[发明专利]基于图样的时分双工/时分多址信道规划帧编码方法

摘要

本发明公开了一种基于图样的时分双工/时分多址信道规划帧编码方法，主要解决现有信道规划帧编码效率低的问题。实现步骤是：（1）设置网络节点；（2）划分规划周期；（3）中心节点对规划周期中的时隙进行分配，得到规划周期中时隙的分配结果；（4）根据时隙分配结果生成上、下行节点图样；（5）根据时隙用途定义P种码字，并对这P种码字进行编码；（6）根据时隙分配结果生成上下行时隙映射图样，并将上、下行节点图样和上下行时隙图样组合在一起，完成规划帧编码。本发明具有规划帧编码长度小，规划帧在信道传输时开销低，信道利用率高，且对设备要求低的优点，可应用于各种采用时分双工/时分多址通信的局域网和接入网领域。

主权项

一种基于图样的时分双工/时分多址信道的规划帧编码方法，包括如下步骤：（1）设网络中有一个中心节点和N个从属节点，每个从属节点有一个节点编号，编号从1到N；（2）将信道在时间上划分成连续且互不重叠的规划周期，每个规划周期由下行时段和上行时段构成，这两个时段共包含有K个固定长度的时隙，该K个时隙包括数据帧时隙和特殊用途时隙；（3）中心节点运行调度算法对规划周期中的时隙进行分配，得到规划周期中K个时隙的分配结果：在下行时段内，分配给节点编号为1，2，......，N的从属节点的数据帧时隙数分别为KD1，KD2，......，KDN个，分配给用于特殊用途的时隙数为KD’个；在上行时段内，分配给节点编号为1，2，......，N的从属节点的数据帧时隙数分别为KU1，KU2，......，KUN个，分配给用于特殊用途的时隙数为KU’个；其中，KD1+KD2+......+KDN+KD’=KD，KU1+KU2+......+KUN+KU’=KU，这里KD为下行时段时隙总数，KU为上行时段时隙总数，KD>0，KU≥0，KD+KU=K；（4）生成上、下行节点图样，用于指示规划周期中各节点是否被分配了用于传输数据帧的时隙：（4a）根据步骤（3）中下行时段的时隙分配结果生成下行节点图样，该图样共有N个比特，其中第n个比特用于指示节点编号为n的从属节点在下行时段是否有数据帧时隙，当KDn≠0时，设置第n个比特为1，当KDn=0时，设置第n个比特为0，n=1，2，......，N，N为从属节点总数；（4b）根据步骤（3）中上行时段的时隙分配结果生成上行节点图样，该图样共有N个比特，其中第n个比特用于指示节点编号为n的从属节点在上行时段是否有数据帧时隙，当KUn≠0时，设置第n个比特为1，当KUn=0时，设置第n个比特为0；（5）生成上下行时隙映射图样，用于指示规划周期中依次出现的K个时隙的用途：（5a）设上下行时隙映射图样中有P种码字，P大于2，定义第1种码字和第2种码字为数据帧码字，表示其对应的时隙为数据帧时隙，其他P‑2种码字为特殊用途 码字，表示其对应的时隙为特殊用途时隙，并对上述P种码字进行编码，得到数据帧码字和特殊用途码字；（5b）在上下行时隙映射图样中放入K个由第（5a）步得到的数据帧码字和特殊用途码字，其中每个码字依次对应一个时隙，形成由K个数据帧码字和特殊用途码字构成的码字组：（5b1）若该时隙为规划周期的第一个数据帧时隙，则在该时隙对应的码字位置填入一种数据帧码字；（5b2）若该时隙用于传输数据帧，且使用该数据帧时隙的从属节点编号与使用前一个数据帧时隙的节点编号相同，则在该时隙对应的码字位置中填入与前一个数据帧时隙相同的数据帧码字；（5b3）若该时隙用于传输数据帧，且使用该数据帧时隙的从属节点编号与使用前一个数据帧时隙的节点编号不同，则在该时隙对应的码字位置中填入与前一个数据帧时隙不同的数据帧码字；（5b4）若该时隙用于特殊用途，则在该时隙相应的码字位置中填入与该时隙用途对应的码字，至此完成信道规划帧编码。