專利名稱：帶沖突分解的按需多址接入方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按需多址接入方法，尤其涉及一種帶有沖突分解過程 的按需多址接入方法，屬于無線通信中的多址接入技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是一種沒有預(yù)定基礎(chǔ)設(shè)施、由若干具有自主收發(fā)、中 轉(zhuǎn)、路由、控制、管理等自組織功能的節(jié)點構(gòu)成的多跳移動無線網(wǎng)絡(luò)。移 動AdHoc網(wǎng)絡(luò)具有可靈活快速部署、自組織、自修復(fù)等特性，特別適用于 臨時、沒有預(yù)定設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)拓樸不斷變化的各類軍、民應(yīng)用中(如搶險、 抗災(zāi)、救援、軍事行動等)。移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點之間通過媒質(zhì)接 入控制(Media Access Control,以下簡稱MAC)方法實現(xiàn)快速、高效、 公平地共享信道資源?，F(xiàn)有MAC方法通常分為固定分配和按需分配兩種方式。由于在移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中存在大量節(jié)點，并且每個節(jié)點也處理以突發(fā)業(yè)務(wù)為主，因此， 移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)主要采用按需分配的接入方式，即根據(jù)各節(jié)點的通信需求， 對信道資源進行分配。現(xiàn)有的按需分配方式主要分為基于隨機竟爭和基于 無沖突兩類，其中基于隨機竟爭的接入方式是通過釆用發(fā)送請求(Request To Send, 簡稱RTS)消息及清除請求(Clear To Send,簡稱:CTS)進行周期性信息 交換、預(yù)約等分布式方式隨機竟爭獲取信道資源，如IEEE 802.11分布式 協(xié)調(diào)功能(DCF)、雙忙音多址(DBTMA)和分布式分組預(yù)約多址(DPRMA)
等協(xié)議。這種方式雖然可以克服固定分配接入方式中的資源浪費問題，然 而當(dāng)發(fā)送用戶數(shù)和用戶業(yè)務(wù)量增大時，分組碰撞的概率會急劇加大，從而 大大增大了平均多址消息時延、降低了信道吞吐量?；跓o沖突的接入方式是利用群首節(jié)點來實現(xiàn)固定或按需分配信道資源，其典型代表多使用輪詢機制，如IEEE 802. 11點協(xié)調(diào)功能(PCF)和 虛擬基站(VBS)等協(xié)議。對于通過分群算法進行網(wǎng)絡(luò)管理的情況，整個網(wǎng) 絡(luò)被劃分為若干群，每個群自組織管理，群首節(jié)點負責(zé)所在群的初始化管 理和路由管理。這種接入方式的缺陷在于但當(dāng)大量移動節(jié)點不發(fā)送任何 信息時，群首節(jié)點仍然要定期對所有節(jié)點進行輪詢，因此會浪費大量的輪 詢開銷。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種降低平均消息丟棄率和平均多址消息時延， 提高信道吞吐量的按需多址接入方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個實施例提供了一種帶沖突分解的按 需多址接入方法，包括群首節(jié)點檢測到有接入沖突發(fā)生時，在信道中發(fā)送沖突分解分組，宣 告無沖突預(yù)約接入時隙的開始；接收到所述沖突分解分組的節(jié)點，根據(jù)自身的優(yōu)先位號及所述群首節(jié)送預(yù)約信號或偵聽信道，竟爭接入信道；群首節(jié)點檢測到接入節(jié)點成功接入信道后，向所屬節(jié)點發(fā)送結(jié)果廣播 分組。
通過本發(fā)明所述方法，由于在按需多址接入過程中引入了沖突分解的 步驟，因此可以保證發(fā)生了接入沖突的節(jié)點能夠快速地接入信道，降低了平 均消息丟棄率和平均消息時延。并且由于無沖突接入時隙的數(shù)目可以根據(jù)當(dāng) 前的信道資源的空閑狀況和接入沖突發(fā)生的情況進行設(shè)置，因此可以在不 影響預(yù)約接入的前提下，提高信道吞吐量。下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。


圖1為本發(fā)明帶沖突分解的按需多址接入方法流程圖； 圖2為圖1中沖突分解步驟的流程圖；圖3a為本發(fā)明實施方式中的節(jié)點a、 b和c竟爭CF時隙的時序圖； 圖3b為本發(fā)明實施方式中的節(jié)點a和c竟爭CF時隙的時序圖； 圖3c為本發(fā)明實施方式中的節(jié)點c和d竟爭CF時隙的時序圖； 圖3 d為本發(fā)明實施方式中的節(jié)點d竟爭C F時隙的時序圖； 圖4為圖1中輪詢步驟的流程圖；圖5本發(fā)明實施方式中無接入沖突情況下在信道中發(fā)送分組的時序圖。
具體實施方式
圖1為本發(fā)明帶沖突分解的按需接入方法基本工作原理流程圖，具體為步驟101 ，群首節(jié)點向其所在群中的節(jié)點廣播發(fā)送預(yù)約開始分組(以下 簡稱SR分組)，通知各節(jié)點可以開始進行預(yù)約接入。 其中，群首節(jié)點是指在群中具有中心控制功能的節(jié)點。通常在一個群 中，除群首節(jié)點外的節(jié)點可分為網(wǎng)關(guān)節(jié)點和普通節(jié)點。其中的網(wǎng)關(guān)節(jié)點是 指用于在群與群之間進行信息傳輸?shù)墓?jié)點。步驟102，節(jié)點接收到來自于群首節(jié)點的預(yù)約開始分組后，判斷該節(jié)點是否有業(yè)務(wù)分組要進行發(fā)送，是則執(zhí)行步驟110，否則執(zhí)行步驟120。 步驟120，節(jié)點處于空閑狀態(tài)，對信道進行偵聽，若收到群首節(jié)點的預(yù)約開始分組，則再次執(zhí)行步驟102，否則，繼續(xù)偵聽信道。步驟IIO，節(jié)點在信道的預(yù)約接入時隙內(nèi)，發(fā)送預(yù)約接入分組(以下簡稱RA分組)，以竟爭接入信道。步驟111,群首節(jié)點對各節(jié)點是否成功接入信道進行檢測，當(dāng)檢測到 有接入沖突發(fā)生時，即有節(jié)點接入失敗時執(zhí)行步驟130;如果接入成功則 執(zhí)行步驟140。其中，接入失敗是指由于在現(xiàn)有信道的幀結(jié)構(gòu)中，只有一個預(yù)約接入 時隙可供節(jié)點發(fā)送RA分組，由于移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)多以突發(fā)業(yè)務(wù) 為主，當(dāng)有多個節(jié)點同時發(fā)送RA分組以請求接入信道時，則會發(fā)生竟爭接 入碰撞，即發(fā)生沖突，這些節(jié)點都無法成功接入信道。步驟130,執(zhí)行沖突分解的步驟，完成沖突分解后，重復(fù)執(zhí)行步驟111。 具體步驟將在后面進行詳細說明。步驟140，執(zhí)行輪詢的步驟，具體步驟將在后面進行詳細說明。此處 需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，通過上述步驟已經(jīng)使各個節(jié)點 完成了按需多址接入信道，本實施方式的該步驟只是提供了 一種當(dāng)節(jié)點成 功接入信道后的后續(xù)處理方法，如果不執(zhí)行本步驟，而是基于現(xiàn)有技術(shù)進
行其他處理也是可以的，本實施方式并不排除這樣的可能性。步驟141,群首節(jié)點判斷是否存在分組積存，若存在則返回執(zhí)行步驟140，繼續(xù)執(zhí)行輪詢的步驟；否則執(zhí)行步驟120,對信道進行偵聽。 其中，分組積存是指節(jié)點有剩余的業(yè)務(wù)分組還沒有發(fā)送。 以下詳細介紹步驟130中所述的執(zhí)行沖突分解的步驟，如圖2所示，包括步驟201,群首節(jié)點在信道中發(fā)送沖突分解分組(以下簡稱CR分組)， 宣告無沖突預(yù)約接入時隙(以下筒稱CF時隙)的開始。其中，CF時隙的個數(shù)通常表示為Ncf個，具體可以根據(jù)同時接入的節(jié) 點數(shù)量或各節(jié)點所處理的業(yè)務(wù)進行調(diào)整，直到將所有檢測到的接入沖突都 完全分解。每個CF時隙可劃分為 一 系列等長的微時隙及一個較長的傳輸接 入時隙兩部分。步驟2 0 2,接收到C R分組的節(jié)點根據(jù)自身的優(yōu)先位號及群首節(jié)點為其 分配的虛擬身份號開始竟爭CF時隙中的各個微時隙，具體地，從CF時隙 的第1 = 1個微時隙開始竟爭。步驟203，在CF時隙中的第i個微時隙，節(jié)點判斷代表自身的二進制 代碼的第i位是否為l，是則執(zhí)行步驟210，否則執(zhí)行步驟220。其中，節(jié)點是指要竟爭CF時隙的節(jié)點，這些節(jié)點都是在步驟110中竟 爭接入信道時，由于發(fā)生了接入沖突而接入失敗的節(jié)點。節(jié)點的二進制代 碼依次由優(yōu)先位號及虛擬身份號構(gòu)成。優(yōu)先位號表明該節(jié)點接入失敗后， 等待再次接入的優(yōu)先級；虛擬身份號是預(yù)先由群首節(jié)點分配的唯一標識一 個節(jié)點的代碼。
步驟220,當(dāng)節(jié)點的二進制代碼第i位為0時，則偵聽信道而不發(fā)送 預(yù)約信號。步驟221，判斷是否有其他節(jié)點發(fā)送預(yù)約信號，是則執(zhí)行步驟222;否 則執(zhí)行步驟211。步驟222,當(dāng)某個節(jié)點在該微時隙內(nèi)偵聽到有其他節(jié)點發(fā)送的預(yù)約信號 后，退出對該CF時隙的竟爭，并將其優(yōu)先位號加l。退出竟爭后，用上述同 樣的方法竟爭下一個CF時隙。步驟210,當(dāng)節(jié)點的二進制代碼第i位為1時，則在該微時隙內(nèi)發(fā)送 預(yù)約信號。步驟211，判斷第i個微時隙是否為CF時隙的最后一個微時隙，是則執(zhí) 行步驟212;否則返回執(zhí)行步驟202，開始竟爭CF時隙中的下一個微時隙。具體地，當(dāng)節(jié)點在所有相應(yīng)的微時隙內(nèi)根據(jù)自己的二進制代碼完成發(fā) 送預(yù)約信號或者偵聽信道后，則表示該節(jié)點成功地竟爭到了該CF時隙。步驟212,成功竟爭到CF時隙的節(jié)點，在該CF時隙中的傳輸接入時 隙內(nèi)發(fā)送傳輸接入微分組(以下筒稱TA微分組)，從而成功接入信道。另外，當(dāng)群首節(jié)點檢測到 一幀中的某個CF時隙中沒有節(jié)點發(fā)送TA微 分組進行接入時，則可以判斷出沖突分解的步驟已經(jīng)完畢，所有要求接入 的節(jié)點都成功接入信道，群首節(jié)點將立刻取消后面的CF時隙并直接發(fā)送結(jié) 果廣播分組(簡稱RB分組)。以下舉例說明上述步驟的執(zhí)行過程。例如，假設(shè)有三個節(jié)點，即節(jié)點a、 b和c，在首次竟爭CF時隙時均 竟爭失敗，因此均參與對另一個CF時隙的竟爭。這三個節(jié)點的優(yōu)先位號及
虛擬身份號的內(nèi)容可分別表示為 節(jié)點a: (01)11010 節(jié)點b: (01)11101 節(jié)點c: (01)00101其中，括弧內(nèi)的二進制數(shù)表示優(yōu)先位號，其他二進制數(shù)表示相應(yīng)節(jié)點 的虛擬身份號。如圖3a所示，第一行表示微時隙的編號，第二至四行分別 表示節(jié)點a、 b和c在各個微時隙內(nèi)發(fā)送的預(yù)約信號的內(nèi)容。由于節(jié)點a、 b和c均是第二次進行竟爭接入，因此它們的優(yōu)先位號均為01。在第l個微時隙內(nèi)，由于三個節(jié)點發(fā)送的二進制數(shù)均為0，則該三個 節(jié)點均偵聽信道；在第2個微時隙內(nèi)，三個節(jié)點發(fā)送的二進制數(shù)均為1， 則均發(fā)送預(yù)約信號；在第3個微時隙內(nèi)，節(jié)點a和b發(fā)送預(yù)約信號，節(jié)點 c偵聽信道，當(dāng)偵聽到預(yù)約信號后退出對此CF時隙的竟爭，并將自身的優(yōu) 先位號加1;在第4個微時隙內(nèi)，節(jié)點a和b均發(fā)送預(yù)約信號，"q，，表示 節(jié)點c在此微時隙內(nèi)已退出竟爭；在第5個微時隙內(nèi)，節(jié)點b發(fā)送預(yù)約信 號，節(jié)點a偵聽信道，當(dāng)偵聽到預(yù)約信號后退出對此CF時隙的竟爭；在第 6個微時隙內(nèi)，節(jié)點b偵聽信道，"q"表示節(jié)點a在此微時隙內(nèi)已退出竟 爭，并將自身的優(yōu)先位號加l;在第7個微時隙內(nèi)，節(jié)點b發(fā)送預(yù)約信號 后贏得此CF時隙，并在第8個時隙無沖突地發(fā)送TA微分組，成功接入信 道。如圖3b所示，竟爭接入失敗的節(jié)點a和c再次竟爭接入第二個CF時 隙。此時，由于它們在竟爭接入第1個CF時隙都失敗了一次，因此優(yōu)先位 均變?yōu)?10"。具體地，在第l個微時隙內(nèi)，節(jié)點a和c均發(fā)送預(yù)約信號；
在第2個微時隙內(nèi)，節(jié)點a和c均偵聽信道；在第3個微時隙內(nèi)，節(jié)點a 發(fā)送預(yù)約信號，節(jié)點c偵聽信道，當(dāng)偵聽到預(yù)約信號后退出對此CF時隙的 竟爭，并將自身的優(yōu)先位號加l;在第4個微時隙內(nèi)，節(jié)點a發(fā)送預(yù)約信 號，"q"表示節(jié)點c在此微時隙內(nèi)已退出竟爭；在第5個微時隙內(nèi)，節(jié)點 a偵聽信道；在第6個微時隙內(nèi)，節(jié)點a發(fā)送預(yù)約信號，并在第7個微時 隙偵聽信道，沒有偵聽到其他節(jié)點發(fā)送的預(yù)約信號，因此，節(jié)點a最終贏 得此CF時隙，并在第8個時隙無沖突地發(fā)送傳輸接入微分組(也可稱為TA 微分組)，成功接入信道。在節(jié)點a和b均成功接入信道后，節(jié)點c再次竟爭接入第三個CF時隙。 若沒有與節(jié)點c進行竟爭的節(jié)點，則節(jié)點c可以成功接入信道，若此時還 有一個節(jié)點d與之竟爭，則可以采用上述相同的方法，竟爭接入信道。具體地，如圖3c所示，節(jié)點c和d竟爭接入第四個CF時隙。由于在 前三個CF時隙中，節(jié)點c均接入失敗，因此，此時其優(yōu)先位號變?yōu)?1， 而由于節(jié)點d第一次對CF時隙進行竟爭，因此，其優(yōu)先位號為00。在第1 個微時隙內(nèi)，節(jié)點c發(fā)送預(yù)約信號，節(jié)點d偵聽信道，當(dāng)偵聽到預(yù)約信號 后退出對此CF時隙的竟爭，并將自身的優(yōu)先位號加1;在第2個微時隙內(nèi)， 節(jié)點c發(fā)送預(yù)約信號，"q"表示節(jié)d在此微時隙內(nèi)已退出竟爭；在第3 至6個微時隙內(nèi)，節(jié)點c一直在偵聽信道；在第7個微時隙內(nèi)，節(jié)點c發(fā) 送預(yù)約信號后最終贏得此CF時隙，并在第8個時隙無沖突地發(fā)送TA分組， 成功4妄入4言道。節(jié)點d在竟爭接入失敗后，繼續(xù)竟爭接入第五個CF時隙。此時，由于 沒有其他節(jié)點與節(jié)點d竟爭，因此，如圖3d所示，節(jié)點d在第8個時隙無
沖突地發(fā)送TA分組，成功接入信道。此處需要說明的是，圖3c中的節(jié)點c的虛擬身份號與節(jié)點c在圖3a、 3b中的不同。這是因為，在步驟201中，群首節(jié)點向接入失敗的節(jié)點發(fā)送 CR分組時，可以根據(jù)所轄節(jié)點在一段時間內(nèi)的業(yè)務(wù)發(fā)送情況為這些節(jié)點重 新分配虛擬身份號，并且每隔一定時間周期性地將重新分配的虛擬身份號 攜帶于CR分組中進行發(fā)送。由于具有較大虛擬身份號的會優(yōu)先地竟爭到 CF時隙，因此，為了提高接入成功率，通?？梢詾榘l(fā)送業(yè)務(wù)量次數(shù)較少的 節(jié)點分配較大的虛擬身份號。具體到圖3c中的節(jié)點c,當(dāng)其與節(jié)點d竟爭 CF時隙之前，由于接收到了來自于群首節(jié)點的新分配的虛擬身份號，因此 具有了新的虛擬身份號。當(dāng)然，如果群首節(jié)點不對虛擬身份號進行周期性 地重新分配，則各節(jié)點的虛擬身份號在整個竟爭CF時隙過程中不會發(fā)生變 化。另外，當(dāng)業(yè)務(wù)量增大時，為了保證共享信道的公平性，可以利用群首 節(jié)點限制個別節(jié)點過多的成功接入。例如，群首節(jié)點當(dāng)檢測到某節(jié)點已經(jīng) 連續(xù)2次成功接入信道后，則可以根據(jù)當(dāng)前接入沖突發(fā)生的嚴重程度，發(fā) 送通告消息，使該節(jié)點在一定時間內(nèi)不能發(fā)起接入信道。只有當(dāng)經(jīng)過這一 時間后該節(jié)點在才再次開始嘗試接入信道，又比如，當(dāng)群首節(jié)達到最大業(yè) 務(wù)分組發(fā)送隊列時，所有成功接入的節(jié)點在完成一次業(yè)務(wù)分組發(fā)送后將退 出輪詢分組發(fā)送隊列，重新進行竟爭接入。通過上述沖突分解的步驟，可以保證發(fā)生了接入沖突的節(jié)點能夠快速地 接入信道，降低了平均消息時延。并且由于CF時隙的數(shù)目可以才艮據(jù)當(dāng)前的信 道資源的空閑狀況和接入沖突發(fā)生的情況進行設(shè)置，因此可以在不影響預(yù)約
接入的前提下，提高信道吞吐量。另外，通過為節(jié)點設(shè)置優(yōu)先位號及周期性 地重新分配虛擬身份號，可以靈活地配置節(jié)點接入的順序，以進一步優(yōu)化 接入過程，提高接入效率。當(dāng)節(jié)點預(yù)約接入信道時未發(fā)生接入沖突，即成功接入后，可以執(zhí)行輪詢的步驟，以下詳細介紹步驟140中所述的執(zhí)行輪詢的步驟，如圖4所示， 包括步驟301,群首節(jié)點從某個網(wǎng)關(guān)節(jié)點進行輪詢，具體地，可以通過發(fā)送 發(fā)送開始(ST)分組或附帶發(fā)送開始的業(yè)務(wù)分組(筒稱PKT/ST)對網(wǎng)關(guān)節(jié) 點進行輪詢。由于輪詢網(wǎng)關(guān)節(jié)點的次序是固定的，即對網(wǎng)關(guān)節(jié)點進行輪詢 時，不采用循環(huán)(Round-r ob in)輪詢方式對普通的節(jié)點進行4侖詢。步驟302，判斷輪詢到的網(wǎng)關(guān)節(jié)點是否有業(yè)務(wù)分組要進行發(fā)送，若有 則執(zhí)行步驟310，否則執(zhí)行步驟311。步驟310，網(wǎng)關(guān)節(jié)點發(fā)送業(yè)務(wù)分組，然后執(zhí)行步驟311。步驟311，群首節(jié)點判斷是否已經(jīng)對所有網(wǎng)關(guān)節(jié)點都完成了輪詢，是 則執(zhí)行步驟320,否則執(zhí)行步驟301,繼續(xù)對未被輪詢的網(wǎng)關(guān)節(jié)點進行輪詢。步驟320，群首節(jié)點通過發(fā)送輪詢分組或附帶輪詢的業(yè)務(wù)分組(均可簡 稱為PKT/P)對除網(wǎng)關(guān)節(jié)點以外的成功接入的普通節(jié)點進行輪詢，以提示 普通的節(jié)點以循環(huán)(Round-robin)方式使用緊隨在PKT/P分組之后的樣l時 隙。每當(dāng)有新接入的節(jié)點時，將其加入輪詢的末尾，等待被輪詢。另外，為了保證各網(wǎng)關(guān)節(jié)點有更多的接入機會，當(dāng)群中的節(jié)點數(shù)量較 多時，群首節(jié)點可以每隔一段時間，當(dāng)對若干個普通的節(jié)點進行輪詢之后再次4侖詢 一遍網(wǎng)關(guān)節(jié)點。
步驟321,群首節(jié)點判斷是否已經(jīng)對所有成功接入的節(jié)點都完成了輪 詢，若是，則結(jié)束本次輪詢過程；否則返回執(zhí)行步驟320,繼續(xù)對未輪詢 到的節(jié)點進行輪詢。為了更清楚地說明上述輪詢過程，可以參見圖5。圖5為在無接入沖 突發(fā)生的情況下，各種分組在信道中進行發(fā)送的時序圖，具體為在預(yù)約接入階段，群首節(jié)點發(fā)送SR分組宣告預(yù)約接入開始，其后分配 1個預(yù)約接入時隙；各節(jié)點當(dāng)有業(yè)務(wù)分組要進行發(fā)送時在該時隙中發(fā)送RA 分組進行預(yù)約；當(dāng)未發(fā)生接入沖突時，群首節(jié)點發(fā)送RB分組公布接入結(jié)果， 宣告RA分組發(fā)送成功。在無沖突業(yè)務(wù)分組發(fā)送階段，群首節(jié)點和各成功接入的節(jié)點交替發(fā)送 業(yè)務(wù)分組，即先由群首節(jié)點發(fā)送業(yè)務(wù)分組(Packet,簡稱PKT),然后由 成功接入的節(jié)點在為其分配的信道資源上發(fā)送業(yè)務(wù)分組，接著群首節(jié)點再 發(fā)送業(yè)務(wù)分組，之后為另一成功接入的節(jié)點發(fā)送業(yè)務(wù)分組，依此類推。當(dāng) 群首節(jié)點和所有成功接入的節(jié)點完成交替發(fā)送業(yè)務(wù)分組之后，交替發(fā)完后 進入下一次預(yù)約接入及無沖突業(yè)務(wù)分組發(fā)送階段，重復(fù)上述步驟。另外，為了提高信道資源的利用率，當(dāng)成功接入的節(jié)點完成所有的業(yè) 務(wù)分組發(fā)送后，可以向群首節(jié)點發(fā)送攜帶有釋放信道資源標志的業(yè)務(wù)分組， 群首節(jié)點接收到該業(yè)務(wù)分組后，從下一幀開始就不再對其進行輪詢，將分 配給該節(jié)點的信道資源分配給其他成功接入的節(jié)點使用。當(dāng)信道上的業(yè)務(wù) 分組發(fā)送隊列達到最大值時，即無空閑的信道資源時，群首節(jié)點可以暫時 取消預(yù)約接入階段，當(dāng)有信道資源被釋放時再重新開始執(zhí)行預(yù)約接入階段。 通過上述方法，可以大大降低信道控制開銷、提高信道的吞吐量。
此處需要特別指出的是，圖5中雖然表示在無接入沖突發(fā)生的情況下， 各種分組在信道中進行發(fā)送的時序圖，但如果發(fā)生了接入沖突，本領(lǐng)域技術(shù) 人員應(yīng)當(dāng)可以理解，通過本實施方式所述的沖突分解的步驟完成了沖突分解 后，圖5中的無沖突業(yè)務(wù)分組發(fā)送階段也是可以適用的?？傊景l(fā)明所述方法綜合了公平竟爭、無沖突預(yù)約接入、按需輪詢 服務(wù)的思想，通過將信道傳輸時期設(shè)置為預(yù)約接入和沖突分解期及按需傳 輸期，使得分組沖突僅存在于預(yù)約接入和沖突分解期，在預(yù)約接入和沖突 分解期解決了接入沖突問題，大大降低了業(yè)務(wù)量較高時預(yù)約中的隱藏終端 和暴露終端給信道傳輸帶來的不利影響，消除了業(yè)務(wù)分組發(fā)送過程中發(fā)生 沖突的可能，從而避免了分組碰撞，節(jié)省了不必要的開銷，大大提高了信 道吞吐量和發(fā)送節(jié)點在預(yù)約時隙上的接入效率。最后所應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限 制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā) 明技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1、一種帶沖突分解的按需多址接入方法，其特征在于，包括群首節(jié)點檢測到有接入沖突發(fā)生時，在信道中發(fā)送沖突分解分組，宣告無沖突預(yù)約接入時隙的開始；接收到所述沖突分解分組的節(jié)點，根據(jù)自身的優(yōu)先位號及所述群首節(jié)點為每個節(jié)點分配的虛擬身份號在所述無沖突預(yù)約接入時隙的微時隙內(nèi)發(fā)送預(yù)約信號或偵聽信道，競爭接入信道；群首節(jié)點檢測到接入節(jié)點成功接入信道后，向所屬節(jié)點發(fā)送結(jié)果廣播分組。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶沖突分解的按需多址接入方法，其特征 在于，所述群首節(jié)點檢測到所述接入沖突之前還包括群首節(jié)點向其所在群中的節(jié)點廣播發(fā)送預(yù)約開始分組，通知各節(jié)點可 以開始進行預(yù)約接入。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶沖突分解的按需多址接入方法，其特征 在于，所述群首節(jié)點廣播發(fā)送所述預(yù)約開始分組之后還包括接收到所述預(yù)約開始分組的節(jié)點，判斷是否有要進行發(fā)送的業(yè)務(wù)分組， 是則在信道的預(yù)約接入時隙內(nèi)，發(fā)送預(yù)約接入分組，竟爭接入信道。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶沖突分解的按需多址接入方法，其特征 在于，所述無沖突接入時隙包括多個等長的微時隙及一個傳輸接入時隙， 所述節(jié)點在所述無沖突接入時隙內(nèi)發(fā)送預(yù)約信號或偵聽信道包括在無沖突接入時隙中的第i個微時隙，如果所述節(jié)點的由優(yōu)先位號和 虛擬身份號組成的二進制代碼第i位為1，則在此微時隙內(nèi)發(fā)送預(yù)約信號； 如果所述節(jié)點的二進制代碼第i位為Q,則在此微時隙內(nèi)偵聽信道。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶沖突分解的按需多址接入方法，其特征在于，所述節(jié)點偵聽信道包括當(dāng)偵聽到所述微時隙內(nèi)有其他節(jié)點發(fā)送的預(yù)約信號時，則退出對該無 沖突接入時隙的竟爭，并將自身的優(yōu)先位號加l;當(dāng)沒有其他節(jié)點發(fā)送預(yù) 約信號時，所述節(jié)點將繼續(xù)竟爭下一個微時隙。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶沖突分解的按需多址接入方法，其特征 在于，所述節(jié)點退出對該無沖突接入時隙的竟爭之后還包括在下 一個無沖突接入時隙內(nèi)發(fā)送預(yù)約信號或偵聽信道，竟爭接入信道。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶沖突分解的按需多址接入方法，其特征 在于，所述節(jié)點在所有相應(yīng)的微時隙內(nèi)根據(jù)自己的二進制代碼發(fā)送預(yù)約信 號或者偵聽信道之后還包括當(dāng)所述節(jié)點按照其二進制代碼在所述所有微時隙中全部完成預(yù)約信號 發(fā)送或者信道偵聽時，在所述傳輸接入時隙內(nèi)發(fā)送傳輸接入微分組，成功 接入信道。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的帶沖突分解的按需多址接入方法，其特征 在于，所述節(jié)點在所述傳輸接入時隙內(nèi)發(fā)送傳輸接入微分組，成功接入信 道之后還包括群首節(jié)點根據(jù)所述節(jié)點發(fā)送的傳輸接入微分組檢測到接入節(jié)點成功接 入信道后，向所屬節(jié)點發(fā)送結(jié)果廣播分組。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶沖突分解的按需多址接入方法，其特征 在于，所述群首節(jié)點向所屬節(jié)點分配虛擬身份號具體為群首節(jié)點周期性地為所屬節(jié)點重新分配虛擬身份號，根據(jù)節(jié)點的業(yè)務(wù) 發(fā)送情況，群首節(jié)點為發(fā)送次數(shù)較少的節(jié)點分配較大的虛擬身份號，并向 所屬節(jié)點公布虛擬身份號的分配情況。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶沖突分解的按需多址接入方法，其特征在于，所述群首節(jié)點發(fā)送所述結(jié)果廣播分組之后還包括對網(wǎng)關(guān)節(jié)點及成功接入信道的所述節(jié)點進行輪詢。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶沖突分解的按需多址接入方法，包括群首節(jié)點檢測到有接入沖突發(fā)生時，在信道中發(fā)送沖突分解分組，宣告無沖突預(yù)約接入時隙的開始；接收到所述沖突分解分組的節(jié)點，根據(jù)自身的優(yōu)先位號及所述群首節(jié)點為每個節(jié)點分配的虛擬身份號在所述無沖突預(yù)約接入時隙的微時隙內(nèi)發(fā)送預(yù)約信號或偵聽信道，競爭接入信道；群首節(jié)點檢測到接入節(jié)點成功接入信道后，向所屬節(jié)點發(fā)送結(jié)果廣播分組。通過本發(fā)明，保證了發(fā)生接入沖突的節(jié)點能夠快速地接入信道，降低了平均消息丟棄率和平均消息時延，提高了信道吞吐量。
文檔編號H04L12/28GK101119151SQ20071012116
公開日2008年2月6日 申請日期2007年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月30日
發(fā)明者凱 劉, 軍 張, 暉 王 申請人:北京航空航天大學(xué)