CN100466492C - 自适应多址接入方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自适应多址接入方法，其中，包括：中心控制节点确定当前的业务量等级，选择相应的信道接入方式并向所述中心控制节点控制的各节点公布；各节点按照所收到的信道接入方式进行接入。本发明还涉及一种中心控制节点，包括监测单元，用于监测所述中心控制节点控制的各节点；以及定级单元，与监测单元连接，用于根据接收的监测信息，确定当前的业务量等级以及选择相应的信道接入方式。本发明根据不同的业务量等级选择不同信道接入方式，综合了不同信道接入方式在不同业务量情况下的优点、以达到接入最优化。

Description

自适应多址接入方法
技术领域
本发明涉及一种自适应多址接入方法，特别是涉及一种根据当前的业务量等级选择相应的信道接入方式的多址接入方法，适用于移动自组网、无线传感器网络、无线接入网络等系统。
背景技术
多址接入(或称媒质接入控制)方法解决多个节点或用户如何快速、高效、公平、可靠地共享信道资源的问题。按照信道分配的方式，它通常分为固定分配、随机接入和按需分配三种方式。
目前在移动无线通信网络中直接应用的信道分配方式一般采用单一的随机接入和按需接入方式。
随机接入的多址接入方法中，各节点基于载波侦听的方式在多跳网络结构中共享无线广播信道时出现了隐藏终端和暴露终端问题，使得多址性能大大降低，特别是当发送节点数和网络业务量增大时，分组碰撞和重传的概率会急剧加大，从而大大增大了平均分组时延和平均分组丢弃率、降低了信道吞吐量，同时也出现了共享信道不公平的问题。
按需分配的多址接入方法中，各节点根据业务情况申请信道资源，成功后再使用信道资源。按照申请预约和分配信道方式的不同，它可分为基于随机竞争和基于无冲突两类。基于随机竞争的方法主要采用各种短控制分组握手(如发送请求/清除请求，即RTS/CTS)、周期性状态信息交换等分布式预约方式，适合于突发性较强、传输消息较短类型的业务传输，如IEEE 802.11分布式协调功能(DCF)、双忙音多址(DBTMA)和分布式分组预约多址(DPRMA)等方法；基于无冲突的方法主要利用中心控制节点进行协调来实现按需分配，适合于一次接入建立后需要较长时间稳定传输的业务类型，可以提供较好的服务质量(QoS)保证，其典型代表多使用轮询机制，如IEEE 802.11点协调功能(PCF)和虚拟基站(VBS)等方法。不过，前者在申请预约部分仍然存在分组碰撞，隐藏终端的影响只是得到了减弱、并没有消除；后者可以避免分组碰撞情况的发生，不过当许多节点不发送时，这种方法会浪费大量的轮询控制开销。另外，目前大多数所提出的按需分配的多址接入方法在网络业务量较低时与随机接入的多址接入方法相比存在控制开销所占比例过大、传输时延较大的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术中单一信道接入方式的不足，提供一种可以根据不同的业务量等级选择不同信道接入方式的自适应多址接入方法及一种用于实现该自适应多址接入方法的中心控制节点，综合了各种信道接入方式在不同业务量情况下的优点、以达到接入最优化。
为此，本发明的自适应多址接入方法的实施例，包括：中心控制节点确定当前的业务量等级，选择相应的信道接入方式并向所述中心控制节点控制的各节点公布；各节点按照所收到的信道接入方式进行接入，其中：
各节点按照所收到的轻业务量信道接入方式进行接入包括：各节点向中心控制节点发送预约接入的请求信息；中心控制节点向其他节点发送其中一节点接入成功的宣告信息，用于告知其他节点避让该节点直至该节点发送完业务分组；
各节点按照所收到的中/高业务量信道接入方式进行接入包括：中心控制节点征询各节点，根据各节点的碰撞情况将各节点进行分组，每组中的节点通过竞争该组中的接入时隙进行接入；
各节点按照重业务量信道接入方式进行接入包括：中心控制节点轮询各节点，根据被轮询节点发送的业务分组或无需发送业务分组判断被轮询的节点是否需要发送业务分组，是则从下一周期起继续轮询该节点；否则增加对该节点的轮询的间隔。
上述技术方案中，中心控制节点确定当前的业务量等级可以有两种方法。
第一种方法，中心控制节点可以将当前业务量与预设的用于表示轻业务量门限的第一业务量门限值及用于表示重业务量门限的第二业务量门限值相比较，确定当前的业务量等级。第二种方法，中心控制节点还可以在明确前一次的业务量等级的情况下，通过前一次确定的业务量等级以及其他参数确定当前的业务量等级。当前一次确定的业务量等级为中/高业务量时，中心控制节点定期征询各节点近期的最大连续接入失败次数，并与预设的用于表示轻业务量的第一连续接入失败次数门限值及用于表示重业务量的第二连续接入失败次数门限值相比较，确定当前的业务量等级。当前一次确定的业务量等级为轻业务量时，中心控制节点将近期内的连续接入请求碰撞次数与接入碰撞次数门限值相比较，确定当前的业务量等级。当前一次确定的业务量等级为重业务量时，中心控制节点将近期内发送业务分组的节点数目与节点总数的根据实际发送业务量来确定的一定比例值相比较，确定当前的业务量等级。
本发明克服了现有技术中单一信道接入方式的不足，提供一种可以根据不同的业务量等级选择不同信道接入方式的自适应多址接入方法及一种用于实现该自适应多址接入方法的中心控制节点，吸取不同信道接入方式在不同业务量情况下的优点，以达到接入最优化。
进一步地，中心控制节点可以通过将当前业务量与不同业务量等级的门限值比较以确定当前的业务量等级，从而实现了各种业务量等级相互转化的判定方法；还可以在明确前一次的业务量等级的情况下，通过前一次确定的业务量等级以及其他参数确定当前的业务量等级，从而实现了各种业务量等级之间相邻转化的判定方法。
附图说明
图1为CCN根据当前的业务量，确定业务量等级并选择相应的信道接入方式的流程图；
图2为CCN根据当前的业务量，确定业务量等级并选择相应的信道接入方式的另一流程图；
图3为当前一次业务量等级为中/高业务量时，CCN确定业务量等级并选择相应的信道接入方式的流程图；
图4为当前一次业务量等级为轻业务量时，CCN确定业务量等级并选择相应的信道接入方式的流程图；
图5为当前一次业务量等级为重业务量时，CCN确定业务量等级并选择相应的信道接入方式的流程图；
图6为按照轻业务量信道接入方式进行接入的流程图；
图7为按照中/高业务量信道接入方式进行接入的流程图；
图8为按照重业务量信道接入方式进行接入的流程图；
图9为按照具有优先级限制的重业务量信道接入方式进行接入的流程图；
图10为中心控制节点的结构示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
为了解决现有多址接入方法中单一信道接入方式的不足，本发明提供了一种可以根据不同的业务量等级选择不同信道接入方式的多址接入方法，通过吸取各信道接入方式的优点，以达到接入最优化。包括：中心控制节点(CCN)确定当前的业务量等级，选择相应的信道接入方式并通过广播发送专用的控制分组向所述CCN控制的各节点公布的步骤；以及各节点按照所收到的信道接入方式进行接入的步骤。
假设：
Scurrent表示当前吞吐量，0≤Scurrent≤1；
S1-门限表示轻业务量门限的第一业务量门限值，0≤S1-门限≤1；
S2-门限表示重业务量门限的第二业务量门限值，0≤S2-门限≤1；
G表示归一化总业务量，即当前网络所有待发送的分组长度与理想情况下信道最大可以发送的分组长度之比；
Nnode表示在CCN注册的节点总数；
k表示活动节点比例门限系数；
NCAF_max表示所有节点中的近期最大连续接入失败(Continuous AccessFailure，简称CAF)次数；
NCAF_max(i)表示节点i的近期最大连续接入失败次数，i表示各节点中的某节点；
NCAF_1表示第一连续接入失败次数门限值；
NCAF_2表示第二连续接入失败次数门限值；
NAR_C表示连续接入请求碰撞次数；
Ncollision_max表示最大接入碰撞次数；
s表示接入时隙个数；
Nno-PKT(i)表示当前轮询某节点i与下一次轮询该节点的间隔周期数。
CCN确定当前的业务量等级有两种方法。
其中一种方法是，CCN根据接收业务分组的情况收集、统计成功业务量(即当前吞吐量)，然后与预设的用于表示轻业务量门限的第一业务量门限值及用于表示重业务量门限的第二业务量门限值相比较，确定当前的业务量等级并选择相应的信道接入方式。具体过程如图1所示，包括：
步骤111、CCN定期检查各节点的业务发送情况记录和业务统计情况，根据接收业务分组的情况收集、统计成功业务量，得到当前吞吐量Scurrent。
步骤112、CCN判断Scurrent是否小于S1-门限，是则确定当前的业务量等级为轻业务量，执行步骤113；否则转到步骤114。
步骤113、CCN选择轻业务量信道接入方式，并向所述CCN控制的各节点公布，转到步骤117。
步骤114、CCN判断Scurrent是否小于S2-门限，是则确定当前的业务量等级为中/高业务量，执行步骤115；否则确定当前的业务量等级为重业务量，转到步骤116。
步骤115、CCN选择中/高业务量信道接入方式，并向所述CCN控制的各节点公布，转到步骤117。
步骤116、CCN选择重业务量信道接入方式，并向所述CCN控制的各节点公布。
步骤117、定期检查周期是否已到，是则转到步骤111，否则执行步骤118。
步骤118、沿用以前所选择的多址接入方法，转到步骤117执行。
CCN在定期检查各节点的业务发送情况记录和业务统计情况时还可以统计出近期内发送业务分组的节点数，为了更加准确的选择信道接入方式，中心控制节点将当前吞吐量与预设的第一业务量门限值及第二业务量门限值相比较，若当前业务吞吐量大于第二业务量门限值时，还可以通过将近期内有分组发送的节点数即近期内发送业务分组的节点数，与节点总数的一定比例值kNnode进行比较，从而准确地确定当前的业务量等级，以便选择最优的信道接入方式。如图2所示，上一流程中还包括：步骤119、CCN判断近期内发送业务分组的节点数是否小于节点总数的一定比例值kNnode，若小于，则确定当前的业务量等级为中/高业务量，执行步骤115；否则，确定当前的业务量等级为重业务量，执行步骤116。同时上一流程中的步骤114相应地转变为：步骤114’、CCN判断Scurrent是否小于S2-门限，是则确定当前的业务量等级为中/高业务量，执行步骤115；否则，转到步骤119。
S1-门限可取0.1、0.15、0.2、0.25等，S2-门限可取0.7、0.75、0.8、0.85等。k为活动节点比例门限系数，k可取0.1、0.05、0.01、0.005、0.001等，具体取值可以根据实际发送业务量来确定，即在各节点均完成通常发送业务量(设为λ0)前提下，最终使得归一化总业务量G(＝kNnodeλ0)大于某个值，如G大于或等于0.8；另外，k的具体取值也可以与轮询分组长度与业务分组长度的比例(设为ηP/PKT)有关，如k的取值范围可在k≤0.1ηP/PKT中，通常情况下，可取k＝0.1ηP/PKT。
定期检查周期的确定方法：定期检查周期为一帧时间长和一次通信会晤所需发送业务分组数乘积的整数倍。
CCN在明确前一次的业务量等级的情况下，还可以通过前一次确定的业务量等级以及其他参数确定当前的业务量等级，选择相应的信道接入方式。当前一次确定的业务量等级为中/高业务量时，CCN定期征询各节点近期的最大连续接入失败次数，并与预设的用于表示轻业务量连续接入失败次数门限的NCAF_1及用于表示重业务量连续接入失败次数门限的NCAF_2相比较，确定当前的业务量等级，选择相应的信道接入方式。具体过程如图3所示，包括：
步骤121、CCN发布征询各节点的近期最大连续接入失败次数NCAF_max。
步骤122、各节点发送各自的报告音，其长度为一基本忙音的NCAF_max(i)倍。
步骤123、CCN根据报告音长短获得当前的接入碰撞情况，即有NCAF_max＝max{NCAF_max(i)}，NCAF_max表示当前的接入碰撞情况。
步骤124、CCN判断NCAF_max是否小于NCAF_1，是则确定当前的业务量等级为轻业务量，执行步骤125；否则转到步骤126。
步骤125、CCN选择轻业务量信道接入方式，并向所述CCN控制的各节点公布，转到步骤129。
步骤126、CCN判断NCAF_max是否小于NCAF_2，是则确定当前的业务量等级为中/高业务量等级，执行步骤127；否则确定当前的业务量等级为重业务量等级，转到步骤128。
步骤127、CCN选择中/高业务量信道接入方式，并向所述CCN控制的各节点公布，转到步骤129。
步骤128、CCN选择重业务量信道接入方式，并向所述CCN控制的各节点公布。
步骤129、征询周期是否已到，是则转到步骤121，否则执行步骤1210。
步骤1210、沿用以前所选择的多址接入方法，转到步骤129。
NCAF_1和NCAF_2可根据有效进行业务分组发送的经验值来确定。
当前一次确定的业务量等级为轻业务量时，CCN将定期内的连续接入请求碰撞次数与接入碰撞次数门限值，如最大接入碰撞次数，相比较，从而确定当前的业务量等级。具体过程如图4所示，包括：
步骤131、CCN预设初始的连续接入请求碰撞次数NAR_C＝0。
步骤132、CCN监听信道发送情况。
步骤133、CCN是否收到接入请求(Access Requirement，简称AR)分组，是则执行步骤134，否则执行步骤132。
步骤134、AR分组是否碰撞，是则执行步骤135，否则转到步骤136。
步骤135、连续接入请求碰撞次数加1，即NAR_C＝NAR_C+1，转到步骤138执行。
步骤136、连续接入请求碰撞次数清零，即NAR_C＝0。
步骤137、继续沿用轻业务量信道接入方式，转到步骤132。
步骤138、NAR_C是否大于最大接入碰撞次数Ncollision_max，是则确定当前的业务量等级为中/高业务量，执行步骤139，否则确定当前的业务量等级为轻业务量，转到步骤137。
步骤139、CCN选择中/高业务量信道接入方式，并向所述CCN控制的各节点公布。
当前一次确定的业务量等级为重业务量时，CCN将近期内发送业务分组的节点数目与节点总数的一定比例值相比较，确定当前的业务量等级。具体过程如图5所示，包括：
步骤141、CCN定期检查各节点发送业务分组情况的记录。
步骤142、CCN判断近期内发送业务分组的节点数目是否小于节点总数的一定比例值kNnode，若小于则确定当前的业务量等级为中/高业务量，执行步骤143；否则确定当前的业务量等级为重业务量，转到步骤144。
步骤143、CCN选择中/高业务量信道接入方式，并向所述CCN控制的各节点公布。
步骤144、继续沿用重业务量信道接入方式，转到步骤141执行。
若采用轻业务量信道接入方式，CCN正确收到其控制的一节点发送的接入预约(AR)的请求信息后，向各节点发送该节点接入成功的宣告信息，即通过接入成功(AS)分组发送来宣告该节点接入成功，以便告知该节点接入已经成功、同时告知其他节点需避让该节点直至该节点发送完业务分组。具体过程如图6所示，包括：
步骤211、各节点发送AR分组，其中可以在分组头中含有待发业务分组长度。
步骤212、CCN利用接入成功(AS)分组宣告节点的接入是否成功，其中可以在分组头中通告所发业务分组的长度。
步骤213、相关申请接入的节点发送业务分组(PKT)，其它节点要回避足够长时间，以便让该接入成功的节点成功发完业务分组。
步骤214、CCN发送确认分组或附带确认标记的业务分组。
步骤215、CCN根据节点业务分组中的标记判断该节点是否均已发送完本次会晤的业务分组，是则，执行步骤211，否则，转到步骤213。
在上述AR、AS分组头中，若不包括业务分组长度，则采用默认标准业务分组长度。
轻业务量信道接入方式吸取了随机信道接入方式在业务量较小时的低接入时延、低分组碰撞率、可完全完成所有当前业务分组发送传输的优点。
若采用中/高业务量信道接入方式，CCN征询各节点，根据各节点的碰撞情况将各节点进行分组，每组中的节点通过竞争该组中的接入时隙进行接入。其中CCN根据各节点的碰撞情况将各节点进行分组的步骤，如图7所示，包括：
步骤221、CCN发布征询近期最大连续接入失败次数(NCAF_max)，以便了解当前的业务量和接入碰撞情况。
步骤222、各节点发送各自的报告音，其长度为一基本报告音(或忙音)的NCAF_max(i)倍。
步骤223、CCN根据报告音的长度获得NCAF_max(＝max{NCAF_max(i)})。
步骤224、将所辖节点下分为NCAF_max个小组。
每组中的节点通过竞争该组中的接入时隙进行接入的步骤，如图7所示，包括：
步骤225、依次选择每组节点进行提示接入，当提示某个组时，只能属于这个组的节点有资格进行竞争接入。
步骤226、提示接入后有s个接入时隙供该组内节点竞争，该组内有分组发送的节点按照某种方法选择其中的某个接入时隙进行竞争接入。
步骤227、该组内是否有节点参与竞争，是则执行步骤228；否则转到步骤229。
步骤228、竞争接入发送是否无碰撞，是则转到步骤2210；否则转到步骤2211。
步骤229、CCN选择下一组节点进行接入，转到步骤226。
步骤2210、CCN安排相关成功接入节点发送业务分组，转到步骤2212。先由CCN发送业务分组，其中可附带轮询某一成功接入节点，其后该成功接入节点或相关成功接入节点发送业务分组，即在其分配的信道资源上发送业务分组，接着CCN再发送业务分组，之后为另一成功接入节点发送业务分组，依此类推，CCN和所有成功接入节点交替发送业务分组，发完后进入下一次预约接入和业务分组发送阶段。如果成功接入节点完成本次会晤的所有业务分组发送，那么该节点释放资源，在本次会晤的最后一个业务分组发送中附带释放信道资源标志，CCN收到后，从这之后的下一帧起可以在此信道资源上安排其他成功接入节点的业务分组发送。
步骤2211、安排已成功接入节点的业务分组发送，未成功接入的节点等待下一帧再尝试接入，转到步骤226执行。
步骤2212、判断征询周期是否已到，是则执行步骤221，否则执行步骤229。
选择时隙的方法可以是随机等概率选择，也可以是服从某种概率分布进行选择。
接入时隙数目的确定方法是：若没有可用的信道资源，则接入时隙的数目变为0，待有可用的信道资源后变为非0；若接入碰撞多，增大接入时隙的数目；若接入碰撞少，减少接入时隙的数目，直至为1。
划分小组后利用控制分组进行广播公布，其中含有小组数目NCAF_max、依次列入的划分小组边界的节点身份号(ID)，如3、01001、10110表示分为3个组，ID号小于等于01001的节点为第1个小组，ID号大于10110的节点为第3个小组，介于两者之间的节点属于第2个小组。
CCN隔一定周期发布征询分组，以便得到各节点中最大的连续接入失败次数。各节点的近期最大连续接入失败次数就是该节点近期的最大连续接入碰撞次数NCAF_max(i)，其报告音长度为一基本报告音(或忙音)的NCAF_max(i)倍，即如果某个节点连续5次接入失败，该节点发忙音至第5个基本报告音时隙。
如果成功接入节点完成本次会晤的所有业务分组发送，那么就在发送本次会晤的最后一个业务分组中附带释放信道资源标志，发完后该节点停止使用给其分配的信道资源，CCN收到后，从这之后的下一帧起可以在此信道资源上安排其他成功接入节点的业务分组发送。
中/高业务量信道接入方式吸取了按需多址接入方法在业务量较高时大大降低了预约中的隐藏终端和暴露终端影响、在业务分组传输中消除了碰撞可能的优点，灵活预约接入及调整方法可以使得节点更快速、有效地接入信道、最大限度地完成业务分组的无冲突传输。
若采用重业务量信道接入方式，CCN轮询各节点，若轮询的其中一节点无需发送业务分组，则CCN增加对该节点的轮询周期数；若该节点需要发送业务分组，则该节点在CCN轮询它时发送业务分组并且CCN从下一周期起继续轮询该节点。CCN可以通过附带轮询节点标记的业务分组或附带优先级限制标记的业务分组来轮询各节点。
重业务量信道接入方式中，当CCN通过附带轮询节点标记的业务分组来轮询各节点时，若此次轮询周期内某节点无业务分组发送并且上次轮询周期此节点有业务分组发送，则CCN下一周期不轮询该节点，若再次轮询该节点时仍无业务分组发送，则再多空一周期再轮询该节点，依此类推，若有几次被轮询时没有业务分组发送，则需要间隔几个周期后再轮询该节点。一旦节点有一次被轮询时有业务分组发送，无发送间隔周期数就减少到0，即下一周期起继续轮询该节点。下面以轮询某一个节点来说明轮询周期的变化情况，具体过程如图8所示，包括：
步骤23a1、CCN设定某节点无发送周期数Nno-PKT(i)＝0，即表示每一轮询周期内都轮询该节点。
步骤23a2、CCN利用附带轮询该节点标记的业务分组发送或轮询分组发送(当此时没有业务分组发送时)来轮询该节点；
步骤23a3、该节点是否需要发送业务分组，是则执行步骤23a4，否则执行步骤23a5；
步骤23a4、该节点发送业务分组。这时下一次仍需轮询该节点，CCN记Nno-PKT(i)＝0，转到步骤23a6执行；
步骤23a5、该节点向CCN回复无需发送业务分组。这时再多空一周期轮询该节点，CCN记Nno-PKT(i)＝Nno-PKT(i)+1；
步骤23a6、CCN检查下一周期该节点的Nno-PKT(i)；
步骤23a7、CCN判断Nno-PKT(i)是否为0，是则执行步骤23a8，否则执行步骤23a9；
步骤23a8、CCN利用附带该轮询节点标记的业务分组来轮询该节点，转到步骤23a3执行；
步骤23a9、CCN判断该周期不轮询该节点，等待进入下一周期，CCN记Nno-PKT(i)＝Nno-PKT(i)-1，转到步骤23a6执行。
其中以上步骤23a5中所增加的间隔周期数与步骤23a9中所减小的间隔周期数可以一致、也可以不一致，也并非受上述增加1(减小1)所限，可以按需要设置为某一服从递增(或递减)规律的函数以表明周期间隔数的增加(或减小)即可，如Nno-PKT(i)＝aNno-PKT(i)+b及Nno-PKT(i)＝Nno-PKT(i)/a-b(其中，a和b均为系数，a≥1，b≥0)，又如Nno-PKT(i)＝2Nno-PKT(i)及Nno-PKT(i)＝log2[Nno-PKT(i)+1]等。
重业务量信道接入方式中，当CCN通过附带优先级限制标记的业务分组轮询各节点时，具有足够优先级业务分组的节点方能接入使用信道，CCN可以筛选掉优先级不够的节点、直接轮询下一个足够优先级的节点。若此次轮询周期内某节点无高于此优先级的业务分组需要发送，则CCN下一周期不轮询该节点，若再次轮询该节点时仍无高于此优先级的业务分组需要发送，则再多空一周期再轮询该节点，依此类推，若有几次被轮询时无高于此优先级的业务分组需要发送，则需要间隔几个周期后再轮询该节点。一旦节点有一次被轮询时有高于此优先级的业务分组需要发送，无发送间隔周期数就减少到0，即下一周期起继续轮询该节点。下面以CCN通过附带优先级限制标记的业务分组轮询某一节点来说明轮询周期的变化情况，具体过程如图9所示：
步骤22b1、CCN设定某节点无发送周期数Nno-PKT(i)＝0。
步骤23b2、CCN利用附带优先级限制标记的业务分组发送或轮询分组发送(当此时没有业务分组发送时)来轮询该节点；
步骤23b3、判断该节点是否有高于此优先级的业务分组需要发送，是则执行步骤23b4，否则执行步骤23b5。
步骤23b4、该节点发送业务分组。这时下一次仍需轮询该节点，CCN记Nno-PKT(i)＝0，转到步骤23b6执行。
步骤23b5、该节点向CCN回复无需发送业务分组。CCN记Nno-PKT(i)＝Nno-PKT(i)+1。
步骤23b6、CCN检查下一周期该节点的Nno-PKT(i)。
步骤23b7、CCN判断Nno-PKT(i)是否为0，是则执行步骤23b8，否则执行步骤23b9。
步骤23b8、CCN利用附带优先级限制标记轮询该节点，转到步骤23b3执行。
步骤23b9、CCN记Nno-PKT(i)＝Nno-PKT(i)-1，转到步骤23b6执行。
其中以上步骤23b5中所增加的间隔周期数与步骤23b9中所减小的间隔周期数可以一致、也可以不一致，也并非受上述增加1(减小1)所限，可以按需要设置为某一服从递增(或递减)规律的函数以表明周期间隔数的增加(或减小)即可，如Nno-PKT(i)＝aNno-PKT(i)+b及Nno-PKT(i)＝Nno-PKT(i)/a-b(其中，a和b均为系数，a≥1，b≥0)，又如Nno-PKT(i)＝2Nno-PKT(i)及Nno-PKT(i)＝log2[Nno-PKT(i)+1]等。
重业务量信道接入方式，吸取了按需无冲突轮询的多址接入方法在业务量重时的最公平、最大限度地满足最需要的业务分组传输的优点。中/高业务量情况下的多址接入方法也可以采用优先级限制，以便保证高优先级的业务分组优先得到发送。
以上中/高业务量信道接入和重业务量信道接入特别适合实时业务的传输，可以保证时延和所需传输速率等服务质量(QoS)要求。当业务量增大时所出现的公平性问题可以利用CCN调整、限制个别节点在预约中的过多成功接入以及进行按需轮询来解决。
由于CCN的各类分组发送都可以被各节点接收到，同时本发明中不同业务量情况下的各种信道接入方式中都采用了CCN与各节点交替发送各类分组的交互式形式，因此CCN利用AS分组、业务分组和轮询分组等各类分组的发送可以作为各节点发送各类分组的同步基准，即以AS分组、业务分组和轮询分组等发送的结束时刻作为所有节点竞争接入或发送业务分组时的时间基准，这里各个时隙包括了各类分组的发送时间以及克服信号传播时延、收发信机转换时间等必要的保护时间间隔，从而实现了异步条件下各节点的多址接入过程。
本发明中，CCN和各节点仅有一部半双工的收发信机，设备要求简单。另外，本发明适用于任何多个节点可与CCN通过广播类媒质相连接通信的多节点接入结构。
总之，本发明综合了各种信道接入方式在不同业务量情况下的优点、同时避免了相关的缺点，最终达到信道吞吐量高、接入时延小、分组丢弃率低、可异步方式工作、QoS有保证、信道使用公平、收发信机设备要求简单、适用范围广泛的目的。
信道传输时期包括两个阶段，即有分组发送的节点获得信道资源使用权的自适应预约接入阶段和节点发送业务分组的按需传输阶段。在接入阶段中，CCN可以根据业务量的情况动态调整信道接入方式，各有分组发送的节点按照相应的信道接入方式进行接入，然后CCN为各成功接入节点分配信道资源，其后进入传输阶段，各节点利用所分配的信道资源进行无冲突的业务分组发送。
本发明实施例中的CCN和各节点仅有一部半双工的收发信机，设备要求简单。为了实现上述自适应多址接入方法，CCN，如图10所示，还包括监测单元1，用于监测所述CCN控制的各节点；以及定级单元2，与监测单元1连接，用于根据接收的监测信息，确定当前的业务量等级以及选择相应的信道接入方式。定级单元将选择相应的信道接入方式返回给监测单元，并同时通过CCN的收发信机向所述CCN控制的各节点公布。
当选择的信道接入方式不同时，监测单元需要启动的监测功能也不同，当为轻业务量信道接入方式时，CCN收到其控制的一节点发送的预约接入的请求信息后，若该节点接入成功，CCN向各节点发送该节点成功接入的宣告信息，从而除了告知该节点接入成功外，还告知其他节点需避让该节点直至该节点发送完业务分组，完后CCN再发确认分组或附带确认标记的业务分组。当为中/高业务量信道接入方式时，CCN需要征询各节点，获取各节点近期的最大连续接入失败次数，根据各节点的碰撞情况将各节点进行分组，每组中的节点通过竞争该组中的接入时隙进行接入。
当为重业务量信道接入方式时，CCN需要轮询各节点，判断轮询的节点是否需要发送业务分组，是则安排该节点接入并在下一周期继续轮询该节点；否则增加对该节点的轮询周期数。
再如图10所示，所述监测单元包括：宣告模块11，用于向其他节点发送其中一节点成功接入的宣告信息；征询模块12，用于征询各节点获取各节点近期的最大连续接入失败次数；轮询模块13，用于轮询各节点，判断轮询的节点是否需要发送业务分组，是则安排该节点接入并在下一周期继续轮询该节点；否则增加对该节点的轮询周期数；调度模块10，用于与所述宣告模块11、征询模块12、轮询模块13分别连接，用于根据定级单元所选择的信道接入方式调用监测单元中相应的功能模块。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1、一种自适应多址接入方法，其特征在于，包括:
中心控制节点确定当前的业务量等级，选择相应的信道接入方式并向所述中心控制节点控制的各节点公布；
各节点按照所收到的信道接入方式进行接入，其中:
各节点按照所收到的轻业务量信道接入方式进行接入包括:各节点向中心控制节点发送预约接入的请求信息；中心控制节点向其他节点发送其中一节点接入成功的宣告信息，用于告知其他节点避让该节点直至该节点发送完业务分组；
各节点按照所收到的中/高业务量信道接入方式进行接入包括:中心控制节点征询各节点，根据各节点的碰撞情况将各节点进行分组，每组中的节点通过竞???争该组中的接入时隙进行接入；
各节点按照重业务量信道接入方式进行接入包括:中心控制节点轮询各节点，根据被轮询的节点发送的业务分组或无需发送业务分组判断被轮询的节点是否需要发送业务分组，是则从下一周期起继续轮询该节点；否则增加对该节点的轮询的间隔。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中心控制节点确定当前的业务量等级包括:中心控制节点将当前吞吐量与预设的用于表示轻业务量门限的第一业务量门限值及用于表示重业务量门限的第二业务量门限值相比较，若当前吞吐量小于第一业务量门限值，则确定当前的业务量等级为轻业务量；若当前吞吐量在大于等于第一业务量门限值并小于第二业务量门限值，则确定当前的业务量等级为中/高业务量；若当前吞吐量不小于第二业务量门限值，则确定当前的业务量等级为重业务量。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述中心控制节点将当前吞吐量与预设的第一业务量门限值及第二业务量门限值相比较，若当前业务吞吐量大于第二业务量门限值，还包括:中心控制节点判断近期内发送业务分组的节点数目是否小于节点总数的根据实际发送业务量来确定的一定比例值，若小于，则确定当前的业务量等级为中/高业务量；否则，确定当前的业务量等级为重业务量。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中心控制节点确定当前的业务量等级包括:当前一次确定的业务量等级为中/高业务量时，中心控制节点定期征询各节点近期的最大连续接入失败次数，并与预设的用于表示轻业务量的第一连续接入失败次数门限值及用于表示重业务量的第二连续接入失败次数门限值相比较，若小于第一连续接入失败次数门限值，则确定当前的业务量等级为轻业务量；若在大于等于第一连续接入失败次数门限值并小于第二连续接入失败次数门限值，则确定当前的业务量等级为中/高业务量；若不小于第二连续接入失败次数门限值，则确定当前的业务量等级为重业务量；
当前一次确定的业务量等级为轻业务量时，中心控制节点将近期内各节点的连续接入请求碰撞次数与接入碰撞次数门限值相比较，若大于接入碰撞次数门限值，则确定当前的业务量等级为中/高业务量；否则确定当前的业务量等级为轻业务量；
当前一次确定的业务量等级为重业务量时，中心控制节点将近期内发送业务分组的节点数目与节点总数的根据实际发送业务量来确定的一定比例值相比较，若小于节点总数的一定比例值，则确定当前的业务量等级为中/高业务量；否则确定当前的业务量等级为重业务量。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，中心控制节点根据各节点的碰撞情况将各节点进行分组包括:中心控制节点通过各节点发送的报告音计算出标示碰撞情况的最大连续接入失败次数；将各节点按最大连续接入失败次数进行分组。
6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中心控制节点轮询各节点为:中心控制节点通过附带轮询节点标记的业务分组或附带优先级限制标记的业务分组轮询各节点。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8565099B2 (en) * 2008-06-05 2013-10-22 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and arrangement in a wireless communication network
CN101860942A (zh) * 2010-05-28 2010-10-13 上海顶竹通讯技术有限公司 一种区分终端接入方式的方法
CN104066145B (zh) * 2013-03-22 2017-08-29 华为技术有限公司 Ofdma竞争方法及接入点
CN104581967B (zh) * 2013-10-11 2018-12-28 中国移动通信集团公司 竞争接入资源调整方法、竞争接入请求发送方法及装置
CN103974392B (zh) * 2014-04-09 2018-03-09 东莞市巨细信息科技有限公司 一对多无线通信方法
CN109548168B (zh) * 2018-12-19 2020-10-23 北航（四川）西部国际创新港科技有限公司 高动态无线网络中自适应分级多址接入方法及其系统
CN109714807B (zh) * 2019-01-16 2021-03-23 南京航空航天大学 一种基于公共控制信道的认知无线网络接入方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1647562A (zh) * 2002-04-06 2005-07-27 Lg电子株式会社 移动通信系统中的无线链路参数更新方法
CN1719931A (zh) * 2004-07-07 2006-01-11 株式会社Ntt都科摩 信道分配方法
CN1731771A (zh) * 2005-08-16 2006-02-08 中兴通讯股份有限公司 一种支持多载波下行高速数据分组接入的系统和方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1647562A (zh) * 2002-04-06 2005-07-27 Lg电子株式会社 移动通信系统中的无线链路参数更新方法
CN1719931A (zh) * 2004-07-07 2006-01-11 株式会社Ntt都科摩 信道分配方法
CN1731771A (zh) * 2005-08-16 2006-02-08 中兴通讯股份有限公司 一种支持多载波下行高速数据分组接入的系统和方法

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