[發明專利]時隙分配方法、裝置和時分多址樹形網絡

在審

• 申請號: 201310644177.0
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN104684092A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 王昊;范小菁;衣龍騰;田軍;近藤泰二
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 樊一槿

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種時隙分配方法、裝置和時分多址樹形網絡。

背景技術

MAC（(Medium?Access?Control，介質訪問控制）層協議被設計以保證網絡中特定發射器的無線資源，例如時隙、頻率信道、擴頻編碼等。對于ad?hoc網絡，由于缺乏中央管理，這樣的保證通過握手或協商來提供。

載波偵聽多址接入（CSMA，Carrier?Sense?Multiple?Access）是MAC層協議最常用的。每個潛在的發送節點必須在實際向網絡發包之前感應信道的狀態。當該感應未能反應信道的實際狀態時，即發生了沖突，這在文獻中被稱為隱藏終端問題。對于大規模網絡，當大量節點試圖在同一時間發送數據包時，該問題變得更加嚴重。最后，服務質量急劇下降，不能滿足應用的需求。

時分多址（TDMA，Time?Division?Multiple?Access）為MAC層協議提供了另外一種選擇。預留獨占時隙以用于傳輸，由此保證了較高的服務質量。在IEEE802.15.4規范中，超幀的一部分，稱為無碰撞周期（CFP，Collision-Free?Period）被用于TDMA傳輸。在這樣的周期內最小的支配單元被稱為保證時隙（GTS，Guaranteed?Time?Slot）。

應該注意，上面對技術背景的介紹只是為了方便對本發明的技術方案進行清楚、完整的說明，并方便本領域技術人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本發明的背景技術部分進行了闡述而認為上述技術方案為本領域技術人員所公知。

發明內容

發明人在實現本發明的過程中發現，IEEE802.15.4規范只提供了星形拓撲結構的網絡中的基本的GTS調度機制。不能支持其他復雜類型的網絡中的時隙分配，尤其是大規模和ad?hoc模式下。

本發明實施例提供了一種時隙分配方法、裝置和時分多址樹形網絡，以支持各種復雜類型的網絡中的時隙分配。

根據本發明實施例的第一方面，提供了一種時分多址（TDMA）樹形網絡中的節點，其中，所述節點包括：

確定單元，其根據所述節點的跳數確定用于發送數據包的時隙范圍或用于重傳數據包的時隙范圍或用于轉發數據包的時隙范圍；

發送單元，其在用于發送數據包的時隙范圍內選擇時隙發送數據，或者在用于重傳數據包的時隙范圍內選擇時隙重傳未被成功接收的數據，或者在用于轉發數據包的時隙范圍內選擇時隙轉發數據；

其中，根據時分多址（TDMA）樹型網絡中可復用相同時隙的節點的跳數差和最大跳數，所有時隙被等分為多行，每行的時隙被分為多段，其中，每一行上的時隙供預定跳數的節點使用，每一段上的時隙供對應該行的預定跳數的節點發送或轉發或重傳數據包。

根據本發明實施例的第二方面，提供了一種時隙分配方法，其中，所述方法包括：

每個節點根據自己的跳數確定用于發送數據包的時隙范圍或用于重傳數據包的時隙范圍或用于轉發數據包的時隙范圍；

所述節點在用于發送數據包的時隙范圍內選擇時隙發送數據，或者在用于重傳數據包的時隙范圍內選擇時隙重傳未被成功接收的數據，或者在用于轉發數據包的時隙范圍內選擇時隙轉發數據；

其中，根據時分多址（TDMA）樹型網絡中可復用相同時隙的節點的跳數差和最大跳數，所有時隙被等分為多行，每行的時隙被分為多段，其中，每一行上的時隙供預定跳數的節點使用，每一段上的時隙供對應該行的預定跳數的節點發送或轉發或重傳數據包。

根據本發明實施例的第三方面，提供了一種時分多址（TDMA）樹形網絡，其中，所述網絡包括sink節點以及至少一個前述的節點。

本發明的有益效果在于：通過本發明實施例的方法、裝置和網絡，可以支持各種復雜類型的網絡中的時隙分配，保證所有數據包在一定時間內到達匯聚節點（sink），由此減少了數據包的傳輸時延。

參照后文的說明和附圖，詳細公開了本發明的特定實施方式，指明了本發明的原理可以被采用的方式。應該理解，本發明的實施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附權利要求的精神和條款的范圍內，本發明的實施方式包括許多改變、修改和等同。

針對一種實施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它實施方式中使用，與其它實施方式中的特征相組合，或替代其它實施方式中的特征。

應該強調，術語“包括/包含”在本文使用時指特征、整件、步驟或組件的存在，但并不排除一個或更多個其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。

附圖說明