专利名称：：一种控制保护设备初始化的方法和设备的制作方法
技术领域：
：本发明涉及通信
技术领域：
，尤其是一种控制保护设备初始化的方法和设备。
背景技术：
：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。正EE802.22.1标准定义了一种保护设备(ProtectingDevice,PD)或信标设备(BeaconingDevice)用来組成信标网络(BeaconingNetwork)，力口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(PrimaryProtectingDevice,PPD)和从保护设备(SecondaryProtectingDevice,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，IEEE802.22.1标准定义了一种特殊的从保护设备，即备选保护设备(Next-in-lineProtectingDevice,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，保护设备的体系结构;0^于开;^系统互连(OpenSystemInterconnection,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。IEEE802.22.1标准定义保护设备的物理层(PhysicalLayer,PHY)和介质接入控制(MediumAccessControl,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(NextHigherLayer,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IEEE802.22.1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(ServiceAccessPoints,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(MACsublayerManagementEntity,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(PHYLayerManagementEntity,物理层管理实体)-SAP进行交互。IEEE802.22.1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-devicecommunicationperiod,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(Synchronizationchannel)和"i言才示4言道(beaconchannel)。同步"f言道包含30个同步突发(Syncburst)，用来进行超帧同步；信标信道用来发送信标数据(MACbeaconframe)。设备间通信期又分为两部分接收期(Rxperiod)和应答期(Acknowledgement/Noacknowledgementperiod,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(RequesttoSend)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(NoAcknowledgement)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i人信息。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(MACProtocolDataUnit,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(PHYProtocolDataUnit,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l所示表1MLME-START-BEACON.request原语的控制参数<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>对主保护设备来说，若开始发送周期的信标，则设置Start为"真"，Periodic为"真"；若停止发送周期的信标，则设置Start为"假"。若主保护设备只发一个信标，则控制参数的设置是Start为"真"，Periodic为"假"。对从保护设备来说，它只能连续发一个信标，因此控制参数的设置只能是Start为"真"，Periodic为"假"。现有技术的缺点在于在主保护设备初始化传输过程中发送的超帧结构不包括设备间通信期，因此主保护设备的物理层必须在第31个时隙对应的同步信道上发送同步突发，并在信标信道上发送4个字节的零比特。但主保护设备的物理层并不知道设备是否出于初始化传输过程，没法判断是否要包括设备间通信期。
发明内容本发明的实施例提供一种控制保护设备初始化的方法和设备，用于识别主保护设备是否处于初始化传输阶段，控制超帧结构中是否包括设备间通信期，以及控制主保护设备的初始化传输过程。为达到上述目的，本发明的实施例提供一种控制保护设备初始化的方法，包括以下步骤接收保护i殳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。本发明的实施例还提供一种控制保护设备初始化的设备，包括高层实体、MAC子层管理实体和物理层管理实体，包括高层实体，用于向所述MAC子层管理实体发送信息帧；MAC子层管理实体，用于根据所述高层实体发送的信息帧指示物理层管理实体所述保护设备是否处于初始化传输过程；物理层管理实体，用于根据所述MAC子层管理实体的指示，周期发送用于初始化传输的超帧或停止发送用于初始化传输的超帧。与现有技术相比，本发明的实施例具有以下优点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。图1是现有技术中保护设备的体系结构示意图2是现有技术中超帧结构示意图3是现有技术中设备间通信期的示意图；图4是现有技术中主保护设备初始化传输的超帧结构示意图5是现有技术中主保护设备初始化传输的流程示意图6是本发明实施例一中一种控制保护设备初始化方法的流程图7是本发明实施例一中主保护设备初始化传输的流程示意图8是本发明实施例二中一种控制保护设备初始化的设备的结构示意图。具体实施例方式以下结合附图和实施例，对本发明的实施方式做进一步描述。本发明实施例一中提供一种控制保护设备初始化的方法，如图6所示，包括以下步骤步骤s601,接收保护设备的高层发送的信息帧；步骤s602,根据该信息帧指示物理层本保护设备是否处于初始化传输过程。以下结合具体的应用场景，对上述控制保护设备初始化的方法进行详细描述。保护设备的高层在完成设备初始化后，若决定成为主保护设备，则准备开始初始化传输过程，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，在该原语中增加一个控制参数Initialize,々口表2所示。表2增加的MLME-START-BEACON.request原语的参数<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>期。该参数只对主保护设备有效，从保护设备必须设置为假。MAC子层收到MLME-START-BEACON.request请求后，若Initialize参数为真，启动一个长度为alnitializationPeriod的定时器T，并通知物理层当前设备出于初始化传输过程，需要在设备间通信期对应的第3l个时隙的同步信道上生成同步突发，在信标信道上发送4个字节的零比特；若Initialize参数为假或定时器T超时，则通知物理层设备已完成初始化传输过程。因此在MAC子层定义一个常数alnitializationPeriod如表3,以及PLME-INITIALIZE.request和PLME-INITIALIZE.confirm原语。表3增加的MAC子层常数常数描述取值alnitializationPeriod主保护设备初始化传输的时间。ioo个超帧周期PLME-INITIALIZE.request原语是主保护设备的MAC子层管理实体产生并发给它的物理层管理实体，要求物理层是否包括设备间通信期。该原语有一个Start参数，如表4所示。表4PLME-INITIALIZE.request原语的参数名称类型取值范围描述Start布尔值真或假如果该l^t为真，则超帧结构中不包括设备间通信期，第31个时隙的同步信道发送同步突发，信标信道发送全零比特。如果该参数为假，则超帧结构中包括设备间通信期。物理层收到该原语后，若Start参数为真，则知道主保护设备正准备初始化传输，然后根据收到的MAC子层协议数据单元的内容按照图4的格式构造超帧并周期发送；若Start参数为假，则停止周期发送。PLME-INITIALIZE.confirm原语是主保护设备的物理层管理实体生成并发给它的MAC子层管理实体，作为PLME-INITIALIZE.request原语的回应。该原语的参数如下表5所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>本实施例中，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7所示，为了说明主保护设备初始化传输的过程，该流程图仅包含了主要的信令交互过程，不代表完整的信令交互流程。步骤s701，高层通过MLME-START-BEACON.request原语，并在原语中携带控制参数Initialize(本流程图中控制参数Initialize为真，即主保护设备准备开始初始化传输过程)，把信标帧的信息和控制信息传递给MAC子层。步骤s702,MAC子层通过MLME-START-BEACON.confirm原语向高层返回确认信息。步骤s703,MAC子层判断Initialize参数为真，则通过PLME-INITIALIZE.request原语(该原语中Start参数为真)通知物理层当前设备出于初始化传输过程，需要在设备间通信期对应的第31个时隙的同步信道上生成同步突发，在信标信道上发送4个字节的零比特。且启动一个长度为alnitializationPeriod的定时器T。步骤s704,物理层通过PLME-INITIALIZE-confirm原语，原语中携带Status参数，发送到MAC子层，作为上述步骤s703的回应。步骤s705，MAC子层收到PLME-INITIALIZE.confirm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，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s706,物理层收到请求后，通过PD-DATA.confirm原语向MAC子层返回确认消息。并把MAC子层协议数据单元进行编码，生成物理层协议数据单元，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。步骤s707，若定时器T超时，即当物理层发送完100个超帧后，此时MAC子层向物理层发送PLME-INITIALIZE.request原语(Start参数为假)，通知物理层保护设备初始化传输完成，之后发送的超帧结构中包括设备间通信期。步骤s708,物理层通过PLME-INITIALIZE-confirm原语，发送给MAC子层，作为对步骤s707的回应。本实施例中，通过在原语中增加控制参数，具体为在MLME-START-BEACON.request原语中增加Initialize参数；在MAC子层增力口alnitializationPeriod参数；增力。PLME-INITIALIZE.request原语以及PLME-INITIALIZE.confirm原语，使得物理层能根据上述参数获取信标帧是否包括设备间通信期，以及识别主保护设备是否处于或完成初始化传输过程的信息。通过使用本发明上述实施例提供的方法，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。本发明的实施例二还提供了一种控制保护设备初始化的设备，如图8所示，包括高层实体IO,用于向MAC子层管理实体20发送信息帧。该信息帧可以通过MLME-START-BEACON.request原语请求发送，原语中还携带控制参数Initialize,用于表示主保护设备是否处于初始化传输过程。MAC子层管理实体20，用于根据高层实体10发送的信息帧指示物理层管理实体保护设备30是否处于初始化传输过程。该指示可以为PLME-INITIALIZE.request原语，指示物理层在发送的超帧中是否包括设备间通信期。物理层管理实体30，用于根据MAC子层管理实体20的指示周期发送用于初始化传输的超帧或停止发送用于初始化传输的超帧。其中，MAC子层管理实体20进一步包括定时单元21，用于通知物理层管理实体保护设备处于初始化传输过程后，启动一定时器。指示单元22,用于根据高层实体10发送的信息帧指示物理层管理实体30本保护设备是否处于初始化传输过程，并当定时单元21超时时，要求物理层管理实体30停止用于初始化传输的超帧发送。通过使用本发明上述实施例提供的设备，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。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设备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后，还包括所述物理层对所述指示做出响应；所述指示为保护设备处于初始化传输过程时，所述物理层构造用于初始化传输的超帧并周期发送，所述指示为保护设备的初始化传输已完成时，所述物理层停止用于初始化传输的超帧的周期发送。6、一种控制保护设备初始化的设备，包括高层实体、MAC子层管理实体和物理层管理实体，其特征在于，包括高层实体，用于向所述MAC子层管理实体发送信息帧；MAC子层管理实体，用于根据所述高层实体发送的信息帧指示物理层管理实体所述保护设备是否处于初始化传输过程；物理层管理实体，用于根据所述MAC子层管理实体的指示，周期发送用于初始化传输的超帧或停止发送用于初始化传输的超帧。7、如权利要求6所述控制保护设备初始化的设备，其特征在于，所述MAC子层实体具体包括定时单元，用于通知物理层管理实体所述保护设备处于初始化传输过程后，启动一定时器；指示单元，用于根据高层实体发送的信息帧指示所述物理层管理实体所述保护设备是否处于初始化传输过程，并当所述定时单元超时时，要求所述物理层管理实体停止用于初始化传输的超帧发送。全文摘要本发明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，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。文档编号H04L1/16GK101431397SQ20071016961公开日2009年5月13日申请日期2007年11月5日优先权日2007年11月5日发明者张建伟,朱学生,可王申请人:华为技术有限公司