一种令牌子网站点接入方法及装置与流程

本发明涉及无线通信技术领域，更具体地说，涉及一种令牌子网站点接入方法，还涉及一种令牌子网站点接入装置。

背景技术：

无线令牌环协议wtrp是适用于adhoc网络的分布式mac层协议，该协议采用令牌环的控制方式，环中的站点获得令牌后才能够发送数据，未获得令牌时处于接收状态，有效地避免了传输碰撞，并解决了隐藏终端和暴露终端的问题。但是由于wtrp协议需要提前建立令牌传递的逻辑环路，无法适应无线移动站点的网络拓扑结构的多变性。无线动态令牌协议wdtp通过引入令牌的动态传递算法，使得令牌在传递过程中可以根据当前的网络拓扑结构选择令牌的传递路径，不必提前建立传递的逻辑环路，很好地适应了网络拓扑结构的多变性。

但是现有技术中，待接入站点在接入前需要同时满足以下条件：该令牌子网已有站点数小于最大允许接入站点数，并且每个站点持有令牌时间的总和小于允许的最大的令牌循环时间，该令牌子网才向待接入站点发送邀请帧，等待待接入站点接入。当待接入站点接收到邀请帧后，通过选择多个事先划定的时隙竞争，竞争成功后才成功接入该令牌子网。该接入方法是在满足上述条件时由令牌子网邀请待接入站点接入该令牌子网，但是存在令牌子网发送了邀请可是此时并没有待接入站点需要接入的情况，浪费了带宽。

综上所述，如何提供一种能节约带宽的令牌子网站点接入方法，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种令牌子网站点接入方法及装置，能够达到节约带宽的目的。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种令牌子网站点接入方法，包括：

侦听欲接入的令牌子网的信道的状态，并判断所述状态是否为允许其他站点接入的状态；

若是，向所述令牌子网发送接入请求，并确定是否接收到所述令牌子网的令牌，如果接收到所述令牌子网的令牌，则确定接入所述令牌子网成功，如果没有接收到所述令牌子网的令牌，则确定接入所述令牌子网失败；

若否，则返回执行所述侦听欲接入的令牌子网的信道的状态的步骤。

优选的，所述侦听欲接入的令牌子网的信道的状态之前，还包括：

设置当前有效侦听结果次数为0；

侦听欲接入的令牌子网的信道的状态，并判断所述状态是否为允许其他站点接入的状态，包括：

侦听欲接入的令牌子网的信道的状态，如果侦听到所述令牌子网中预先设置的信道空闲时长，则将当前有效侦听结果次数加1，并判断当前有效侦听结果次数是否等于预先设定的值，若否，则确定所述状态不为允许其他站点接入的状态，若是，则确定所述状态为允许其他站点接入的状态。

优选的，所述确定是否接收到所述令牌子网的令牌，包括：

由发送出所述接入请求为起始时刻开始计时，如果在计时所得时长不大于预设时长时收到令牌，则确定接收到所述令牌子网的令牌，否则，则确定没有接收到所述令牌子网的令牌。

优选的，确定接入所述令牌子网失败后，还包括：

将当前有效侦听结果次数清零；

返回执行所述侦听欲接入的令牌子网的信道的状态的步骤。

优选的，确定接入所述令牌子网失败后，还包括：

向未接入任何令牌子网的站点发送接入失败的消息。

一种令牌子网站点接入装置，包括：

侦听单元，用于：侦听欲接入的令牌子网的信道的状态，并判断所述状态是否为允许其他站点接入的状态；

发送单元，用于：若所述侦听单元判断侦听到的所述令牌子网的信道的状态为允许其他站点接入的状态，则向所述令牌子网发送接入请求；若所述侦听单元判断侦听到的所述令牌子网的状态不为允许其他站点接入的状态，则指示侦听单元执行所述侦听欲接入的令牌子网的信道的状态；

接收单元，用于：所述发送单元向所述令牌子网发送接入请求后，确定是否接收到所述令牌子网的令牌，如果接收到所述令牌子网的令牌，则确定接入所述令牌子网成功，如果没有接收到所述令牌子网的令牌，则确定接入所述令牌子网失败。

优选的，所述装置还包括：

设置单元，用于：在侦听单元侦听欲接入的令牌子网的信道的状态之前，设置当前有效侦听结果次数为0；

所述侦听单元，包括：

侦听子单元，用于：

侦听欲接入的令牌子网的信道的状态，如果侦听到所述令牌子网中预先设置的信道空闲时长，则将当前有效侦听结果次数加1，并判断当前有效侦听结果次数是否等于预先设定的值，若否，则确定所述状态不为允许其他站点接入的状态，若是，则确定所述状态为允许其他站点接入的状态。

优选的，所述接收单元包括：

接收子单元，用于：由发送单元发送出所述接入请求为起始时刻，如果在计时所得时长不大于预设时长时收到令牌，则确定接收到所述令牌子网的令牌，否则，则确定没有接收到所述令牌子网的令牌。

优选的，所述装置还包括：

清零单元，用于：在接收单元确定接入所述令牌子网失败后，将当前有效侦听结果次数清零，并指示侦听单元执行所述侦听欲接入的令牌子网的信道的状态的步骤。

优选的，所述装置还包括：

提示单元，用于：在接收单元确定接入所述令牌子网失败后，向未接入任何令牌子网的站点发送接入失败的消息。

本发明提供了一种令牌子网站点接入方法及装置，其中该方法包括：侦听欲接入的令牌子网的信道的状态，并判断所述状态是否为允许其他站点接入的状态；若是，向所述令牌子网发送接入请求，并确定是否接收到所述令牌子网的令牌，如果接收到所述令牌子网的令牌，则确定接入所述令牌子网成功，如果没有接收到所述令牌子网的令牌，则确定接入所述令牌子网失败；若否，则返回执行所述侦听欲接入的令牌子网的信道的状态的步骤。本发明中待接入站点侦听欲接入的令牌子网的信道的状态，并在侦听到令牌子网的信道状态为允许该站点接入该令牌子网的状态时，通过向令牌子网发送接入请求主动请求接入，不必等待令牌子网的邀请，也就不存在令牌子网发送了邀请帧但是此时没有待接入站点的情况，节约了带宽。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种令牌子网站点接入方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种令牌子网站点接入方法中待接入站点g与令牌子网h的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种令牌子网站点接入装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，其示出了本发明实施例提供的一种令牌子网站点接入方法的流程图，可以包括：

s11：侦听欲接入的令牌子网的信道的状态，并判断状态是否为允许其他站点接入的状态，若是则执行步骤s12，若否则执行步骤s13。

一个令牌网中可以包括多个令牌子网，本发明中关于站点的接入问题是指待接入的站点接入到该站点选择的令牌网中的某一个令牌子网，本发明实施例提供的一种令牌子网站点接入方法的执行主语可以为对应的令牌子网站点接入装置，而该装置可以集成在待接入的站点中，因此本申请实施例提供的一种令牌子网站点接入方法的执行主语可以为待接入的站点，本申请中以执行主语为待接入的站点对本申请提供的一种令牌子网站点接入方法进行说明。若站点m欲接入令牌子网n，那么站点m即为令牌子网n的待接入站点。此时站点m侦听令牌子网n使用的信道的状态，该状态可以为信道空闲或者信道繁忙，信道空闲表明此时信道资源没有被占用，信道繁忙表明此时信道资源被占用。具体到实际情况中，信道繁忙则表明此时令牌子网n中有站点正在发送数据，占用了信道资源，此时站点m是无法加入到令牌子网中的；信道空闲则有可能是正在发送数据的站点的帧间隔造成的，因为站点发送数据是一帧一帧发送的，两帧数据之间具有时间间隔，该间隔在信道上表现为信道空闲，当然也有可能是为了达到某种目的特意预留的一段时间间隔，在该时间间隔内信道是空闲的。站点m侦听了信道状态后，需要进行判断，只有当信道状态为可以用于接入其他站点时，站点m才有可能接入该令牌子网。其中，站点m对信道的侦听可以是实时侦听，也可以是每隔一段时间侦听一次，但是由于信道空闲的时间比较短暂，如果采用每隔一段时间侦听一次的侦听方法，那么可能会错过信道空闲时间的开始时刻，站点m以刚侦听到空闲的时刻计算信道空闲时间，对信道空闲时间的计算不够准确，因此最好采用实时侦听。

s12：向令牌子网发送接入请求，并确定是否接收到令牌子网的令牌，如果接收到令牌子网的令牌，则确定接入令牌子网成功，如果没有接收到令牌子网的令牌，则确定接入令牌子网失败。

当确定出此时信道可用于站点m接入令牌子网n后，站点m向令牌子网n发送接入请求，接入请求中可以包括站点m的地址，告知令牌子网n现在有待接入站点想要接入。在具体实现中，接入请求可以表现为一个数据帧，称为请求加入帧。站点m发送了接入请求后，等待来自令牌子网n的令牌，如果获得该令牌，则表明成功加入了令牌子网n，如果没有获得，则说明加入失败。

s13：返回执行步骤s11。

当站点m确定出此时信道不可用于站点m接入令牌子网n后，应继续侦听令牌子网n的信道的状态信息，直到侦听到信道可用于站点m接入该令牌子网为止。

本发明实施例中，待接入站点侦听欲接入的令牌子网的信道的状态，并在侦听到令牌子网的信道状态为允许该站点接入令牌子网的状态时，通过向令牌子网发送接入请求主动请求接入，不必等待令牌子网的邀请，也就不存在令牌子网发送了邀请帧但是此时没有待接入站点的情况，节约了带宽。

本发明实施例提供的一种令牌子网站点接入方法，侦听欲接入的令牌子网的信道的状态之前，还可以包括：

设置当前有效侦听结果次数为0；

侦听欲接入的令牌子网的信道的状态，并判断状态是否为允许其他站点接入的状态，可以包括：

侦听欲接入的令牌子网的信道的状态，如果侦听到令牌子网中预先设置的信道空闲时长，则将当前有效侦听结果次数加1，并判断当前有效侦听结果次数是否等于预先设定的值，若否，则确定状态不为允许其他站点接入的状态，若是，则确定状态为允许其他站点接入的状态。

令牌子网中的站点通过传递令牌来实现发送数据的权力的转移，即获得令牌的站点才可以发送数据。在一个令牌子网中的多个站点中，有一个是主站点，该主站点是预先设定好的，它与其他站点的一个区别在于令牌子网中用于传递的令牌是由该主站点来产生的，当主站点产生新令牌后，将令牌传递下去，当令牌传递回到主站点时，该主站点便重新生成一个新令牌用于下一次的传递，并且为了便于表达，可以将主站点传递一个令牌到该令牌传回到主站点时这段流程称为一个周期。本实施例在令牌子网n使用的信道中，在每个周期中预先设定了一段信道空闲时长，该时长内，信道是空闲的，令牌子网内的任何站点都不发送数据，因此站点m可以在该时长内向令牌子网n发送接入请求。考虑到站点在发送数据时存在帧间隔时间且该帧间隔时间不足以使得站点m完成接入请求的发送，所以为了保证站点m侦听到的信道空闲时间是预留的时长，而不是该帧间隔时间，可以把该预留的信道空闲时长设定为：帧间隔时间+2倍时隙。因为在实际情况中，除了预留的信道空闲时长外，信道一般不会出现空闲时长大于帧间隔时间的情况，所以当站点m探测到信道空闲时间为帧间隔时间+1倍时隙时，则可以判断此时探测到了预留的时长，即为一次有效侦听结果，剩余的1倍时隙用来发送接入请求。

由于欲加入同一个令牌子网的站点可能有多个，存在多个站点同时发送接入请求的情况，但是同时发送的接入请求会发生碰撞，可能导致接入请求损坏，造成该多个接入请求均不能被令牌子网正常接收，最终都接入失败。所以，为了避免上述情况，站点m在侦听信道之前，可以选取一个随机值，假设该随机值为3，那么站点m要检测到3次预留的空闲时，才发送接入请求，因为选取的是随机值，那么两个入站点同时选取到同样的值的概率就会很小，极大地降低了由于接入请求碰撞而造成的接入失败的概率。

此外，值得关注的是，在现有技术中，一个周期内，邀请新站点接入所花费的时间开销为：发送邀请帧所需时间+令牌子网内站点个数×发送广播后的等待时间，而发送广播后的等待时间为：时隙个数×时隙，所以现有技术的时间开销为：发送邀请帧所需时间+令牌子网内站点个数×时隙个数×时隙，其中，现有技术中的时隙是多个待接入站点接受到邀请帧后用于竞争加入令牌子网的时间，每个时隙只能允许一个竞争成功的待接入站点接入，时隙个数是根据实际情况来确定的，每个时隙长度一样，因此时隙越多，令牌子网发送邀请帧后等待的时间越长。而本发明的时间开销为：帧间隔时间+2倍时隙，由于发送邀请帧所需时间间隔大于帧间隔时间，所以除了令牌子网内站点个数以及时隙个数均为1的这种极少数情况，极大多数情况下是本发明的时间开销是小于现有技术的。

本发明实施例提供的一种令牌子网站点接入方法，确定是否接收到令牌子网的令牌，可以包括：

由发送出接入请求为起始时刻开始计时，如果在计时所得时长不大于预设时长时收到令牌，则确定接收到令牌子网的令牌，否则，则确定没有接收到令牌子网的令牌。

在具体实现中，令牌也是一个数据帧，可称为令牌帧，令牌中包含了该令牌应到达的站点的地址，还包含了此时该令牌所属的令牌子网中的站点个数。站点m在侦听信道的状态的过程中，可能会接收到来自令牌子网n的令牌，但由于此时站点m并未接入到令牌子网n中，所以站点m在成功解析令牌后，可以根据接收到的令牌中包含的该令牌应到达的站点的地址判断出该令牌其实并不是要发送给自己的，但站点m还可以在成功解析令牌后获取到令牌中包含的令牌子网n中站点的个数，并在成功解析令牌以获取上述信息后丢弃这个不属于自己的令牌。因此，对于站点m在侦听信道的状态过程中便获得令牌的这种情况，当站点m发送接入请求后，需要等待一段时间，该时间可以设置为：令牌子网n中站点的个数×每个站点允许的最大令牌持有时间。而对于站点m在侦听信道的状态过程中未接收到令牌的情况，站点m并不能获知此时令牌子网n中站点的个数，仅能在侦听信道的状态的过程中统计到其邻居站点之和，因此在站点m发送接入请求后，需要等待一段的时间，该等待时间可以设置为：邻居站点数×每个站点允许的最大令牌持有时间，还可以设置成别的等待时间，比如：2×邻居站点数×每个站点允许的最大令牌持有时间等。其中每个站点允许的最大令牌持有时间是根据实际情况设定的，当令牌子网中的站点获得令牌后，可以发送数据，但是如果持有令牌的时间达到最大令牌持有时间时，即使还有数据要发送也只能停止发送，等待下一次获得令牌时才继续发送。另外，站点m可以在侦听信道的状态的时候，侦听该令牌子网中站点m的邻居站点，站点m的邻居站点为可以与站点m互相进行通信的站点，所以只有站点m的邻居站点才可以接收到站点m发送的接入请求。假设站点m在令牌子网n中的邻居站点有3个，那么等待的时间可以设置为3×每个站点允许的最大令牌持有时间，当站点m发送了接入请求后便开始等待，由于这3个邻居站点可以接收到站点m发送的令牌加入帧，那么这3个站点就可以向站点m传递令牌，但是过了最大持有时间后，这3个站点将不再持有令牌，也就无法向站点m传递令牌，所以如果在这3个站点最大令牌持有时间都过去后仍未接收到令牌，则认为接入失败。该方法通过设置了一个合理的等待时长，避免了站点m等待过久或者过早结束等待，在一定程度上提高了站点m的接入效率。

本发明实施例提供的一种令牌子网站点接入方法，确定接入令牌子网失败后，还可以包括：

将当前有效侦听结果次数清零；

返回执行侦听欲接入的令牌子网的信道的状态的步骤。

站点m发现令牌子网n发送接入请求后，该接入请求有可能会在传输的过程中丢失或损坏，那么令牌子网n中的站点都不能有效接收到该接入请求，因此站点m无法在预定的时间内收到来自令牌子网n的令牌，也就是说本次接入失败。当本次接入失败以后，可以再次通过侦听信道的状态，当信道的状态为允许其他站点接入时便再次申请接入。由于本次接入失败时的有效侦听结果次数已经等于预先设定的值，如果此时不将该次数清零，那么此后每侦听到一次预先设置的信道空闲时长该次数就会加1，所以当前有效侦听次数会大于预先设定的值，也就无法加入了，所以本次接入失败以后需要将有效侦听结果次数清零。在实际实现的过程中，当站点m多次接入令牌子网n失败时，站点m可以考虑寻求别的令牌子网o，接入令牌子网o与接入令牌子网n的过程是一样的，在此不再赘述。

本发明实施例提供的一种令牌子网站点接入方法，确定接入令牌子网失败后，还可以包括：

向未接入任何令牌子网的站点发送接入失败的消息。

由于存在接入请求丢失或损坏的情况导致站点m本次接入失败，那么当站点m接入失败后可以将本次接入失败的情况通过向其他站点发送接入失败的消息来告知其他站点，那么其余站点获知该消息后可以获知此时令牌子网n不易于接入，那么就可以寻求别的令牌子网来接入，节约了时间。

下面以某具体应用场景中某站点接入某令牌子网的流程为例来对本发明公开的上述技术特征进行举例说明：

如图2，示出了待接入站点g与令牌子网h的示意图。站点g欲接入由站点a、b、c、d、e、f构成的令牌子网h中，其中站点a、b、c、d、e、f均为站点g的邻居站点，当站点g开机后，选取一个随机值，选取到的随机值为4，然后开始侦听令牌子网h的信道的状态。其中，站点a是主站点，令牌从a中传出再传回到a为一个周期，在每个这样的周期内均设置了一个信道空闲的时长，该时长为帧间隔+2倍时隙，每当站点g侦听到该时长则记录为1次有效侦听结果，当有效侦听结果为4次的时候，站点g向令牌子网h发送接入请求，令牌子网中的站点a、b、c、d、e、f均可以接收到站点g发送的接入请求，在该接入请求顺利被接收的情况下，站点a、b、c、d、e、f均获知此时站点g欲接入自己所在的令牌子网h，所以站点a、b、c、d、e、f均将站点g的地址添加到自己的令牌传递队列中，并将其放在该队列的首部，当站点g第1次接收到令牌时并不进行数据的传输，而是直接将令牌传递下去，接收到站点g传来的令牌的站点则将站点g从自己队列的首部移动到尾部，此时站点g成功排列到传递的队伍中，当令牌传递回到主站点a后，站点a会产生一个新的令牌，当新令牌传递到站点g时，站点g才开始发送数据。

其中，令牌传递队列是一个令牌子网中的站点均具有的，某站点的令牌传递队列的队首为该站点下一个传递的对象。

以上是令牌子网h中的站点均为站点g的邻居站点，下面以令牌子网中仅部分站点为站点g的邻居站点作相应说明。仍可参照图2，站点g欲接入由站点a、b、c、d、e、f构成的令牌子网h中，其中站点b、c为站点g的邻居站点，当站点g开机后，选取一个随机值，选取到的随机值为3，然后开始侦听令牌子网h的信道的状态。其中，站点a是主站点，令牌从a中传出再传回到a为一个周期，在每个这样的周期内均设置了一个信道空闲的时长，该时长为帧间隔+2倍时隙，每当站点g侦听到该时长则记录为1次有效侦听结果，当有效侦听结果为3次的时候，站点g向令牌子网h发送接入请求，令牌子网中的站点b、c接收到站点g发送的接入请求，在该接入请求顺利被接收的情况下，站点b、c获知此时站点g欲接入自己所在的令牌子网h，所以站点b、c均将站点g的地址添加到自己的令牌传递队列中，并将其放在该队列的首部，当站点g第1次接收到令牌时并不进行数据的传输，而是直接将令牌传递下去，接收到站点g传来的令牌的站点则将站点g从自己队列的首部移动到尾部，此时站点g成功排列到传递的队伍中，当令牌传递回到主站点a后，站点a会产生一个新的令牌，当新令牌传递到站点g时，站点g才开始发送数据。

本发明实施例还提供了一种令牌子网站点接入装置，如图3所示，可以包括：

侦听单元11，用于：侦听欲接入的令牌子网的信道的状态，并判断状态是否为允许其他站点接入的状态；

发送单元12，用于：若侦听单元判断侦听到的令牌子网的信道的状态为允许其他站点接入的状态，则向令牌子网发送接入请求；若侦听单元判断侦听到的令牌子网的状态不为允许其他站点接入的状态，则指示侦听单元执行侦听欲接入的令牌子网的信道的状态；

接收单元13，用于：发送单元向令牌子网发送接入请求后，确定是否接收到令牌子网的令牌，如果接收到令牌子网的令牌，则确定接入令牌子网成功，如果没有接收到令牌子网的令牌，则确定接入令牌子网失败。

本发明实施例提供的一种子网站点接入装置，还可以包括：

设置单元，用于：在侦听单元侦听欲接入的令牌子网的信道的状态之前，设置当前有效侦听结果次数为0；

侦听单元，可以包括：

侦听子单元，用于：侦听欲接入的令牌子网的信道的状态，如果侦听到令牌子网中预先设置的信道空闲时长，则将当前有效侦听结果次数加1，并判断当前有效侦听结果次数是否等于预先设定的值，若否，则确定状态不为允许其他站点接入的状态，若是，则确定状态为允许其他站点接入的状态。

本发明实施例提供的一种子网站点接入装置，接收单元可以包括：

接收子单元，用于：由发送单元发送出接入请求为起始时刻，如果在计时所得时长不大于预设时长时收到令牌，则确定接收到令牌子网的令牌，否则，则确定没有接收到令牌子网的令牌。

本发明实施例提供的一种子网站点接入装置，装置还可以包括：

清零单元，用于：在接收单元确定接入令牌子网失败后，将当前有效侦听结果次数清零，并指示侦听单元执行侦听欲接入的令牌子网的信道的状态的步骤。

本发明实施例提供的一种子网站点接入装置，装置还可以包括：

提示单元，用于：在接收单元确定接入令牌子网失败后，向未接入任何令牌子网的站点发送接入失败的消息。

本发明实施例提供的一种子网站点接入装置中相关部分的说明请参见本发明实施例提供的一种子网站点接入方法中对应部分的详细说明，在此不再赘述。另外，本发明公开的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。