一种控制保护设备初始化的方法和设备技术

本发明专利技术公开了一种控制保护设备初始化的方法和设备。该控制保护设备初始化的方法包括以下步骤：接收保护设备的高层发送的信息帧；根据所述信息帧指示物理层所述保护设备是否处于初始化传输过程。通过使用本发明专利技术，根据主保护设备在初始化传输过程中的行为，设计了一种控制主保护设备是否包括设备间通信期的方法，使得设备的高层、ＭＡＣ子层以及物理层之间能够进行控制信息的传递，完善了协议栈的结构。通过合适的原语设计，减少了ＭＡＣ子层与物理层之间的原语交互，提高了协议栈的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，尤其是一种控制保护设备初始化的方法和设备。
技术介绍
随着数字电视的推广，原本用于模拟电视的频段的利用率越来越低。目前已批准免授权的设备在不造成干扰的前提下使用这部分未使用的电视频段。尽管这些电视信道没有被用来广播电视信号，但其他低功率的授权设备比如无线麦克风等，也工作在这些电视信道上。因此保护这些低功率的设备免受干扰就显得尤为重要。IEEE 802.22.1标准定义了一种保护设备(Protecting Device，PD)或信标设备(Beaconing Device)用来组成信标网络(Beaconing Network)，加强对低功率的授权主用户设备(比如无线麦克风)的保护，有利于与免授权设备进行频谱共享。信标网络中的信标传输都是广播的，发送的数据可以被网络覆盖范围内的任何设备接收和处理。信标网络中的保护设备分为主保护设备(PrimaryProtecting Device，PPD)和从保护设备(Secondary Protecting Device，SPD)。主保护设备制无线信道的接入，融合其他从保护设备的信标数据，负责广播该信标网络中的所有信标信息；从保护设备负责一部分区域的低功率的授权设备的保护，把信标内容发送给主用户设备。为了缩短主保护设备退出后重新选择新主保护设备的时间，IEEE 802.22.1标准定义了一种特殊的从保护设备，即备选保护设备(Next-in-line Protecting Device，NPD)。设备初始化的步骤如下：保护设备开机后首先进行初始化。每个保护设备在指定的电视频道上侦听若干个超帧周期以判断该信道上是否存在主保护设备。若没有侦听到主保护设备，该保护设备就提升为主保护设备并开始发-->送信标帧；若侦听到一个或多个主保护设备的存在，该保护设备可决定成为主保护设备并开始发送自己的信标帧，或成为从保护设备并尝试与其中一个主保护设备联系。当信标网络中存在主保护设备时，主保护设备应该选择某个从保护设备作为备选保护设备。如果主保护设备停止发送信标，备选保护设备将提升为主保护设备，其他从保护设备最终会与新的主保护设备联系，新的主保护设备应该选择其中某个从保护设备成为新的备选保护设备。保护设备的体系结构是基于开放系统互连(Open System Interconnection，OSI)七层模型的多层结构，如图1所示。每一层负责一部分协议，并向上层提供服务。IEEE 802.22.1标准定义保护设备的物理层(Physical Layer，PHY)和介质接入控制(Medium Access Control，MAC)子层。物理层包括无线收发器以及底层的控制机制，向MAC层提供比特传输的服务。介质接入控制子层提供物理信道的接入服务，并进行MAC帧的组装和分解。高层(Next Higher Layer，NHL)不属于标准规定的部分，但由于高层执行选择工作信道、决定保护设备的工作模式(成为主保护设备还是从保护设备)、开始/停止信标帧的传送、处理接收到的信标帧的信息、融合数据以及处理安全机制的错误等功能，高层的行为对保护设备的正常工作非常重要，因此IEEE 802.22.1标准在附录中描述了高层的行为。各层之间的接口被称作服务接入点(Service Access Points，SAPs)。每个服务接入点提供了相邻两层之间的信息交互方法。高层与介质接入控制子层之间通过MLME(MAC sublayer Management Entity，MAC子层管理实体)-SAP接口进行信息交互；介质接入控制子层与物理层之间的数据通过PD-SAP进行交互，控制信息通过PLME(PHY Layer Management Entity，物理层管理实体)-SAP进行交互。IEEE 802.22.1系统的超帧(superframe)结构如图2所示。一个超帧周期分为31个时隙(slot)，前30个时隙用于发送信标数据，后文称作信标期，第31个时隙用作设备间通信(Inter-device communication period，ICP)，后文称作设备间通信期。信标期内超帧分为两个逻辑信道：同步信道-->(Synchronization channel)和信标信道(beacon channel)。同步信道包含30个同步突发(Sync burst)，用来进行超帧同步；信标信道用来发送信标数据(MAC beacon frame)。设备间通信期又分为两部分：接收期(Rx period)和应答期(Acknowledgement/No acknowledgement period，ANP)。设备间通信期为一个时隙长度，包括32个调制符号，其中包括8个符号长度的接收期和8个符号长度的应答期，如图3所示。从保护设备可以在接收期内发送RTS(Request to Send)请求，主保护设备在接收期内检测到RTS请求后，在随后的应答期内做出接收或拒绝的回复。若主保护设备接收了RTS请求，则在应答期内发送对应的ACK(Acknowledgement)码字；若主保护设备拒绝了RTS请求，则在应答期内发送NACK(No Acknowledgement)码字。主保护设备初始化完成后，它需要广播信标帧以便其他保护设备能够侦听到它的存在，并与之进行联系，把相关的保护信息上报。主保护设备的初始化传输过程持续100个超帧周期，在这个过程中，只有主保护设备发送信标帧，因此不需要设置设备间通信期，在第31个时隙对应的同步信道上发送同步突发，信标信道上发送全零。主保护设备初始化传输过程中超帧的结构如图4所示。现有技术主保护设备进行初始化传输时，协议栈的高层、MAC子层以及物理层之间的原语交互如图5所示，包括以下步骤：步骤s501，高层通过MLME-START-BEACON.request原语把信标帧的信息和控制信息传递给MAC子层。步骤s502，MAC子层通过MLME-START-BEACON.confirm原语向高层返回确认信息。步骤s503，MAC子层收到该请求后根据信标帧的信息和控制信息生成MAC子层协议数据单元(MAC Protocol Data Unit，MPDU)，设置好收发机的状态后，通过PD-DATA.request原语向物理层发出发送请求。步骤s504，物理层收到请求后，把MAC子层协议数据单元进行编码，生成物理层协议数据单元(PHY Protocol Data Unit，PPDU)并填充4个字节的零-->比特，然后在信标信道上发送，同时生成31个同步突发，在同步信道上发送，超帧结构如图4所示。在该流程中，主保护设备的初始化传输过程持续100个超帧周期，若没有侦听到主保护设备，该保护设备就提升为主保护设备并开始发送信标帧；若侦听到一个或多个主保护设备的存在，该保护设备可决定成为主保护设备并开始发送自己的信标帧，或成为从保护设备并尝试与其中一个主保护设备联系。MLME-START-BEACON.request原语定义了两个参数Start和Periodic来控制信标帧的发送，如表1所示：表1 MLME-START-BEACON.request原语的控制参数 名称类型可取范围描述Start(开始)   本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制保护设备初始化的方法，其特征在于，包括以下步骤：　接收保护设备的高层发送的信息帧；　根据所述信息帧指示物理层所述保护设备是否处于初始化传输过程。

【技术特征摘要】
1、一种控制保护设备初始化的方法，其特征在于，包括以下步骤：接收保护设备的高层发送的信息帧；根据所述信息帧指示物理层所述保护设备是否处于初始化传输过程。2、如权利要求1所述控制保护设备初始化的方法，其特征在于，所述信息帧中携带控制参数Initialize，用于指示所述保护设备位于初始化传输过程、或初始化传输过程已完成。3、如权利要求2所述控制保护设备初始化的方法，其特征在于，所述根据信息帧指示物理层所述保护设备是否处于初始化传输过程具体为：根据所述控制参数的值，判断所述保护设备是否处于初始化传输过程；处于初始化传输过程时，通知物理层所述保护设备处于初始化传输过程，否则通知物理层所述保护设备初始化传输过程已完成。4、如权利要求3所述控制保护设备初始化的方法，其特征在于，所述通知物理层所述保护设备处于初始化传输过程后，还包括：启动一定时器；所述定时器到期时，通知物理层所述保护设备初始化传输过程已完成。5、如权利要求1所述控制保护设备初始化的方法，其特征在于，根据所述信息帧指示物理层所述保护设备是否处于初始化传输过程...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建伟，朱学生，王可，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]