CN101102239B - 用于Mesh网的信道分配连接建立方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种信道分配连接建立方法，用于网状网的信道分配，包括以下步骤：步骤a，源节点向目的节点发送连接请求包，其中包含关于所述源节点及其周围节点的信道使用情况的信息；步骤b，目的节点根据信道使用情况来选择可用传输信道，并通过响应信息告知源节点；步骤c，源节点和目的节点根据可用传输信道当前的使用情况选择是否发送抢占信息，并且源节点发送确认信息；以及步骤d，源节点和目的节点根据响应信息和确认信息通过所选择的传输信道建立连接。本发明还提供了一种信道分配连接建立装置。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，更具体而言，涉及用于Mesh(网状)网的信道分配连接建立方法和装置。
背景技术
本发明涉及Mesh网中的技术，尤其涉及无线网状网，即Mesh网中的支持多业务的和保证业务服务质量的技术。
无线Mesh网络是Intel联合其他厂商提出的新一代的无线网络架构。传统的无线网络必须首先访问集中的接入点(AP：AccessPoint)才能进行无线连接。这样的话，即使两个节点实际上就是互相挨着，它们也必须通过接入点才能进行通信。而在无线Mesh网络中，每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。
无线Mesh网络是一个多跳的无线网络，这就决定了这种网络有很好的扩展性，可以作为有线网络的很好的扩展网络；具有自组织和自愈功能；无线Mesh网络无需前期投资，且网络可按需扩充。
MAC(Media Access Control，媒体访问控制)机制是Mesh网中较为关键的技术，无线Mesh网络中的MAC有如下特点：比普通的单跳无线网络中的MAC复杂，因为在无线Mesh网络中节点的发送和接收不仅仅是考虑两个节点的状态，而且还要考虑周围一跳范围内的节点，甚至是几跳范围内节点的影响；由于无线Mesh网络中没有核心节点，所以采用的MAC机制是分布式的；要支持自组织性和移动性。
目前无线网络中一般采用IEEE 802.11协议，此协议在MAC层主要采用分布式协调功能(DCF：distributed coordination function)和混合协同功能(HCF：Hybrid Coordination Function)两种机制，此两种机制都无法支持业务区分。针对以上问题，IEEE 802.11工作组制订了802.11MAC协议的增强机制，也称为802.11e。IEEE802.11e在MAC层采用增强型分布式协同(EDCF：enhanceddistributed coordination function)和HCF两种机制。HCF是以EDCF为基础的。它兼容了802.11中的超帧的概念。超帧分成无竞争阶段(CFP：Contention Free Period)和竞争阶段(CP：Contention Period)两部分。EDCF只适用于CP阶段。由于Ad hoc网络无中心的特点，HCF并不适合Ad hoc网络，只能通过使用EDCF可以达到MAC层的业务区分的目的。IEEE 802.11e不支持多跳服务。为了解决上述问题，也为了能更好的运用于Mesh网络，IEEE提出了IEEE802.11s协议，IEEE 802.11s是目前较为可行的Mesh网中的MAC协议。
在IEEE 802.11s协议中，时隙被划分成3类：接入信道(ACH：Access Channel)时隙；业务信道(TCH：Traffic Channel)时隙，每个时隙携带一个数据帧；回放信道(ECH：Echo Channel)，ECH的时隙数量和TCH的时隙数量相同，每个ECH时隙和TCH时隙是一一对应的。其中ACH分成三个部分：ACH优先级阶段，ACH竞争阶段和ACH传输阶段。
IEEE 802.11s机制将连接过程分成连接建立过程、连接保持过程以及连接释放过程。
连接建立过程如下；连接请求节点首先检查是否有可用TCH，若有，则分别用一个与业务优先级相关的二进制值和一个随机二进制值在ACH优先级阶段和ACH竞争阶段进行竞争；竞争成功的节点在ACH传输阶段发送一个连接请求包。请求接受节点收到请求包后，根据请求包中所列举的可用TCH，选择一个可用TCH用于此次连接，并在此TCH对应的ECH上发送能量信号，连接建立成功。连接请求节点就可以发送数据给连接接受节点
连接保持过程如下：接收方在发送方使用的TCH所对应的ECH上一直发送能量信号SVB。在连接保持阶段，也可通过如下方式转换发送方向：接收方在ECH上发送一个特殊能量信号通知发送方，发送方侦听到此能量信号后，停止发送数据，则接收方可发送数据给发送方，且发送方和接收方完成了角色的互换。
连接释放过程如下：源节点和目的节点都要发送一个释放帧来释放此次连接使用的TCH。
上述的IEEE 802.11s中的连接建立方法在一般的单向传输业务中可以较好地工作，但是如果在IEEE 802.11s中运用对称型业务，将导致正向和反向连接的频繁转换，这样不仅浪费了带宽，而且也会带来很大的延迟，这种延迟对于像语音等延迟要求较高的对称型业务来说是无法忍受的。另外，在传统的IEEE 802.11s中无法保证高优先级的业务对信道访问的优先权，且在传统的IEEE 802.11s中无法对业务的服务质量进行保证。所以对于多媒体技术日益成熟的今天，如何使IEEE 802.11s能更好的支持这些多媒体业务并保证这些业务的服务质量要求成为较为关键的问题。
因此，人们需要一种用于Mesh网中支持多业务的信道分配连接建立解决方案，且能够提供业务QoS保证，以解决上述相关技术中的问题。
发明内容
本发明旨在提供Mesh网信道分配连接建立方法和装置，以解决相关技术中无法支持多业务且不能保证业务服务质量的缺陷。
根据本发明的一个方面，提供了一种信道分配连接建立方法，用于网状网的信道分配，包括以下步骤：步骤a，源节点向目的节点发送连接请求包，其中包含关于源节点及其周围节点的信道使用情况的信息；步骤b，目的节点根据信道使用情况来选择可用传输信道，并通过响应信息告知源节点；步骤c，源节点和目的节点根据可用传输信道当前的使用情况选择是否将抢占信息发送给周围节点，并且源节点将确认信息发送给目的节点；以及步骤d，源节点和目的节点根据响应信息和确认信息通过所选择的传输信道建立连接。
在上述的信道分配连接建立方法中，信道使用情况为双向预留情况且支持抢占，步骤b包括以下步骤：根据传输信道使用情况和目的节点的传输信道使用情况，从未被源节点和目的节点使用的传输信道中选择足够的传输信道提供给本次连接，如果未被使用的传输信道数量能满足本次连接的带宽要求，则表示传输信道选择成功；否则如果未被使用的传输信道数量不能满足本次连接，则从已被使用的传输信道中选择优先级低于本次连接的优先级的传输信道提供给本次连接；以及如果选择的传输信道的数量能满足此次连接的带宽要求，则表示传输信道选择成功；否则表示传输信道选择失败。
在上述的信道分配连接建立方法中，信道使用情况为双向预留情况且不支持抢占，步骤b包括以下步骤：根据传输信道使用情况和目的节点的传输信道使用情况，找出未被源节点和目的节点使用的传输信道，如果未被使用的传输信道数量能满足此次连接的带宽要求，则表示传输信道选择成功；否则表示传输信道选择失败；以及在传输信道选择成功后，在发给源节点的响应信息中说明，要从提供给本次连接的n个传输信道中选择n/2个传输信道时隙用于正向传输，另外n/2个传输信道时隙用于反向传输.
在上述的信道分配连接建立方法中，信道使用情况为单向预留情况且支持抢占，步骤b包括以下步骤：根据传输信道使用情况和目的节点的传输信道使用情况，从未被源节点和目的节点使用的传输信道中选择足够的传输信道提供给本次连接，如果未被使用的传输信道数量能满足本次连接的带宽要求，则表示传输信道选择成功；否则如果未被使用的传输信道数量不能满足本次连接，则从已被使用的传输信道中，选择优先级低于本次连接的传输信道，提供给本次连接使用；以及如果选择的传输信道的数量能满足此次连接的带宽要求，则表示传输信道选择成功；否则表示传输信道选择失败。
在上述的信道分配连接建立方法中，信道使用情况为单向预留情况且不支持抢占，步骤b包括以下步骤：根据传输信道使用情况和目的节点的传输信道使用情况，找出未被源节点和目的节点使用的传输信道，如果未被使用的传输信道数量能满足此次连接的带宽要求，则表示传输信道选择成功；否则表示传输信道选择失败；以及在传输信道选择成功后，通过响应信息将选择结果告诉源节点。
在上述的信道分配连接建立方法中，步骤c包括以下步骤：检查为此次连接选择的传输信道和目的节点的传输信道使用情况，如果为此次连接选择的传输信道时隙正在被其它业务使用，则源节点和目的节点向周围节点发送抢占信息。
在上述的信道分配连接建立方法中，步骤d包括以下步骤，当选择发送抢占信息时，执行抢占过程，其包括以下步骤：接收到抢占信息的节点判断是否使用了抢占信息中说明的传输信道；如果判断为未使用，则退出操作；否则如果使用了抢占信息中说明的传输信道，则判断节点是否为源节点，如果是源节点，则停止在此传输信道上发送数据，并通知目的节点停止使用此传输信道；如果是目的节点，则通知源节点停止在此传输信道上发送数据，并停止使用此传输信道；以及发送抢占响应信息。
在上述的信道分配连接建立方法中，步骤c包括以下步骤：当可用传输信道当前的使用情况是支持抢占的情况时：源节点在收到抢占响应信息后，将抢占结果通过确认信息告知目的节点；以及当可用传输信道当前的使用情况是不支持抢占的情况时：源节点在接收到响应信息后，发送确认信息。
在上述的信道分配连接建立方法中，步骤d包括以下步骤，在不支持抢占的情况下，当选择发送确认信息时，执行非抢占分配，源节点发送确认信息包括以下步骤：非抢占情况下，源节点根据响应信息，构建确认信息，然后将确认信息发送给目的节点。
在上述的信道分配连接建立方法中，响应信息，其包括：接收方地址，发送方地址，业务优先级，是否接受请求，如果表示接受请求则要指出用于连接的传输信道；抢占信息，其包括：发送方地址，业务优先级，哪些传输信道被抢占；确认信息，其包括：接收方地址，发送方地址，业务优先级，用于连接的传输信道；如果是对称型业务，则在确认信息中要进一步说明哪些传输信道用于正向传输，哪些传输信道用于反向传输；以及抢占响应信息，其包括：接收方地址，抢占是否成功。
在上述的信道分配连接建立方法中，信道使用情况包括计算和预留时隙的情况。
根据本发明的另一方面，提供了一种信道分配连接建立装置，用于网状网的信道分配，包括：媒体访问控制数据设置模块，用于使源节点向目的节点发送连接请求包，其中包含关于源节点及其周围节点的信道使用情况的信息；信道选择模块，用于使目的节点根据信道使用情况来选择可用的传输信道，并通过响应信息告知源节点；响应模块，用于使源节点和目的节点根据可用的传输信道当前的使用情况选择是否将抢占信息发送给周围节点，并且源节点将确认信息发送给目的节点；以及连接建立模块，用于使源节点和目的节点根据响应信息和确认信息通过所选择的传输信道建立连接。
在上述的信道分配连接建立装置中，信道选择模块包括双向抢占模块，用于当信道使用情况为双向预留情况时，在支持抢占的情况下，根据传输信道使用情况和目的节点的传输信道使用情况，从未被源节点和目的节点使用的传输信道中选择足够的传输信道提供给本次连接，如果未被使用的传输信道数量能满足本次连接的带宽要求，则表示传输信道选择成功；否则如果未被使用的传输信道数量不能满足本次连接，则从已被使用的传输信道中选择优先级低于本次连接的优先级的传输信道提供给本次连接；以及如果选择的传输信道的数量能满足此次连接的带宽要求，则表示传输信道选择成功；否则表示传输信道选择失败。
在上述的信道分配连接建立装置中，信道选择模块包括双向不抢占模块，用于当信道使用情况为双向预留情况时，在不支持抢占的情况下，根据传输信道使用情况和目的节点的传输信道使用情况，找出未被源节点和目的节点使用的传输信道，如果未被使用的传输信道数量能满足此次连接的带宽要求，则表示传输信道选择成功；否则表示传输信道选择失败；以及在传输信道选择成功后，在发给源节点的响应信息中说明，要从提供给本次连接的n个传输信道中选择n/2个传输信道时隙用于正向传输，另外n/2个传输信道时隙用于反向传输。
在上述的信道分配连接建立装置中，信道选择模块包括单向抢占模块，用于当信道使用情况为单向预留情况时，在支持抢占的情况下，根据传输信道使用情况和目的节点的传输信道使用情况，从未被源节点和目的节点使用的传输信道中选择足够的传输信道提供给本次连接，如果未被使用的传输信道数量能满足本次连接的带宽要求，则表示传输信道选择成功；否则如果未被使用的传输信道数量不能满足本次连接，则从已被使用的传输信道中，选择优先级低于本次连接的传输信道，提供给本次连接使用；以及如果选择的传输信道的数量能满足此次连接的带宽要求，则表示传输信道选择成功；否则表示传输信道选择失败。
在上述的信道分配连接建立装置中，信道选择模块包括单向不抢占模块，用于当信道使用情况为单向预留情况时，在不支持抢占的情况下，根据传输信道使用情况和目的节点的传输信道使用情况，找出未被源节点和目的节点使用的传输信道，如果未被使用的传输信道数量能满足此次连接的带宽要求，则表示传输信道选择成功；否则表示传输信道选择失败；以及在传输信道选择成功后，通过响应信息将选择结果告诉源节点。
在上述的信道分配连接建立装置中，响应模块包括：抢占信息发送模块，用于检查为此次连接选择的传输信道和目的节点的传输信道使用情况，如果为此次连接选择的传输信道时隙正在被其它业务使用，则使源节点和目的节点向周围节点发送抢占信息。
在上述的信道分配连接建立装置中，连接建立模块包括抢占分配模块，用于当接收到抢占信息后，使接收到抢占信息的节点判断是否使用了抢占信息中说明的传输信道；如果判断为未使用，则退出操作；否则如果使用了抢占信息中说明的传输信道，则判断节点是否为源节点，如果是源节点，则停止在此传输信道上发送数据，并通知目的节点停止使用此传输信道；如果是目的节点，则通知源节点停止在此传输信道上发送数据，并停止使用此传输信道；以及发送抢占响应信息.
在上述的信道分配连接建立装置中，响应模块包括确认信息发送模块，用于当可用传输信道当前的使用情况是支持抢占的情况时：源节点在收到抢占响应信息后，将抢占结果通过确认信息告知目的节点；以及当该可用的传输信道当前的使用情况是不支持抢占的情况时：源节点在接收到响应信息后，发送确认信息。
在上述的信道分配连接建立装置中，连接建立模块用于在不支持抢占的情况下，当选择发送所述确认信息时，执行非抢占分配，所述响应模块用于使源节点根据响应信息，构建确认信息，然后将确认信息发送给目的节点。
在上述的信道分配连接建立装置中，响应信息，其包括：接收方地址，发送方地址，业务优先级，是否接受请求，如果表示接受请求则要指出用于连接的传输信道；抢占信息，其包括：发送方地址，业务优先级，哪些传输信道被抢占；确认信息，其包括：接收方地址，发送方地址，业务优先级，用于连接的传输信道；如果是对称型业务，则在确认信息中要进一步说明哪些传输信道用于正向传输，哪些传输信道用于反向传输；以及抢占响应信息，其包括：接收方地址，抢占是否成功。
在上述的信道分配连接建立装置中，信道使用情况包括计算和预留时隙的情况。
通过上述技术方案，本发明实现了如下技术效果：
本发明对Mesh网提供了一种信道分配连接建立方法和装置，避免了正向和反向连接的频繁转换，减小了带宽需求，从而可以支持对称型业务，并能保证业务的服务质量，特别是优先级较高的业务的服务质量要求。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的Mesh网信道分配连接建立方法；
图2示出了相关技术的IEEE 802.11s协议的帧结构；
图3示出了根据本发明的Mesh网信道分配连接建立装置；
图4示出了根据本发明的一个实施例的MAC帧结构；
图5示出了根据本发明的该实施例的MAC帧结构中的FrameControl域的格式；
图6示出了根据本发明的该实施例的MAC帧结构中的TCH域的格式；
图7示出了根据本发明的该实施例的控制帧中的连接请求帧的帧格式；
图8示出了根据本发明的该实施例的控制帧中的响应帧的帧格式；
图9示出了根据本发明的该实施例的控制帧中的ACK帧的帧格式；
图10示出了根据本发明的该实施例的控制帧中的抢占帧的帧格式；以及
图11示出了根据本发明的该实施例的控制帧中的抢占响应帧的帧格式。
具体实施方式
下面参照附图来详细说明根据本发明的用于Mesh网中支持多业务的信道分配方法和装置。
本发明对IEEE 802.11s进行了改进，提出了一种适用于mesh网络的支持多业务且能保证业务服务质量的信道分配连接建立方法。此方法的特点是：源节点通过连接请求包将自己周围节点的信道使用情况告诉接收连接的节点，目的节点根据本节点周围节点使用TCH的情况和连接请求包中的TCH使用情况为此次连接选择可用的TCH，并通过响应帧告知源节点，然后源节点和目的节点都要根据选择的用于此次连接的TCH当前的使用情况选择是否发送抢占帧，周围节点收到抢占帧后即刻释放被此新业务抢占的TCH。这样，本发明可以更好的支持对称型业务，并能很好地保证业务的服务质量要求，特别是优先级较高的业务的服务质量要求。
图1示出了根据本发明的Mesh网信道分配连接建立方法；图2示出了相关技术的IEEE 802.11s协议的帧结构；图3示出了根据本发明的Mesh网信道分配连接建立装置。
如图1所示，根据本发明的Mesh网信道分配连接建立方法包括以下步骤：
步骤S102，源节点向目的节点发送连接请求包，其中包含关于所述源节点及其周围节点的信道使用情况的信息；
步骤S104，目的节点根据信道使用情况来选择可用TCH，并通过响应信息告知源节点；
步骤S106，源节点和目的节点根据可用TCH当前的使用情况选择是否发送抢占信息，并且由源节点发送确认信息；以及
步骤S108，根据抢占信息或者确认信息进行信道分配的连接建立。
在本方法中，首先，沿用了如图2所示的IEEE 802.11s中的帧格式，即如图2所示，把时间划分成等长的帧结构，一个帧被划分成三个部分：ACH，TCH和ECH。并将连接过程也分成连接建立过程，连接保持过程和连接释放过程，其中连接保持过程和连接释放过程与IEEE 802.11s的连接保持和释放过程相同。
从以上的描述中可以看到，本发明主要是对IEEE 802.11s的连接建立过程进行了改进。本发明提出的连接建立过程根据步骤S104中使用TCH的情况，分成两种：双向预留和单向预留的连接建立过程，其中，每种连接建立过程根据步骤S106中是否选择发送抢占帧，又分成带抢占的连接建立过程和非抢占的连接建立过程。
可选地，双向预留的非抢占连接建立过程和单向预留的非抢占连接建立过程的基本流程如下：
源节点产生一个特殊的二进制值进行竞争，若竞争失败则推迟传输，若竞争成功，则发送一个连接请求包给目的节点；
目的节点在接收到请求包后根据请求包中带宽域的值和业务类型计算此次连接需要的TCH的数量，并根据连接请求包中的TCH使用情况和本节点的TCH表来选择本次连接使用的TCH，然后发送一个响应帧给源节点；
源节点收到响应帧后判断此次连接请求是否成功，如果失败，则推迟传输，否则向目的节点发送一个ACK帧，同时更新本节点的TCH表；以及
目的节点接收到ACK帧后更新本节点的TCH表，连接建立成功。
带抢占预留的连接建立过程(单向/双向)与非抢占预留的连接建立过程(单向/双向)相似，不同点为：
目的节点为本次连接选择TCH时隙的方法不同，且目的节点在为本次连接选择了TCH时隙后，根据所选择的TCH时隙和本节点的TCH表，判断是否需要发送抢占帧；
如果需要，目的节点则以广播形式发送抢占帧；接收到抢占帧的节点根据处理情况向发送抢占帧的节点发送抢占响应帧；
目的节点接收到抢占响应帧后根据抢占情况发送响应帧给源节点；
源节点收到响应帧后，判断目的节点是否接受此次连接请求，如果不接受，则退出连接建立过程，否则根据本节点的TCH表和响应帧判断是否需要向周围节点发送抢占帧，如果需要则以广播形式发送抢占帧；
接收到抢占帧的节点根据处理情况向发送抢占帧的节点发送抢占响应帧；
源节点收到抢占响应帧后，根据抢占情况向目的节点发送一个ACK帧；以及
目的节点接收到ACK帧后，根据ACK帧判断此次连接是否成功，连接建立过程结束。
单向预留和双向预留的基本流程相同，不同之处是计算和预留时隙的方法不同。
总的来说，可将根据本发明的方法的各种实施例的情况总结如下：
可选地，当信道使用情况为双向预留情况时，在支持抢占的情况下，步骤S104包括以下步骤：根据TCH使用情况和目的节点的TCH使用情况，从未被源节点和目的节点使用的TCH中选择足够的TCH提供给本次连接，如果未被使用的TCH数量能满足本次连接的带宽要求，则表示TCH选择成功；否则如果未被使用的TCH数量不能满足本次连接，则从已被使用的TCH中选择优先级低于本次连接的优先级的TCH提供给本次连接；以及如果选择的TCH的数量能满足此次连接的带宽要求，则表示TCH选择成功；否则表示TCH选择失败。
可选地，当信道使用情况为双向预留情况时，在不支持抢占的情况下，步骤S104包括以下步骤：根据TCH使用情况和目的节点的TCH使用情况，找出未被源节点和目的节点使用的TCH，如果未被使用的TCH数量能满足此次连接的带宽要求，则表示TCH选择成功；否则表示TCH选择失败；以及在TCH选择成功后，在发给源节点的响应信息中说明，要从提供给本次连接的n个TCH中选择n/2个TCH时隙用于正向传输，另外n/2个TCH时隙用于反向传输。
可选地，当信道使用情况为单向预留情况时，在支持抢占的情况下，步骤S104包括以下步骤：根据TCH使用情况和目的节点的TCH使用情况，从未被源节点和目的节点使用的TCH中选择足够的TCH提供给本次连接，如果未被使用的TCH数量能满足本次连接的带宽要求，则表示TCH选择成功；否则如果未被使用的TCH数量不能满足本次连接，则从已被使用的TCH中，选择优先级低于本次连接的TCH，提供给本次连接使用；以及如果选择的TCH的数量能满足此次连接的带宽要求，则表示TCH选择成功；否则表示TCH选择失败。
可选地，当信道使用情况为单向预留情况时，在不支持抢占的情况下，步骤S104包括以下步骤：根据TCH使用情况和目的节点的TCH使用情况，找出未被源节点和目的节点使用的TCH，如果未被使用的TCH数量能满足此次连接的带宽要求，则表示TCH选择成功；否则表示TCH选择失败；以及在TCH选择成功后，通过响应信息将选择结果告诉源节点.
可选地，步骤S106包括以下步骤：检查为此次连接选择的TCH和目的节点的TCH使用情况，如果为此次连接选择的TCH时隙正在被其它业务使用，则源节点和目的节点向周围节点发送抢占信息。
可选地，步骤S108包括以下步骤，当选择发送抢占信息时，执行抢占过程，其包括以下步骤：接收到抢占信息的节点判断是否使用了抢占信息中说明的TCH；如果判断为未使用，则退出操作；否则如果使用了抢占信息中说明的TCH，则判断节点是否为源节点，如果是源节点，则停止在此TCH上发送数据，并通知目的节点停止使用此TCH；如果是目的节点，则通知源节点停止在此TCH上发送数据，并停止使用此TCH；以及发送抢占响应信息。
可选地，步骤S106包括以下步骤：当可用TCH当前的使用情况是支持抢占的情况时：源节点在收到抢占响应信息后，将抢占结果通过确认信息告知目的节点；以及当可用TCH当前的使用情况是支持抢占的情况时：源节点在接收到响应信息后，发送确认信息。
可选地，步骤S108包括以下步骤，当选择发送确认信息时，执行非抢占过程，其包括以下步骤：非抢占情况下，源节点根据响应帧的信息，构建确认信息，然后将确认信息发送给目的节点。
可选地，响应信息，其包括：接收方地址，发送方地址，业务优先级，是否接受请求，如果表示接受请求则要指出用于连接的TCH；抢占信息，其包括：发送方地址，业务优先级，哪些TCH被抢占；确认信息，其包括：接收方地址，发送方地址，业务优先级，用于连接的TCH；如果是对称型业务，则在确认信息中要进一步说明哪些TCH用于正向传输，哪些TCH用于反向传输；以及抢占响应信息，其包括：接收方地址，抢占是否成功。
可选地，信道使用情况包括计算和预留时隙的情况。
如图3所示，根据本发明的Mesh网信道分配连接建立装置300包括：
媒体访问控制数据设置模块302，用于使源节点向目的节点发送连接请求包，其中包含关于所述源节点及其周围节点的信道使用情况的信息；
信道选择模块304，用于使目的节点根据信道使用情况来选择可用的TCH，并通过响应信息告知源节点；
响应模块306，用于使源节点和目的节点根据可用的TCH当前的使用情况选择是否发送抢占信息，并且由源节点发送确认信息；以及
连接建立模块308，根据抢占信息或者确认信息进行信道分配的连接建立。
可选地，信道选择模块304包括双向抢占模块，用于当信道使用情况为双向预留情况时，在支持抢占的情况下，根据TCH使用情况和目的节点的TCH使用情况，从未被源节点和目的节点使用的TCH中选择足够的TCH提供给本次连接，如果未被使用的TCH数量能满足本次连接的带宽要求，则表示TCH选择成功；否则如果未被使用的TCH数量不能满足本次连接，则从已被使用的TCH中选择优先级低于本次连接的优先级的TCH提供给本次连接；以及如果选择的TCH的数量能满足此次连接的带宽要求，则表示TCH选择成功；否则表示TCH选择失败。
可选地，信道选择模块304包括双向不抢占模块，用于当信道使用情况为双向预留情况时，在不支持抢占的情况下，根据TCH使用情况和目的节点的TCH使用情况，找出未被源节点和目的节点使用的TCH，如果未被使用的TCH数量能满足此次连接的带宽要求，则表示TCH选择成功；否则表示TCH选择失败；以及在TCH选择成功后，在发给源节点的响应信息中说明，要从提供给本次连接的n个TCH中选择n/2个TCH时隙用于正向传输，另外n/2个TCH时隙用于反向传输.
可选地，信道选择模块304包括单向抢占模块，用于当信道使用情况为单向预留情况时，在支持抢占的情况下，根据TCH使用情况和目的节点的TCH使用情况，从未被源节点和目的节点使用的TCH中选择足够的TCH提供给本次连接，如果未被使用的TCH数量能满足本次连接的带宽要求，则表示TCH选择成功；否则如果未被使用的TCH数量不能满足本次连接，则从已被使用的TCH中，选择优先级低于本次连接的TCH，提供给本次连接使用；以及如果选择的TCH的数量能满足此次连接的带宽要求，则表示TCH选择成功；否则表示TCH选择失败。
可选地，信道选择模块304包括单向不抢占模块，用于当信道使用情况为单向预留情况时，在不支持抢占的情况下，根据TCH使用情况和目的节点的TCH使用情况，找出未被源节点和目的节点使用的TCH，如果未被使用的TCH数量能满足此次连接的带宽要求，则表示TCH选择成功；否则表示TCH选择失败；以及在TCH选择成功后，通过响应信息将选择结果告诉源节点。
可选地，响应模块包括：抢占信息发送模块，用于检查为此次连接选择的TCH和目的节点的TCH使用情况，如果为此次连接选择的TCH时隙正在被其它业务使用，则使源节点和目的节点向周围节点发送抢占信息。
可选地，连接建立模块308包括抢占分配模块，用于当接收到抢占信息后，使接收到抢占信息的节点判断是否使用了抢占信息中说明的TCH；如果判断为未使用，则退出操作；否则如果使用了抢占信息中说明的TCH，则判断节点是否为源节点，如果是源节点，则停止在此TCH上发送数据，并通知目的节点停止使用此TCH；如果是目的节点，则通知源节点停止在此TCH上发送数据，并停止使用此TCH；以及发送抢占响应信息。
可选地，响应模块306包括确认信息发送模块，用于当可用TCH当前的使用情况是支持抢占的情况时：源节点在收到抢占响应信息后，将抢占结果通过确认信息告知目的节点；以及当该可用的TCH当前的使用情况是支持抢占的情况时：源节点在接收到响应信息后，发送确认信息。
可选地，连接建立模块308包括非抢占分配，用于当收到确认信息后，非抢占情况下，使源节点根据响应帧的信息，构建确认信息，然后将确认信息发送给目的节点。
可选地，响应信息包括：接收方地址，发送方地址，业务优先级，是否接受请求，如果表示接受请求则要指出用于连接的TCH；抢占信息，其包括：发送方地址，业务优先级，哪些TCH被抢占；确认信息，其包括：接收方地址，发送方地址，业务优先级，用于连接的TCH；如果是对称型业务，则在确认信息中要进一步说明哪些TCH用于正向传输，哪些TCH用于反向传输；以及抢占响应信息，其包括：接收方地址，抢占是否成功。
可选地，信道使用情况包括计算和预留时隙的情况。
下面将详细描述根据本发明的实施例。
1.双向预留的非抢占连接建立过程：
步骤1)源节点产生一个特殊的二进制值进行竞争
●产生二进制值的过程如下：用n位和业务的服务质量相关的二进制值，以及长为m的随机二进制值组成一个特殊二进制值。其中，m值的选取方法如下：假设节点的数量为n，其中某一节点在某一时刻有数据要发送的概率为q，则某一时刻有数据发送的节点数量为n1＝n*q，假设在n1个节点中有相同优先级的节点数量为n2。假设α为规定的最大冲突概率。则n2个节点在ACH竞争阶段产生的随机数会发生冲突的概率是：
●竞争过程如下：检查所产生的特殊二进制值，在值为1的bit上发送能量信号，在值为0的bit上侦听信道。在侦听信道时，如果侦听到能量信号，则退出本次竞争；如果在所有0bit上都未侦听到信号，就意味着节点此次竞争成功。
步骤2)源节点竞争成功后，会根据业务特性产生一个连接请求包，其中携带了本节点TCH表中记录的各个TCH时隙的优先级信息，即使用此TCH时隙的业务的优先级。然后将连接请求包发送给目的节点。
步骤3)目的节点在接收到连接请求包后，根据连接请求包中的此次连接所需的带宽信息，用如下式子计算此次连接所需要的TCH的时隙数量：
且n≤6
其中连接请求包中的带宽需求值为m bit/s，每个帧的传输时间为T us，每个时隙可传输k bit。注意：一个连接最多可使用6个TCH时隙(3个用于正向传输，3个用于反向传输)。
4)目的节点在计算了所需的TCH时隙数量后，用如下方法选择本次连接使用的TCH：
a将本节点的TCH表中优先级值为0的TCH放入集合T＝{TCHi|TCHi的优先级＝0，i＝1...n}中，
b如果请求包中TCHi(i＝1，2，...，n)字段值为0，则将TCHi放入集合K＝{TCHi|TCHi的优先级＝0，i＝1...n}中，
c求集合T和集合K的交集M＝{TCHi|(TCHi∈T)&(TCHi∈K)，i＝1...n}，
d如果集合M的元素个数小于此次连接所需要的TCH时隙数量，则跳到f)；否则
e从集合M中选择n(n＝此次连接所需要的TCH时隙数量)个TCH时隙用于本次连接。时隙选择成功。
f时隙选择失败，无足够的可用TCH用于此次连接。
步骤5)时隙选择成功后，从选择的TCH时隙中选择n/2个TCH时隙用于正向传输，其余的TCH时隙用于反向传输。目的节点产生一个响应帧，将响应帧的Acceptance域置为1，并在响应帧的TCH字段中说明为此次连接选择的TCH时隙，即将用于正向传输的TCH时隙对应的子字段置为1，将用于反向传输的TCH时隙对应的子字段置为2，然后发送响应帧给源节点。同时要在此次连接中用于正向传输的TCH时隙所对应的ECH上传输能量信号SVB。如果时隙选择失败，则目的节点发送表示拒绝此次连接请求的响应帧给源节点，即将响应帧的Acceptance域置为0，并将响应帧发送给源节点。
步骤6)源节点在接收到响应帧后，根据响应帧判断目的节点是否接受此次连接请求，如果拒绝此次连接请求，则跳出整个连接建立过程.如果目的节点接受此次连接请求，则从响应帧的TCH字段获取用于此次连接的正向传输和反向传输的TCH时隙的信息.
步骤7)源节点产生一个ACK帧并发送给目的节点，并在用于反向传输的TCH所对应的ECH上发送能量信号SVB。同时更新本节点的TCH表，即将TCH表中用于本次连接的TCH(包括正向和反向)的业务类型和优先级更改为本次业务的业务类型和优先级。
步骤8)目的节点接收到ACK帧后，更新本节点的TCH表，即将TCH表中用于本次连接的TCH(包括正向和反向)的业务类型和优先级更改为本次业务的业务类型和优先级。整个连接建立过程完成。
2.单向预留的非抢占连接建立过程：
步骤1)与双向预留的非抢占连接建立过程的1)相同。
步骤2)与双向预留的非抢占连接建立过程的2)相同。
步骤3)目的节点在接收到连接请求包后，根据连接请求包中的此次连接所需的带宽信息用如下式子计算此次连接所需要的TCH的数量：
其中，一次连接最多可使用3个TCH。
步骤4)与双向预留的非抢占连接建立过程的4)相同。
步骤5)时隙选择成功后，目的节点产生一个响应帧，将响应帧的Acceptance域置为1，并在响应帧的TCH字段中说明为此次连接选择的TCH时隙，即将用于本次连接的TCH时隙对应的TCH子字段置为1，然后发送响应帧给源节点。同时要在此次连接选择的TCH时隙所对应的ECH上传输能量信号SVB。如果时隙选择失败，则目的节点发送表示拒绝此次连接请求的响应帧给源节点，即将响应帧的Acceptance域置为0。
步骤6)源节点在接收到响应帧后，根据响应帧判断目的节点是否接受此次连接请求。如果拒绝此次连接请求，则跳出整个连接建立过程；否则，
步骤7)源节点产生一个ACK帧并发送给目的节点，同时更新本节点的TCH表。
步骤8)与双向预留的非抢占连接建立过程的8)相同。
3.带抢占的双向预留和单向预留连接建立过程：
步骤1)～3)带抢占的双向预留连接建立过程和非抢占的双向预留连接建立过程的1)～3)相同；带抢占的单向预留连接建立过程和非抢占的单向预留连接建立过程的1)～3)相同。
步骤4)目的节点在计算了所需TCH时隙数量后，用如下方法选择本次连接使用的TCH时隙：
a首先，将本节点的TCH表的内容拷贝到一个临时的TCH表(T*)，再根据连接请求包中的TCH的优先级，按如下规则设置T*表中各TCH的优先级：当请求包中TCHi字段值为i时；T*表中，此TCHi的优先级为j(即使用TCHi的业务的优先级为j)。如果i＞j，则将T*表中此TCHi的优先级置为i。
b获得连接请求包中此次连接请求业务的优先级k，将T*表中优先级小于k的TCH组成集合T＝{TCHi|TCHi的优先级＜k，i＝1...n}，删除T*表。
c如果集合T的元素个数小于此次连接所需要的TCH数量，则跳到g)；否则
d j＝0；n＝此次连接所需要的TCH数量。
e从集合T中将所有优先级为j的TCH取出，如果取出的TCH数量为大于等于n，则从取出的TCH中随机选择n个放入集合M＝{TCHi|TCHi的优先级＝j，i＝1...n}，跳到h)；如果取出的TCH数量为小于n，则
f n＝n-取出的优先级为j的TCH的数量，j＝j+1，如果j大于等于k，则跳到g)，否则跳到e)。
g选择失败，无足够的可用TCH用于此次连接。
h选择成功，有足够的可用TCH用于此次连接。如果是双向预留过程，还要从选择出来的TCH中选择n/2个TCH时隙用于正向传输，另外n/2个TCH时隙用于反向传输。并在响应帧中说明哪些TCH用于正向传输，哪些TCH用于反向传输。
步骤5)如果选择失败，目的节点发送表示拒绝此次连接请求的响应帧给源节点，即将响应帧的Acceptance域置为0，然后跳到9)。
步骤6)如果时隙选择成功，则检查此次连接使用的TCH和本节点内部的TCH表，如果从TCH表中获知此次连接选择的TCH时隙正在被其它业务使用，则向周围节点发送一个抢占帧。并在抢占帧中，将此次连接所使用的TCH时隙所对应的TCH字段置为发起本次连接的业务的优先级。
步骤7)接收到抢占帧的节点做如下操作：
a将本节点的TCH表中优先级值大于0的TCH放入集合T＝{TCHi|TCHi的优先级＞0，i＝1...n}中。
b如果抢占帧中TCHi(i＝1，2，...，n)字段值大于0，则将TCHi放入集合K＝{TCHi|抢占帧中TCHi字段的值＞0，i＝1...n}中。
c求集合T和集合K的交集M＝{TCHi|(TCHi∈T)&(TCHi∈K)，i＝1...n}，并求集合N＝M＝{TCHi|(TCHi∈T)&(TCHi∈K)&(TCH表中TCHi的优先级≥抢占帧中TCHi字段的值)，i＝1...n}。
d如果集合N非空，则产生一个抢占响应帧，并将抢占响应帧的Acceptance域置为0，即表示抢占失败，然后跳到j)。
e如果集合M为非空且N为空，则
f如果本节点在属于集合M的TCH时隙上发送数据，则节点停止在此TCH时隙上发送数据，并发送释放帧给在此TCH时隙上接收数据的节点，然后跳到h)。
g如果本节点在属于集合M的TCH时隙上接收数据，则节点停止在此TCH时隙对应的ECH上发送能量信号，并发送释放帧给在此TCH时隙上发送数据的节点。
h接收到释放帧的节点停止在释放帧的TCH字段对应的TCH时隙上发送数据。
i接收到抢占帧的节点产生一个抢占响应帧，并将抢占响应帧的Acceptance域置为1，即表示抢占成功。
j发送抢占响应帧给发送抢占帧的节点。
步骤8)目的节点接收到抢占响应帧后，产生一个响应帧，如果抢占失败，则将响应帧的Acceptance域置为0，即表示不接受此次连接请求；如果抢占成功，则将响应帧的Acceptance域置为1，即表示接受此次连接请求，并在响应帧的TCH字段中说明为此次连接选择的TCH时隙，然后发送响应帧给源节点。
步骤9)带抢占的双向预留连接建立过程和非抢占的双向预留连接建立过程中的6)相同；带抢占的单向预留连接建立过程和非抢占的单向预留连接建立过程中的6)相同。
步骤10)源节点检查响应帧中此次连接使用的TCH和本节点内部的TCH表，如果从TCH表中获知此次连接选择的TCH正在被其它业务使用，则向周围节点发送一个抢占帧。并将此次连接所使用的TCH时隙所对应的抢占帧的TCH字段置为发起本次连接的业务的优先级。
步骤11)接收到抢占帧的节点的操作和3中的7)相同。
步骤12)源节点接收到抢占响应帧后，产生一个ACK帧，如果抢占失败，则将ACK帧的Acceptance域置为0，即表示不接受此次连接请求；如果抢占成功，则将ACK帧的Acceptance域置为1，即表示接受此次连接请求，同时要在此次连接中用于反向传输的TCH时隙所对应的ECH上传输能量信号SVB，并更新本节点的TCH表。
步骤13)目的节点接收到ACK帧后，判断连接过程是否成功，如果Acceptance域为1，即表示此次连接建立成功，则在此次连接中用于反向传输的TCH时隙所对应的ECH上传输能量信号SVB，同时更新本节点的TCH表，此次连接建立过程结束；如果Acceptance域为0，则表示此次连接建立失败，退出此次连接请求过程。
图4示出了根据本发明的一个实施例的MAC帧结构；图5示出了根据本发明的该实施例的MAC帧结构中的Frame Control域的格式；图6示出了根据本发明的该实施例的MAC帧结构中的TCH域的格式；图7示出了根据本发明的该实施例的控制帧中的连接请求帧的帧格式；图8示出了根据本发明的该实施例的控制帧中的响应帧的帧格式；图9示出了根据本发明的该实施例的控制帧中的ACK帧的帧格式；图10示出了根据本发明的该实施例的控制帧中的抢占帧的帧格式；图11示出了根据本发明的该实施例的控制帧中的抢占响应帧的帧格式。
在一个实施例中，为了配合新的连接建立过程，对MAC帧结构进行了修改。
如图4所示，根据本发明的MAC帧包含：Frame Control域，Duration/ID域，Address域，Sequence Control域，bandwidth域，Acceptance域，TCH域，Frame Body域以及FCS域，其中：
Frame Control域如图5所示，包含：Protocol Version子域，Type子域，Subtype子域，Priority子域，More Frag子域，Retry子域，Power Management子域以，Order子域和Padding子域。
●Protocol Version子域长度为2bits，表示协议版本号。
●Type子域长度为2bits，Subtype子域长度为3bits。这两个子域结合来表示帧的类型，如表1所示。
表1有效的Type和Subtype子域值
| Type值 | 类型描述 | Subtype值 | 子类型描述 |
| 00 | 控制帧 | 000 | 连接请求帧 |
| 00 | 控制帧 | 001 | 响应帧 |
| Type值 | 类型描述 | Subtype值 | 子类型描述 |
| 00 | 控制帧 | 010 | ACK帧 |
| 00 | 控制帧 | 011 | 抢占帧 |
| 00 | 控制帧 | 100 | 释放帧 |
| 00 | 控制帧 | 101-111 | 保留 |
| 01 | 数据帧 | 000 | 对称型业务 |
| 01 | 数据帧 | 001 | 非对称型业务 |
| 01 | 数据帧 | 010-111 | 保留 |
| 10-11 | 保留 | 000-111 | 保留 |
●Priority子域长度为2bits，表示业务的优先级。在本发明中，有三个优先级，分别用1、2和3来代表三个不同的优先级。其中数字越大，代表的优先级越大。由于对称型业务的TCH不允许被抢占，所以一般将对称型业务的优先级置为最高。
●More Frag子域长度为1bit，在将一个MSDU或MMPDU分裂成多个碎片后，如果本帧中携带的碎片和后面的帧中携带的碎片属于同一个MSDU或MMPDU，则此帧的MoreFrag子域置为1，其它帧的此域置为0。
●Retry子域长度为1bit，在重发帧中，此域被置为1，其它帧的此域置为0。
●Power Management子域长度为1bit，此子域置为1表示此节点在成功交换此帧后将采用的是节能模式，此子域置为0表示此节点在成功交换此帧后将处于active状态。
●Order子域长度为1bit，当帧中包含的MSDU或碎片是严格按序传输时，Order子域被置为1，其它类型帧中此子域被置为0。
●Padding子域长度为4bit，作为填充位，固定位0000。Duration/ID域长度为16bits，在此协议中一般设置为49152。
Address域中Address 1为目的节点地址，Address 2为源节点地址，Address 3为一次传输的发送方地址，Address 4为一次传输的接收方地址。
Sequence Control域长度为16bits，包含两个子域：FragmentNumber(4bits)和Sequence Number(12bits)，其中Fragment Number表示的是：在将每个MSDU分裂成多个碎片时，为每个碎片进行编号，此域就携带了每个碎片的序号。Sequence Number表示：每个MSDU或MMPDU的序列号，序列号由每个发送节点分配。
bandwidth域长度为16bits，值为大于等于0的整数，表示此次连接的带宽要求。如此域为0，则表示无带宽要求。
Acceptance域长度为1bit，当此域的值为0时表示不接受连接请求，为1时表示接受连接请求。
TCH域长度为1-10字节，此域结构如图6所示，包括TCHi(i从1到n)子域和Padding子域.TCHi子域长度为2bit，值为0表示此TCHi代表的第i个TCH不可用，值为1表示此TCHi代表的第i个TCH可用.Padding子域作为填充位，固定为全’0’，长度为(8-(2*n)％8).在具体实施过程中，确定了信道数n后，此域的长度即被确定.所以在具体实施过程中，此域的长度是固定值.
Frame Body域携带了需要传输的数据，其长度可变。
FCS域为32bits的校验位，用于检验传送的帧是否完整。
其中，控制帧包括如下几种：连接请求帧，响应帧，ACK帧，抢占帧以及抢占响应帧。
连接请求帧如图7所示，包含如下信息：接收方地址，发送方地址，业务优先级，TCH使用情况(由TCHi(i＝1，2，...，n)字段表示)，业务的带宽需求。
响应帧如图8所示，包含如下信息：接收方地址，发送方地址，业务优先级，是否接受请求，如果表示接受请求则要指出用于连接的TCH。
ACK帧如图9所示，包含如下信息：接收方地址，发送方地址，业务优先级，用于连接的TCH。如果是对称型业务，即需要双向资源预留，则在ACK帧中要进一步说明用于正向传输的TCH和用于反向传输的TCH。
抢占帧如图10，包含如下信息：发送方地址，业务优先级，哪些TCH被抢占。
抢占响应帧如图11所示，包含如下信息：发送方地址，接收方地址，Acceptance域，TCH域。
TCH表格式如下：
| TCH号 | 业务类型 | 优先级 |
| 1 | 对称型 | 2 |
| 2 | 非对称型 | 1 |
| .... | .... | .... |
其中，若某个TCH未被使用，则除了TCH号外，其它各项的值都为0。若是已被使用的TCH，则要说明使用此TCH的业务的业务类型和优先级。
从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：
本发明对Mesh网提供了一种信道分配连接建立方法和装置，避免了正向和反向连接的频繁转换，减小了带宽需求，从而可以支持对称型业务，并能保证业务的服务质量，特别是优先级较高的业务的服务质量要求。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现.这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合.应该明白，这些具体实施中的变化对于本领域的技术人员来说是显而易见的，不脱离本发明的精神保护范围.
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (24)
1.一种信道分配连接建立方法，用于网状网的信道分配，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a，源节点向目的节点发送连接请求包，其中包含关于所述源节点及其周围节点的信道使用情况的信息；
步骤b，所述目的节点根据所述信道使用情况来选择可用传输信道，并通过响应信息告知所述源节点；
步骤c，所述源节点和所述目的节点根据所述可用传输信道当前的使用情况选择是否将抢占信息发送给周围节点，并且所述源节点将确认信息发送给所述目的节点；以及
步骤d，所述源节点和所述目的节点根据所述响应信息和所述确认信息通过所选择的传输信道建立连接。
2.根据权利要求1所述的信道分配连接建立方法，其特征在于，所述信道使用情况为双向预留且支持抢占，所述步骤b包括以下步骤：
根据所述传输信道使用情况和所述目的节点的传输信道使用情况，从未被所述源节点和所述目的节点使用的传输信道中选择足够的传输信道提供给本次连接，如果未被使用的传输信道数量能满足本次连接的带宽要求，则表示传输信道选择成功；否则
如果未被使用的传输信道数量不能满足本次连接，则从已被使用的传输信道中选择优先级低于本次连接的优先级的传输信道提供给本次连接；以及
如果选择的传输信道的数量能满足此次连接的带宽要求，则表示传输信道选择成功；否则表示传输信道选择失败。
3.根据权利要求1所述的信道分配连接建立方法，其特征在于，所述信道使用情况为双向预留且不支持抢占，所述步骤b包括以下步骤：
根据所述传输信道使用情况和所述目的节点的传输信道使用情况，找出未被所述源节点和所述目的节点使用的传输信道，如果未被使用的传输信道数量能满足此次连接的带宽要求，则表示传输信道选择成功；否则表示传输信道选择失败；以及
在传输信道选择成功后，在发给所述源节点的所述响应信息中说明，要从提供给本次连接的n个传输信道中选择n/2个传输信道时隙用于正向传输，另外n/2个传输信道时隙用于反向传输。
4.根据权利要求1所述的信道分配连接建立方法，其特征在于，所述信道使用情况为单向预留且支持抢占，所述步骤b包括以下步骤：
根据所述传输信道使用情况和所述目的节点的传输信道使用情况，从未被所述源节点和所述目的节点使用的传输信道中选择足够的传输信道提供给本次连接，如果未被使用的传输信道数量能满足本次连接的带宽要求，则表示传输信道选择成功；否则
如果未被使用的传输信道数量不能满足本次连接，则从已被使用的传输信道中，选择优先级低于本次连接的传输信道，提供给本次连接使用；以及
如果选择的传输信道的数量能满足此次连接的带宽要求，则表示传输信道选择成功；否则表示传输信道选择失败。
5.根据权利要求1所述的信道分配连接建立方法，其特征在于，所述信道使用情况为单向预留且不支持抢占，所述步骤b包括以下步骤：
根据所述传输信道使用情况和所述目的节点的传输信道使用情况，找出未被所述源节点和所述目的节点使用的传输信道，如果未被使用的传输信道数量能满足此次连接的带宽要求，则表示传输信道选择成功；否则表示传输信道选择失败；以及
在传输信道选择成功后，通过所述响应信息将选择结果告诉所述源节点。
6.根据权利要求2或4中任一项所述的信道分配连接建立方法，其特征在于，所述步骤c包括以下步骤：
检查为此次连接选择的传输信道和所述目的节点的传输信道使用情况，如果为此次连接选择的传输信道时隙正在被其它业务使用，则所述源节点和所述目的节点向周围节点发送所述抢占信息。
7.根据权利要求6所述的信道分配连接建立方法，其特征在于，所述步骤d包括以下步骤，当选择发送所述抢占信息时，执行抢占过程，其包括以下步骤：
接收到所述抢占信息的节点判断是否使用了所述抢占信息中说明的传输信道；
如果判断为未使用，则退出操作；否则如果使用了所述抢占信息中说明的传输信道，则判断节点是否为所述源节点，
如果是所述源节点，则停止在此传输信道上发送数据，并通知所述目的节点停止使用此传输信道；
如果是所述目的节点，则通知所述源节点停止在此传输信道上发送数据，并停止使用此传输信道；以及发送抢占响应信息。
8.根据权利要求7所述的信道分配连接建立方法，其特征在于，所述步骤c包括以下步骤：
当所述可用传输信道当前的使用情况是支持抢占的情况时：所述源节点在收到所述抢占响应信息后，将抢占结果通过所述确认信息告知所述目的节点；以及
当所述可用传输信道当前的使用情况是不支持抢占的情况时：所述源节点在接收到所述响应信息后，发送所述确认信息。
9.根据权利要求8所述的信道分配连接建立方法，其特征在于，所述步骤d包括以下步骤，在不支持抢占的情况下，当选择发送所述确认信息时，执行非抢占分配；所述源节点发送确认信息包括以下步骤：
所述源节点根据所述响应信息，构建确认信息，然后将所述确认信息发送给所述目的节点。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的信道分配连接建立方法，其特征在于，
所述响应信息，其包括：接收方地址，发送方地址，业务优先级，是否接受请求，如果表示接受请求则要指出用于连接的传输信道；
所述抢占信息，其包括：发送方地址，业务优先级，被抢占的传输信道；
所述确认信息，其包括：接收方地址，发送方地址，业务优先级，用于连接的传输信道；如果是对称型业务，则在所述确认信息中包括用于正向传输和反向传输的传输信道。
11.根据权利要求7所述的信道分配连接建立方法，其特征在于，所述抢占响应信息，其包括：接收方地址，抢占是否成功。
12.根据权利要求1至5所述的信道分配连接建立方法，其特征在于，所述信道使用情况包括计算和预留时隙的情况。
13.一种信道分配连接建立装置，用于网状网的信道分配，其特征在于，包括：
媒体访问控制数据设置模块，用于使源节点向目的节点发送连接请求包，其中包含关于所述源节点及其周围节点的信道使用情况的信息；
信道选择模块，用于使所述目的节点根据所述信道使用情况来选择可用的传输信道，并通过响应信息告知所述源节点；
响应模块，用于使所述源节点和所述目的节点根据所述可用的传输信道当前的使用情况选择是否将抢占信息发送给周围节点，并且所述源节点将确认信息发送给所述目的节点；以及
连接建立模块，用于使所述源节点和所述目的节点根据所述响应信息和所述确认信息通过所选择的传输信道建立连接。
14.根据权利要求13所述的信道分配连接建立装置，其特征在于，所述信道选择模块包括双向抢占模块，用于当信道使用情况为双向预留情况时，在支持抢占的情况下，
根据所述传输信道使用情况和所述目的节点的传输信道使用情况，从未被所述源节点和所述目的节点使用的传输信道中选择足够的传输信道提供给本次连接，如果未被使用的传输信道数量能满足本次连接的带宽要求，则表示传输信道选择成功；否则
如果未被使用的传输信道数量不能满足本次连接，则从已被使用的传输信道中选择优先级低于本次连接的优先级的传输信道提供给本次连接；以及
如果选择的传输信道的数量能满足此次连接的带宽要求，则表示传输信道选择成功；否则表示传输信道选择失败。
15.根据权利要求13所述的信道分配连接建立装置，其特征在于，所述信道选择模块包括双向不抢占模块，用于当信道使用情况为双向预留情况时，在不支持抢占的情况下，
根据所述传输信道使用情况和所述目的节点的传输信道使用情况，找出未被所述源节点和所述目的节点使用的传输信道，如果未被使用的传输信道数量能满足此次连接的带宽要求，则表示传输信道选择成功；否则表示传输信道选择失败；以及
在传输信道选择成功后，在发给所述源节点的所述响应信息中说明，要从提供给本次连接的n个传输信道中选择n/2个传输信道时隙用于正向传输，另外n/2个传输信道时隙用于反向传输。
16.根据权利要求13所述的信道分配连接建立装置，其特征在于，所述信道选择模块包括单向抢占模块，用于当信道使用情况为单向预留情况时，在支持抢占的情况下，
根据所述传输信道使用情况和所述目的节点的传输信道使用情况，从未被所述源节点和所述目的节点使用的传输信道中选择足够的传输信道提供给本次连接，如果未被使用的传输信道数量能满足本次连接的带宽要求，则表示传输信道选择成功；否则
如果未被使用的传输信道数量不能满足本次连接，则从已被使用的传输信道中，选择优先级低于本次连接的传输信道，提供给本次连接使用；以及
如果选择的传输信道的数量能满足此次连接的带宽要求，则表示传输信道选择成功；否则表示传输信道选择失败。
17.根据权利要求13所述的信道分配连接建立装置，其特征在于，所述信道选择模块包括单向不抢占模块，用于当信道使用情况为单向预留情况时，在不支持抢占的情况下，
根据所述传输信道使用情况和所述目的节点的传输信道使用情况，找出未被所述源节点和所述目的节点使用的传输信道，如果未被使用的传输信道数量能满足此次连接的带宽要求，则表示传输信道选择成功；否则表示传输信道选择失败；以及
在传输信道选择成功后，通过所述响应信息将选择结果告诉所述源节点。
18.根据权利要求14或16中任一项所述的信道分配连接建立装置，其特征在于，所述响应模块包括：
抢占信息发送模块，用于检查为此次连接选择的传输信道和所述目的节点的传输信道使用情况，如果为此次连接选择的传输信道时隙正在被其它业务使用，则使所述源节点和所述目的节点向周围节点发送所述抢占信息。
19.根据权利要求18所述的信道分配连接建立装置，其特征在于，所述连接建立模块包括抢占分配模块，用于当接收到抢占信息后，
使接收到所述抢占信息的节点判断是否使用了所述抢占信息中说明的传输信道；如果判断为未使用，则退出操作；否则如果使用了所述抢占信息中说明的传输信道，则判断节点是否为所述源节点，
如果是所述源节点，则停止在此传输信道上发送数据，并通知所述目的节点停止使用此传输信道；
如果是所述目的节点，则通知所述源节点停止在此传输信道上发送数据，并停止使用此传输信道；以及发送抢占响应信息。
20.根据权利要求19中任一项所述的信道分配连接建立装置，其特征在于，所述响应模块包括确认信息发送模块，用于当所述可用传输信道当前的使用情况是支持抢占的情况时：所述源节点在收到所述抢占响应信息后，将抢占结果通过所述确认信息告知所述目的节点；以及
当该可用的传输信道当前的使用情况是不支持抢占的情况时：所述源节点在接收到所述响应信息后，发送所述确认信息。
21.根据权利要求20所述的信道分配连接建立装置，其特征在于，所述连接建立模块用于在不支持抢占的情况下，当选择发送所述确认信息时，执行非抢占分配，所述响应模块用于使所述源节点根据所述响应信息，构建确认信息，然后将所述确认信息发送给所述目的节点。
22.根据权利要求13至17中任一项所述的信道分配连接建立装置，其特征在于，
所述响应信息，其包括：接收方地址，发送方地址，业务优先级，是否接受请求，如果表示接受请求则要指出用于连接的传输信道；
所述抢占信息，其包括：发送方地址，业务优先级，哪些传输信道被抢占；
所述确认信息，其包括：接收方地址，发送方地址，业务优先级，用于连接的传输信道；如果是对称型业务，则在所述确认信息中要进一步说明哪些传输信道用于正向传输，哪些传输信道用于反向传输。
23.根据权利要求19所述的信道分配连接建立装置，其特征在于，所述抢占响应信息，其包括：接收方地址，抢占是否成功。
24.根据权利要求13至17中任一项所述的信道分配连接建立装置，其特征在于，所述信道使用情况包括计算和预留时隙的情况。
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