[发明专利]一种基于剩余带宽的毫米波网络多路径回传路由方法

说明书

本发明提供了一种基于剩余带宽的毫米波网络多路径回传路由方法，涉及通信技术领域，利用动态源路由原理进行路径发现和路径维护，当源节点检测到当前路由路径的带宽不能够满足本节点所承担的回传负载时，发起路由发现流程，当已建立的某个路径路由生存时间小于门限值时，对该路径进行预约及维护，当源节点检测到当前路由路径的带宽超过本节点所承担的回传负载对应的门限值时，拆除一条路由路径，本发明由于采用源路由的方法，解决了毫米波微小区网络中的分布式回传路由问题，仅需将程序加载到各个节点，流程简单实现容易，相对于按需路由协议大幅降低了网络端到端时延，本发明是一种分布式的路由方式，无须中心控制节点及全网实时同步。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是一种毫米波微小区网络的回传路由方法。

背景技术

毫米波通信技术用于拓展5G移动通信系统的传输带宽在业界已经达成共识。大规模MIMO技术助力毫米波通信提升5G蜂窝网络频谱效率，而毫米波的高路损、易衰落等特性决定其传输方式为视距(Line of Sight，LOS)传播方式，这也使得其覆盖范围低至50m-100m的范围内。因此，5G蜂窝网络中产生了毫米波微小区的概念。这种超密集部署的毫米波微小区网络对于满足提升网络性能的需求有诸多裨益，此时最关键的问题是如何将微小区基站的用户数据回传至核心网络，即回传问题成为最大的挑战。

目前在回传方法的设计中，一种方案是利用光纤的方式将各毫米波微小区基站直接连接至核心网络，该方案虽然能够在数据传输的可靠性和实时性方面表现出显著优势，但其实施难度和建设代价都让业界难以接受，在本发明中将该类方案称为“全光纤回传”方案；另一种方案是利用毫米波无线通信在大部分微小区基站间进行数据传输，而在少数毫米波微小区基站上利用光纤通信的方式连接至核心网络，所有未连接光纤的微小区基站通过毫米波无线多跳中继的方式将数据传输至连接光纤的微小区基站，在本发明中将该类方案称为“光纤/毫米波混合回传”方案，光纤/毫米波混合回传方案不但在一定程度上能够保证数据传输质量，而且在实现代价上也有突出优势，因此该方案成为5G毫米波微小区网络中的潜在回传方案。但在这种光纤/毫米波混合回传方案中，如何将全网数据通过无线多跳的方式汇聚至连接光纤的微小区基站是实现数据传输的关键问题。具体的问题主要有：路径建立、路径维护、路径拆除等。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出了一种基于剩余带宽的多径多汇回传路由方法，利用动态源路由原理进行路径发现和路径维护，并完成：1)当源节点(即发起路径建立流程的毫米波微小区基站)检测到当前路由路径的带宽不能够满足本节点所承担的回传负载时，发起路由发现流程；2)当已建立的某个路径路由生存时间小于门限值时，对该路径进行预约及维护；3)当源节点检测到当前路由路径的带宽超过本节点所承担的回传负载对应的门限值时，拆除一条路由路径。另外，本发明不需要各节点存储全网的路径信息，仅需要存储其邻居节点的信息即可。

本发明中，当毫米波蜂窝回传网络中的所有基站完成加电启动、波束扫描、波束对准以及相邻节点发现等一系列与入网相关的初始化工作之后，将在节点路由层依次执行下述实施步骤：

步骤1.创建用于存储邻居节点信息和路由信息的邻节点表和路由表，其中邻节点表如下表所示：

其中，NbrID为邻居节点表节点序列号，Nbr_Addr为邻节点地址号，BH_BW_LEFT为邻节点回传链路剩余总带宽，NBR_LINK_BW_LEFT(Neighborhood Link Bandwidth Left)为与该邻节点所有回传链路上的剩余带宽，Self_Sector_Links为与该邻节点在某扇区中相连的所有回传链路数；

路由表如下表所示：