一种GTS分配管理方法和设备技术

本发明专利技术揭示了一种GTS分配管理方法和设备，该方法包括接收来自请求节点的GTS请求，判断当前超帧中能够用于GTS分配的剩余时隙是否满足GTS请求要求；若不满足，则比较发出GTS请求的终端设备与已经申请到GTS的终端设备的传输帧频率，释放当前传输帧频率最小的终端设备所使用的GTS资源，然后给新发出GTS请求的终端设备分配GTS资源。本发明专利技术的有益效果为：本发明专利技术的GTS分配管理方法不需要申请资源空间，分配方法简单。在解决现有问题的同时使协调器设备能够更加高效合理地分配管理GTS资源，提高WPAN网络的吞吐率，同时很大程度提高了GTS资源利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种GTS分配管理方法和设备
本专利技术属于无线通讯
，涉及无线个人区域网络(WPAN)技术特别涉及一种GTS(时隙保障机制)的分配管理方法和设备。
技术介绍
WPAN有两种工作模式,一种是信标使能模式(beacon-enabled mode),另一种是非信标使能模式(non beacon-enabled),在非信标使能模式下，网络中的所有节点通过非时隙的载波侦听多点接入/冲突避免(CSMA/CA)算法竞争信道。非信标使能模式的优点在于其自组织性，但不能提供时间保证和服务质量保证。 在信标使能模式下，网络可以周期性的发送超帧来组织通信，通信的实时性和服务质量可以通过采用超帧方式来保证，在超帧中分配非竞争时隙进行通信传输而得到满足，与非信标使能模式相比，信标使能模式更好地保证了实时性传输质量和服务质量。 在相关的标准中规定了超帧结构，如图1所示，两个联系信标帧的发送间隔采用信标帧间隔(BI)表示。超帧由信标、活跃期和非活跃期组成，其中，活跃期包括信标帧发送时段、竞争访问时段(CAP)和非竞争访问时段(CFP);而在非活跃期，节点不发送数据，进入休眠状态而节省能量。 超帧的活跃期也称为超帧持续时间(SD)，被划分成16个等长的时隙，如图1中O至15表示。每个时隙的长度，以及CAP中包含的时隙数等参数，由网络预先设置，并通过超帧开始时的信标帧发送时段广播给网络中的所有节点。 在一个超帧中最多只能分配7个GTS，每个GTS由若干个时隙组成。目前，对超帧的管理包括分配GTS，取消已分配的GTS、重新对分配的GTS的位置进行调整等。 为了请求分配GTS，节点会向网络侧发送GTS申请，该GTS申请中携带GTS特征信息如申请的GTS的长度和方向等信息。统称，网络侧分配GTS遵循先到先服务的原则进行分配。对于已经分配的GTS，可以对其进行取消、重新调整GTS位置灯管理，如图2、3、4所示，其中图中均未示出非活跃期。如图2所示，假设三个已分配的GTS分别为GTS1、GTS2和GTS3，其中GTSl占用时隙13、14、15，GTS2占用时隙9、10、11、12，GTS3占用时隙7、8，如果GTS2被取消，在超帧中将出现一块没有被使用的时隙，如图3阴影部分所示，可见，超帧变得零碎，这样会引起资源浪费。为解决这个问题，需要重新调整GTS的位置，将GTS3向右移动以紧靠GTSl，保证GTS的连续性。 由于GTS资源非常宝贵，如何有效地分配和管理GTS资源成为重要的研究，目前GTS分配技术解决方案为了提高GTS资源利用率，不惜占用浪费网络侧协调器资源空间，将时间损耗在算法复杂度，并导致设备的高功耗，通过降低协调器设备的系统性能来提高GTS资源的利用率；而用户终端设备仅在需要传输大量数据时才会申请GTS资源分配，以保证数据的有效传输。所以现有方案在实际应用中并未实现有效、公平地分配GTS资源。
技术实现思路
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的是提出一种基于时间敏感传输，同时优化带宽利用率的GTS分配管理方法。该分配管理方法在重复满足各节点的发送帧的频率的调度选择，并通过对GTS的重新分配来提高GTS使用率，从而达到提高带宽利用率，同时保证协调器的低功耗性能的目的。 本专利技术的目的将通过以下技术方案得以实现: 一种GTS分配管理方法，包括如下步骤: 接收来自请求节点的GTS请求，判断当前超帧中能够用于GTS分配的剩余时隙是否满足GTS请求要求； 若不满足，则比较发出GTS请求的终端设备与已经申请到GTS的终端设备的传输帧频率，若有已经申请到GTS的终端设备的传输帧频率小于新发出GTS请求的终端设备的传输帧频率，则释放当前传输帧频率最小的终端设备所使用的GTS资源，然后给新发出GTS请求的终端设备分配GTS资源。 优选的，所述判断当前超帧中能够用于GTS分配的剩余时隙是否满足GTS请求要求的步骤为，判断当前超帧中能够用于GTS分配的个数与发出GTS请求的终端设备所请求的GTS的个数的总和是否小于或等于网络协调器所能分配的GTS个数的最大值。 优选的，所述判断当前超帧中能够用于GTS分配的剩余时隙是否满足GTS请求要求的步骤后，若满足，网络协调器按照现有GTS分配方式先到先服务的原则为请求节点分配 GTS。 优选的，所述比较发出GTS请求的终端设备与已经申请到GTS的终端设备的传输帧频率的步骤之前，还包括计算所有已经申请到GTS的终端设备的传输帧频率的步骤。 优选的，所述比较发出GTS请求的终端设备与已经申请到GTS的终端设备的传输帧频率的步骤后，若有已经申请到GTS的终端设备的传输帧频率均大于新发出GTS请求的终端设备的传输帧频率时，则忽略所述新发出GTS请求的终端设备的GTS请求。 优选的，所述释放当前传输帧频率最小的终端设备所使用的GTS资源后，若此时能够用于GTS分配的剩余时隙还未满足GTS请求要求时，则继续比较剩余的已经申请到GTS的终端设备和新发出GTS请求的终端设备的传输帧频率，若还有剩余的已经申请到GTS的终端设备的传输帧频率小于新发出GTS请求的终端设备的传输帧频率，则释放当前传输帧频率最小的终端设备所使用的GTS资源，然后给新发出GTS请求的终端设备分配GTS资源，直到满足GTS资源的申请，若剩余的已经申请到GTS的终端设备的传输帧频率均大于新发出GTS请求的终端设备的传输帧频率时，则忽略所述新发出GTS请求的终端设备的GTS请求。 优选的，所述已申请到GTS的终端设备的传输帧频率计算公式为:Vk =FrmNum(i；k)/ (^ti),其中h表示在i时刻网络协调器给终端设备成功分配GTS, tk表示当前时刻，FrmNum(i；k)表不终端设备从时刻i到k传输巾贞的总数，Vk表不传输速率。 本专利技术还揭示了一种GTS分配管理设备，该设备包括: 判断单元,用于接收来自请求节点的GTS请求,判断当前超巾贞中能够用于GTS分配的剩余时隙是否满足GTS请求要求； 比较单元，用于在所述判断单元的判断结果为当前超帧中能够用于GTS分配的剩余时隙不能满足GTS请求要求的情况下，比较发出GTS请求的终端设备与已经申请到GTS的终端设备的传输帧频率，若有已经申请到GTS的终端设备的传输帧频率小于新发出GTS请求的终端设备的传输帧频率，则释放当前传输帧频率最小的终端设备所使用的GTS资源，然后给新发出GTS请求的终端设备分配GTS资源。 本专利技术的有益效果为:本专利技术的GTS分配管理方法不需要申请资源空间，分配方法简单。在解决现有问题的同时使协调器设备能够更加高效合理地分配管理GTS资源，提高WPAN网络的吞吐率，同时很大程度提高了 GTS资源利用率。 以下便结合实施例附图，对本专利技术的【具体实施方式】作进一步的详述，以使本专利技术技术方案更易于理解、掌握。 【附图说明】 图1为现有超帧结构示意图； 图2为现有GTS管理示意图一； 图3为现有GTS管理示意图二 ； 图4为现有GTS管理示意图三； 图5为本专利技术方法的总体流程图； 图6为本专利技术分配GTS的优选实施例的流程图； 图7为本专利技术设备实施例结构示意图。 【具体实施方式】 本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种GTS分配管理方法，其特征在于：包括如下步骤，接收来自请求节点的GTS请求，判断当前超帧中能够用于GTS分配的剩余时隙是否满足GTS请求要求；若不满足，则比较发出GTS请求的终端设备与已经申请到GTS的终端设备的传输帧频率，若有已经申请到GTS的终端设备的传输帧频率小于新发出GTS请求的终端设备的传输帧频率，则释放当前传输帧频率最小的终端设备所使用的GTS资源，然后给新发出GTS请求的终端设备分配GTS资源。

【技术特征摘要】
1.一种GTS分配管理方法，其特征在于:包括如下步骤， 接收来自请求节点的GTS请求，判断当前超帧中能够用于GTS分配的剩余时隙是否满足GTS请求要求； 若不满足，则比较发出GTS请求的终端设备与已经申请到GTS的终端设备的传输帧频率，若有已经申请到GTS的终端设备的传输帧频率小于新发出GTS请求的终端设备的传输帧频率，则释放当前传输帧频率最小的终端设备所使用的GTS资源，然后给新发出GTS请求的终端设备分配GTS资源。2.根据权利要求1所述的一种GTS分配管理方法，其特征在于:所述判断当前超帧中能够用于GTS分配的剩余时隙是否满足GTS请求要求的步骤为，判断当前超帧中能够用于GTS分配的个数与发出GTS请求的终端设备所请求的GTS的个数的总和是否小于或等于网络协调器所能分配的GTS个数的最大值。3.根据权利要求1所述的一种GTS分配管理方法，其特征在于:所述判断当前超帧中能够用于GTS分配的剩余时隙是否满足GTS请求要求的步骤后，若满足，网络协调器按照现有GTS分配方式先到先服务的原则为请求节点分配GTS。4.根据权利要求1所述的一种GTS分配管理方法，其特征在于:所述比较发出GTS请求的终端设备与已经申请到GTS的终端设备的传输帧频率的步骤之前，还包括计算所有已经申请到GTS的终端设备的传输帧频率的步骤。5.根据权利要求1所述的一种GTS分配管理方法，其特征在于:所述比较发出GTS请求的终端设备与已经申请到GTS的终端设备的传输帧频率的步骤后，若有已经申请到GTS的终端设备的传输帧频率均大于新发出GTS请求的终端设备的传输帧频率时，则忽略所述新发出GTS请求的终端设备的GTS请求。6.根据权利要求1所述的一种GT...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱盈娜，李志，
申请(专利权)人：苏州英菲泰尔电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32