[发明专利]一种保护设备收发机状态的设置方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种保护设备收发机状态的设置方法和装置。 

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。 

IEEE 802.22.1标准定义了一种保护设备(Protecting Device，PD)或信标设备(Beaconing Device)用来组成信标网络(Beaconing Network)，加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(PrimaryProtecting Device，PPD)和从保护设备(Secondary Protecting Device，SPD)。主保护设备控制无线信道的接入，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，IEEE 802.22.1标准定义了一种特殊的从保护设备，即备选保护设备(Next-in-line Protecting Device，NPD)。 

保护设备的体系结构是基于开放系统互连(Open System Interconnection，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。 

IEEE 802.22.1标准定义保护设备的物理层(Physical Layer，PHY)和介质接入控制(Medium Access Control，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(Next Higher Layer，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IEEE 802.22.1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(Service Access Points，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(MAC sublayer Management Entity，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(PHY Layer Management Entity，物理层管理实体)-SAP进行交互。 

IEEE 802.22.1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-device communication period，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(Synchronization channel)和信标信道(beacon channel)。同步信道包含30个同步突发(Sync burst)，用来进行超帧同步；信标信道用来发送信标数据(MAC beacon frame)。设备间通信期又分为两部分：接收期(Rx period)和应答期(Acknowledgement/No acknowledgement period，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(Request to Send)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(No Acknowledgement)码字。