一种高效自适应跨pan传递时隙分配比例信息的方法
阅读说明：本技术 一种高效自适应跨pan传递时隙分配比例信息的方法 (Method for efficiently and adaptively transmitting time slot distribution proportion information across PAN ) 是由 李宁 宋瑞良 任智 苏新 郭黎 周杨 于 2021-06-16 设计创作，主要内容包括：本发明涉及信息传输领域,尤其涉及一种高效自适应跨PAN传递时隙分配比例信息的方法；在一个网络中,包括PNC节点、网桥节点、普通节点和边缘节点；本发明采用了“受限泛听”、用保留字段或保留值携带信息(不增加控制开销)的思路,自适应地借助网桥节点、单个或多个边缘节点,将两个网络中一个网络的时隙分配比例信息及时、高效地传递给另一个网络；本发明在多PAN太赫兹无线个域网络中,在不增加额外的数据开销的情况下,高效及时地将自身网络中通信类型所占的时隙比例信息传递给另一个网络中的PNC；从而使相邻PAN的PNC在时隙分配时能够有意识地避免数据帧的碰撞,从而提高数据帧传送成功率、网络吞吐量和信道带宽利用率,也有利于降低数据帧传送延迟。(The invention relates to the field of information transmission, in particular to a method for distributing proportion information in an efficient self-adaptive cross-PAN transmission time slot; in a network, comprising PNC nodes, bridge nodes, regular nodes and edge nodes; the invention adopts the thinking of 'limited general listening' and carrying information (without increasing control overhead) by using reserved fields or reserved values, adaptively transfers the time slot allocation proportion information of one network of two networks to the other network in time and efficiently by means of bridge nodes and single or multiple edge nodes; in the multi-PAN terahertz wireless personal area network, time slot proportion information occupied by communication types in the network is efficiently and timely transmitted to a PNC in another network under the condition that extra data overhead is not increased; therefore, the PNC of the adjacent PAN can consciously avoid the collision of data frames during time slot allocation, thereby improving the success rate of data frame transmission, the network throughput and the utilization rate of channel bandwidth, and being beneficial to reducing the transmission delay of the data frames.)
技术领域
本发明涉及信息传输领域，尤其涉及一种高效自适应跨PAN传递时隙分配比例信息的方法。
背景技术
随着无线数据流量在过去几年的爆炸式增长，预计数据速率将很快达到Tbps。然而，即将到来的5G网络只能提供每秒千兆比特(Gbps)的传输速度。面对不断增长的高数据速率需求，太赫兹(0.1-10太赫兹)通信被设想为下一代超高速无线系统的关键技术之一。太赫兹无线个域网是一种以THz波作为载波的短距离、超高速、有中心无线网络，网络中任意两个节点可以直接进行数据通信，具有外界干扰小、数据传输速率高等特点，主要应用于室内环境中智能家居或短距离的无线数据下载中心等场景。由于太赫兹频段存在严重的路径损失以及受大气中的分子吸收影响较大，导致太赫兹无线个域网的通信范围只有10米左右，因此如何在保持高速数据传输的同时，扩展单个无线个域网的通信范围，成为了越来越多学者研究的重点。
太赫兹无线个域网络(THz-WPAN)是一种短距离超高速的无线自组织网络，可以由一个或多个微网(PAN)组成。一个微网包含多个独立的普通节点(DEV)，在这些DEV中，拥有足够能力的DEV会成为中心控制器——PNC，来承担微网协调器的作用。PNC通过定期地广播信标帧(beacon)，提供基本的组网信息，并且用于完成整个微网的同步。此外，PNC还控制DEV对超帧中的信道时间资源的访问。在太赫兹无线个域网(WPAN)中，任意两个DEV均可直接进行数据传输且最高数据传输速率高达10Gbps以上；
多PAN太赫兹无线个域网(MP-THz-WPAN)由两个或以上的WPAN组成。WPAN内和WPAN间节点都可以相互进行数据通信。多PAN太赫兹无线个域网PAN间通信发生在两个不同的WPAN之间。每个WPAN又由若干个DEV组成，其中某个优先级较高的节点竞争成为网络的中心控制器PNC，位于两个WPAN重叠区域的节点称为网桥(bridge)，其主要作用是通过转发heartbeat消息使两个WPAN协调同步。
多PAN太赫兹无线个域网跨PAN通信网络模型的网络运行时间由持续的协调超帧组成，每个协调超帧结构的具体时段分布如图1所示，主要包括4个具有先后顺序的时段，即：信标帧队列时段(Beacon Alignment Period，BAP)、CAP时段和2个不同作用的CTAP时段分别为常规CTAP(Normal CTAP，N-CTAP)和公共CTAP(Public CTAP，P-CTAP)。在BAP时段，各WPAN中的PNC在各自对应队列时段分别广播beacon帧，该帧中包含本WPAN的节点基本信息、各个时段的时刻和时长信息；2个WPAN的CAP时段相同，有数据传输需求的节点根据所处WPAN不同在CAP时段分别向不同PNC发送时隙请求帧，PNC成功分配时隙后方可进行数据传输，另外在两个WPAN协调同步期间，网桥节点在这一时段通过广播heartbeat消息对齐两个PNC所发送的beacon帧，该时段接入信道的机制与普通超帧的CAP时段采用的机制相同；N-CTAP时段和P-CTAP时段均被分为多个同等大小的CTA，主要被分配给各DEV之间进行数据传输，其中N-CTAP时段主要针对WPAN网内的数据，而P-CTAP时段用于涉及到网桥节点的链路进行数据传输，即主要针对WPAN网间数据，且两个时段接入信道时均采用TDMA机制；P-CTAP时段又分为两段，P-CTAP1主要用于WPAN1内节点和网桥节点之间的数据传输，而P-CTAP2主要用于WPAN2节点和网桥节点之间的数据传输。
在一个WPAN中，边缘节点是一种位于其它WPAN普通节点通信范围内的节点，边缘节点的通信会受到其它WPAN节点的干扰；下面结合图2来说明MP-THz-WPAN中的四种节点。
PNC节点：指各个PAN的中心节点，如图2中的节点PNC1和PNC2，每个PAN只有一个PNC节点，而且不同PAN的PNC节点不能直接通信。
网间节点：能够与两个PAN的PNC节点进行通信的节点，如图2中的节点A；该类型节点在P-CTAP时段中传输数据。
普通节点：指只能与自己所在PAN的节点进行通信的DEV节点，如图2中的节点1、3、4、5和节点a、b、c；该类型节点在N-CTAP时段中传输数据；
边缘节点：指通信范围内有其它PAN内节点的节点，如图2中的节点2和节点d；该类型节点在N-CTAP时段中传输数据，但在收发信息时有可能受到其它PAN的节点的干扰。
在协调超帧的N-CTAP时段，不同PAN的节点同时进行数据帧的发送以及接收；如果一个PAN的节点暴露在另一个PAN的节点的通信范围之内，其数据接收过程便有可能受到其他PAN的节点发送数据的干扰；此问题会降低数据帧接收的成功率、吞吐量和网络带宽利用率，增大数据帧延迟，值得关注和加以解决。
现有技术中：一种可靠高时隙利用率的太赫兹无线个域网MAC协议[J].任智,严炎,周海东,葛理威.小型微型计算机系统.2018(12)，针对太赫兹无线通信固有的物理属性导致存在的时隙资源浪费及帧聚合不必要的重传问题，提出了一种可靠高时隙利用率的太赫兹无线个域网MAC协议—RHSU-MAC；王敏.超高速无线个域网络路由协议研究[D].重庆邮电大学,2016，提出了一种MINN-PAN的数据传输机制，其主要为新入网间节点的时隙分配新机制；但都没有避免传输干扰的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何将一个PAN网络中的中心控制器PNC的下一超帧时隙分配比例信息在当前超帧中高效、及时地传递给相邻PAN网络的中心控制器PNC，避免全向通信的MP-THz-WPAN中相互处于通信范围内的不同网络的边缘节点在传输数据时造成干扰；对同一协调超帧中相邻PAN网络的时隙分配方案进行协调，尽量避免在不同PAN网络的边缘节点之间造成“一发一收”的情况，便有利于降低边缘节点带来的干扰，提升数据传输性能。
本发明采用的技术方案为：
一种高效自适应跨PAN传递时隙分配比例信息的方法，包括以下步骤：
(1)在超帧的CAP时段，相邻的两个PAN网络中的中心控制器PNC分别计算时隙分配比例信息，将计算出的时隙分配比例信息写入时隙请求回复帧中，并将时隙请求回复帧发送出去；
(2)在超帧的CAP时段，相邻的两个PAN网络中的节点收到时隙请求回复帧后，先判断自己是否是网桥节点或边缘节点；如果本节点是网桥节点且在当前超帧内要发帧，则启动由本节点传输时隙分配比例信息的操作，执行步骤(3)；如果本节点是边缘节点，且在当前超帧内自己要发帧但网关节点不发帧，则启动由本节点传输时隙分配比例信息的操作，执行步骤(4)；
(3)在超帧的CAP时段，网桥节点提取时隙请求回复帧中的时隙分配比例信息，并存储优先级更高的PAN网络的时隙分配比例信息；在CTAP时段，网桥节点将存储的时隙分配比例信息写入将要发送的每一个数据帧或ACK帧，然后发送数据帧或ACK帧；在CTAP时段，相邻的两个PAN网络中的中心控制器PNC均监听信道，当监听到来自网桥节点的，且带有时隙分配比例信息的数据帧或ACK帧时，提取其中的时隙分配比例信息，并停止监听；然后中心控制器PNC判断提取的时隙分配比例信息与自己存储的时隙分配比例信息是否相同；如果不同，则根据提取信息调整自己PAN中下一超帧的时隙分配情况，并且更新存储的时隙分配比例信息；
(4)在超帧的CAP时段，边缘节点提取时隙请求回复帧中的时隙分配比例信息进行保存；在超帧的CTAP时段，在发送数据帧或ACK帧前，边缘节点若收到其它边缘节点发出的帧，则提取其中的时隙分配比例信息，并替换自己保存的时隙分配比例信息；边缘节点在发帧之前，将存储的时隙分配比例信息写入将要发送的数据帧或ACK帧，然后发送该数据帧或ACK帧；在超帧的CTAP时段，中心控制器PNC监听信道，当监听到来自边缘节点的，且带有时隙分配比例信息的数据帧或ACK帧时，提取其中的时隙分配比例信息，与自己存储的时隙分配比例信息比较；如果不同，则根据提取信息调整自己PAN中下一超帧的时隙分配情况，并且更新存储的时隙分配比例信息。
其中，时隙分配比例信息是指4种不同类型的时隙在所有分配时隙中所占的比例，时隙类型是根据使用时隙的源节点和目的节点的不同来划分的，共有4种，具体为：源和目的地都是普通节点的时隙；源为普通节点目的地为边缘节点的时隙；源为边缘节点目的地为普通节点的时隙；源和目的地都为边缘节点的时隙。
其中，时隙分配比例信息中的比例值，是一个属于[0,1]区间的小数或整数；将[0,1]区间划分为4个等长的，长度均为0.25的小区间，并用2bits表示时隙分配比例信息中的比例值属于哪个小区间；2bits值和小区间的对应关系为：00—[0,0.25)，01—[0.25,0.5)，10—[0.5,0.75)，11—[0.75,1]。
本发明相比现有技术的优点为：
本发明在多PAN太赫兹无线个域网络中，在不增加额外的数据开销的情况下，高效及时地将自身网络中通信类型所占的比例信息传递给另一个网络中的PNC。从而使相邻PAN的PNC在时隙分配时能够有意识地避免数据帧的碰撞，从而提高数据帧传送成功率、网络吞吐量和信道带宽利用率，也有利于降低数据帧传送延迟。
附图说明
图1是协调超帧结构示意图；
图2是节点类型划分示意图；
图3是本发明PAN网络中CTAP时段PNC节点处理流程图；
图4是本发明PAN网络中CTAP时段非PNC节点处理流程图；
图5是本发明Frame control字段结构示意图；
图6是本发明Fragmentation control字段结构示意图；
图7是本发明帧类型保留值示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步解释说明。
一种高效自适应跨PAN传递时隙分配比例信息的方法，包含如下三种创新机制：
(1)基于多种帧的时隙分配比例信息高效携带机制。
(2)基于网桥节点的时隙分配比例信息单向高效传递机制。
(3)基于边缘节点的时隙分配比例信息自适应双向高效传递机制。
下文具体介绍上述3种新机制。
(一)基于多种帧的时隙分配比例信息高效携带机制
“基于多种帧的时隙分配比例信息高效携带”新机制的主要内容是：在不增加控制开销(指用于控制的比特数)的前提下，在不同的情况下，用不同类型的帧(包括时隙请求回复帧、数据帧和ACK帧)将时隙分配比例信息从一个节点传送到另一个节点(这些节点可以是PNC、网关、边缘节点或普通节点)。在节点之间传送时隙分配比例信息的最终目的，是将该信息从一个PAN的PNC传送给邻PAN的PNC。
使用时隙请求回复帧、数据帧和ACK帧三种类型的帧的具体情况如下：
(1)时隙请求回复帧：在时隙分配比例信息从PNC传给网关、或者从PNC传给边缘节点时使用。
(2)数据帧：在时隙分配比例信息从网关传给PNC、或者从边缘节点传给边缘节点、或者从边缘节点传给PNC时使用。
(3)ACK帧：在时隙分配比例信息从网关传给PNC、或者从边缘节点传给边缘节点、或者从边缘节点传给PNC时使用。
如果携带了时隙分配比例信息，则帧的类型值被设置为一个新值。
根据业务的源和目的节点的不同，本发明将分配给节点的时隙的类型分为如下4类：
(1)普通节点->普通节点；
(2)普通节点->边缘节点；
(3)边缘节点->普通节点；
(4)边缘节点->边缘节点。
每一种类型的时隙数量占总时隙的数量的比例，可以分为4种情况：少于1/4，1/4-1/2,1/2-3/4,大于3/4。则上述4种类型的时隙分配比例一共有4x4x4x4＝256种情况。如果用2进制数来传递这些时隙分配比例信息的话，需要8bits。
本发明在MAC帧头部(每种帧都包含MAC帧头部)的字段中，找到了足够的保留位和保留值，来表示上述4种类型的时隙分配比例，具体如下：
在MAC头部的Frame control字段中，b11-b15为保留位；此外，Protocol version默认值为000，其他全为保留值，如图5所示。Fragmentation control中b23为保留位，如图6所示。帧类型保留值示意图如图7所示。
在这些保留值与保留位中，用Protocol version中的后两位来表示第一种类型所占比例，即普通节点到普通节点；用Frame control中的b11和b12来表示第二种类型所占比例，即普通节点到边缘节点；用Frame control中的b13和b14来表示第三种类型所占比例，即边缘节点到普通节点；用Frame control中的b15和Fragmentation control中b23来表示第四种类型所占比例，即边缘节点到边缘节点。其中，00代表所占比例少于等于1/4，01代表所占比例大于1/4且少于等于1/2，10代表所占比例大于1/2且小于等于3/4，11代表所占比例大于3/4且小于等于1。
(二)基于网桥节点的时隙比例信息高效单向传递机制
“基于网桥节点的时隙分配比例信息单向高效传递”新机制的主要内容是：在超帧的CTAP时段，如果网桥节点要发送帧(数据帧或ACK帧)，则在不增加控制开销的情况下，通过网桥节点，将时隙分配比例信息从一个PAN的PNC传送给另一个PAN的PNC。在传送过程中，方向不会改变。
网桥节点传送的时隙分配比例信息，是在CAP时段通过“泛听”时隙请求回复消息获得的。
网桥节点传送时隙分配比例信息的方向设计如下：
(1)如果在CAP时段，网桥节点收到了两个PAN的时隙分配比例信息(即在两个PAN中都收到了时隙请求回复消息)，则根据PAN的优先级来确定方向：推荐从高优先级PAN的PNC传送给低优先级PAN的PNC。PAN的优先级可以通过预设的方法来确定，如PNC的ID的大小。
(2)如果在CAP时段，网桥节点只收到了一个PAN的时隙分配比例信息(即只在一个PAN中收到了时隙请求回复消息)，则将时隙分配比例信息从收到该信息的PAN传向另一个PAN(即未收到其时隙分配比例信息的PAN)。
(3)如果在CAP时段，网桥节点未收到任何PAN的时隙分配比例信息，则不进行传送。
为保障传送成功，推荐在网桥节点发送的所有帧中都携带时隙分配比例信息。
(三)基于边缘节点的时隙分配比例信息高效按需传递机制
当网桥节点在超帧的CTAP时段不发帧时，时隙分配比例信息便需要由边缘节点来传送。为此，本发明提出了“基于边缘节点的时隙分配比例信息高效按需传递”新机制，让边缘节点按需地传送时隙分配比例信息。
“基于边缘节点的时隙分配比例信息高效按需传递”新机制的主要内容是：在超帧的Beacon时段，边缘节点根据收到的beacon帧判断在当前超帧CTAP时段中网桥节点是否要发帧；如果是，则不做后续操作。如果否，则判断自己在CTAP时段是否要发帧；如果否，则不做后续操作。如果是，则要参与时隙分配比例信息的传递，于是，在CAP时段“泛听”时隙请求回复帧，获取本PAN的时隙分配比例信息；然后，在CTAP时段自己发帧时，在帧中携带时隙分配比例信息。
为了保障时隙分配比例信息传送方向的一致性，协调同一PAN内的边缘节点发送的时隙分配比例信息，边缘节点在N-CTAP子时段要“泛听”其它边缘节点发出的帧。边缘节点在发帧之前如果收到其它边缘节点(无论在本PAN或邻PAN)发送的帧中携带的时隙分配比例信息，则用该信息覆盖自己已存储的时隙分配比例信息。在传送过程中，方向可能改变。
PNC如果收到了本PAN内多个边缘节点携带的不同的时隙分配比例信息，则以后收到的信息覆盖之前收到的信息。如果收到了网桥节点发送的时隙分配比例信息，则以该信息为最终信息，而且之后停止“泛听”操作(即停止接收帧携带的时隙分配比例信息)。
本发明采用了“受限泛听”(对于携带有用信息但目的地不是自己的帧，提取出有用信息后再丢弃)、用保留字段或保留值携带信息(不增加控制开销)的思路，自适应地借助网桥节点、多个或单个边缘节点，将一个PAN的时隙分配比例信息及时、高效地传递给另一个PAN：
主要思路如下：
1)网桥节点和边缘节点都参与时隙分配比例信息的传递；根据不同情况，时隙分配比例信息自适应地通过网桥节点、多个边缘节点或者单个边缘节点完成跨PAN传递。
2)通过网桥节点传递时，方向是单向的，都是从优先级高的PNC到优先级低的PNC；此种情形下，优先级低的PNC在时隙分配顺序方面配合优先级高的PNC。
3)如果在CTAP时段网桥节点要发送帧，则由它负责传递时隙比例分配信息，传递方向是：优先级高PNC->优先级低PNC；如果不发送帧，则由边缘节点负责传递。
4)通过边缘节点传递时，方向是不定向的，从优先级高的PNC到优先级低的PNC或者反方向都有可能，而且在运行过程中可能是变化的，根据运行情况自适应地最终确定。
本发明具体实现过程为：
一种高效自适应跨PAN传递时隙分配比例信息的方法，包括以下步骤：
(一)Beacon时段
Beacon时段节点的操作分为两类：PNC；非PNC节点。
1.PNC主要操作
Beacon时段PNC的主要操作与现有相关协议的操作方法一样，主要有：
(1)生成和组装beacon帧。(与现有协议相同)
(2)广播beacon帧。(与现有协议相同)
2.非PNC节点主要操作
Beacon时段除PNC以外的节点的主要操作如下：
(1)接收beacon帧，存储其中的时隙分配信息。(与现有协议相同)
(2)判断自己的节点类型。
(3)如果是普通节点，则后续时间按通常的方式操作。
(4)如果是边缘节点，则根据时隙分配信息判断：是否自己发帧且网桥节点不发帧？如果是，则确定自己后续时间要参与时隙分配比例信息传送；如果否，则确定不参与时隙分配比例信息传送，后续时间按通常的方式操作。并且，存储自己是否参与(时隙分配比例信息)传送的信息。
(5)如果是网桥节点，则等到两个PAN的beacon帧都收到后，根据时隙分配信息判断自己是否要发帧；如果是，则确定自己后续时间要参与时隙分配比例信息传送；如果否，则确定不参与时隙分配比例信息传送，后续时间按通常的方式操作。并且，存储自己是否参与(时隙分配比例信息)传送的信息。
(二)CAP时段
CAP时段节点的操作分为两类：PNC；非PNC节点。
1.PNC主要操作
CAP时段PNC的主要操作与现有相关协议的操作方法不一样，增加了分类安排时隙位置(普通->普通，普通->边缘，边缘->普通，边缘->边缘)和将时隙分配比例信息装入时隙请求回复帧等操作。PNC的操作主要有：
(1)接收其它节点发来的时隙请求帧。(与现有协议相同)
(2)收到时隙请求消息后，如果剩余时隙够分配，则同意分配时隙给申请节点，并且分类安排分配的时隙的位置。
(3)将时隙分配比例信息装入时隙请求回复帧。
(4)将时隙请求回复帧发送给申请节点。(与现有协议相同)
2.非PNC节点主要操作
CAP时段非PNC节点的主要操作与现有相关协议的操作方法不一样，增加了按需“泛听”和存储时隙分配比例信息等操作。非PNC节点的操作主要有：
(1)判断自己是否要参与时隙分配比例信息传送；如果是，则“泛听”PNC发出的时隙请求回复帧，并从帧中提取和存储时隙分配比例信息；如果否，则不进行上述“泛听”等操作。
(2)判断自己是否有数据需要发送；如果有，则计算需要的时隙量并生成、填充时隙请求帧，然后向PNC发送该时隙请求帧。(与现有协议相同)
(3)如果收到PNC发来的回复帧，则提取其中内容，存储时隙请求结果。
(与现有协议相同)
(三)CTAP时段
CTAP时段节点的操作分为两类：PNC；非PNC节点。
1.PNC主要操作
如图3所示，CTAP时段PNC的主要操作与现有相关协议的操作方法不一样，增加了“泛听”网桥节点、边缘节点以及更新时隙分配比例信息等操作。PNC节点的操作主要有：
(1)PNC进行“泛听”操作，收到数据帧和ACK帧后不直接丢弃，而是提取出源节点ID判断源节点是否是边缘节点或网桥节点。
(2)如果源节点是边缘节点，PNC则根据帧类型判断该帧是否携带了时隙分配比例信息；如果携带，提取出该信息比并存储(如果之前已存储了时隙分配比例信息且与此次接收的信息不同，则用此次接收的信息将其覆盖)；进入P-CTAP子时段后，PNC判断收到的时隙分配比例信息和自己的时隙分配比例信息是否相同；如果不同，则根据收到的时隙分配比例信息调整本PAN的时隙安排。
(3)如果源节点是网桥节点，PNC则从该帧中提取出时隙分配比例信息并存储；并且停止“泛听”操作(即停止接收帧携带的时隙分配比例信息)；然后，PNC判断收到的时隙分配比例信息和自己的时隙分配比例信息是否相同；如果不同，则根据收到的时隙分配比例信息调整本PAN的时隙安排。
2.非PNC节点主要操作
如图4所示，CTAP时段非PNC节点的主要操作与现有相关协议的操作方法不一样，增加了按需携带、“泛听”和存储时隙分配比例信息等操作。非PNC节点的操作主要有：
(1)节点判断自己的类型，是网桥节点、边缘节点或普通节点的哪一类。
(2)如果是网桥节点，则根据Beacon时段存储的信息，判断是否要参与时隙分配比例信息的传送。如果要，则在发送的每一帧中，都携带时隙分配比例信息。如果否，则在CTAP时段不做任何操作。
(3)如果是边缘节点，则根据Beacon时段存储的信息，判断是否要参与时隙分配比例信息的传送。如果要，则在自己发送的帧中携带时隙分配比例信息；而且，在自己发出帧之前，“泛听”其它边缘节点发出的帧；如果“泛听”到的帧中携带有时隙分配比例信息，则提取出该信息并用该信息覆盖自己之前存储的时隙分配比例信息；此泛听和信息更新操作在自己发出帧之后停止。
如果是普通节点，则操作方法与现有相关协议规定的操作方法一样，主要是在PNC指定的时隙发送或接收帧，或者不做任何操作。
本发明实施例具体实现步骤为：
(1)在超帧的CAP时段，相邻的两个PAN网络中的中心控制器PNC分别计算时隙分配比例信息，将计算出的时隙分配比例信息写入时隙请求回复帧中，并将时隙请求回复帧发送出去；
其中，时隙分配比例信息是指4种不同类型的时隙在所有分配时隙中所占的比例，时隙类型是根据使用时隙的源节点和目的节点的不同来划分的，共有4种，具体为：源和目的地都是普通节点的时隙；源为普通节点目的地为边缘节点的时隙；源为边缘节点目的地为普通节点的时隙；源和目的地都为边缘节点的时隙；时隙分配比例信息中的比例值，是一个属于[0,1]区间的小数或整数；将[0,1]区间划分为4个等长的，长度均为0.25的小区间，并用2bits表示时隙分配比例信息中的比例值属于哪个小区间；2bits值和小区间的对应关系为：00—[0,0.25)，01—[0.25,0.5)，10—[0.5,0.75)，11—[0.75,1]。
(2)在超帧的CAP时段，相邻的两个PAN网络中的节点收到时隙请求回复帧后，先判断自己是否是网桥节点或边缘节点；如果本节点是网桥节点且在当前超帧内要发帧，则启动由本节点传输时隙分配比例信息的操作，执行步骤(3)；如果本节点是边缘节点，且在当前超帧内自己要发帧但网关节点不发帧，则启动由本节点传输时隙分配比例信息的操作，执行步骤(4)；
(3)在超帧的CAP时段，网桥节点提取时隙请求回复帧中的时隙分配比例信息，并存储优先级更高的PAN网络的时隙分配比例信息；在CTAP时段，网桥节点将存储的时隙分配比例信息写入将要发送的每一个数据帧或ACK帧，然后发送数据帧或ACK帧；在CTAP时段，相邻的两个PAN网络中的中心控制器PNC均监听信道，当监听到来自网桥节点的，且带有时隙分配比例信息的数据帧或ACK帧时，提取其中的时隙分配比例信息，并停止监听；然后中心控制器PNC判断提取的时隙分配比例信息与自己存储的时隙分配比例信息是否相同；如果不同，则根据提取信息调整自己PAN中下一超帧的时隙分配情况，并且更新存储的时隙分配比例信息；
(4)在超帧的CAP时段，边缘节点提取时隙请求回复帧中的时隙分配比例信息进行保存；在超帧的CTAP时段，在发送数据帧或ACK帧前，边缘节点若收到其它边缘节点发出的帧，则提取其中的时隙分配比例信息，并替换自己保存的时隙分配比例信息；边缘节点在发帧之前，将存储的时隙分配比例信息写入将要发送的数据帧或ACK帧，然后发送该数据帧或ACK帧；在超帧的CTAP时段，中心控制器PNC监听信道，当监听到来自边缘节点的，且带有时隙分配比例信息的数据帧或ACK帧时，提取其中的时隙分配比例信息，与自己存储的时隙分配比例信息比较；如果不同，则根据提取信息调整自己PAN中下一超帧的时隙分配情况，并且更新存储的时隙分配比例信息。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：多频段宽带无线接入系统及方法