CN104219735A - 基于多包接收的无线传感网媒体接入控制方法与通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种基于多包接收的无线传感网媒体接入控制方法与通信系统，其中，方法包括：处于空闲状态的第一节点进行信道的载波侦听，若在该第一节点的侦听范围内信道空闲，发送RTR广播信息；第二节点有待发送给第一节点的数据包时，退后一个时间向第一节点返回RTS应答信息；第一节点根据当前的信道状态从第二节点中选择M个目标节点发送ATS广播信息；M个目标节点分别向第一节点发送数据包；第一节点通过多包分离算法对M个目标节点分别发送的数据包进行分离与识别，并在正确识别出数据包后向发送该数据包的相应目标节点返回ACK广播信息。本发明实施例可以减小网络中的控制信息开销，提升网络吞吐量。

Description

基于多包接收的无线传感网媒体接入控制方法与通信系统

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其是一种基于多包接收的无线传感网媒体接入控制方法与通信系统。

背景技术

无线传感网（WSN：Wireless sensor network）是由部署在监测区域内大量的微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络,是实现物联网的重要组成部分。由于无线传感网的多跳自组织特性及其存在隐终端和暴露终端问题，传统基于固定或有中心控制的无线或移动蜂窝网络通信协议不能满足其要求,因此出现了在不同网络层面针对WSN网络的通信协议，其中在媒体接入层（Media accesscontrol，MAC）的协议如IEEE802.11DCF MAC，避免冲突的多路访问（multiple access with collision avoidance，MACA）等，通过握手机制来适应WSN网络的特殊环境。然而，上述的MAC协议都是基于如下假设：信道无噪声或噪声对数据信号的影响较小，信道接入失败是由于不同用户的冲突引起的;如果冲突发生了，所有数据包必须重传。

近年来，随着多用户检测和信号分离技术的发展，在网络中实现多包接收（multipacket reception，MPR）成为可能。现有技术提出的一种多包接收的方法，其多包接收的思想是网络中的节点利用信号处理方法可以同时接收多个冲突的数据包，从而避免了传统媒体访问控制（MAC）协议中如果数据包冲突则要进行重传的问题，可以有效提升网络吞吐量。

在具有MPR能力的网络中,网络中节点的MPR能力可以用矩阵S表示，假设网络共有M个节点，则S的具体形式为：

$S=\left(\begin{array}{cccccc}{S}_{10}& S_{11}& 0& 0& \·\·\·& 0\\ S_{20}& S_{21}& S_{22}& 0& \·\·\·& 0\\ \·& & & & & \·\\ \·& & & & & \·\\ \·& & & & & \·\\ S_{d0}& S_{d1}& \·\·\·& \·\·\·& & S_{\mathrm{dd}}\end{array}\right)$

这里s_jk表示节点收到j个数据包时能正确分离出k个数据包的概率，d表示在一个时隙节点最大可能接收到的包数，这里d≤M-1。令 $({\mathrm{\η}}_i=\underset{k=0}{\overset{i}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{ks}}_{i,k}(1\≤i\≤d)),$ ${j_i}^{*}=\min \left(\begin{array}{ccc}\arg & \underset{j=1,...,i}{\max }& {\mathrm{\η}}_j\end{array}\right),$ 这里称为在最多可以同时接收i个数据包的条件下，节点平均,可,以分离出的最多数据包数，表示获得时节点应同时接收的数据包数，也称为最优接收包数。需要着重指出的是由于涉及到对多个数据包的分离，因此在实际操作中接收节点至少要知道两个信息，一是自己周围能与自己通信的发送节点中有多少个有数据包要发送给自己，二是根据接收节点与有数据包要发送的不同发送节点之间的无线信道参数（如信噪比）确定应该哪几个发送节点同时发送数据包，此时接收节点通过基于多包分离算法分离出数据包后的吞吐量最大。

现有技术基于多包接收机制提出了一种基于多包接收的媒体接入方法。然而，在实现本发明的过程中，发明人发现，由于该方法是基于发送节点触发多包接收的机制方法，因此该方法中对上述两个信息的获得是通过网络节点定期初始化或者定期进行节点间的信息侦测来获取，这样无形中增大了网络中的控制信息开销，不利于网络吞吐量的提升。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题是：提供一种基于接收节点触发多包接收的无线传感网媒体接入控制方法与通信系统，以充分利用媒体接入控制过程中的交互信息实现上述两个信息的获取，减小网络中的控制信息开销，提升网络吞吐量。

本发明实施例提供的一种基于多包接收的无线传感网媒体接入控制方法，包括：

通信网络中处于空闲状态的第一节点进行信道的载波侦听；

若在该第一节点的侦听范围内信道空闲，第一节点发送准备接收RTR广播信息表示自己处于接收状态；

响应于第一节点周边的第二节点有待发送给第一节点的数据包，第二节点在预设辅助发送节点应答时间Δ_t范围内随机退后一个时间向第一节点返回准备发送RTS应答信息；所述第二节点为N个，其中，N为不小于1的整数；

第一节点根据当前的信道状态，从第二节点中选择M个节点作为发送数据的目标节点，并向该M个目标节点发送确认发送ATS广播信息；其中，M为不小于1且不大于N的整数；

M个目标节点接收到ATS广播信息后，分别向第一节点发送数据包；

第一节点通过多包分离算法对M个目标节点分别发送的数据包进行分离与识别，并在正确识别出数据包后向发送该数据包的相应目标节点返回确认ACK广播信息。

上述方法的另一个实施例中，所述辅助发送节点应答时间Δ_t预先配置在各节点上；或者

在RTR广播信息中携带所述辅助发送节点应答时间Δ_t。

上述方法的一个具体实施例中，还包括：

第一节点周边的第三节点没有待发送给第一节点的数据包，在预设接收节点等待时间Δ内不向第一节点发送任何信息，其中，Δ_t<Δ。

上述方法的另一个实施例中，所述接收节点等待时间Δ预先配置在各节点上；或者

在RTR广播信息中携带所述接收节点等待时间Δ。

上述方法的另一个实施例中，还包括：

预先根据通信网络中各节点之间的平均距离与各节点的平均中央处理器CPU计算速度，计算通信网络中的辅助发送节点应答时间Δ_t与接收节点等待时间Δ并分别配置在各节点上；或者

预先针对通信网络中的每个节点，根据该节点与其它节点之间的距离、该节点的CPU计算速度，计算该节点的辅助发送节点应答时间Δ_t与接收节点等待时间Δ并配置在该节点上。

上述方法的另一个实施例中，还包括：

第一节点根据第二节点返回的RTS应答信息获取当前的信道状态。

上述方法的另一个实施例中，所述基于RTS应答信息获取当前的信道状态包括：

所述RTS应答信息中的特定字段携带有信号强度为固定值的导频信号；

第一节点根据所述导频信号进行无线信道的信道估计，根据得到的信道估计值与所述信号强度的固定值确定无线信道的信道状态，所述信道状态包括信噪比、信道衰减与时延。

上述方法的另一个实施例中，第一节点根据当前的信道状态，从第二节点中选择M个节点作为发送数据的目标节点包括：

查询预先设置的信道状态与目标节点数量之间的对应关系，获取所述当前的信道状态对应的目标节点数量M，然后从第二节点中选择M个节点作为发送数据的目标节点。

本发明实施例提供的一种通信系统，包括通信网络中的多个节点；其中：

通信网络中处于空闲状态的第一节点，用于进行信道的载波侦听；若在该第一节点的侦听范围内信道空闲，第一节点发送准备接收RTR广播信息表示自己处于接收状态；接收到第二节点返回的准备发送RTS应答信息后，根据当前的信道状态，从第二节点中选择M个节点作为发送数据的目标节点，并向该M个目标节点发送确认发送ATS广播信息；其中，M为不小于1且不大于N的整数；

第一节点周边的第二节点，用于响应于有待发送给第一节点的数据包，在预设辅助发送节点应答时间Δ_t范围内随机退后一个时间向第一节点返回RTS应答信息；所述第二节点为N个，其中，N为不小于1的整数；以及通过多包分离算法对M个目标节点分别发送的数据包进行分离与识别，并在正确识别出数据包后向发送该数据包的相应目标节点返回确认ACK广播信息；

M个目标节点，用于在接收到ATS广播信息后，分别向第一节点发送数据包。

上述系统的另一个实施例中，还包括：

第一节点周边的第三节点，用于在没有待发送给第一节点的数据包时，在预设接收节点等待时间Δ内不向第一节点发送任何信息，其中，Δ_t<Δ。

上述系统的另一个实施例中，所述第一节点，还用于根据第二节点返回的RTS应答信息获取当前的信道状态。

上述系统的另一个实施例中，所述RTS应答信息中的特定字段携带有信号强度为固定值的导频信号；

所述第一节点根据第二节点返回的RTS应答信息获取当前的信道状态时，具体根据所述导频信号进行无线信道的信道估计，根据得到的信道估计值与所述信号强度的固定值确定无线信道的信道状态，所述信道状态包括信噪比、信道衰减与时延。

基于本发明上述实施例提供的基于多包接收的无线传感网媒体接入控制方法与通信系统，接收节点可以充分利用媒体接入过程中节点之间发送的交互信息，即：发送节点应答信息RTS有效获得多包分离所需要的两个重要参数信息，进而实现无线传感网中的多包接收，不需要进行现有技术定期初始化和信息侦测过程，从而可以大大节约网络中不必要的信息交互，减小网络中的控制信息开销，节省网络资源，进而更加有效提升网络吞吐性能，，从而促进无线传感网及其物联网的应用发展。

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。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同描述一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1为本发明基于多包接收的无线传感网媒体接入控制方法一个实施例的流程图。

图2为本发明基于多包接收的无线传感网媒体接入控制方法应用实施例的一个场景示意图。

图3为本发明通信系统一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1为本发明基于多包接收的无线传感网媒体接入控制方法一个实施例的流程图。如图1所示，该实施例基于多包接收的无线传感网媒体接入控制方法包括：

110，通信网络中处于空闲状态的第一节点进行信道的载波侦听。

120，若在该第一节点的侦听范围内信道空闲，第一节点发送准备接收（ready to receive，RTR）广播信息表示自己处于接收状态。

130，响应于第一节点周边的第二节点有待发送给第一节点的数据包，第二节点在预设辅助发送节点应答时间Δ_t范围内随机退后一个时间向第一节点返回准备发送（ready to send，RTS）应答信息。

其中，第二节点为N个，其中，N为不小于1的整数。

140，第一节点根据当前的信道状态，从第二节点中选择M个节点作为发送数据的目标节点，并向该M个目标节点发送确认发送（Acknowledgement to send，ATS）广播信息。

其中，M为不小于1且不大于N的整数。

示例性地，第一节点从第二节点中选择M个节点作为发送数据的目标节点，具体可以查询预先设置的信道状态与目标节点数量之间的对应关系，获取当前的信道状态对应的目标节点数量M，然后从第二节点中选择M个节点作为发送数据的目标节点。

150，M个目标节点接收到ATS广播信息后，分别向第一节点发送数据包。

160，第一节点通过多包分离算法对M个目标节点分别发送的数据包进行分离与识别，并在正确识别出数据包后向发送该数据包的相应目标节点返回确认（ACK）广播信息。

本发明上述实施例提供的基于多包接收的无线传感网媒体接入控制方法，接收节点可以充分利用媒体接入过程中节点之间发送的交互信息，即：发送节点应答信息RTS有效获得多包分离所需要的两个重要参数信息，进而实现无线传感网中的多包接收，不需要进行现有技术定期初始化和信息侦测过程，从而可以大大节约网络中不必要的信息交互，减小网络中的控制信息开销，节省网络资源，进而更加有效提升网络吞吐性能，，从而促进无线传感网及其物联网的应用发展。

根据本发明基于多包接收的无线传感网媒体接入控制方法实施例的一个具体示例而非限制，其中的辅助发送节点应答时间Δ_t可以预先配置在各节点上；或者，也可以在RTR广播信息中携带辅助发送节点应答时间Δ_t。

在本发明基于多包接收的无线传感网媒体接入控制方法的另一个实施例中，第一节点周边的第三节点没有待发送给第一节点的数据包时，在预设接收节点等待时间Δ内不向第一节点发送任何信息，其中，Δ_t<Δ。

根据本发明基于多包接收的无线传感网媒体接入控制方法实施例的一个具体示例而非限制，其中的接收节点等待时间Δ可以预先配置在各节点上；或者，也可以在RTR广播信息中携带接收节点等待时间Δ。

在本发明基于多包接收的无线传感网媒体接入控制方法的又一个实施例中，还可以包括：

预先根据通信网络中各节点之间的平均距离与各节点的平均中央处理器中央处理器（Central Processing Unit，CPU）计算速度，计算通信网络中的辅助发送节点应答时间Δ_t与接收节点等待时间Δ并分别配置在各节点上；或者，

预先针对通信网络中的每个节点，根据该节点与其它节点之间的距离、该节点的CPU计算速度，计算该节点的辅助发送节点应答时间Δ_t与接收节点等待时间Δ并配置在该节点上。

在本发明基于多包接收的无线传感网媒体接入控制方法的再一个实施例中，在图1所示实施例的操作130之后，还可以包括：

第一节点根据第二节点返回的RTS应答信息获取当前的信道状态。

示例性地，基于RTS应答信息获取当前的信道状态可以通过如下方式实现：

RTS应答信息中的特定字段携带有信号强度为固定值的导频信号；

第一节点根据导频信号进行无线信道的信道估计，根据得到的信道估计值与信号强度的固定值确定无线信道的信道状态，信道状态包括信噪比、信道衰减与时延。

图2为本发明基于多包接收的无线传感网媒体接入控制方法应用实施例的一个场景示意图。参见图2，该应用实施例中，第一节点具体为节点A，第二节点包括节点B、节点C、节点E、节点F，第三节点具体为节点D，则该应用实施例包括：

第一个操作中，网络中的任意节点（例如图中的节点A）处于空闲状态时，将进行信道的载波侦听。如果在节点的侦听范围内信道空闲，节点发送RTR广播信息表示自己处于接收状态，如图2中（a）所示，RTR广播信息中包含辅助发送节点应答时间Δ_t和接收节点等待时间Δ。

本发明实施例中，两个时间值Δ_t和Δ用以确定接收节点（如节点A）可以有效的接收RTS应答信息，其中Δ_t<Δ。的具体参数设置可以根据网络中节点距离，节点CPU计算速度等因素综合考虑，如节点距离较近，计算速度快，则取值可以较小，反之取值要相对大一些。如果在Δ_t的时间内接收节点A还没有收到其邻居节点发送的RTS应答信息，这时接收节点A认为其周围节点没有要发送到它的数据包或者要发送数据包的节点受到隐终端影响没有发出RTS应答信息，从而进入失败状态。如果在Δ_t时间内接收节点A收到RTS应答信息，则该接收节点A继续等待一段时间，直到总的时间为Δ，这时接收节点A认为收到了所有节点的RTS应答信息。由于发送RTS应答信息的不同节点为了避免冲突要采用某种准则延迟不同的时间发送RTS应答信息，因此Δ_t和Δ的选择对系统的吞吐量性能有一定的影响，可根据实际情况进行配置。

第二个操作中，在节点A周围的邻居节点收到RTR广播信息后，根据自己是否有要发送到A的数据包进行如下操作：

如果节点B收到RTR广播信息且有数据包发向节点A，则节点B根据某种准则（如在0到Δ_t之间产生一个随机数作为退后时间）退后一个时间发RTS应答信息给节点A，以免多个节点的RTS应答信息同时到达接收节点A，产生RTS应答信息的冲突；

如果B收到RTR广播信息，但节点B没有要发送节点A的数据，则节点B不发任何信息，直至退避时间达到Δ时长，以保证当前的多址接入过程顺利完成。

第三个操作中，假设接收节点依次收到i个应答信息，如图2（b）所示，节点A依次收到节点B、C、E、F的4个RTS应答信息，这时节点A根据当前信道状态决定i个节点中哪几个发送，即确定。这样可以在有i个发送节点可以选择的条件下，获得平均最高的接收包数。接着节点A发送ATS广播信息，如图2中（c）所示，告知哪些邻居节点可以进行数据的发送。发送节点只要收到该信息，立即发送即可，因为首先网络邻居节点间距离较近，时延较小，可以忽略不及，基本可以认为同步；其次，即时有时延，目前接收节点的多包分离算法也具有非同步条件下的分离能力。

第四个操作中，节点A周围的邻居节点根据ATS广播信息，确认自己是否可以向节点A发送数据（例如通信状态是否正常等）。最后确认可以发送的节点一起发送数据包。如图2中（c）所示，接收节点A选择发送节点C、E、F一起进行数据包的传送，这些数据包在接收节点A处通过多包分离算法可以正确地分离，即：将同时发送给接收节点的多个冲突数据包完全分离出来并识别出发送的信息，如图2中（d）所示。

第五个操作中，因为接收节点A知道接收到的数据包数，所以在分离数据包后它可以确定哪些节点的数据包正确解出，最后它发送ACK广播信息，如图2中（e）所示，这时向节点A发送数据包的节点就可以知道自己发送的数据包是否正确被A分离得到，从而决定下一次发向A的数据包。

值得说明的是，假设节点A在依次收到n个RTS应答信息后，可以根据当前信道状态以确定最佳接收包数。这是因为接收节点分离数据包的能力要受到接收的数据包数和信道状态的影响。例如在信噪比较高时，其分离的正确性大，反之较小。这样，可以事先做成一个判别依据表（记载信道状态与目标节点数量之间的对应关系）配置在每个节点中，节点只要根据当前得到的信道状态信息就可以马上确定最优接收的数据包数，从而提高了实时能力。这里的信道状态信息不仅包括信噪比，还可以包括其他有用信息，例如，信道衰减大小、延时等，这样确定最优传输的数据包数就会更加准确。

对于接收节点A与不同发送节点之间的无线信道的信噪比的计算实现可以示例性地采用如下方式：

全网所有节点规定一个约定，即所有发送节点发送RTS应答信息时在RTS应答信息中的特定字段发送信号强度为固定值的导频信号，这样接收节点A可以根据此导频信号进行不同无线信道的信道估计，从而确定无线信道信噪比等参数。具体原理如下：因为是全网规定，所以不同发送节点发送给接收节点的RTS应答信息中的特定字段的信号强度是一定的，例如，大小为Y，而接收节点接收到后此时大小可能为W，则信道衰减为Y－W。

图3为本发明通信系统一个实施例的结构示意图。该实施例的通信系统可用于实现本发明上述各基于多包接收的无线传感网媒体接入控制方法。如图3所示，其包括通信网络中的多个节点。其中：

通信网络中处于空闲状态的第一节点，用于进行信道的载波侦听；若在该第一节点的侦听范围内信道空闲，第一节点发送RTR广播信息表示自己处于接收状态；接收到第二节点返回的RTS应答信息后，根据当前的信道状态，从第二节点中选择M个节点作为发送数据的目标节点，并向该M个目标节点发送ATS广播信息；其中，M为不小于1且不大于N的整数。

第一节点周边的第二节点，用于响应于有待发送给第一节点的数据包，在预设辅助发送节点应答时间Δ_t范围内随机退后一个时间向第一节点返回RTS应答信息；第二节点为N个，其中，N为不小于1的整数；以及通过多包分离算法对M个目标节点分别发送的数据包进行分离与识别，并在正确识别出数据包后向发送该数据包的相应目标节点返回ACK广播信息。

M个目标节点，用于在接收到ATS广播信息后，分别向第一节点发送数据包。

本发明上述实施例提供的基于多包接收的无线传感网媒体接入控制方法，接收节点可以充分利用媒体接入过程中节点之间发送的交互信息，即：发送节点应答信息RTS有效获得多包分离所需要的两个重要参数信息，进而实现无线传感网中的多包接收，不需要进行现有技术定期初始化和信息侦测过程，从而可以大大节约网络中不必要的信息交互，减小网络中的控制信息开销，节省网络资源，进而更加有效提升网络吞吐性能，，从而促进无线传感网及其物联网的应用发展。

进一步地，再参见图3，该通信系统还可以包括第一节点周边的第三节点，用于在没有待发送给第一节点的数据包时，在预设接收节点等待时间Δ内不向第一节点发送任何信息，其中，0<Δ_t<Δ。

根据本发明通信系统实施例的一个具体示例而非限制，第一节点还可用于根据第二节点返回的RTS应答信息获取当前的信道状态。

在本发明通信系统的另一个实施例中，第二节点返回的RTS应答信息中的特定字段还携带有信号强度为固定值的导频信号。相应地，第一节点根据第二节点返回的RTS应答信息获取当前的信道状态时，具体可以根据导频信号进行无线信道的信道估计，根据得到的信道估计值与信号强度的固定值确定无线信道的信道状态，信道状态包括信噪比、信道衰减与时延。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

可能以许多方式来实现本发明的方法、系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明实施例中，接收节点可以充分利用媒体接入过程中节点之间发送的交互信息，即：发送节点应答信息RTS有效获得多包分离所需要的两个重要参数信息，进而实现无线传感网中的多包接收，不需要进行现有技术定期初始化和信息侦测过程，从而可以大大节约网络中不必要的信息交互，减小网络中的控制信息开销，节省网络资源，进而更加有效提升网络吞吐性能，，从而促进无线传感网及其物联网的应用发展。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (12)

1.一种基于多包接收的无线传感网媒体接入控制方法，其特征在于，包括：

通信网络中处于空闲状态的第一节点进行信道的载波侦听；

若在该第一节点的侦听范围内信道空闲，第一节点发送准备接收RTR广播信息表示自己处于接收状态；

响应于第一节点周边的第二节点有待发送给第一节点的数据包，第二节点在预设辅助发送节点应答时间Δ_t范围内随机退后一个时间向第一节点返回准备发送RTS应答信息；所述第二节点为N个，其中，N为不小于1的整数；

第一节点根据当前的信道状态，从第二节点中选择M个节点作为发送数据的目标节点，并向该M个目标节点发送确认发送ATS广播信息；其中，M为不小于1且不大于N的整数；

M个目标节点接收到ATS广播信息后，分别向第一节点发送数据包；

第一节点通过多包分离算法对M个目标节点分别发送的数据包进行分离与识别，并在正确识别出数据包后向发送该数据包的相应目标节点返回确认ACK广播信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辅助发送节点应答时间Δ_t预先配置在各节点上；或者

在RTR广播信息中携带所述辅助发送节点应答时间Δ_t。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

第一节点周边的第三节点没有待发送给第一节点的数据包，在预设接收节点等待时间Δ内不向第一节点发送任何信息，其中，Δ_t<Δ。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述接收节点等待时间Δ预先配置在各节点上；或者

在RTR广播信息中携带所述接收节点等待时间Δ。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

预先根据通信网络中各节点之间的平均距离与各节点的平均中央处理器CPU计算速度，计算通信网络中的辅助发送节点应答时间Δ_t与接收节点等待时间Δ并分别配置在各节点上；或者

预先针对通信网络中的每个节点，根据该节点与其它节点之间的距离、该节点的CPU计算速度，计算该节点的辅助发送节点应答时间Δ_t与接收节点等待时间Δ并配置在该节点上。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的方法，其特征在于，还包括：

第一节点根据第二节点返回的RTS应答信息获取当前的信道状态。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于RTS应答信息获取当前的信道状态包括：

所述RTS应答信息中的特定字段携带有信号强度为固定值的导频信号；

第一节点根据所述导频信号进行无线信道的信道估计，根据得到的信道估计值与所述信号强度的固定值确定无线信道的信道状态，所述信道状态包括信噪比、信道衰减与时延。

8.根据权利要求1至5任意一项所述的方法，其特征在于，第一节点根据当前的信道状态，从第二节点中选择M个节点作为发送数据的目标节点包括：

查询预先设置的信道状态与目标节点数量之间的对应关系，获取所述当前的信道状态对应的目标节点数量M，然后从第二节点中选择M个节点作为发送数据的目标节点。

9.一种通信系统，其特征在于，包括通信网络中的多个节点；其中：

通信网络中处于空闲状态的第一节点，用于进行信道的载波侦听；若在该第一节点的侦听范围内信道空闲，第一节点发送准备接收RTR广播信息表示自己处于接收状态；接收到第二节点返回的准备发送RTS应答信息后，根据当前的信道状态，从第二节点中选择M个节点作为发送数据的目标节点，并向该M个目标节点发送确认发送ATS广播信息；其中，M为不小于1且不大于N的整数；

第一节点周边的第二节点，用于响应于有待发送给第一节点的数据包，在预设辅助发送节点应答时间Δ_t范围内随机退后一个时间向第一节点返回RTS应答信息；所述第二节点为N个，其中，N为不小于1的整数；以及通过多包分离算法对M个目标节点分别发送的数据包进行分离与识别，并在正确识别出数据包后向发送该数据包的相应目标节点返回确认ACK广播信息；

M个目标节点，用于在接收到ATS广播信息后，分别向第一节点发送数据包。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括：

第一节点周边的第三节点，用于在没有待发送给第一节点的数据包时，在预设接收节点等待时间Δ内不向第一节点发送任何信息，其中，Δ_t<Δ。

11.根据权利要求9或10所述的系统，其特征在于，所述第一节点，还用于根据第二节点返回的RTS应答信息获取当前的信道状态。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述RTS应答信息中的特定字段携带有信号强度为固定值的导频信号；

所述第一节点根据第二节点返回的RTS应答信息获取当前的信道状态时，具体根据所述导频信号进行无线信道的信道估计，根据得到的信道估计值与所述信号强度的固定值确定无线信道的信道状态，所述信道状态包括信噪比、信道衰减与时延。