一种选择同步的目标设备的方法、系统和装置的制作方法

专利名称：一种选择同步的目标设备的方法、系统和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络通信技术领域，特别涉及一种选择同步的目标设备的方 法、系统和装置。
背景技术：
UWB (Ultra Wide Band,超宽带)技术是一项使用高带宽和低功耗在短 距离内高速传输数据的无线技术，是无线传输数字视频、图像等高质量多媒 体内容并构建高速WPAN ( Wireless Personal Area Networks,无线个人区i或网 络)的理想选择。
构，即以皮网为基本单元且在每个皮网内由选举出的PNC ( PicoNet Coordinator,皮网协调者)负责全部控制功能，但却摒弃了基于特殊中央控制 设备的集中式架构，而采取了一种完全分布式的架构。事实上，在现有标准 所定义的WPAN中，各个设备乃是通过发送自己的信标以及监测相邻设备的 信标而进行协同的。
在现有标准所定义的WPAN中，每个设备为了能与其他设备交换数据帧 所需要的基本定时结构是超帧，如图1所示。根据标准，每个超帧是由256个 长度为256(xs的MAS (Media Access Slot, 4某体4妻入时隙)组成，因此每个超 帧的总持续时间为65536ps,即256 x 256ps。
在现有标准中，每个超帧的开始部分必须用于与信标有关的活动，例如 发送本设备的信标、监听相邻设备的信标等，这部分被称为BP( Beacon Period, 信标周期)；其余部分用于传输业务或控制数据帧，称为DP (Data Period, 数据周期)，如图1所示。根据标准，每个BP最多由96个长度为85 ps的BS (Beacon Slot,信标时隙)组成。因此，每个BP的最大持续时间约为96 x 85jxs, 即8160ps。考虑到一个MAS大致相当于3个BS ( 256 (xs - 3 x 85 ps),每个BP的最大持续时间约为32个MAS，约占超帧总长度的12.5%。在BP中，第0和第 1个BS是专门用于传输信令信标，如图1所示，其余BS则用于传输普通信标， 其中信令信标是指携带有调整BP长度信息的信标。特别的，称每个BP的起始 时刻，也就是每个超帧的起始时刻，称为BPST (Beacon Period Start Time,信 标周期起始时间)，如图1所示。
给定了超帧结构，则每个设备都要在BP中的某个BS上周期性地传输自己 的信标，并在其他BS上持续监测是否收到来自其他相邻设备的信标。 一方面， 信标中一般都携带有接入媒体所需要的寻址、预约、调度、竟争等各种重要 信息。另一方面，在现有标准的WPAN中，所有设备都是对等的，不存在用 于中央控制的特殊设备。这就要求每个设备都要通过发送自己的信标宣布自 己的存在，并通过监测其他设备的信标以获知其它设备的存在与动作。因此， 相邻设备之间周期性交换信标对于实现设备之间的相互协调、维护现有标准 的WPAN的正常工作具有非常重要和基本的作用。
为了能够正确收发信标，现有标准要求所有相邻设备的超帧的起始时间 必须是同步的，即所有设备的BPST取值必须相同。对任一设备来说，在正式 开始传输任何数据帧以前，必须首先监听相邻设备的信标以确认自己是否与 其他设备同步。如果发现不一致，则必须立刻调整BPST从而与相邻设备的超 帧起始时间保持同步。
如果采用集中式架构，则在中央控制设备的统一管理下，所有设备之间 达到超帧起始时间同步是比较容易的。然而，由于现有标准的WPAN采用了 全分布式架构，所有设备各自维护自己的BPST，缺少来自中央控制设备的统 一的时间概念，这就使设备之间达到超帧同步变得困难。
现有技术提出了一种基于检测慢速邻居设备的超帧同步方案，叙述如下。 根据现有标准的MAC协议，每个设备都要按照避免冲突原则以及所规定的过 程在自己维护的BP中选择一个BS，在该BS上周期性发送自己的信标，并且在 所发送的信标帧中携带该发送时隙位置的信息。例如，某设备/将首先设法选 择从自己所维护的BPST开始计数的第f,.个BS，然后在该时隙上周期性地发送 自己的信标，并且在所发送的信标帧中的Beacon Slot Number域中填入^的值。如果与设备湘邻的设备)准备开始与其他设备进行通信，则根据现有标准的
MAC协议，设^/在开始通信前必须监听接收其所有邻居设备的信标。假设设 备/在从自己所维护的BPST开始计数的第 个BS上收到了来自设备/的信标。 那么
(1)如果| —^ x mBeaconSlotLength ^ 2 x mGuardTime，则可以推断设 备/与y的超帧是同步的，即设备/与y各自维护的BPST取值大致相同；
(2 )如果。).x mBeaconSlotLength < x mBeaconSlotLength — 2 x mGuardTime,则可以推断设备/的超帧比设备j'快，即设备/所维护的BPST比设 备y所维护的BPST超前大约"- )x mBeaconSlotLength。
(3 )如果 x mBeaconSlotLength > ^ x mBeaconSlotLength + 2 x mGuardTime,则可以推断设备z'的超帧比设备/隄，即设备z'所维护的BPST比设 ^7'所维护的BPST落后大约( -6) x mBeaconSlotLength。
其中mGuardTime的规定取值为12 mBeaconSlotLength的头见定取值为85
设备y将按照上述法则逐一检测与每个邻居设备的快慢关系，如果最后确 定出最慢的邻居设备是设备/o,那么
当/0 =/时，i殳^/不进行任何调整动作；
当/0勿'时，设备j将向后调整自己的BPST与设备!'o的BPST相同，从而与设 备/o的超帧起始时间保持同步。
在一组相邻设备中，如果所有设备都按照上述方案调整自己的BPST,则 该组中的所有设备被期望可以最终全体同步于该组中最慢的那个设备。考虑 任意一对相邻设备/与,考察在下面三种不同情况下分别应用上述现有的基于 检测慢速邻居设备的超帧同步方案判断这两个设备的相对快慢关系如下。
情形1:设备j'的超帧起始时间BPST,.与信标发送位置BS,都落在设备/的同 一超帧内，且BPST/立于设备/的BPST,与BS,之间，如图2所示。在这种情形下， 设备/与/判断相对快慢关系所要用到的A、 ^、 、^都标注在图2中，其中^表 示设备/在从自己所维护的BPST开始计数的第^个BS上收到了来自设备j'的信 标。对于i殳^/来i兌，由于<formula>formula see original document page 8</formula>
则根据判断法则推断出设备z'比自己快；对于设备沐说，由于
<formula>formula see original document page 8</formula>，
则根据判断法则推断出设备y比自己慢。因此，在这种情形下，设备/与7'对相对 快慢关系的判断是一致的。
情形2:设备y的超帧起始时间BPST)与信标发送位置BSy都落在设备/的同 一超帧内，且BPST,位于设备/的BS,.以外的位置，如图3所示。在这种情形下， 设备/与y判断相对快慢关系所要用到的f,、… .、^都标注在图3中。对于设备 y来i兌，由于
<formula>formula see original document page 8</formula>
则根据判断法则推断出设备/比自己慢；对于设备/来说，由于<formula>formula see original document page 8</formula>则根据判断法则推断出设备》匕自己慢。因此，在这种情形下，设备/与7对相对 快慢关系的判断是不一致的。
情形3:设备_/的超帧起始时间BPST,.与信标发送位置BS,.落在设备z'不 同超帧内，如图4所示。在这种情形下，设备/与y判断相对快慢关系所要用 到的^、 f, .、。7都标注在图4中。对于设备y来说，由于
<formula>formula see original document page 8</formula>
则根据判断法则推断出设备/比自己慢；对于设备/来说，由于
<formula>formula see original document page 8</formula>
则根据判断法则推断出设备y比自己快。因此，在这种情形下，设备z'与j对相对 快慢关系的判断是一致的。
综合上述各种情形，给定任意一对不同步的相邻设备/与,现有的基于检 测慢速邻居设备的超帧同步方案可能会得出以下三种结论
(1) 设备/比设备y快且设备7比设备/慢(参见情形1);
(2) 设备/比设备/隄且设备y比设备/慢(参见情形2);
(3) 设备/比设备/曼且设备y比设备/快(参见情形3)。其中，第(2)种结论是矛盾的，会导致设备/与y'都不能产生动作从而无 法同步。
因此，在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题 实现复杂、可扩展性有待改进，以及无法克服现有的基于检测慢速邻居设备 的同步方案的判断结果可能不一致的问题等。因此不适用于现有标准所定义 的WPAN这一特定场合。

发明内容
本发明实施例提供一种选择同步的目标设备的方法、系统和装置，以实 现在基于全分布式架构的、采用超帧结构的WPAN中，使所有设备的BPST 最终取值相同，保证现有标准的WPAN对超帧起始时间的同步要求。
为达到上述目的，本发明实施例一方面提供一种选择同步的目标设备的 方法，包括以下步骤根据检测到的邻居设备的信标周期起始时间BPST,将 所述邻居设备的超帧沿时间轴正方向进行周期性扩展；在进行周期性扩展得 到的各邻居设备扩展超帧的信标周期BP中，统计各邻居设备的邻居BPST的 个数，所述邻居BPST的个数为所述扩展超帧的BP内包含的邻居设备扩展超 帧的BPST的个数;根据统计得到的所述BP内含有的各邻居设备的邻居BPST 的个数选择同步的目标设备。
另一方面，本发明实施例还提供一种选择同步的目标设备的系统，包括 设备和邻居设备，所述设备，用于根据检测到的邻居设备的信标周期起始时 间BPST,将所述邻居设备的超帧沿时间轴正方向进行周期性扩展，并在进行 周期性扩展得到的各邻居设备扩展超帧的信标周期BP中，统计各邻居设备的 邻居BPST的个数,根据统计得到的所述BP内含有的各邻居设备的邻居BPST 的个数选择同步的目标设备，所述邻居BPST的个数为所述扩展超帧的BP内 包含的邻居设备扩展超帧的BPST的个数。
再一方面，本发明实施例还提供一种设备，包括扩展模块，用于根据 检测到的邻居设备的信标周期起始时间BPST，将所述邻居设备的超帧沿时间 轴正方向进行周期性扩展；统计模块，用于在进行周期性扩展得到的各邻居设备扩展超帧的信标周期BP中，统计各邻居设备的邻居BPST的个数，所述 邻居BPST的个数为所述扩展超帧的BP内包含的邻居设备扩展超帧的BPST 的个数；选择才莫块，用于根据所述统计模块得到的所述BP内含有的各邻居设 备的邻居BPST的个数选择同步的目标设备。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点根据在进行周期性扩展 得到的各邻居设备扩展超帧的BP中各邻居设备的BPST的个数确定同步的目 标设备，从而实现了在各设备的BPST差别不大或差别很大的情况下，都可以 使得所有设备的BPST最终取值相同，从而保证了现有标准的WPAN对超帧 起始时间的同步要求。


图1为现有技术MAC协议中的超帧结构示意图； 图2为现有技术基于检测慢速设备的超帧同步方案情形1的示意图； 图3为现有技术基于检测慢速设备的超帧同步方案情形2的示意图； 图4为现有技术基于检测慢速设备的超帧同步方案情形3的示意图； 图5为本发明实施例选择同步的目标设备的方法； 图6为本发明实施例一的应用场景示意图； 图7为本发明实施例一设备2的计算过程的示意图； 图8为本发明实施例一设备3的计算过程的示意图； 图9为本发明实施例各设备BPST差别较小的情形示意图； 图10为本发明实施例在各设备BPST差别较小的情形下推断设备之间快 慢关系的示意图ll为现有技术在各设备BPST差别较小的情形下第l轮同步的示意图； 图12为现有技术在各设备BPST差别较小的情形下第2轮同步的示意图； 图13 (a) ~ (b)为在各设备BPST差别较小的情形下有益效果的对比示 意图14为现有技术在各设备BPST差别较大的情形下形成振荡的示意图； 图15 (a) ~ (b)在为各设备BPST差别较大的情形下有益效果的对比示意图16为本发明实施例选择同步的目标设备的系统的结构图。
具体实施例方式
现有的基于检测慢速邻居设备的超帧同步方案，在各个设备的BPST差别 不是^f艮大，即已经达到比4交粗略的同步状态的情况下，现有方案可以使得所 有设备达到完全同步，即所有设备的BPST都相同。然而，由于移动性的原因， 有可能出现某个或某些设备的BPST与其他设备的BPST有明显差别，例如该设 备的BP位于其他设备的DP内的情况。在这种情况下，现有方案对各设备快慢 关系的判断可能会不一致，从而无法使得所有设备的BPST都相同，即同步失 败。
造成同步失败的原因主要有两点第一，现有标准中WPAN采用全分布 式架构，缺少来自中央控制设备的统一的时间概念；第二，由于现有标准 WPAN中设备的可移动特征，容易使得某些设备的BPST与其他设备BPST的差 别很大。
针对现有标准WPAN的全分布式且可移动的架构特征，本发明实施例提 出了 一种选择同步的目标i殳备的方法。本发明实施例在互相交换信标的基础 上，采用全分布式的计算方法，并充分考虑设备移动性对同步问题产生的影 响。无论在各设备BPST差别不大的情况或差别很大的情况下，本发明实施例 都可以使得所有设备的BPST最终取值相同，从而保证了现有标准中WPAN对 超帧起始时间的同步要求。
如图5所示，为本发明实施例选择同步的目标设备的方法，具体包括以下 步骤
步骤S501，监听并接收邻居设备发送的信标，根据该信标确定邻居设备 的BPST。在现有标准的WPAN中，考虑任意某个编号为/的设备，并假设共 有iV个编号分别为力，力，…，A的其他设备与之相邻，则在设备/准备与其 他设备通信时，设备/监听并接收邻居设备发送的信标，然后根据该信标推断 各邻居i殳备的BPST。步骤S502,根据检测到的邻居设备的信标周期起始时间BPST,将邻居 设备的超帧沿时间轴正方向进行周期性扩展。在确定了各邻居设备的BPST 之后，设备/将收集到的iV个编号分别为力，力，...，^的邻居设备的BPST 沿时间轴正方向进行周期性扩展。
步骤S503，在进行周期性扩展得到的各邻居设备扩展超帧的BP中，统 计各邻居设备的邻居BPST的个数。该邻居BPST的个数为扩展超帧的BP内 包含的邻居设备扩展超帧的BPST的个数。在将邻居设备的BPST沿时间轴正 方向进行周期性扩展之后，设备/统计在以设备的BPST为起点的BP内含 有的邻居设备的BPST的个数，记为",(_/)。
步骤S504，根据统计得到的BP内含有的各邻居设备的邻居BPST的个数选 择同步的目标设备。在统计操作完成之后，设备/选择BP内含有的邻居设备的 BPST的个数最少的邻居设备为同步的目标设备，当统计结果中BP内含有的邻 居设备的BPST的个数最少的邻居设备不唯一时，选择邻居设备的BP中对应时 隙编号最小的邻居设备为同步的目标设备。具体来说，设备z选择编号/使得
= min(w仏)卜如果/不是唯一的，则选择所有候选中数值最小的那个编 号作为/,即选择BP中对应时隙编号最小的邻居设备的编号作为/，从而设备 z确定自己的G (0 =/,其中G(/)代表设备/的同步的目标设备。当然minW操 作并不是唯一的选择，还可以采用",(/")-max(",仏》等其他规则，如果出现最 大值不唯一的情况，也可以釆用其他某种规则选择同步的目标设备，例如 选择邻居设备的BP中对应时隙编号最大的邻居设备为同步的目标设备。无论 选捧什么样的规则，只要全体设备共同遵守即可。
步骤S505，将设备的BPST调整为同步的目标设备的BPST。在确定了同 步的目标设备之后，设备/将自己的BPST调整为同步的目标设备的BPST， 即使设备z'的BPST与同步的目标设备的BPST相同。在WPAN系统中的所 有设备按照上述流程调整自己的BPST之后，所有设备的BPST将被调整为同 一 BPST。
本发明实施例一以一组相邻的6个设备为例，对选择同步的目标设备的 方法的具体实现方式进行了详细地介绍。这6个设备各自维护其超帧起始时间BPST(分别记为BPST! BPST6)以及相应的信标发送时间(分别记为BSj BS6)，如图6所示。由于这些BPST互不相同，因此需要进行同步。
如果某设备准备将另 一个设备的BPST作为自己同步的目标BPST,则称 之为该设备同步的目标设备。在本发明实施例一中，各个设备将各自执行本 发明实施例提出的选择同步的目标设备的方法，来计算自己的目标同步设备。 记设备/同步的目标设备为G(/)。通过下面的例子可以看出，该算法将保证所 有设备的计算结果G(/)都是相同的，即所有设备都将试图与同一个设备建立 同步，从而避免了现有技术中基于检测慢速邻居设备的同步方案的可能会同 步失败的缺点。
以设备2为例。如图7所示，设备2首先将收集到的各个设备的BPST 沿时间轴正方向进行周期性扩展，然后统计有多少个设备的BPST落入了以第 个设备的BPST为起点的BP区间内，记为"2(/), _/ = 1， ...， 6。在图7中，设 备2的统计结果依次为w2(l) = 4, "2(2) = 3， "2(6) = 2， "2(4)=1, "2(5) = 2， 以及"2(3) = 2。设备2选择取值最小的那个设备作为设备2同步的目标设备。 在本发明实施例一中，由于
4 = arg min{"2(/)J = 1,…，6}, 因此设备2将选择设备4的BPST作为自己同步的目标，即G(2) = 4。
再以设备3为例。如图8所示，设备3首先将收集到的各个设备的BPST 沿时间轴正方向进^f亍周期性扩展，然后统计有多少个i殳备的BPST落入了以第 y个设备的BPST为起点的BP区间内，记为"3(/), , 1， ...， 6。在图8中，设 备3的统计结果依次为"3(5) = 2, "3(3) = 2, w3(l) = 4, "3(2) = 3, "3(6) = 2， 以及"3(4)=1。类似的，由于
4 = argmin{w3(/),y'= 1,…，6}, 因此设备3也将选择设备4的BPST作为自己同步的目标，即G(3) = 4。
其他设备的计算过程都是类似的，对同步的目标设备的计算结果依次为 G(l) = 4, G(4) = 4， G(5) = 4,以及G(6)-4。所以，在本发明实施例一中， 所有设备最终都将同步于设备4。通过这个例子可以看出，在现有标准的 WPAN中，所有设备只需按照现有标准的MAC协议的规定周期性发送自己的信标并监听其他设备的信标，就可以在分布式环境以及各设备BPST差别很大 的情况下，使得所有设备的BPST最终取值相同，即建立同步。
下面以两个具体的应用场景为例，分析并比较现有的基于检测慢速邻居 设备的方案以及本发明实施例提出的选择同步的目标设备的方法的结果，以 说明本发明实施例的有益效果。
1、各设备BPST差别较小的情形
同样，考虑一组相邻的6个设备,这些设备各自维护其超帧起始时间BPST (分别记为BPST! BPST6)以及相应的信标发送时间(分别记为BS! BSJ， 如图9所示。由于这些BPST互不相同，因此需要进行同步。值得注意的是， 本例中所有设备的BPST差别较小。
每个设备持续监听来自所有邻居设备的信标。在监听的基础上，各个设 备将根据信标所携带的信息推断本设备与其他邻居设备之间的快慢关系。以 设备2为例，设备2将判断设备3、 4比自己慢，而设备5、 1、 6却比自己快， 如图10中与设备2所对应的部分所示。再以设备4为例，设备4将判断设备 5、 l都比自己慢，而设备6、 2、 3却比自己快，如图10中与设备4所对应的 部分所示。设备l、 3、 5、 6与其他设备的快慢关系在图IO中的其余部分示 出。
在图IO中推断得到的设备之间快慢关系的基础上，现有的基于检测慢速 邻居设备的同步方案与本发明实施例提出的选择同步的目标设备的方法的运 行结果是不相同的。
(1)已有同步方案
在本例中，已有同步方案需要两轮才能实现所有设备的同步。 首先，根据图10中的设备之间快慢关系，按照选择最慢邻居设备的准则， 设备1将选捐4殳备4作为自己的同步目标设备，即( [1](1) = 4。类似的，其他 设备的同步目标设躲次选择为G[1](2) = 4, G[1](3) = 4， G[1](4)=l, G[1](5)= 4， G[1](6) = 4。在经过这一轮同步操作后，所有设备的BPST以及相应的信标 发送时间如图ll所示。由于这些BPST仍然不完全相同，所以还需要进行新 一轮的同步操作。第二轮，所有设备仍然要根据现有标准的MAC协议所规定的过程判断与 其他设备的快慢关系，其判断结果在图12中的其余部分示出。根据图12中 的设备之间快慢关系，按照选择最慢邻居设备的准则，各个设备的同步目标 设絲次选择为G[2](l)=l。 G[2](2)=l, G[2](3)=l, G[2](4)=l, G[2](5)=l, G[2](6)=l。在经过这一轮同步操作后，所有设备的BPST完全相同，即达到 了同步。
(2)本发明实施例选择同步的目标设备的方法
在本发明实施例提出的选择同步的目标设备的方法中，各个设备首先将 收集到的邻居设备的BPST时刻沿时间轴正方向进行周期性扩展，然后统计有 多少个设备的BPST落入了以第_/ (= 1, 6)个设备的BPST为起点的BP区间 内，最后选择取值最小的那个设备作为本设备的目标同步设备。在本例中， 可以验证各个设备对目标同步设备的计算结果依次为G(l) = G(2) = G(3)= G(4) = G(5) = G(6) = 5。所以，在本例中，所有设备可以一次性同步于设备5。
如图13所示，在本例中，如果运行基于检测慢速邻居设备的同步方案， 则所有设备的BPST取值需要经过两轮调整才能同步。然而，如果运行本发明 实施例提出的选择同步的目标设备的方法，则所有设备都将一次性同步于设 备5。这就说明了，在各设备BPST差别较小的情形下，本发明实施例提出的 选择同步的目标设备的方法能够提高同步的速率。
2、各设备BPST差别较大的情形
本例将以图6中的场景为例，考察在各个设备的BPST差别较大的情况下， 比较现有同步方案与本发明实施例提出的选择同步的目标设备的方法的运行 结果。
根据现有标准的MAC协议，在基于检测慢速邻居设备的同步方案中，每 个设备要持续监听来自所有邻居设备的信标，然后根据信标所携带的信息推 断与其他邻居设备之间的快慢关系。在推断得到的设备之间快慢关系的基础 上，已有的基于检测慢速邻居设备的同步方案与本发明实施例提出的选择同 步的目标设备的方法的运行结果是不相同的。 (1)已有同步方案在本例中，已有同步方案不能使得所有设备的BPST取值相同，即同步失 败。事实上，由于在已有同步方案中所有设备都要与所检测到的最慢邻居设 备保持同步，所以本例中各设备对自己的目标同步设备的计算结果可以验证 依次为
第l轮G[1](l) = 3， G[1](2) = 3， G[1](3) = 4， G[1](4) = l, G[1](5) = 4, G[1](6)
=1;
第2轮G[2〗(l) = 3, G[2](2) = 3, G[2](3) = 4, G[2](4) = l， G[2](5) = 4, G[2](6)
=1;
第3轮G[3](l) = 3， G[3](2) = 3, G[3](3) = 4, G[3](4) = l, G[3〗(5) = 4, G[3](6)
=i;
第4轮G[4](l) = 3， G[4](2) = 3, G[4](3) = 4, G[4](4)=l， G[4](5) = 4, G[4](6)
=1;
相应地，各个设备的BPST取值变化情况在图14中示出。可以看出，在 本例中，如果运行基于检测慢速邻居设备的同步方案，则所有设备的BPST 取值将形成振荡而无法同步。 (2)新同步方案
在本发明实施例提出的选择同步的目标设备的方法中，各个设备首先将 收集到的邻居设备的BPST时刻沿时间轴正方向进行周期性扩展，然后统计有 多少个设备的BPST落入了以第_/(= 1，…，6)个设备的BPST为起点的BP区间 内，最后选择取值最小的那个设备作为本设备的目标同步设备。在本例中， 如图7和图8所示，可以驺3正各个设备对目标同步设备的计算结果依次为 G(l) = G(2) = G(3) = G(4) = G(5) = G(6) = 4。所以，在本例中，所有设备可以 一次性同步于设备4。
如图15所示，在本例中，如果运行基于检测慢速邻居设备的同步方案， 则所有设备的BPST取值将形成振荡而无法同步。然而，如果运行本发明实施 例提出的选择同步的目标设备的方法，则所有设备都将一次性同步于设备4。 这就说明了，在各设备BPST差别较大的情形下，本发明实施例提出的选择同步的目标设备的方法能够确保所有设备的BPST相同。
本发明实施例提出的选择同步的目标设备的方法充分地考虑了设备的移 动性对同步问题产生的影响，在互相交换信标的基础上，采用分布式的计算 方法，使得各设备在BPST差别很大的情况下仍然可以最终取值相同，从而能 够完全保证WPAN对超帧起始时间的同步要求。
如图16所示，为本发明实施例选择同步的目标设备的系统的结构图，包 括设备1和邻居设备2。设备l，用于根据检测到的邻居设备2的BPST,将 邻居设备2的超帧沿时间轴正方向进行周期性扩展，并在进行周期性扩展得 到的各邻居设备扩展超帧的BP中，统计各邻居设备的邻居BPST的个数，根 据统计得到的BP内含有的各邻居设备的邻居BPST的个数选择同步的目标设
的个数。
其中，邻居设备2用于向设备1发送信标。
其中，设备1包括扩展模块11,用于根据检测到的邻居设备2的BPST， 将邻居设备2的超帧沿时间轴正方向进行周期性扩展；
统计模块12,用于在进行周期性扩展得到的各邻居设备扩展超帧的BP 中，统计各邻居设备的邻居BPST的个数，该邻居BPST的个数为扩展超帧的 BP内包含的邻居设备扩展超帧的BPST的个数；
选择模块13，用于根据统计模块12得到的BP内含有的各邻居设备的邻 居BPST的个数选择同步的目标设备。
其中，选择模块13具体为第一选择模块，用于选择BP内含有的各邻 居设备的邻居BPST的个数最少的邻居设备2为同步的目标设备；或者，
第二选择模块，用于选择BP内含有的各邻居设备的邻居BPST的个数最 多的邻居设备2为同步的目标设备。
其中，选择模块13包括编号选择子模块131,用于当统计模块12的统 计结果中BP内含有的各邻居设备的BPST的个数最少或最多的邻居设备2不 唯一时，选择各邻居设备的BP中对应时隙编号最小或最大的邻居设备2为同 步的目标设备。其中，设备l还包括调整模块14,用于在选择模块13选择了同步的目 标设备之后，将设备1的BPST调整为同步的目标设备的BPST。
其中，设备l还包括监听模块15,用于监听并接收邻居设备2发送的 信标；
确定模块16，用于根据监听模块15接收的信标确定邻居设备2的BPST, 提供给扩展模块ll。
上述选择同步的目标设备的系统，设备1的统计模块12统计在以邻居设 备2的BPST为起点的BP内含有的各邻居设备的邻居BPST的个数，选择模 块13根据统计模块12的统计结果选择同步的目标设备，从而实现了在各设 备的BPST差别不大或差别很大的情形下，都可以使得所有设备的BPST最终 取值相同，从而保证了现有标准的WPAN对超帧起始时间的同步要求。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发 明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件， 但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案 本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来， 该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算 机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实 施例所述的方法。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此， 任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
权利要求
1、一种选择同步的目标设备的方法，其特征在于，包括以下步骤根据检测到的邻居设备的信标周期起始时间BPST，将所述邻居设备的超帧沿时间轴正方向进行周期性扩展；在进行周期性扩展得到的各邻居设备扩展超帧的信标周期BP中，统计各邻居设备的邻居BPST的个数，所述邻居BPST的个数为所述扩展超帧的BP内包含的邻居设备扩展超帧的BPST的个数；根据统计得到的所述BP内含有的各邻居设备的邻居BPST的个数选择同步的目标设备。
2、 如权利要求1所述选择同步的目标设备的方法，其特征在于，所述根标设备包括选择所述BP内含有的各邻居设备的邻居BPST的个数最少或最 多的邻居设备为同步的目标设备。
3、 如权利要求2所述选择同步的目标设备的方法，其特征在于，所述选 择BP内含有的各邻居设备的邻居BPST的个数最少或最多的邻居设备为同步 的目标设备，还包括如果所述BP内含有的各邻居设备的邻居BPST的个数 最少或最多的邻居设备不唯一，则选择所述各邻居设备的BP中对应时隙编号 最小或最大的邻居设备为同步的目标设备。
4、 如权利要求1所述选择同步的目标设备的方法，其特征在于，在根据设备之后，还包括将BPST调整为所述同步的目标设备的BPST。
5、 如权利要求1所述选择同步的目标设备的方法，其特征在于，在所述 根据检测到的邻居设备的BPST,将所述邻居设备的超帧沿时间轴正方向进行 周期性扩展之前，还包括监听并接收所述邻居设备发送的信标； 根据所述信标确定所述邻居设备的BPST。
6、 一种选择同步的目标设备的系统，其特征在于，包4封殳备和邻居设备， 所述设备，用于根据检测到的邻居设备的信标周期起始时间BPST，将所述邻居设备的超帧沿时间轴正方向进行周期性扩展，并在进行周期性扩展得到的各邻居设备扩展超帧的信标周期BP中，统计各邻居设备的邻居BPST的 个数，根据统计得到的所述BP内含有的各邻居设备的邻居BPST的个数选择 同步的目标设备，所述邻居BPST的个数为所述扩展超帧的BP内包含的邻居 设备扩展超帧的BPST的个数。
7、 如权利要求6所述选择同步的目标设备的系统，其特征在于，所述邻 居设备用于向所述设备发送信标。
8、 如权利要求6所述选择同步的目标设备的系统，其特征在于，所述设 备包括扩展模块，用于根据检测到的所述邻居设备的BPST，将所述邻居设备的 超帧沿时间轴正方向进行周期性扩展；统计模块，用于在进行周期性扩展得到的各邻居设备扩展超帧的BP中， 统计各邻居设备的邻居BPST的个数，所述邻居BPST的个数为所述扩展超帧 的BP内包含的邻居设备扩展超帧的BPST的个数；选捧模块，用于根据所述统计模块得到的所述BP内含有的各邻居设备的 邻居BPST的个凄t选择同步的目标设备。
9、 如权利要求8所述选择同步的目标设备的系统，其特征在于，所述选 择模块具体为第一选择才莫块，用于选择所述BP内含有的各邻居设备的邻居BPST的个 数最少的邻居设备为同步的目标设备；或者，第二选择模块，用于选择所述BP内含有的各邻居设备的邻居BPST的个 数最多的邻居设备为同步的目标设备。
10、 一种设备，其特征在于，包括扩展模块，用于根据检测到的邻居设备的信标周期起始时间BPST，将所 述邻居设备的超帧沿时间轴正方向进行周期性扩展；统计模块，用于在进行周期性扩展得到的各邻居设备扩展超帧的信标周 期BP中，统计各邻居设备的邻居BPST的个数，所述邻居BPST的个数为所 述扩展超帧的BP内包含的邻居设备扩展超帧的BPST的个数；选择模块，用于根据所述统计模块得到的所述BP内含有的各邻居设备的邻居BPST的个数选择同步的目标设备。
11、 如权利要求10所述设备，其特征在于，所述选择模块具体为 第一选择模块，用于选择所述BP内含有的各邻居设备的BPST的个数最少的邻居设备为同步的目标设备；或者，第二选择模块，用于选择所述BP内含有的各邻居设备的BPST的个数最 多的邻居设备为同步的目标设备。
12、 如权利要求ll所述设备，其特征在于，所述选择模块包括编号选 择子模块，用于当所述统计模块的统计结果中BP内含有的各邻居设备的 BPST的个数最少或最多的邻居设备不唯一时，选择所述各邻居设备的BP中 对应时隙编号最小或最大的邻居设备为同步的目标设备。
13、 如权利要求10所述设备，其特征在于，还包括调整模块，用于在 所述选择模块选择了同步的目标设备之后，将所述设备的BPST调整为所述同 步的目标设备的BPST。
14、 如权利要求10所述设备，其特征在于，还包括 监听模块，用于监听并接收所述邻居设备发送的信标；确定模块，用于根据所述监听模块接收的信标确定所述邻居设备的 BPST,提供给所述扩展模块。
全文摘要
本发明实施例公开了一种选择同步的目标设备的方法，包括以下步骤根据检测到的邻居设备的信标周期起始时间BPST，将所述邻居设备的超帧沿时间轴正方向进行周期性扩展；在进行周期性扩展得到的各邻居设备扩展超帧的信标周期BP中，统计各邻居设备的邻居BPST的个数，所述邻居BPST的个数为所述扩展超帧的BP内包含的邻居设备扩展超帧的BPST的个数；根据统计得到的所述BP内含有的各邻居设备的邻居BPST的个数选择同步的目标设备。本发明实施例实现了在各设备的BPST差别不大或差别很大的情况下，所有设备的BPST最终取值相同，保证了WPAN对超帧起始时间的同步要求。
文档编号H04L29/06GK101442358SQ200710169798
公开日2009年5月27日 申请日期2007年11月20日 优先权日2007年11月20日
发明者培 刘, 徐平平, 赵迎新 申请人:华为技术有限公司