同步無線Mesh網絡帶寬申請與分配策略的改進

王未名+焦蓉+劉經緯+呂仁健+韓仲華

摘 要： 數(shù)據通信具有突發(fā)性與帶寬計算的不確定性，現(xiàn)有同步無線Mesh網絡帶寬申請與分配策略未對此問題進行充分考慮，在設計上存在帶寬申請速度慢、帶寬分配沒有最大化、將數(shù)據時隙區(qū)分了上下行等不足，導致了QoS保障能力低與網絡性能的下降。提出了帶寬申請與分配策略的改進方案，包括結合各類數(shù)據業(yè)務類型的帶寬申請條件的描述、檢查數(shù)據發(fā)送隊列的時間間隔描述、帶寬分配最大化的描述、數(shù)據時隙不再區(qū)分上、下行的描述。理論分析表明，改進后的方案能夠提供精確的QoS保障并提高網絡性能。

關鍵詞： 同步無線Mesh網絡； 帶寬申請； 帶寬分配； 數(shù)據時隙； 帶寬分配表

中圖分類號： TN711?34； TP393.04 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）16?0024?04

Improvement of bandwidth request and allocation for synchronized WMN

WANG Wei?ming1， JIAO Rong2， LIU Jing?wei2， [LU] Ren?jian2， 3， HAN Zhong?hua2

（1. China Electronics Technology Group Corporation， Beijing， 100846， China；2. North China Institute of Computing Technology，Beijing，100083，China；

3. School of Computer Science， Beijing University of Posts and Telecommunications， Beijing， 100876， China）

Abstract： Data communication has uncertainty features of suddenness and bandwidth calculation uncertainty. These factors have not been fully considered in existing bandwidth request and allocation strategy for synchronized WMN， so the slow bandwidth request， non?maximized bandwidth allocation and the division of upstream and downstream data time?slot are existed in the design， which cause the low QoS guarantee capability and network performance decline. An improved scheme for bandwidth request and allocation strategy is proposed， in which there are bandwidth request description for various data business types， the time interval description of the data transmission queue check， the maximized bandwidth allocation description and the mergence description of upstream and downstream data time?slot. Theoretical analysis shows that the fine QoS guarantee and the high performance can be realized in the improved solution.

Keywords： synchronized WMN； bandwidth request； bandwidth allocation； data time?slot； bandwidth allocation table

0 引 言

基于多方向天線陣列[1]的同步無線Mesh網絡（Synchronized WMN）通過多根高增益定向天線在全向范圍內完成了多扇區(qū)的高速掃描，使節(jié)點具備了單跳最大20 km通信距離的能力，而通過專有同步無線Mesh網絡協(xié)議技術，使網絡具備了多跳組網能力與高效數(shù)據傳輸能力，從而適用于寬帶的機動組網應用領域。

同步無線Mesh網絡的性能取決于硬件能力與與協(xié)議軟件能力。硬件能力[2?4]包括多方向天線陣列硬件結構與底層無線數(shù)據收發(fā)信機，協(xié)議軟件能力[5?7]包括軟件平臺基礎性能與同步無線Mesh網絡協(xié)議性能。同步無線Mesh網絡協(xié)議性能主要與底層同步數(shù)據的收發(fā)性能與上層帶寬申請與分配策略有關，合理的帶寬申請與分配策略可以在恰當?shù)臅r機產生帶寬申請并在最短時間內給出帶寬分配結果，并且可以保證其在大規(guī)模網絡運行下的快速收斂性。

現(xiàn)有同步無線Mesh網絡協(xié)議在帶寬申請與分配策略上[8?10]仍存在以下不足，如進行改進，網絡性能可有進一步提升：

（1） 帶寬申請速度慢。現(xiàn)有策略為減少帶寬申請的發(fā)生次數(shù)，更多地參考了帶寬申請的歷史發(fā)送數(shù)據量從而降低了觸發(fā)帶寬申請的閾值，其歷史權重值為0.6，而周期檢查數(shù)據發(fā)送隊列待發(fā)送數(shù)據量的時間間隔為10 s，上述兩種參數(shù)可以保證網絡中各條鏈路在大部分時間內的帶寬使用趨于穩(wěn)定。然而，當節(jié)點產生了實時數(shù)據并且現(xiàn)有帶寬不能滿足時，現(xiàn)有策略不能較快地觸發(fā)帶寬申請，導致了數(shù)據通信的等待時間過長。

（2） 帶寬分配沒有最大化?，F(xiàn)有的帶寬分配策略為了降低未來新入網節(jié)點產生帶寬申請的可能性，對可分配帶寬進行了預留。然而，很多應用場合中的網絡拓撲結構很少發(fā)生變化，發(fā)生網絡重構或新節(jié)點加入網絡的可能性很小，其網絡的主要應用是保證帶寬最大化。

（3） 將數(shù)據時隙區(qū)分了上下行?，F(xiàn)有的帶寬分配策略將數(shù)據時隙分成了上行數(shù)據時隙與下行數(shù)據時隙，保證了上下行數(shù)據分別擁有互不干擾的、穩(wěn)定的帶寬。但實際情況是：帶寬分配策略實際難以準確估計數(shù)據傳輸所需要的帶寬，當上行數(shù)據傳輸完畢而下行數(shù)據傳輸又需要更多的帶寬時，所有上行時隙即被浪費。

產生上述問題的原因在于現(xiàn)有帶寬申請與分配策略未考慮到數(shù)據通信的突發(fā)性、貪婪性與帶寬計算的不準確性。本文將對上述問題進行解決，并提出同步無線Mesh網絡帶寬申請與分配策略的改進方案。

1 帶寬申請與分配策略的改進

1.1 提高帶寬申請速度

（1） 帶寬申請的條件

不再參考帶寬申請的歷史發(fā)送數(shù)據量，而以當前節(jié)點數(shù)據業(yè)務類型與數(shù)據發(fā)送隊列中的數(shù)據量的變化量決定是否進行帶寬申請。這樣有助于提高產生實時數(shù)據與大量突發(fā)數(shù)據時的帶寬申請速度，而不必要的帶寬申請則明顯減少。

帶寬申請不僅可以申請所需的數(shù)據時隙個數(shù)，也可以申請所需的數(shù)據時隙位置（數(shù)據時隙僅用于普通數(shù)據傳輸，并不用于鏈路維護等協(xié)議數(shù)據傳輸，因為協(xié)議數(shù)據傳輸是在不可分配的特殊時隙內完成）。將數(shù)據發(fā)送隊列按數(shù)據業(yè)務類型分類：Ping數(shù)據、IP語音數(shù)據、FTP數(shù)據、視頻數(shù)據，即每種數(shù)據業(yè)務各使用一個數(shù)據發(fā)送隊列。各類數(shù)據的數(shù)據量、帶寬申請情況如表1所示。

表1 各類數(shù)據的數(shù)據量、帶寬申請情況

各類數(shù)據觸發(fā)帶寬申請的條件如表2所示。

（2） 檢查數(shù)據發(fā)送隊列的時間間隔

縮短檢查數(shù)據發(fā)送隊列待發(fā)送數(shù)據量的時間間隔。將該時間間隔改為一個帶寬分配表所匹配的數(shù)據時隙長度（50個時隙長度），以此提高帶寬申請的實時性。

1.2 帶寬分配最大化

（1） 不進行帶寬預留，而是將所有可分配的帶寬都分配出去，以保證當前網絡內的時隙使用效率最高。當網絡拓撲結構改變或者有新節(jié)點加入網絡中后，將產生帶寬的重新分配，而重新分配后的帶寬分配仍然是最大化分配。

表2 各類數(shù)據產生帶寬申請的條件

（2） 帶寬申請既可以申請增加數(shù)據時隙，也可以申請減少數(shù)據時隙。只有這樣，才能把有限的帶寬資源分配給最需要帶寬的節(jié)點。

1.2.1 單跳網絡情況

單跳網絡情況比較簡單，如圖1所示。不論骨干1節(jié)點處于正在入網狀態(tài)還是入網后狀態(tài)，網關節(jié)點不按照骨干1節(jié)點的實際帶寬申請量分配帶寬，而是把自己所有帶寬都分給骨干1節(jié)點。

圖1 單跳網絡情況

1.2.2 星狀網絡情況

星狀網絡情況如圖2所示。網關節(jié)點根據骨干1與骨干2的帶寬申請對需要帶寬者進行最大化帶寬分配。

（1） 骨干2節(jié)點正在入網。當網關節(jié)點收到骨干2節(jié)點發(fā)出的表示將要從網關節(jié)點處入網的入網請求包后，網關節(jié)點將按照骨干2節(jié)點的帶寬申請量從分配給骨干1節(jié)點的帶寬中回收相應帶寬并分配給骨干2節(jié)點。回收帶寬的數(shù)量與位置則按照骨干2節(jié)點的帶寬申請策略。

圖2 星狀網絡情況

（2） 骨干2節(jié)點入網后。骨干2節(jié)點入網后，如果網關節(jié)點與骨干1節(jié)點、網關節(jié)點與骨干2節(jié)點之間的普通數(shù)據通信均已結束，網關節(jié)點不必更新帶寬分配表；否則，網關節(jié)點需要根據以下情況更新帶寬分配表：

① 網關節(jié)點與骨干1節(jié)點之間有小數(shù)據量數(shù)據通信（如Ping數(shù)據），網關節(jié)點與骨干2節(jié)點之間無普通數(shù)據通信。此時，網關節(jié)點將所有帶寬都重新分配給骨干1節(jié)點。

② 網關節(jié)點與骨干1節(jié)點、網關節(jié)點與骨干2節(jié)點之間都有小數(shù)據量數(shù)據通信（如Ping數(shù)據）。此時，網關節(jié)點將所有帶寬平均分配給骨干1節(jié)點與骨干2節(jié)點，并保證各自占有的數(shù)據時隙位置較為均勻。

③ 網關節(jié)點與骨干1節(jié)點之間有大數(shù)據量數(shù)據通信（如視頻數(shù)據與FTP數(shù)據），網關節(jié)點與骨干2節(jié)點之間有小數(shù)據量數(shù)據通信（如Ping數(shù)據）。此時，網關節(jié)點將所有帶寬中的大部分帶寬分配給骨干1節(jié)點，并保證各自占有的數(shù)據時隙位置較為均勻。

④ 網關節(jié)點與骨干1節(jié)點、網關節(jié)點與骨干2節(jié)點之間都有大數(shù)據量數(shù)據通信（如視頻數(shù)據與FTP數(shù)據）。此時，網關節(jié)點將所有帶寬平均分配給骨干1節(jié)點與骨干2節(jié)點，并保證各自占有的數(shù)據時隙位置較為均勻。

在以上情況中，如果網關節(jié)點與骨干1節(jié)點或者網關節(jié)點與骨干2節(jié)點之間的數(shù)據通信結束，數(shù)據通信結束的節(jié)點需要以帶寬申請的方式（意為取消帶寬申請）通知網關節(jié)點，網關節(jié)點便可以在其他節(jié)點有新的帶寬申請時將分配給數(shù)據通信結束的節(jié)點的帶寬回收并重新分配給需要帶寬的節(jié)點。最后，如果骨干1節(jié)點或骨干2節(jié)點都進行帶寬申請，但帶寬申請總量超過可分配帶寬總量時，網關節(jié)點將按比例為帶寬節(jié)點分配帶寬。此時，需要帶寬節(jié)點不需再次發(fā)送同樣的帶寬申請，直至某個節(jié)點的數(shù)據發(fā)送隊列中的數(shù)據量又有新的變化。

1.2.3 鏈狀網絡情況

鏈狀網絡情況如圖3所示。網關節(jié)點為骨干1節(jié)點分配帶寬，骨干1節(jié)點為骨干2節(jié)點分配帶寬。

（1） 骨干2節(jié)點正在入網。當骨干1節(jié)點收到骨干2節(jié)點發(fā)出的表示將要從骨干1節(jié)點處入網的入網請求包后，骨干1節(jié)點將按照骨干2節(jié)點的帶寬申請量向網關節(jié)點申請帶寬（即取消一部分網關節(jié)點分配給自己的帶寬）。當網關節(jié)點取消一部分分配給骨干1節(jié)點的帶寬后，骨干1節(jié)點再將這些帶寬分配給骨干2節(jié)點。

圖3 鏈狀網絡情況

（2） 骨干2節(jié)點入網后。骨干2入網后，如果網關節(jié)點與骨干1節(jié)點、骨干1節(jié)點與骨干2節(jié)點之間的普通數(shù)據通信均已結束，網關節(jié)點與骨干1節(jié)點均不必更新帶寬分配表；否則，網關節(jié)點與骨干1節(jié)點需要根據以下情況更新帶寬分配表：

① 網關節(jié)點與骨干1節(jié)點之間有小數(shù)據量數(shù)據通信（如Ping數(shù)據），骨干1節(jié)點與骨干2節(jié)點之間無普通數(shù)據通信。此時，骨干1節(jié)點將回收骨干2節(jié)點的帶寬并以帶寬申請的方式通知網關節(jié)點，網關節(jié)點再將所有帶寬重新分配給骨干1節(jié)點。

② 網關節(jié)點與骨干1節(jié)點、骨干1節(jié)點與骨干2節(jié)點之間都有小數(shù)據量數(shù)據通信（如Ping數(shù)據）。此時，骨干2節(jié)點將向骨干1節(jié)點發(fā)出帶寬申請，骨干1節(jié)點收到該申請后將結合了自己的帶寬申請的帶寬申請發(fā)送給網關節(jié)點。網關節(jié)點將帶寬分配表中相應位置的數(shù)據時隙分配給骨干1節(jié)點，骨干1節(jié)點獲得自己的帶寬后再將其他可分配帶寬分配給骨干2節(jié)點。

③ 網關節(jié)點與骨干1節(jié)點間有大數(shù)據量通信（如視頻數(shù)據與FTP數(shù)據），骨干1節(jié)點與骨干2節(jié)點之間有小數(shù)據量數(shù)據通信（如Ping數(shù)據）。該處理過程與②過程類似，不再贅述。網關節(jié)點與骨干1節(jié)點、骨干1節(jié)點與骨干2節(jié)點之間都有大數(shù)據量數(shù)據通信（如視頻數(shù)據與FTP數(shù)據）。該處理過程與②、③過程類似，不再贅述。

在以上情況中，如果網關節(jié)點與骨干1節(jié)點或骨干1節(jié)點與骨干2節(jié)點之間的數(shù)據通信結束，數(shù)據通信結束的節(jié)點需要以帶寬申請的方式（意為取消帶寬申請）通知其上游節(jié)點，上游節(jié)點便可以在自己有新的帶寬申請時重新分配帶寬或者向更上游節(jié)點重新申請帶寬。最后，如果骨干1節(jié)點或骨干2節(jié)點都進行帶寬申請，但帶寬申請總量超過可分配帶寬總量時，各個上游節(jié)點將按比例為需要帶寬的節(jié)點分配帶寬。此時，需要帶寬的節(jié)點不需再次發(fā)送同樣的帶寬申請，直至某個節(jié)點的數(shù)據發(fā)送隊列中的數(shù)據量又有新的變化。

1.3 數(shù)據時隙不再區(qū)分上下行

節(jié)點申請的帶寬實際是數(shù)據時隙，這些數(shù)據時隙由帶寬申請者與帶寬分配者共享，即這些數(shù)據時隙只表明其歸屬哪對節(jié)點，不表明數(shù)據傳輸?shù)纳舷滦蟹较颉?shù)據傳輸?shù)纳舷滦蟹较蛴蓭挿峙湔咴诿總€數(shù)據時隙的開始臨時決定。帶寬分配者在自己的發(fā)送下行數(shù)據的需求與帶寬申請者發(fā)送上行數(shù)據的需求進行權衡，并依據雙方的數(shù)據業(yè)務類型與實時性要求決定每個時隙的上下行方向。當某一方向的數(shù)據傳輸結束后，該方向的數(shù)據時隙將全部用于另外一個方向的數(shù)據傳輸。

2 策略改進前后的性能比較

現(xiàn)對帶寬申請與分配策略改進前后的性能比較進行定性分析，具體見表3。

3 結 語

提出了帶寬申請與分配策略的改進方案，包括結合各類數(shù)據業(yè)務類型的帶寬申請條件的描述、檢查數(shù)據發(fā)送隊列的時間間隔的描述、帶寬分配最大化的描述、數(shù)據時隙不再區(qū)分上下行的描述。理論分析表明，改進后的方案能夠提供精確的QoS保障并提高網絡性能。

參考文獻

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圖3 鏈狀網絡情況

（2） 骨干2節(jié)點入網后。骨干2入網后，如果網關節(jié)點與骨干1節(jié)點、骨干1節(jié)點與骨干2節(jié)點之間的普通數(shù)據通信均已結束，網關節(jié)點與骨干1節(jié)點均不必更新帶寬分配表；否則，網關節(jié)點與骨干1節(jié)點需要根據以下情況更新帶寬分配表：

① 網關節(jié)點與骨干1節(jié)點之間有小數(shù)據量數(shù)據通信（如Ping數(shù)據），骨干1節(jié)點與骨干2節(jié)點之間無普通數(shù)據通信。此時，骨干1節(jié)點將回收骨干2節(jié)點的帶寬并以帶寬申請的方式通知網關節(jié)點，網關節(jié)點再將所有帶寬重新分配給骨干1節(jié)點。

② 網關節(jié)點與骨干1節(jié)點、骨干1節(jié)點與骨干2節(jié)點之間都有小數(shù)據量數(shù)據通信（如Ping數(shù)據）。此時，骨干2節(jié)點將向骨干1節(jié)點發(fā)出帶寬申請，骨干1節(jié)點收到該申請后將結合了自己的帶寬申請的帶寬申請發(fā)送給網關節(jié)點。網關節(jié)點將帶寬分配表中相應位置的數(shù)據時隙分配給骨干1節(jié)點，骨干1節(jié)點獲得自己的帶寬后再將其他可分配帶寬分配給骨干2節(jié)點。

③ 網關節(jié)點與骨干1節(jié)點間有大數(shù)據量通信（如視頻數(shù)據與FTP數(shù)據），骨干1節(jié)點與骨干2節(jié)點之間有小數(shù)據量數(shù)據通信（如Ping數(shù)據）。該處理過程與②過程類似，不再贅述。網關節(jié)點與骨干1節(jié)點、骨干1節(jié)點與骨干2節(jié)點之間都有大數(shù)據量數(shù)據通信（如視頻數(shù)據與FTP數(shù)據）。該處理過程與②、③過程類似，不再贅述。

在以上情況中，如果網關節(jié)點與骨干1節(jié)點或骨干1節(jié)點與骨干2節(jié)點之間的數(shù)據通信結束，數(shù)據通信結束的節(jié)點需要以帶寬申請的方式（意為取消帶寬申請）通知其上游節(jié)點，上游節(jié)點便可以在自己有新的帶寬申請時重新分配帶寬或者向更上游節(jié)點重新申請帶寬。最后，如果骨干1節(jié)點或骨干2節(jié)點都進行帶寬申請，但帶寬申請總量超過可分配帶寬總量時，各個上游節(jié)點將按比例為需要帶寬的節(jié)點分配帶寬。此時，需要帶寬的節(jié)點不需再次發(fā)送同樣的帶寬申請，直至某個節(jié)點的數(shù)據發(fā)送隊列中的數(shù)據量又有新的變化。

1.3 數(shù)據時隙不再區(qū)分上下行

節(jié)點申請的帶寬實際是數(shù)據時隙，這些數(shù)據時隙由帶寬申請者與帶寬分配者共享，即這些數(shù)據時隙只表明其歸屬哪對節(jié)點，不表明數(shù)據傳輸?shù)纳舷滦蟹较?。?shù)據傳輸?shù)纳舷滦蟹较蛴蓭挿峙湔咴诿總€數(shù)據時隙的開始臨時決定。帶寬分配者在自己的發(fā)送下行數(shù)據的需求與帶寬申請者發(fā)送上行數(shù)據的需求進行權衡，并依據雙方的數(shù)據業(yè)務類型與實時性要求決定每個時隙的上下行方向。當某一方向的數(shù)據傳輸結束后，該方向的數(shù)據時隙將全部用于另外一個方向的數(shù)據傳輸。

2 策略改進前后的性能比較

現(xiàn)對帶寬申請與分配策略改進前后的性能比較進行定性分析，具體見表3。

3 結 語

提出了帶寬申請與分配策略的改進方案，包括結合各類數(shù)據業(yè)務類型的帶寬申請條件的描述、檢查數(shù)據發(fā)送隊列的時間間隔的描述、帶寬分配最大化的描述、數(shù)據時隙不再區(qū)分上下行的描述。理論分析表明，改進后的方案能夠提供精確的QoS保障并提高網絡性能。

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圖3 鏈狀網絡情況

（2） 骨干2節(jié)點入網后。骨干2入網后，如果網關節(jié)點與骨干1節(jié)點、骨干1節(jié)點與骨干2節(jié)點之間的普通數(shù)據通信均已結束，網關節(jié)點與骨干1節(jié)點均不必更新帶寬分配表；否則，網關節(jié)點與骨干1節(jié)點需要根據以下情況更新帶寬分配表：

① 網關節(jié)點與骨干1節(jié)點之間有小數(shù)據量數(shù)據通信（如Ping數(shù)據），骨干1節(jié)點與骨干2節(jié)點之間無普通數(shù)據通信。此時，骨干1節(jié)點將回收骨干2節(jié)點的帶寬并以帶寬申請的方式通知網關節(jié)點，網關節(jié)點再將所有帶寬重新分配給骨干1節(jié)點。

② 網關節(jié)點與骨干1節(jié)點、骨干1節(jié)點與骨干2節(jié)點之間都有小數(shù)據量數(shù)據通信（如Ping數(shù)據）。此時，骨干2節(jié)點將向骨干1節(jié)點發(fā)出帶寬申請，骨干1節(jié)點收到該申請后將結合了自己的帶寬申請的帶寬申請發(fā)送給網關節(jié)點。網關節(jié)點將帶寬分配表中相應位置的數(shù)據時隙分配給骨干1節(jié)點，骨干1節(jié)點獲得自己的帶寬后再將其他可分配帶寬分配給骨干2節(jié)點。

③ 網關節(jié)點與骨干1節(jié)點間有大數(shù)據量通信（如視頻數(shù)據與FTP數(shù)據），骨干1節(jié)點與骨干2節(jié)點之間有小數(shù)據量數(shù)據通信（如Ping數(shù)據）。該處理過程與②過程類似，不再贅述。網關節(jié)點與骨干1節(jié)點、骨干1節(jié)點與骨干2節(jié)點之間都有大數(shù)據量數(shù)據通信（如視頻數(shù)據與FTP數(shù)據）。該處理過程與②、③過程類似，不再贅述。

在以上情況中，如果網關節(jié)點與骨干1節(jié)點或骨干1節(jié)點與骨干2節(jié)點之間的數(shù)據通信結束，數(shù)據通信結束的節(jié)點需要以帶寬申請的方式（意為取消帶寬申請）通知其上游節(jié)點，上游節(jié)點便可以在自己有新的帶寬申請時重新分配帶寬或者向更上游節(jié)點重新申請帶寬。最后，如果骨干1節(jié)點或骨干2節(jié)點都進行帶寬申請，但帶寬申請總量超過可分配帶寬總量時，各個上游節(jié)點將按比例為需要帶寬的節(jié)點分配帶寬。此時，需要帶寬的節(jié)點不需再次發(fā)送同樣的帶寬申請，直至某個節(jié)點的數(shù)據發(fā)送隊列中的數(shù)據量又有新的變化。

1.3 數(shù)據時隙不再區(qū)分上下行

節(jié)點申請的帶寬實際是數(shù)據時隙，這些數(shù)據時隙由帶寬申請者與帶寬分配者共享，即這些數(shù)據時隙只表明其歸屬哪對節(jié)點，不表明數(shù)據傳輸?shù)纳舷滦蟹较?。?shù)據傳輸?shù)纳舷滦蟹较蛴蓭挿峙湔咴诿總€數(shù)據時隙的開始臨時決定。帶寬分配者在自己的發(fā)送下行數(shù)據的需求與帶寬申請者發(fā)送上行數(shù)據的需求進行權衡，并依據雙方的數(shù)據業(yè)務類型與實時性要求決定每個時隙的上下行方向。當某一方向的數(shù)據傳輸結束后，該方向的數(shù)據時隙將全部用于另外一個方向的數(shù)據傳輸。

2 策略改進前后的性能比較

現(xiàn)對帶寬申請與分配策略改進前后的性能比較進行定性分析，具體見表3。

3 結 語

提出了帶寬申請與分配策略的改進方案，包括結合各類數(shù)據業(yè)務類型的帶寬申請條件的描述、檢查數(shù)據發(fā)送隊列的時間間隔的描述、帶寬分配最大化的描述、數(shù)據時隙不再區(qū)分上下行的描述。理論分析表明，改進后的方案能夠提供精確的QoS保障并提高網絡性能。

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