议一般能够综合固定时隙分配协议和动态时隙分配协议的优点，且在一定程度上克服其不足，具有较好的性能表现。
4.然而，实际应用中网络的各链路的流量大小是不断变化的。在采用混合时隙分配协议时，如果固定时隙按照流量较低的情况分配，则提供的性能保证不足，大部分时隙依旧需要动态协商，失去了混合时隙分配的意义。如果固定时隙分配按照流量较高情况设计，则会造成一定的浪费，同时留给动态的时隙太少也会降低对业务传输的灵活性，难以适应网内节点变化。因此，现有的基于时分多址的时隙分配方法对于流量变化的适应性不强，在资源利用率和性能之间难以找到很好的平衡点。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高对于流量变化的适应性的基于时分多址的时隙分配方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质。
6.第一方面，本技术提供了一种基于时分多址的时隙分配方法。所述方法包括：针对每一个抢占周期，根据目标发送节点的链路对应的报文发送队列长度和报文发送队列中各数据包对应的优先级，计算所述目标发送节点的链路对应的抢占系数；根据所述目标发送节点的链路对应的抢占系数，确定满足预设的抢占条件的第一链路；根据所述目标发送节点的链路对应的抢占系数和目标网络中的其余链路对应的抢占系数，在所述目标网络的各链路中，确定满足预设的被抢占条件的第二链路；所述目标网络为所述目标发送节点所属的网络；
将所述第二链路中的目标时隙分配给所述第一链路，得到所述目标发送节点对应的分配结果，并根据所述分配结果更新所述目标网络的固定时隙表。
7.在其中一个实施例中，所述根据目标发送节点的链路对应的报文发送队列长度和报文发送队列中各数据包对应的优先级，计算所述目标发送节点的链路对应的抢占系数包括：根据报文发送队列最大长度和数据包最大优先级，计算数据包最大优先级总值；针对目标发送节点的每一条链路，根据所述目标发送节点的链路的报文发送队列长度和报文发送队列中各数据包对应的优先级，计算所述目标发送节点的链路的数据包优先级总值；针对目标发送节点的每一条链路，根据所述目标发送节点的链路的数据包优先级总值和所述数据包最大优先级总值，计算所述目标发送节点的链路的抢占系数。
8.在其中一个实施例中，所述将所述第二链路中的目标时隙分配给所述第一链路，得到所述目标发送节点对应的分配结果包括：将所述第二链路中的目标时隙预分配给所述第一链路，得到所述目标发送节点对应的预分配信息；广播所述目标发送节点的抢占报文，若未检测到冲突，则将所述目标发送节点对应的预分配信息作为所述目标发送节点对应的分配结果；所述抢占报文包括所述预分配信息和所述目标发送节点的链路对应的抢占系数。
9.在其中一个实施例中，所述将所述第二链路中的目标时隙分配给所述第一链路包括：按照抢占系数从小到大的顺序，将所述第一链路进行排序，确定抢占队列；按照抢占系数从大到小的顺序，将所述第二链路进行排序，确定被抢占队列；将所述被抢占队列中的第二链路中的目标时隙按顺序分配给所述抢占队列中的第一链路。
10.在其中一个实施例中，所述方法还包括：获取所述预分配信息中的第二链路对应的免抢占缓冲时间；所述免抢占缓冲时间为所述抢占周期的整数倍；在所述免抢占缓冲时间期间，将所述预分配信息中的第二链路确定为不可抢占链路。在其中一个实施例中，所述方法还包括：获取目标网络的流量需求模型，并根据所述目标网络的流量需求模型，计算所述目标网络中各链路对应的固定时隙需求数量；针对每一条链路，根据所述链路的固定时隙需求数量和所述链路的相邻时隙最大间隔，生成所述链路的固定时隙需求项；将各链路对应的固定时隙需求项，按照所述相邻时隙最大间隔从小到大的顺序排列，构成所述目标网络的固定时隙需求队列；根据所述固定时隙需求队列，为所述目标网络中的各链路分配固定时隙，并生成所述目标网络的固定时隙表；所述固定时隙表包括所述目标网络中的各链路对应的固定时隙分配结果。
11.在其中一个实施例中，所述根据所述固定时隙需求队列，为所述目标网络中的各链路分配固定时隙包括：按照所述固定时隙需求队列的排列顺序，依次遍历所述固定时隙需求队列中的各固定时隙需求项；针对每一个固定时隙需求项，根据所述固定时隙需求项的相邻时隙最大间隔和上一次分配到的时隙编号，为所述固定时隙需求项对应的链路分配一个空闲时隙，并更新所述固定时隙需求项中的所述固定时隙需求数量；遍历所述固定时隙需求队列中的各固定时隙需求项之后，再重复执行按照所述固定时隙需求队列的排列顺序，依次遍历所述固定时隙需求队列中的各固定时隙需求项的步骤，直到所述各固定时隙需求项对应的所述固定时隙需求数量满足预设的分配停止条件。
12.第二方面，本技术还提供了一种基于时分多址的时隙分配装置。所述装置包括：第一计算模块，用于针对每一个抢占周期，根据目标发送节点的链路对应的报文发送队列长度和报文发送队列中各数据包对应的优先级，计算所述目标发送节点的链路对应的抢占系数；第一确定模块，用于根据所述目标发送节点的链路对应的抢占系数，确定满足预设的抢占条件的第一链路；第二确定模块，用于根据所述目标发送节点的链路对应的抢占系数和目标网络中的其余链路对应的抢占系数，在所述目标网络的各链路中，确定满足预设的被抢占条件的第二链路；所述目标网络为所述目标发送节点所属的网络；分配模块，用于将所述第二链路中的目标时隙分配给所述第一链路，得到所述目标发送节点对应的分配结果，并根据所述分配结果更新所述目标网络的固定时隙表。
13.在其中一个实施例中，所述第一计算模块，具体用于：根据报文发送队列最大长度和数据包最大优先级，计算数据包最大优先级总值；针对目标发送节点的每一条链路，根据所述目标发送节点的链路的报文发送队列长度和报文发送队列中各数据包对应的优先级，计算所述目标发送节点的链路的数据包优先级总值；针对目标发送节点的每一条链路，根据所述目标发送节点的链路的数据包优先级总值和所述数据包最大优先级总值，计算所述目标发送节点的链路的抢占系数。
14.在其中一个实施例中，所述分配模块，具体用于：将所述第二链路中的目标时隙预分配给所述第一链路，得到所述目标发送节点对应的预分配信息；广播所述目标发送节点的抢占报文，若未检测到冲突，则将所述目标发送节点对应的预分配信息作为所述目标发送节点对应的分配结果；所述抢占报文包括所述预分配信息和所述目标发送节点的链路对应的抢占系数。
15.在其中一个实施例中，所述分配模块，具体用于：按照抢占系数从小到大的顺序，将所述第一链路进行排序，确定抢占队列；按照抢占系数从大到小的顺序，将所述第二链路进行排序，确定被抢占队列；将所述被抢占队列中的第二链路中的目标时隙按顺序分配给所述抢占队列中的第一链路。
16.在其中一个实施例中，所述装置还包括：获取模块，用于获取所述预分配信息中的第二链路对应的免抢占缓冲时间；所述免抢占缓冲时间为所述抢占周期的整数倍；第三确定模块，用于在所述免抢占缓冲时间期间，将所述预分配信息中的第二链路确定为不可抢占链路。在其中一个实施例中，所述装置还包括：第二计算模块，用于获取目标网络的流量需求模型，并根据所述目标网络的流量需求模型，计算所述目标网络中各链路对应的固定时隙需求数量；第一生成模块，用于针对每一条链路，根据所述链路的固定时隙需求数量和所述链路的相邻时隙最大间隔，生成所述链路的固定时隙需求项；排列模块，用于将各链路对应的固定时隙需求项，按照所述相邻时隙最大间隔从小到大的顺序排列，构成所述目标网络的固定时隙需求队列；第二生成模块，用于根据所述固定时隙需求队列，为所述目标网络中的各链路分配固定时隙，并生成所述目标网络的固定时隙表；所述固定时隙表包括所述目标网络中的各链路对应的固定时隙分配结果。
17.在其中一个实施例中，所述第二生成模块，具体用于：按照所述固定时隙需求队列的排列顺序，依次遍历所述固定时隙需求队列中的各固定时隙需求项；针对每一个固定时隙需求项，根据所述固定时隙需求项的相邻时隙最大间隔和上一次分配到的时隙编号，为所述固定时隙需求项对应的链路分配一个空闲时隙，并更新所述固定时隙需求项中的所述固定时隙需求数量；遍历所述固定时隙需求队列中的各固定时隙需求项之后，再重复执行按照所述固定时隙需求队列的排列顺序，依次遍历所述固定时隙需求队列中的各固定时隙需求项的步骤，直到所述各固定时隙需求项对应的所述固定时隙需求数量满足预设的分配停止条件。
18.第三方面，本技术还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述的步骤。
19.第四方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的步骤。
20.第五方面，本技术还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤实现上述第一方面所述的步骤。
21.上述基于时分多址的时隙分配方法、装置、计算机设备和存储介质，针对每一个抢占周期，根据目标发送节点的链路对应的报文发送队列长度和报文发送队列中各数据包对应的优先级，计算所述目标发送节点的链路对应的抢占系数；根据所述目标发送节点的链路对应的抢占系数，确定满足预设的抢占条件的第一链路；根据所述目标发送节点的链路对应的抢占系数和目标网络中的其余链路对应的抢占系数，在所述目标网络的各链路中，确定满足预设的被抢占条件的第二链路；所述目标网络为所述目标发送节点所属的网络；将所述第二链路中的目标时隙分配给所述第一链路，得到所述目标发送节点对应的分配结果，并根据所述分配结果更新所述目标网络的固定时隙表。这样增加抢占系数这一指标，评
价目标网络中链路能否抢占其他链路的固定时隙和目标网络中链路占用的固定时隙是否会被其他链路抢占，允许节点根据网内流量的变化发起对固定时隙的抢占，通过综合计算适应流量和节点的变化，提高对于流量变化和节点变化的适应性，平衡资源利用率和传输性能。
附图说明
22.图1为一个实施例中基于时分多址的时隙分配方法的流程示意图；图2为一个实施例中计算目标发送节点的链路对应的抢占系数步骤的流程示意图；图3为一个实施例中将第二链路中的目标时隙分配给第一链路步骤的流程示意图；图4为一个实施例中将第二链路中的目标时隙分配给第一链路步骤的流程示意图；图5为另一个实施例中基于时分多址的时隙分配方法的流程示意图；图6为另一个实施例中基于时分多址的时隙分配方法的流程示意图；图7为分配结束后时隙分配结果示意图；图8为一个实施例中为目标网络中的各链路分配固定时隙步骤的流程示意图；图9为一个实施例中基于时分多址的时隙分配装置的结构框图；图10为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
23.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
24.在一个实施例中，如图1所示，提供了一种基于时分多址的时隙分配方法，本实施例以该方法应用于终端进行举例说明，可以理解的是，该方法也可以应用于服务器，还可以应用于包括终端和服务器的系统，并通过终端和服务器的交互实现。其中，终端可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备，物联网设备可为智能音箱、智能电视、智能空调、智能车载设备等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。本实施例中，该方法包括以下步骤：步骤101，针对每一个抢占周期，根据目标发送节点的链路对应的报文发送队列长度和报文发送队列中各数据包对应的优先级，计算目标发送节点的链路对应的抢占系数。
25.在本技术实施例中，终端可以先预先存储抢占周期。在每一个抢占周期期间，目标网络中的链路可以抢占目标网络中的其余链路占用的固定时隙，终端可以将目标网络中的其余链路占用的固定时隙分配给该链路。然后，针对每一个抢占周期，终端可以根据目标发送节点的链路对应的报文发送队列长度和报文发送队列中各数据包对应的优先级，计算目标发送节点的链路对应的数据包的优先级总值。接着，终端可以根据目标发送节点的链路对应的数据包的优先级总值，计算目标发送节点的链路对应的抢占系数。
26.其中，链路对应的抢占系数能够衡量该链路能否抢占其他链路占用的固定时隙。同时，链路对应的抢占系数还能够衡量该链路占用的固定时隙是否会被其他链路抢占。
27.在一个示例中，链路对应的抢占系数越低，该链路能够抢占其他链路占用的固定时隙的可能性越大。链路对应的抢占系数越高，该链路占用的固定时隙能够被其他链路抢占的可能性越大。
28.在另一个示例中，链路对应的抢占系数越高，该链路能够抢占其他链路占用的固定时隙的可能性越大。链路对应的抢占系数越低，该链路占用的固定时隙能够被其他链路抢占的可能性越大。
29.步骤102，根据目标发送节点的链路对应的抢占系数，确定满足预设的抢占条件的第一链路。
30.在本技术实施例中，终端可以预先设置抢占条件。其中，抢占条件包括抢占阈值。
31.在一种实现方式中，终端可以将目标发送节点的链路对应的抢占系数与抢占阈值分别进行比较，判断是否存在目标发送节点的链路对应的抢占系数小于抢占阈值。若存在目标发送节点的链路对应的抢占系数小于抢占阈值，则终端可以确定抢占系数小于抢占阈值的目标发送节点的链路满足预设的抢占条件。接着，终端可以将满足预设的抢占条件的目标发送节点的链路，作为第一链路。
32.在另一种实现方式中，终端可以将目标发送节点的链路对应的抢占系数与抢占阈值分别进行比较，判断是否存在目标发送节点的链路对应的抢占系数大于抢占阈值。若存在目标发送节点的链路对应的抢占系数大于抢占阈值，则终端可以确定抢占系数大于抢占阈值的目标发送节点的链路满足预设的抢占条件。接着，终端可以将满足预设的抢占条件的目标发送节点的链路，作为第一链路。
33.步骤103，根据目标发送节点的链路对应的抢占系数和目标网络中的其余链路对应的抢占系数，在目标网络的各链路中，确定满足预设的被抢占条件的第二链路。
34.其中，目标网络为目标发送节点所属的网络。
35.在本技术实施例中，终端可以预先设置被抢占条件。其中，被抢占条件包括被抢占阈值。然后，终端可以通过报文获得目标网络中的其余链路对应的抢占系数。在一个示例中，在上一个抢占周期，终端可以通过报文获得目标网络中的其余链路对应的上一个周期抢占系数。在本抢占周期，终端可以将目标网络中的其余链路对应的上一个周期抢占系数，作为目标网络中的其余链路对应的抢占系数。
36.然后，终端可以将目标发送节点的链路对应的抢占系数与被抢占阈值分别进行比较，得到第一比较结果。同时，终端可以将目标网络中的其余链路对应的抢占系数与被抢占阈值分别进行比较，得到第二比较结果。
37.在一种实现方式中，终端可以根据第一比较结果和第二比较结果，判断在目标网络的各链路中，是否存在抢占系数大于被抢占阈值的链路。若存在抢占系数大于被抢占阈值的链路，则终端可以确定抢占系数大于被抢占阈值的链路满足预设的被抢占条件。然后，终端可以将满足预设的被抢占条件的链路，作为第二链路。其中，被抢占阈值大于抢占阈值。
38.在另一种实现方式中，终端可以根据第一比较结果和第二比较结果，判断在目标网络的各链路中，是否存在抢占系数小于被抢占阈值的链路。若存在抢占系数小于被抢占
阈值的链路，则终端可以确定抢占系数小于被抢占阈值的链路满足预设的被抢占条件。然后，终端可以将满足预设的被抢占条件的链路，作为第二链路。其中，被抢占阈值小于抢占阈值。
39.步骤104，将第二链路中的目标时隙分配给第一链路，得到目标发送节点对应的分配结果，并根据分配结果更新目标网络的固定时隙表。
40.在本技术实施例中，终端可以先确定第二链路中的目标时隙。然后，终端可以将目标时隙分配给第一链路，得到目标发送节点对应的分配结果。
41.在一个示例中，终端可以先在第一链路中，随机确定第一目标链路。然后，终端可以在第二链路中，随机确定第二目标链路。接着，终端可以在第二目标链路占用的固定时隙中，随机确定目标时隙。然后，终端可以将该目标时隙分配给第一目标链路。接着，终端可以重复以上步骤，直到第一链路或者第二链路分配完毕，得到目标发送节点对应的分配结果。
42.接着，终端可以根据分配结果，得到目标网络的固定时隙表的固定时隙分配变动。然后，终端可以根据目标网络的固定时隙表的固定时隙分配变动，修改目标网络的固定时隙表，完成对目标网络的固定时隙表的更新。
43.上述基于时分多址的时隙分配方法中，针对每一个抢占周期，根据目标发送节点的链路对应的报文发送队列长度和报文发送队列中各数据包对应的优先级，计算所述目标发送节点的链路对应的抢占系数；根据所述目标发送节点的链路对应的抢占系数，确定满足预设的抢占条件的第一链路；根据所述目标发送节点的链路对应的抢占系数和目标网络中的其余链路对应的抢占系数，在所述目标网络的各链路中，确定满足预设的被抢占条件的第二链路；所述目标网络为所述目标发送节点所属的网络；将所述第二链路中的目标时隙分配给所述第一链路，得到所述目标发送节点对应的分配结果，并根据所述分配结果更新所述目标网络的固定时隙表。这样增加抢占系数这一指标，评价目标网络中链路能否抢占其他链路的固定时隙和目标网络中链路占用的固定时隙是否会被其他链路抢占，允许节点根据网内流量的变化发起对固定时隙的抢占，通过综合计算适应流量和节点的变化，提高对于流量变化和节点变化的适应性，平衡资源利用率和传输性能。
44.在一个实施例中，如图2所示，根据目标发送节点的链路对应的报文发送队列长度和报文发送队列中各数据包对应的优先级，计算目标发送节点的链路对应的抢占系数的具体过程包括以下步骤：步骤201，根据报文发送队列最大长度和数据包最大优先级，计算数据包最大优先级总值。
45.在本技术实施例中，终端可以计算报文发送队列最大长度和数据包最大优先级的乘积。然后，终端将报文发送队列最大长度和数据包最大优先级的乘积，作为数据包最大优先级总值。
46.步骤202，针对目标发送节点的每一条链路，根据目标发送节点的链路的报文发送队列长度和报文发送队列中各数据包对应的优先级，计算目标发送节点的链路的数据包优先级总值。
47.在本技术实施例中，针对目标发送节点的每一条链路，终端可以将该目标发送节点的链路的报文发送队列中各数据包对应的优先级相加。然后，终端将该目标发送节点的链路的报文发送队列中各数据包对应的优先级相加得到的和，作为该目标发送节点的链路
的数据包优先级总值。
48.步骤203，针对目标发送节点的每一条链路，根据目标发送节点的链路的数据包优先级总值和数据包最大优先级总值，计算目标发送节点的链路的抢占系数。
49.在本技术实施例中，针对目标发送节点的每一条链路，终端可以计算该目标发送节点的链路的数据包优先级总值与数据包最大优先级总值的比值。然后，终端可以根据该目标发送节点的链路的数据包优先级总值与数据包最大优先级总值的比值，计算该目标发送节点的链路的抢占系数。
50.在一个示例中，终端可以用1减去该目标发送节点的链路的数据包优先级总值与数据包最大优先级总值的比值，将得到的差值作为该目标发送节点的链路的抢占系数。
51.在另一个示例中，终端可以将该目标发送节点的链路的数据包优先级总值与数据包最大优先级总值的比值，作为该目标发送节点的链路的抢占系数。
52.在一个实施例中，终端可以根据以下公式，计算目标发送节点的链路对应的抢占系数。
53.其中，为目标发送节点的链路对应的抢占系数，q
max
为报文发送队列最大长度，p
max
为数据包最大优先级，qm为目标发送节点的链路的报文发送队列长度，为报文发送队列中各数据包对应的优先级。
54.上述基于时分多址的时隙分配方法中，针对目标发送节点的每一条链路，通过计算该目标发送节点的链路数据包优先级总值占数据包最大优先级总值的比重，得到该目标发送节点的链路的抢占系数。这样链路的抢占系数能够体现该链路的报文发送队列的优先级别，使得在网内流量的变化时，优先级别高的链路能够抢占优先级别低的链路所占有的固定时隙来发送报文，从而在提高对于流量变化和节点变化的适应性的同时，实现了对目标网络内时隙的充分合理的分配。
55.在一个实施例中，如图3所示，将第二链路中的目标时隙分配给第一链路，得到目标发送节点对应的分配结果的具体过程包括以下步骤：步骤301，将第二链路中的目标时隙预分配给第一链路，得到目标发送节点对应的预分配信息。
56.在本技术实施例中，终端可以先确定第二链路中的目标时隙。然后，终端可以将该目标时隙预分配给第一链路，得到目标发送节点的预分配信息。
57.在一个示例中，终端可以先在第一链路中，随机确定第一目标链路。然后，终端可以在第二链路中，随机确定第二目标链路。接着，终端可以在第二目标链路占用的固定时隙中，随机确定目标时隙。然后，终端可以将该目标时隙预分配给第一目标链路。接着，终端可以重复以上步骤，直到第一链路或者第二链路预分配完毕，得到目标发送节点的预分配信息。
58.步骤302，广播目标发送节点的抢占报文，若未检测到冲突，则将目标发送节点对应的预分配信息作为目标发送节点对应的分配结果。
59.其中，抢占报文包括预分配信息和目标发送节点的链路对应的抢占系数。
60.在本技术实施例中，针对每一个目标发送节点，终端可以根据将该目标发送节点的预分配信息和该目标发送节点的链路对应的抢占系数，生成该目标发送节点的抢占报文。然后，终端可以广播该目标发送节点的抢占报文。在一个示例中，终端可以通过动态时隙广播该目标发送节点的抢占报文。接着，当该目标发送节点的抢占报文到达目标网络内的其他发送节点时，终端判断是否存在抢占冲突。若终端未检测到冲突，则终端将该目标发送节点的预分配信息作为该目标发送节点的分配结果。若终端检测到冲突，则终端将存在冲突的第一链路对应的分配结果均确定为抢占失败。同时，终端将该目标发送节点的不存在冲突的第一链路对应的预分配信息作为该目标发送节点的分配结果。
61.例如，若检测到该目标发送节点的第一链路与其他目标发送节点的第一链路均抢占同一个第二链路，则终端将存在冲突的该目标发送节点的第一链路的分配结果和存在冲突的其他目标发送节点的第一链路的分配结果均确定为失败。同时，终端将该目标发送节点的不存在冲突的第一链路对应的预分配信息作为该目标发送节点的分配结果。
62.上述基于时分多址的时隙分配方法中，终端通过广播包含预分配信息和目标发送节点的链路对应的抢占系数的目标发送节点的抢占报文，检测是否存在固定时隙抢占冲突，并将不存在冲突的目标发送节点对应的预分配信息作为目标发送节点对应的分配结果。这样在允许节点根据网内流量的变化发起对固定时隙的抢占时，避免了固定时隙抢占冲突，进一步提高对于流量变化和节点变化的适应性，并平衡资源利用率和传输性能。
63.在一个实施例中，如图4所示，将第二链路中的目标时隙分配给第一链路的具体过程包括以下步骤：步骤401，按照抢占系数从小到大的顺序，将第一链路进行排序，确定抢占队列。
64.在本技术实施例中，终端可以先将第一链路对应的抢占系数进行比较，得到第一链路对应的抢占系数的比较结果。然后，终端可以根据第一链路对应的抢占系数的比较结果，按照抢占系数从小到大的顺序，将第一链路进行排序。接着，终端可以将排序后的第一链路，确定为抢占队列。
65.步骤402，按照抢占系数从大到小的顺序，将第二链路进行排序，确定被抢占队列。
66.在本技术实施例中，终端可以先将第二链路对应的抢占系数进行比较，得到第二链路对应的抢占系数的比较结果。然后，终端可以根据第二链路对应的抢占系数的比较结果，按照抢占系数从大到小的顺序，将第二链路进行排序。接着，终端可以将排序后的第二链路，确定为被抢占队列。
67.步骤403，将被抢占队列中的第二链路中的目标时隙按顺序分配给抢占队列中的第一链路。
68.在本技术实施例中，终端可以将被抢占队列中的第二链路中的目标时隙按顺序分配给抢占队列中的第一链路。具体的，终端可以将被抢占队列中的第一个第二链路中的目标时隙分配给抢占队列中的第一个第一链路。终端可以将被抢占队列中的第二个第二链路中的目标时隙分配给抢占队列中的第二个第一链路。终端可以将被抢占队列中的第三个第二链路中的目标时隙分配给抢占队列中的第三个第一链路。以此类推，直到第一链路或者第二链路分配完毕。
69.上述基于时分多址的时隙分配方法中，终端根据抢占系数的大小，将第一链路进
行排序，得到抢占队列，并将第二链路进行排序，得到被抢占队列，再将被抢占队列中的第二链路中的目标时隙按顺序分配给抢占队列中的第一链路。这样将被抢占队列内的第二链路中的目标时隙一一对应得分配给抢占队列内的第一链路，在允许节点根据网内流量的变化发起对固定时隙的抢占的同时，避免了同一目标发送节点的链路之间的固定时隙抢占冲突。而且，在进行这种固定时隙的分配时，同样以报文发送队列的优先级别为标准，使得在网内流量的变化时，先给优先级别更高的链路分配能够抢占的链路所占有的固定时隙来发送报文，进一步实现对目标网络内时隙的充分合理的分配，从而进一步提高对于流量变化和节点变化的适应性，并平衡资源利用率和传输性能。
70.在一个实施例中，如图5所示，基于时分多址的时隙分配方法的具体过程还包括以下步骤：步骤501，获取预分配信息中的第二链路对应的免抢占缓冲时间。
71.其中，免抢占缓冲时间为抢占周期的整数倍。
72.在本技术实施例中，终端可以先将预分配信息中的第二链路，确定为免抢占缓冲链路。然后，终端可以获取抢占周期，并计算抢占周期的预设的整数倍。接着，终端可以将抢占周期的预设的整数倍，确定为免抢占缓冲链路对应的免抢占缓冲时间。其中，预设的整数倍可以根据实际情况确定。
73.在一个示例中，抢占周期为，则免抢占缓冲时间为。其中，，n为正整数。例如，n可以为3。
74.步骤502，在免抢占缓冲时间期间，将预分配信息中的第二链路确定为不可抢占链路。
75.在本技术实施例中，终端可以在免抢占缓冲时间期间，将预分配信息中的第二链路确定为不可抢占链路。即在免抢占缓冲时间期间，预分配信息中的第二链路占有的固定时隙均无法被抢占。
76.上述基于时分多址的时隙分配方法中，终端获取预分配信息中的第二链路对应的免抢占缓冲时间，并在免抢占缓冲时间期间，将预分配信息中的第二链路确定为不可抢占链路。这样不仅避免冲突产生后，预分配信息中的目标时隙在短时间内被重复抢占，产生过多抢占报文，还避免同一链路的固定时隙被一次性全部抢占，进一步实现对目标网络内时隙的充分合理的分配，从而进一步提高对于流量变化和节点变化的适应性，并平衡资源利用率和传输性能。
77.在一个实施例中，如图6所示，基于时分多址的时隙分配方法的具体过程还包括以下步骤：步骤601，获取目标网络的流量需求模型，并根据目标网络的流量需求模型，计算目标网络中各链路对应的固定时隙需求数量。
78.在本技术实施例中，终端可以先获取目标网络的流量需求模型。其中，目标网络的流量需求模型包括目标网络内各链路对应的流量。目标网络的流量需求模型可以为一个矩阵，目标网络内各链路对应的流量为该矩阵中的各个元素。然后，针对目标网络中的每一条链路，终端可以根据该链路的流量和网络的传输速率，计算该链路需要的固定时隙的个数，并将该链路需要的固定时隙的个数，作为该链路的固定时隙需求数量。
79.在一个实施例中，目标网络内有m个节点，每个节点记做dm。每条链路的流量由
表示，c代表1个时元的时间内需要传输的数据量（单位为kb），i代表源节点，j代表目的节点。整个网络的流量需求模型就可以为一个m
×
m的矩阵，矩阵的每个元素是（i，j≤m）。网络的传输速率为r（单位kbps），每个时元长度为tu，1个时元中的时隙个数为n，时隙序号范围为（0~n-1）。针对目标网络中的每一条链路，终端可以根据该链路的流量和网络的传输速率，计算该链路需要的固定时隙的个数为（向上取整）。终端可以将链路需要的固定时隙的个数，作为该链路的固定时隙需求数量（记为），即。
80.然后，终端可以根据目标网络中各链路对应的固定时隙需求数量，计算目标网络的固定时隙需求总量。然后，终端可以根据1个时元中的时隙个数和目标网络的固定时隙需求总量，计算目标网络的动态时隙数量。接着，终端可以先将动态时隙均匀的分配在整个时元内。这样在系统出现流量和结构变化时，能够尽快找到可供使用的动态时隙，加快对变化的响应速度。
81.在一个实施例中，目标网络中链路的固定时隙需求数量为，1个时元中的时隙个数为n。终端可以计算目标网络的固定时隙需求总量为。然后，终端可以计算目标网络的动态时隙数量为。
82.步骤602，针对每一条链路，根据该链路的固定时隙需求数量和该链路的相邻时隙最大间隔，生成该链路的固定时隙需求项。
83.在本技术实施例中，针对每一条链路，终端可以先根据该链路的固定时隙需求数量、相邻时隙最大间隔、上一次分配到的时隙编号、源节点和目的节点，生成该链路的固定时隙需求项。其中，相邻时隙最大间隔能够表征实时性业务的时延要求。上一次分配到的时隙编号的初始值为0。
84.在一个实施例中，链路的固定时隙需求数量为，相邻时隙最大间隔为，上一次分配到的时隙编号为，源节点为i和目的节点为j，终端生成该链路的固定时隙需求项可以表示为：（i，j，，，）步骤603，将各链路对应的固定时隙需求项，按照相邻时隙最大间隔从小到大的顺序排列，构成目标网络的固定时隙需求队列。
85.在本技术实施例中，终端可以将各链路对应的固定时隙需求项中的相邻时隙最大间隔进行比较。然后，终端可以按照相邻时隙最大间隔从小到大的顺序，将各链路对应的固定时隙需求项进行排列，构成目标网络的固定时隙需求队列。
86.步骤604，根据固定时隙需求队列，为目标网络中的各链路分配固定时隙，并生成
目标网络的固定时隙表。
87.其中，固定时隙表包括目标网络中的各链路对应的固定时隙分配结果。
88.在本技术实施例中，终端可以按照固定时隙需求队列的排列顺序，依次为固定时隙需求队列中的各固定时隙需求项对应的链路分配固定时隙。
89.在一个示例中，第一次，终端可以先为固定时隙需求队列中的第一个固定时隙需求项对应的链路分配固定时隙。每当终端为第一个固定时隙需求项对应的链路分配一个固定时隙，终端将第一个固定时隙需求项的固定时隙需求数量减去1。当第一个固定时隙需求项中的固定时隙需求数量为0时，终端停止为第一个固定时隙需求项对应的链路分配固定时隙，并开始进行第二次固定时隙分配。第二次，终端可以为固定时隙需求队列中的第二个固定时隙需求项对应的链路分配固定时隙。每当终端为第二个固定时隙需求项对应的链路分配一个固定时隙，终端将第二个固定时隙需求项的固定时隙需求数量减去1。当第二个固定时隙需求项中的固定时隙需求数量为0时，终端停止为第二个固定时隙需求项对应的链路分配固定时隙，并开始进行第三次固定时隙分配。以此类推，直到最后一个固定时隙需求项中的固定时隙需求数量为0，终端停止为目标网络中的各链路分配固定时隙。
90.然后，终端可以根据目标网络中各链路对应的固定时隙分配结果，生成目标网络的固定时隙表。例如，分配结束后时隙分配结果如图7所示。
91.上述基于时分多址的时隙分配方法中，终端先获取并根据目标网络的流量需求模型，计算目标网络中各链路对应的固定时隙需求数量，再根据各链路对应的固定时隙需求数量和相邻时隙最大间隔，生成各链路对应的固定时隙需求项，然后，将各链路对应的固定时隙需求项，按照相邻时隙最大间隔从小到大的顺序排列，构成目标网络的固定时隙需求队列，再根据固定时隙需求队列，为目标网络中的各链路分配固定时隙，并生成目标网络的固定时隙表。这样先为相邻时隙最大间隔小的链路分配固定时隙，能够充分满足实时性业务的时延要求，进一步实现对目标网络内时隙的充分合理的分配，为提高对于流量变化和节点变化的适应性奠定了基础。
92.在一个实施例中，如图8所示，根据固定时隙需求队列，为目标网络中的各链路分配固定时隙的具体过程包括以下步骤：步骤801，按照固定时隙需求队列的排列顺序，依次遍历固定时隙需求队列中的各固定时隙需求项。
93.在本技术实施例中，终端可以按照固定时隙需求队列的排列顺序，依次遍历固定时隙需求队列中的各固定时隙需求项。具体的，第一次，终端访问固定时隙需求队列中的第一个固定时隙需求项。第二次，终端访问固定时隙需求队列中的第二个固定时隙需求项。第三次，终端访问固定时隙需求队列中的第三个固定时隙需求项。以此类推，直到终端访问固定时隙需求队列中的最后一个固定时隙需求项。
94.步骤802，针对每一个固定时隙需求项，根据该固定时隙需求项的相邻时隙最大间隔和上一次分配到的时隙编号，为该固定时隙需求项对应的链路分配一个空闲时隙，并更新该固定时隙需求项中的固定时隙需求数量。
95.在本技术实施例中，针对每一个固定时隙需求项，终端可以先根据该固定时隙需求项的相邻时隙最大间隔和上一次分配到的时隙编号，确定该固定时隙需求项的固定时隙分配范围。然后，终端可以将该固定时隙需求项的固定时隙分配范围内的一个空闲时隙分
配给该固定时隙需求项对应的链路。接着，终端将该固定时隙需求项中的固定时隙需求数量减去1，完成对该固定时隙需求项中的固定时隙需求数量的更新。同时，终端可以将该空闲时隙的编号作为该固定时隙需求项中的上一次分配到的时隙编号，完成对该固定时隙需求项中的上一次分配到的时隙编号的更新。
96.在一个示例中，终端可以在该固定时隙需求项的固定时隙分配范围内，从后向前寻找空闲时隙。然后，终端可以将寻找到的第一个空闲时隙，分配给该固定时隙需求项对应的链路。
97.在一个实施例中，终端可以访问固定时隙需求队列的1个固定时隙需求项（i，j，，，）。然后，终端可以确定该固定时隙需求项的固定时隙分配范围为。其中，和的最大值均为1个时元中的时隙个数。接着，终端在范围内，从后向前寻找空闲时隙。然后，终端将寻找到的第一个空闲时隙（编号为x），分配给该固定时隙需求项对应的链路。此时，选中的时隙x为已占用时隙。接着，终端将该固定时隙需求项中的固定时隙需求数量减去1，完成对该固定时隙需求项中的固定时隙需求数量的更新。同时，终端可以将该空闲时隙的编号x作为该固定时隙需求项中的上一次分配到的时隙编号，完成对该固定时隙需求项中的上一次分配到的时隙编号的更新。
98.如果终端在该固定时隙需求项的固定时隙分配范围内，未寻找到空闲时隙，则终端将该固定时隙需求项的固定时隙分配范围向后移动一个时隙，得到该固定时隙需求项的中间固定时隙分配范围。然后，终端将该固定时隙需求项的中间固定时隙分配范围，作为该固定时隙需求项的固定时隙分配范围，完成对该固定时隙需求项的固定时隙分配范围的更新。然后，终端可以将该固定时隙需求项的固定时隙分配范围内的一个空闲时隙分配给该固定时隙需求项对应的链路。
99.在一个实施例中，终端可以访问固定时隙需求队列的1个固定时隙需求项（i，j，，，）。然后，终端可以确定该固定时隙需求项的固定时隙分配范围为。接着，终端在范围内，从后向前寻找空闲时隙。如果终端在该固定时隙需求项的固定时隙分配范围内，未寻找到空闲时隙，则终端将该固定时隙需求项的固定时隙分配范围向后移动一个时隙，得到该固定时隙需求项的中间固定时隙分配范围。然后，终端将该固定时隙需求项的中间固定时隙分配范围，作为该固定时隙需求项的固定时隙分配范围，完成对该固定时隙需求项的固定时隙分配范围的更新。然后，终端可以将该固定时隙需求项的固定时隙分配范围内的一个空闲时隙分配给该固定时隙需求项对应的链路。
100.步骤803，遍历固定时隙需求队列中的各固定时隙需求项之后，再重复执行按照固定时隙需求队列的排列顺序，依次遍历固定时隙需求队列中的各固定时隙需求项的步骤，
直到各固定时隙需求项对应的固定时隙需求数量满足预设的分配停止条件。
101.在本技术实施例中，终端遍历固定时隙需求队列中的各固定时隙需求项之后，终端依次给固定时隙需求队列中的各固定时隙需求项对应的链路均分配一个空闲时隙。然后，终端可以重复执行按照固定时隙需求队列的排列顺序，依次遍历固定时隙需求队列中的各固定时隙需求项的步骤，直到各固定时隙需求项对应的固定时隙需求数量满足预设的分配停止条件。其中，预设的分配停止条件可以为固定时隙需求队列中的各固定时隙需求项中的固定时隙需求数量均为0。
102.同时，在终端遍历固定时隙需求队列中的各固定时隙需求项时，如果存在固定时隙需求项中的固定时隙需求数量为0，则终端不为该固定时隙需求项对应的链路分配固定时隙。
103.上述基于时分多址的时隙分配方法中，终端按照固定时隙需求队列的排列顺序，依次遍历固定时隙需求队列中的各固定时隙需求项，针对每一个固定时隙需求项，根据该固定时隙需求项的相邻时隙最大间隔和上一次分配到的时隙编号，为该固定时隙需求项对应的链路分配一个空闲时隙，并更新该固定时隙需求项中的固定时隙需求数量，遍历固定时隙需求队列中的各固定时隙需求项之后，再重复执行按照固定时隙需求队列的排列顺序，依次遍历固定时隙需求队列中的各固定时隙需求项的步骤，直到各固定时隙需求项对应的固定时隙需求数量满足预设的分配停止条件。这样重复为相邻时隙最大间隔小的链路依次分配一个固定时隙，在保证满足实时性业务的时延要求的同时，均衡分配各链路的固定时隙，进一步实现对目标网络内时隙的充分合理的分配，为提高对于流量变化和节点变化的适应性奠定了基础。
104.应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
105.基于同样的发明构思，本技术实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的基于时分多址的时隙分配方法的基于时分多址的时隙分配装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个基于时分多址的时隙分配装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于基于时分多址的时隙分配方法的限定，在此不再赘述。
106.在一个实施例中，如图9所示，提供了一种基于时分多址的时隙分配装置900，包括：第一计算模块910、第一确定模块920、第二确定模块930和分配模块940，其中：第一计算模块910，用于针对每一个抢占周期，根据目标发送节点的链路对应的报文发送队列长度和报文发送队列中各数据包对应的优先级，计算所述目标发送节点的链路对应的抢占系数；第一确定模块920，用于根据所述目标发送节点的链路对应的抢占系数，确定满足预设的抢占条件的第一链路；
第二确定模块930，用于根据所述目标发送节点的链路对应的抢占系数和目标网络中的其余链路对应的抢占系数，在所述目标网络的各链路中，确定满足预设的被抢占条件的第二链路；所述目标网络为所述目标发送节点所属的网络；分配模块940，用于将所述第二链路中的目标时隙分配给所述第一链路，得到所述目标发送节点对应的分配结果，并根据所述分配结果更新所述目标网络的固定时隙表。
107.可选的，所述第一计算模块910，具体用于：根据报文发送队列最大长度和数据包最大优先级，计算数据包最大优先级总值；针对目标发送节点的每一条链路，根据所述目标发送节点的链路的报文发送队列长度和报文发送队列中各数据包对应的优先级，计算所述目标发送节点的链路的数据包优先级总值；针对目标发送节点的每一条链路，根据所述目标发送节点的链路的数据包优先级总值和所述数据包最大优先级总值，计算所述目标发送节点的链路的抢占系数。
108.可选的，所述分配模块940，具体用于：将所述第二链路中的目标时隙预分配给所述第一链路，得到所述目标发送节点对应的预分配信息；广播所述目标发送节点的抢占报文，若未检测到冲突，则将所述目标发送节点对应的预分配信息作为所述目标发送节点对应的分配结果；所述抢占报文包括所述预分配信息和所述目标发送节点的链路对应的抢占系数。
109.可选的，所述分配模块940，具体用于：按照抢占系数从小到大的顺序，将所述第一链路进行排序，确定抢占队列；按照抢占系数从大到小的顺序，将所述第二链路进行排序，确定被抢占队列；将所述被抢占队列中的第二链路中的目标时隙按顺序分配给所述抢占队列中的第一链路。
110.可选的，所述装置还包括：获取模块，用于获取所述预分配信息中的第二链路对应的免抢占缓冲时间；所述免抢占缓冲时间为所述抢占周期的整数倍；第三确定模块，用于在所述免抢占缓冲时间期间，将所述预分配信息中的第二链路确定为不可抢占链路。
111.可选的，所述装置还包括：第二计算模块，用于获取目标网络的流量需求模型，并根据所述目标网络的流量需求模型，计算所述目标网络中各链路对应的固定时隙需求数量；第一生成模块，用于针对每一条链路，根据所述链路的固定时隙需求数量和所述链路的相邻时隙最大间隔，生成所述链路的固定时隙需求项；排列模块，用于将各链路对应的固定时隙需求项，按照所述相邻时隙最大间隔从小到大的顺序排列，构成所述目标网络的固定时隙需求队列；第二生成模块，用于根据所述固定时隙需求队列，为所述目标网络中的各链路分配固定时隙，并生成所述目标网络的固定时隙表；所述固定时隙表包括所述目标网络中的各链路对应的固定时隙分配结果。
112.可选的，所述第二生成模块，具体用于：
memory，rom）、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器（reram）、磁变存储器（magnetoresistive random access memory，mram）、铁电存储器（ferroelectric random access memory，fram）、相变存储器（phase change memory，pcm）、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（random access memory，ram）或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（static random access memory，sram）或动态随机存取存储器（dynamic random access memory，dram）等。本技术所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本技术所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
121.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
122.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术的保护范围应以所附权利要求为准。