[发明专利]一种实现资源预留的方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种实现资源预留的方法、装置及系 统。

背景技术

现有的超宽带(UWB，ultra wideband)作为新一代无线通信技术，是实现 高速无线个域网(WPAN，wireless personal area network)多媒体传输的关键技 术之一。UWB可以为消费类电子设备提供无线连接解决方案，使其能在通用射 频平台上运行，实现高速、互操作性的无线多媒体通信。在UWB系统中，可 能会有多个无线设备同时接入信道，导致彼此之间相互冲突。同时，由于UWB 系统具有占有频带宽，传输速率高以及发射功率谱密度非常低的特点，传统的 接收机无法进行有效的数据接收，从而导致信道资源浪费，吞吐量显著下降。 为了解决这些问题，就需要设计适用于UWB系统的媒体接入控制(MAC， Medium Access Control)协议。所谓MAC协议，就是通过一组规则和过程来更 有效、有序和公平地使用共享媒体。因此，MAC协议主要是协调多个用户共享 信道，实现高效可靠传输。

现有的ECMA-368 MAC是一种分布式的MAC协议，用于设备之间相互协 调以维护网络的正常工作。ECMA-368 MAC中每个设备都要发送自己的信标宣 布自己的存在，并通过监测其它设备的信标，从而了解其它设备的存在和活动。 在ECMA-368中，MAC被分为超帧，用于协调设备之间的操作。超帧格式如 图1所示，超帧长为65.536ms，分为256个相同长度的MAS(Medium Access  Slots)，每个MAS为256us。一个超帧由两部分构成：信标期(BP)和数据传 输期(DTP)。在BP内，各设备通过发送各自的信标消息来实现信道接入、资 源分配以及交换管理和控制信息。在DTP内，完成各设备的数据传输。

EMA-368 MAC提供了两种数据传输协议：分布式预留协议(DRP， Distributed Reservation Protocol)和优先级的CSMA/CA协议(PCA，Prioritized  Channel Access)。DRP协议基于同步方式，以一种完全分布式的方式处理带宽 预留。PCA协议是一种区分优先级的CSMA/CA协议，基于异步方式，根据帧 的不同优先级提供不同的CSMA/CA竞争参数来传输。

DRP是设备间协商和预留带宽的协议。在DRP协议里，预留的资源定义为 超帧的一段MAS时隙，并保证在这段时间里，预留带宽的设备能独占媒体，一 般应用于一些特别的流的同步业务。收发设备之间协商信道使用时间，使用DRP 协议保证设备只能在没有被预留的MAS中定制预留。发送设备发出一个预留请 求给接收设备，该请求消息中包括发送者想预留的MAS集合。接收者接收到该 请求消息后，分析发送设备所属信标群的信道使用时间，并决定是否接受预留 请求。预留的请求或回复均可以通过DRP IE的形式在信标中传送，也可通过使 用DRP或PCA协议以特殊的命令帧形式传送。一旦成功协商预留，就通过DRP IE的形式在信标中宣布。其它设备通过检测信标知道这个预留，因此不会再使 用预留的MAS。

现有的ECMA-368标准中的MAS预留方案如下：

在ECMA-368标准中，每个超帧中的256个MAS表示为一个16×16的矩 阵。超帧采用区结构编码，超帧被分为16个区，在MAS矩阵中一列即是一个 区，共有16列，从BPST开始编号为0-15。每一个区包括了16个连续的MAS， 编号为0-15。

如图2所示，是一个超帧中对业务进行DRP预留的一个例子。DRP预留包 括列预留和行预留，行预留是指在MAS矩阵中的16个区内具有同样偏移量的 一行或几行连续MAS；非行预留的预留方式统称为列预留。行预留适合于对时 延敏感的实时业务传输，保证时延不大于16×256us＝4.096ms(16个MAS)；列 预留适合于低时延敏感的非实时业务传输，保证时延不大于256×256μs＝65.536 ms(256个MAS)。