一种同步帧发送方法、装置及通信设备与流程

本技术属于通信，尤其涉及一种同步帧发送方法、装置及通信设备。

背景技术：

1、一个网络环境中可以包括多个通信设备，其中，网络中各通信设备也可称为节点。为了保证网络环境内各节点之间能够正常通信、不会发生错乱，节点之间要遵循同步机制。

2、在同步机制下，网络环境中所有或一些节点通过向发现窗发送同步帧，使节点在约定的时间、信道内周期性的碰面，以完成时钟校正、周边网络环境感知、节点发现、节点选举等功能，其中，周期性用于同步帧发送的时间和信道资源被称为发现窗。

3、由于发现窗资源有限，节点之间基于竞争的方式向发现窗发送同步帧，因此，不同节点发送同步帧时可能会发生冲突。为了降低发生同步帧冲突的概率，在一种实现方式中，采用侦听退避机制发送同步帧，其中，侦听退避机制是指节点在发送同步帧之前，先对要用的发现窗内资源进行侦听，如果侦听到有其他节点在该资源上发送同步帧，则为避免同步帧冲突，该节点会等到该资源空闲，并随机退避一定时间长度后，才发送同步帧。

4、但是，因此，采用上述侦听退避机制降低同步帧冲突的实现方式中，一方面由于受通信距离的限制，每个节点的侦听范围有限，因此无法发现隐藏节点的存在；另一方面由于大量时间被浪费在随机退避上，导致发现窗的利用率较低。

技术实现思路

1、本技术提供了一种同步帧发送方法、装置及通信设备，以解决采用侦听退避机制降低同步帧冲突的实现方式中，一方面由于受通信距离的限制，每个节点的侦听范围有限，因此无法发现隐藏节点的存在；另一方面由于大量时间被浪费在随机退避上，导致发现窗的利用率较低的为题。

2、第一方面，本技术提供了一种同步帧发送方法，所述方法应用于第一同步节点，所述方法包括：获取第一拥堵信息，所述第一拥堵信息为所述第一同步节点对应生成的拥堵信息，所述拥堵信息用于表征发现窗内每个同步时隙的拥堵程度，其中，所述发现窗包括至少两个同步时隙，所述同步时隙用于供同步节点传输同步帧；获取第二拥堵信息，所述第二拥堵信息为第二同步节点对应生成的拥堵信息，所述第二同步节点与所述第一同步节点不同；根据所述第一拥堵信息和所述第二拥堵信息，生成第三拥堵信息；如果所述第三拥堵信息指示所述发现窗内存在至少一个同步时隙未被占用，则确定至少一个未被占用同步时隙中的一个同步时隙为目标同步时隙，所述目标同步时隙用于传输所述第一同步节点发送的同步帧。

3、一种可能的实现方式中，所述获取第一拥堵信息，包括：侦听每个同步时隙对应的第一信号强度，所述第一信号强度是指所述第一同步节点侦听到的所述同步时隙上接收到同步帧的信号强度；确定每一个所述第一信号强度对应的拥堵程度量化值；确定所有所述拥堵程度量化值构成的第一拥堵程度量化矢量为所述第一拥堵信息。

4、一种可能的实现方式中，所述获取第二拥堵信息，包括：接收所述第二同步节点广播的第二拥堵信息指示帧，所述第二拥堵信息指示帧中包括第二拥堵程度量化矢量，所述第二拥堵程度量化矢量为与所述第二同步节点对应的拥堵程度量化矢量；从所述第二拥堵信息指示帧中获取所述第二拥堵程度量化矢量；确定所述第二拥堵程度量化矢量为所述第二拥堵信息。

5、一种可能的实现方式中，根据所述第一拥堵信息和所述第二拥堵信息，生成所述第三拥堵信息，包括：测量第二信号强度，所述第二信号强度是指所述第一同步节点接收所述第二拥堵信息指示帧的信号强度；根据所述第一拥堵程度量化矢量、所述第二拥堵程度量化矢量及所述第二信号强度，按照第一关系式，计算得到第三拥堵程度量化矢量；其中，所述第一关系式为：

6、

7、所述第一关系式中，ck表示所述第三拥堵程度量化矢量，表示所述第一拥堵程度量化矢量，表示从第n个所述第二同步节点获取的第二拥堵程度量化矢量，n为n中任一正整数，n表示所述第二同步节点的总数量，n为大于等于1的正整数，rssik,n表示所述第一同步节点接收第n个所述第二同步节点的第二拥堵信息指示帧时，测量的第二信号强度，α表示权重系数，α∈[0,1]；确定所述第三拥堵程度量化矢量为所述第三拥堵信息。

8、一种可能的实现方式中，如果所述第三拥堵信息指示所述发现窗内所有同步时隙均被占用，则根据所述第三拥堵信息，分别计算选择每个所述同步时隙传输同步帧的概率；确定所述概率最高的同步时隙为目标同步时隙。

9、一种可能的实现方式中，如果所述第三拥堵信息指示所述发现窗内所有同步时隙均被占用，则根据所述第三拥堵信息，分别计算选择每个所述同步时隙传输同步帧的概率；生成第一随机数a1，其中，0<a1<1；根据所述第一随机数a1和所有所述同步时隙传输同步帧的概率，确定第一预选同步时隙；确定所述第一预选同步时隙为所述目标同步时隙。

10、一种可能的实现方式中，如果所述第一预选同步时隙被连续确定为所述目标同步时隙的次数未达到预设次数，则确定所述第一预选同步时隙为所述目标同步时隙。

11、一种可能的实现方式中，如果所述第一预选同步时隙被连续确定为所述目标同步时隙的次数达到预设次数，则生成第二随机数a2，其中，0<a2<1；根据所述第二随机数a2和所有所述同步时隙传输同步帧的概率，确定第二预选同步时隙；如果所述第二预选同步时隙被连续确定为所述目标同步时隙的次数未达到预设次数，则确定所述第二预选同步时隙为所述目标同步时隙。

12、一种可能的实现方式中，如果所述第一同步节点在所述第一预选同步时隙连续发送所述同步帧的时长未达到预设时长，则确定所述第一预选同步时隙为所述目标同步时隙。

13、一种可能的实现方式中，如果所述第一同步节点在所述第一预选同步时隙连续发送所述同步帧的时长达到预设时长，则生成第三随机数a3，其中，0<a3<1；根据所述第三随机数a3和所有所述同步时隙传输同步帧的概率，确定第三预选同步时隙；如果所述第一同步节点在所述第三预选同步时隙连续发送所述同步帧的时长未达到预设时长，则确定所述第三预选同步时隙为所述目标同步时隙。

14、一种可能的实现方式中，广播所述第一拥堵信息；或者，发送第一拥堵信息指示帧，所述第一拥堵信息指示帧中包括所述第一拥堵信息。

15、一种可能的实现方式中，所述发现窗还包括主节点时隙，所述主节点时隙位于所述至少两个同步时隙之前，所述主节点时隙用于供主节点传输同步帧。

16、一种可能的实现方式中，所述发现窗内主节点时隙和每个所述同步时隙均一一对应有时隙编号；在所述同步帧的时间戳中载入与所述目标同步时隙的时隙编号对应的第一指示信息。

17、一种可能的实现方式中，获取第一拥堵信息，包括：

18、如果到达所述发现窗的第一个同步时隙的起始时刻，则获取第一拥堵信息。

19、第二方面，本技术提供一种同步帧发送装置，所述装置包括：收发器和处理器；所述收发器，用于获取第一拥堵信息，所述第一拥堵信息为所述第一同步节点对应生成的拥堵信息，所述拥堵信息用于表征发现窗内每个同步时隙的拥堵程度，其中，所述发现窗包括至少两个同步时隙，所述同步时隙用于供同步节点传输同步帧；获取第二拥堵信息，所述第二拥堵信息为第二同步节点对应生成的拥堵信息，所述第二同步节点与所述第一同步节点不同；所述处理器，用于根据所述第一拥堵信息和所述第二拥堵信息，生成第三拥堵信息；如果所述第三拥堵信息指示所述发现窗内存在至少一个同步时隙未被占用，则确定至少一个未被占用同步时隙中的一个同步时隙为目标同步时隙，所述目标同步时隙用于传输所述第一同步节点发送的同步帧。

20、一种可能的实现方式中，所述收发器用于获取第一拥堵信息，具体为：

21、所述收发器，用于侦听每个同步时隙对应的第一信号强度，所述第一信号强度是指所述第一同步节点侦听到的所述同步时隙上接收到同步帧的信号强度；

22、所述处理器，还用于确定每一个所述第一信号强度对应的拥堵程度量化值；确定所有所述拥堵程度量化值构成的第一拥堵程度量化矢量为所述第一拥堵信息。

23、一种可能的实现方式中，所述收发器用于获取第二拥堵信息，具体为：

24、所述收发器，用于接收所述第二同步节点广播的第二拥堵信息指示帧，所述第二拥堵信息指示帧中包括第二拥堵程度量化矢量，所述第二拥堵程度量化矢量为与所述第二同步节点对应的拥堵程度量化矢量；

25、所述处理器，还用于从所述第二拥堵信息指示帧中获取所述第二拥堵程度量化矢量；确定所述第二拥堵程度量化矢量为所述第二拥堵信息。

26、一种可能的实现方式中，所述处理器用于根据所述第一拥堵信息和所述第二拥堵信息，生成所述第三拥堵信息，具体为：所述处理器，用于测量第二信号强度，所述第二信号强度是指所述第一同步节点接收所述第二拥堵信息指示帧的信号强度；根据所述第一拥堵程度量化矢量、所述第二拥堵程度量化矢量及所述第二信号强度，按照第一关系式，计算得到第三拥堵程度量化矢量；其中，所述第一关系式为：

27、

28、所述第一关系式中，ck表示所述第三拥堵程度量化矢量，表示所述第一拥堵程度量化矢量，表示从第n个所述第二同步节点获取的第二拥堵程度量化矢量，n为n中任一正整数，n表示所述第二同步节点的总数量，n为大于等于1的正整数，rssik,n表示所述第一同步节点接收第n个所述第二同步节点的第二拥堵信息指示帧时，测量的第二信号强度，α表示权重系数，α∈[0,1]；确定所述第三拥堵程度量化矢量为所述第三拥堵信息。

29、一种可能的实现方式中，所述处理器，还用于如果所述第三拥堵信息指示所述发现窗内所有同步时隙均被占用，则根据所述第三拥堵信息，分别计算选择每个所述同步时隙传输同步帧的概率；确定所述概率最高的同步时隙为目标同步时隙。

30、一种可能的实现方式中，所述处理器，还用于如果所述第三拥堵信息指示所述发现窗内所有同步时隙均被占用，则根据所述第三拥堵信息，分别计算选择每个所述同步时隙传输同步帧的概率；生成第一随机数a1，其中，0<a1<1；根据所述第一随机数a1和所有所述同步时隙传输同步帧的概率，确定第一预选同步时隙；确定所述第一预选同步时隙为所述目标同步时隙。

31、一种可能的实现方式中，所述处理器，还用于如果所述第一预选同步时隙被连续确定为所述目标同步时隙的次数未达到预设次数，则确定所述第一预选同步时隙为所述目标同步时隙。

32、一种可能的实现方式中，所述处理器，还用于如果所述第一预选同步时隙被连续确定为所述目标同步时隙的次数达到预设次数，则生成第二随机数a2，其中，0<a2<1；根据所述第二随机数a2和所有所述同步时隙传输同步帧的概率，确定第二预选同步时隙；如果所述第二预选同步时隙被连续确定为所述目标同步时隙的次数未达到预设次数，则确定所述第二预选同步时隙为所述目标同步时隙。

33、一种可能的实现方式中，所述处理器，还用于如果所述第一同步节点在所述第一预选同步时隙连续发送所述同步帧的时长未达到预设时长，则确定所述第一预选同步时隙为所述目标同步时隙。

34、一种可能的实现方式中，所述处理器，还用于如果所述第一同步节点在所述第一预选同步时隙连续发送所述同步帧的时长达到预设时长，则生成第三随机数a3，其中，0<a3<1；根据所述第三随机数a3和所有所述同步时隙传输同步帧的概率，确定第三预选同步时隙；如果所述第一同步节点在所述第三预选同步时隙连续发送所述同步帧的时长未达到预设时长，则确定所述第三预选同步时隙为所述目标同步时隙。

35、一种可能的实现方式中，所述收发器，还用于广播所述第一拥堵信息；或者，发送第一拥堵信息指示帧，所述第一拥堵信息指示帧中包括所述第一拥堵信息。

36、一种可能的实现方式中，所述发现窗还包括主节点时隙，所述主节点时隙位于所述至少两个同步时隙之前，所述主节点时隙用于供主节点传输同步帧。

37、一种可能的实现方式中，所述发现窗内主节点时隙和每个所述同步时隙均一一对应有时隙编号；所述处理器，还用于在所述同步帧的时间戳中载入与所述目标同步时隙的时隙编号对应的第一指示信息。

38、一种可能的实现方式中，所述收发器用于获取第一拥堵信息，具体为：如果到达所述发现窗的第一个同步时隙的起始时刻，则获取第一拥堵信息。

39、第三方面，本技术提供了一种通信设备，所述通信设备包括第二方面任意一项所述的装置。

40、第四方面，本技术提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序或指令，当所述计算机程序或指令被执行时，使得第一方面所述的方法被实现。

41、第五方面，本技术还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序或指令，当所述计算机程序或指令在计算机上运行时，使得第一方面所述的方法被实现。

42、第六方面，本技术还提供了一种芯片，所述芯片包括处理器，所述处理器与存储器耦合，用于执行所述存储器中存储的计算机程序或指令，当所述计算机程序或指令被执行时，如第一方面所述的方法被执行。

43、本技术提供的同步帧发送方法、装置及通信设备，首先获取第一拥堵信息以及第二拥堵信息，这样可以通过第二拥堵信息发现隐藏同步节点的存在；然后根据第一拥堵信息和第二拥堵信息，生成第三拥堵信息；之后如果第三拥堵信息指示发现窗内存在至少一个同步时隙未被占用，则确定至少一个未被占用同步时隙中的一个同步时隙为目标同步时隙。如果第三拥堵信息指示发现窗内所有同步时隙均被占用，本技术不需要退避等待，而是采用规避同步帧干扰机制的方式，确定用于第一同步节发送同步帧的目标同步时隙，这样，一方面可以让更多的同步节点有机会发送同步帧，同时尽可能减少同步节点间同步帧的干扰，从而提高发现窗的利用率。其中，本技术提供的同步帧发送方法中，还可以通过控制第一同步节点在同一个同步时隙连续发送同步帧的时长，或者，通过控制同一同步时隙被第一同步节点被连续确定为目标同步时隙的次数，避免邻近的同步节点在相同的同步时隙上持续冲突、互相干扰。