CN104244433B - 时延容忍的服务质量保证的多址接入方法、装置和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种时延容忍的服务质量保证的多址接入方法、装置和系统，该方法包括：中心控制节点向节点发送预约指示分组，以供所述节点根据所述预约指示分组中携带的当前帧预约阶段的开始时间和每个竞争区域中的预约微时隙数目，在所述当前帧预约阶段的开始时间到达时，通过选择与所述节点的优先级对应的所述竞争区域中的任意一个预约微时隙，发送预约申请分组；若所述中心控制节点成功接收到所述节点发送的所述预约申请分组，则所述中心控制节点确定所述节点为待接入节点，并根据所述待接入节点的优先级，为所述待接入节点分配数据时隙；所述中心控制节点在所述预约阶段的结束时间到达时，向所有的所述节点广播反馈分组。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种时延容忍的服务质量保证的多址接入方法、装置和系统。
背景技术
集中式多址接入协议是指网络中的节点需要与中心控制节点进行通信，并且，通过该中心控制节点对整个网络的无线资源进行集中分配。另外，随着业务量和业务种类的增加，需要在集中式多址接入协议中考虑到对业务的服务质量(Quality of Service，简称QoS)的支持。
目前，主要采用以下两种方法来保证业务的QoS：第一种方法是在预约阶段进行业务优先级的划分，当节点通过载波侦听或者是在节点不能直接进行通信或载波侦听时，需要通过中心控制节点反馈的方式获知存在有高优先级业务的节点发起预约时，将该具有高优先级业务的节点优先预约接入，并且，给该具有高优先级业务的节点优先分配充足的信道资源，从而保证高优先级业务的QoS。第二种方法是为不同优先级的业务设置不同的接入概率，即高优先级业务的接入概率大于低优先级的业务的接入概率，从而使得高优先级业务快速接入，保证业务的QoS，其中，各个数据时隙下业务的接入概率会根据接入业务的类型和信道状态不断的发生变化。
但是，针对上述第一种方法，由于节点接入信道时采用的载波侦听或者是中心控制节点反馈的方式会带来很大的传播时延，因此，无法保证业务分组的及时传输；另外，针对上述第二种方法，由于节点按照不同的接入概率接入信道时，无法避免碰撞，因此，可能会造成碰撞后业务分组重传，从而带来很大的时延的问题，并会降低信道利用率。综上，现有技术中保证业务的QoS方法均无法避免引入传播时延带来的较大影响，尤其是在长传播时延网络环境中，因此不能很好地保证QoS分级接入，同时也不能保证较高的信道利用率。
发明内容
本发明实施例提供一种时延容忍的服务质量保证的多址接入方法、装置和系统，以使得具有高优先级业务的节点能够更快速有效地接入信道，保证了节点接入信道的服务质量QoS，减小了接入时延，而且提高了信道利用率，还能尽量减少了预约申请分组的碰撞与重发，同时避免了数据分组的碰撞与重发。
第一方面，本发明实施例提供一种时延容忍的服务质量保证的多址接入方法，包括：
中心控制节点向节点发送预约指示分组，以供所述节点根据所述预约指示分组中携带的当前帧预约阶段的开始时间和每个竞争区域中的预约微时隙数目，在所述当前帧预约阶段的开始时间到达时，通过选择与所述节点的优先级对应的所述竞争区域中的任意一个预约微时隙，发送预约申请分组；其中，所述竞争区域为所述中心控制节点将所述预约阶段划分以获取的区域，且每个所述竞争区域对应的优先级也不同，所述预约申请分组包括所述节点的优先级信息；
若所述中心控制节点成功接收到所述节点发送的所述预约申请分组，则所述中心控制节点确定所述节点为待接入节点，并根据所述待接入节点的优先级，为所述待接入节点分配数据时隙，以供所述待接入节点根据所述数据时隙发送数据分组；
所述中心控制节点在所述预约阶段的结束时间到达时，向所有的所述节点广播反馈分组，所述反馈分组包括所述节点的预约结果、所述数据时隙和下一帧预约阶段中每个竞争区域中的预约微时隙数目。
进一步地，上述实施例所述的方法，所述中心控制节点向节点发送预约指示分组之前，所述方法还包括：
所述中心控制节点将所述预约阶段划分为N个竞争区域；其中，N为大于等于1的正整数，每个所述竞争区域的优先级不同，并且，所述节点在与所述节点的优先级信息对应的竞争区域上进行竞争预约，或者，所述节点在低于所述节点的优先级信息对应的所述竞争区域上进行竞争预约。
进一步地，上述实施例所述的方法，若所述中心控制节点未能成功接收到所述节点发送的所述预约申请分组，则所述方法还包括：
所述中心控制节点对下一帧预约阶段中的每个所述竞争区域中的预约微时隙的数目进行调整。
进一步地，上述实施例所述的方法，所述中心控制节点对下一帧预约阶段中的每个所述竞争区域中的预约微时隙的数目进行调整，具体包括：
根据公式计算获取当前帧中预约碰撞概率PC-C，其中，NC-C为第一预约微时隙的数目，所述第一预约微时隙为在当前帧中所述节点发送所述预约申请分组过程中发生碰撞时所在的预约微时隙，NC-RS为当前帧中的预约微时隙的总数目；
根据公式计算获取下一帧中预约阶段的预约微时隙总数目NN-RS，其中，Nq为当前帧中第一节点的数目，所述第一节点为待接入节点中由于资源不足、需要等待分配所述数据时隙而不能及时发送所述数据分组的节点，NS-RS为当前帧中成功接收到所述预约申请分组的预约微时隙的数目；
根据公式计算获取当前帧预约阶段中所述竞争区域内发生预约碰撞的概率PC-CM，其中，NC-CM为第二预约微时隙的数目，其中，所述第二预约微时隙为在当前帧中所述节点在所述竞争区域内发送所述预约申请分组过程中发生碰撞时所在的预约微时隙，NC-RSM为当前帧中所述竞争区域的预约微时隙的数目；
对于每个所述竞争区域，若所述竞争区域的优先级等于第一优先级阈值，则根据公式NN-RSH＝NC-RSM×(1+PC-CM)，计算获取下一帧预约阶段中所述竞争区域的预约微时隙的数目NN-RSH，其中，所述第一优先级阈值为下一帧预约阶段中所有竞争区域的优先级的最大值；或者，
对于每个所述竞争区域，若所述竞争区域的优先级小于第一优先级阈值，则根据公式计算获取所述竞争区域的预约微时隙的数目NN-RSM，其中，NC-RSM为当前帧中各所述竞争区域的预约微时隙的数目，NC-RSL为第三预约微时隙的数目，所述第三预约微时隙为当前帧中小于所述竞争区域优先级的其它各竞争区域的预约微时隙。
进一步地，上述实施例所述的方法，所述为待接入节点分配数据时隙，具体包括：
所述中心控制节点获取所述数据时隙的数目和待分配数据时隙节点的数目，并判断所述待分配数据时隙节点的数目是否大于所述数据时隙的数目；其中，所述待分配数据时隙节点的数目为所述待接入节点的数目、第一数据时隙的数目和第二节点的数目的总和，所述第一数据时隙的数目为前一帧中尚未完成通信会晤需要沿用当前帧中的数据时隙的数目，所述第二节点的数目为前一帧中待接入节点中未被分配数据时隙需要等待的节点的数目；
若所述待分配数据时隙节点的数目不大于所述数据时隙的数目，则所述中心控制节点获取所述待接入节点的优先级，并按照所述待接入节点的优先级从高到低的顺序，依次为所述待接入节点分配所述数据时隙；
若所述待分配数据时隙节点的数目大于所述数据时隙的数目，则所述中心控制节点获取所述待接入节点的优先级，并按照所述待接入节点的优先级从高到低的顺序，依次为所述待接入节点分配所述数据时隙直至所述数据时隙被分配完为止，并在所述反馈分组中携带等待消息，其中，所述等待消息用于通知由于所述数据时隙不足而未分配到所述数据时隙的所述待接入节点进入等待状态。
第二方面，本发明实施例提供一种时延容忍的服务质量保证的多址接入方法，包括：
节点接收中心控制节点发送的预约指示分组；其中，所述预约指示分组携带当前帧预约阶段开始时间和每个竞争区域中的预约微时隙，所述竞争区域为所述中心控制节点将所述预约阶段划分以获取的区域，且每个所述竞争区域对应的优先级也不同；
在所述当前帧预约阶段的开始时间到达时，所述节点选择与所述节点的优先级对应的所述竞争区域中的任意一个预约微时隙，向所述中心控制节点发送预约申请分组；其中，所述预约申请分组包括所述节点的优先级信息；
所述节点接收所述中心控制节点广播的反馈分组；其中，所述反馈分组包括所述节点的预约结果、数据时隙和下一帧预约阶段中每个竞争区域中的预约微时隙数目，所述数据时隙为所述中心控制节点为待接入节点分配的用于发送数据分组的数据时隙；
所述节点根据所述节点的预约结果，确定所述节点预约成功，则通过所述数据时隙发送数据分组。
进一步地，上述实施例所述的方法，所述节点选择与所述节点的优先级对应的所述竞争区域中的任意一个预约微时隙，向所述中心控制节点发送预约申请分组，具体包括：
所述节点选择与所述节点的优先级信息对应的所述竞争区域中的任意一个预约微时隙，向中心控制节点发送预约申请分组；或者，
所述节点选择低于所述节点的优先级信息对应的所述竞争区域中的任意一个预约微时隙，向中心控制节点发送所述预约申请分组。
进一步地，上述实施例所述的方法，还包括：
所述节点根据公式计算获取发送第一预约申请分组的概率Pt，其中，所述发送第一预约申请分组的概率为下一帧中所述节点在每个所述竞争区域的预约微时隙上发送所述预约申请分组的概率，为所述节点的优先级，Np为所述节点的优先级的最大值，NRSM为下一帧预约阶段各所述竞争区域的预约微时隙的数目。
第三方面，本发明实施例提供一种时延容忍的服务质量保证的多址接入装置，包括：
收发模块，用于向节点发送预约指示分组，以供所述节点根据所述预约指示分组中携带的当前帧预约阶段的开始时间和每个竞争区域中的预约微时隙数目，在所述当前帧预约阶段的开始时间到达时，通过选择与所述节点的优先级对应的所述竞争区域中的任意一个预约微时隙，发送预约申请分组；其中，所述竞争区域为所述中心控制节点将所述预约阶段划分以获取的区域，且每个所述竞争区域对应的优先级也不同，所述预约申请分组包括所述节点的优先级信息；
所述收发模块，还用于接收所述节点发送的所述预约申请分组；
处理模块，用于若所述收发模块成功接收到所述节点发送的所述预约申请分组，则所述处理模块确定所述节点为待接入节点，并根据所述待接入节点的优先级，为所述待接入节点分配数据时隙，以供所述待接入节点根据所述数据时隙发送数据分组；
所述收发模块，还用于在所述预约阶段的结束时间到达时，向所有的所述节点广播反馈分组，所述反馈分组包括所述节点的预约结果、所述数据时隙和下一帧预约阶段中每个竞争区域中的预约微时隙数目。
第四方面，本发明实施例提供一种时延容忍的服务质量保证的多址接入装置，包括：
收发模块，用于接收中心控制节点发送的预约指示分组；其中，所述预约指示分组携带当前帧预约阶段开始时间和每个竞争区域中的预约微时隙，所述竞争区域为所述中心控制节点将所述预约阶段划分以获取的区域，且每个所述竞争区域对应的优先级也不同；
所述收发模块，还用于在所述当前帧预约阶段的开始时间到达时，所述收发模块选择与所述节点的优先级对应的所述竞争区域中的任意一个预约微时隙，向所述中心控制节点发送预约申请分组；其中，所述预约申请分组包括所述节点的优先级信息；
所述收发模块，还用于接收所述中心控制节点广播的反馈分组；其中，所述反馈分组包括所述节点的预约结果、数据时隙和下一帧预约阶段中每个竞争区域中的预约微时隙数目，所述数据时隙为所述中心控制节点为待接入节点分配的用于发送数据分组的数据时隙；
处理模块，用于根据所述节点的预约结果，确定所述节点预约成功；
所述收发模块，还用于通过所述数据时隙发送数据分组。
第五方面，本发明实施例提供一种时延容忍的服务质量保证的多址接入系统，包括：一个中心控制节点和至少两个节点；其中，所述中心控制节点包括第三方面本发明实施例所述的装置，所述节点包括第四方面本发明实施例所述的装置。
本实施例提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入方法，中心控制节点向节点发送包含预约阶段的开始时间和每个竞争区域中的预约微时隙数目的预约指示分组，以供节点在当前帧预约阶段的开始时间到达时，通过选择与节点的优先级对应的竞争区域中的任意一个预约微时隙，发送预约申请分组，若中心控制节点成功接收到节点发送的预约申请分组，则中心控制节点确定该节点为待接入节点，并根据待接入节点的优先级，为待接入节点分配数据时隙，以供待接入节点根据数据时隙发送数据分组，在预约阶段结束时间到达时，中心控制节点向所有节点广播反馈分组。本实施例中将预约阶段划分为不同优先级的竞争区域，使得具有高优先级业务的节点可以快速接入信道，从而保证了业务传输过程中的QoS，并且，一旦节点接入成功，其所有的数据分组发送均无冲突，从而有效避免了不同节点在相同的数据时隙发送数据分组时产生碰撞后进行重传而造成的传播时延问题，减少了接入时延，提高了信道的接入效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入方法流程图；
图2为本发明实施例二提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入方法流程图；
图3为中心控制节点对下一帧预约阶段中的每个竞争区域中的预约微时隙的数目进行调整的方法流程图；
图4为本发明实施例四提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入方法流程图；
图5为本发明实施例五提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入方法流程图；
图6为本发明实施例六提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入方法流程图；
图7为本发明实施例七提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入方法的一实例流程图；
图8为本发明实施例提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入方法的时序图；
图9为本发明实施例八提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入装置的结构示意图；
图10为本发明实施例九提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例一提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入方法流程图。如图1所示，本实施例的方法包括如下步骤。
步骤101、中心控制节点向节点发送预约指示分组，以供节点根据预约指示分组中携带的当前帧预约阶段的开始时间和每个竞争区域中的预约微时隙数目，在当前帧预约阶段的开始时间到达时，通过选择与节点的优先级对应的竞争区域中的任意一个预约微时隙，发送预约申请分组。
其中，竞争区域为中心控制节点将预约阶段划分以获取的区域，且每个竞争区域对应的优先级也不同；预约申请分组包括节点的优先级信息。
在本实施例中，举例来说，该中心控制节点可具体为空天信息网络中的卫星、水声网络中的主节点等，但本发明中并不以此为限。另外，可以对该中心控制节点对应的当前帧进行划分，以划分为确认阶段、预约阶段和数据分组发送阶段这三个时间段；其中，确认阶段中，中心控制节点接收节点发送的确认消息，该确认消息用于确认节点在前一帧中成功接收到了中心控制节点发送的数据。在预约阶段的开始时间到达时，节点选择与节点的优先级对应的竞争区域中的任意一个预约微时隙，向中心控制节点发送预约申请分组。在数据分组发送阶段，节点向中心控制节点发送数据分组。
另外，在本实施例中，中心控制节点将预约阶段划分成不同优先级的竞争区域，即将预约阶段划分为不同优先级的时间区域。每个竞争区域中又包括多个预约微时隙。例如，将预约阶段划分为三个竞争区域，按照时间先后顺序将这三个竞争区域分别标记为高优先级竞争区域、中优先级竞争区域、低优先级竞争区域，但并不以此为限。
本实施例中，预约申请分组包括节点的优先级信息，节点的优先级划分需要与现有多媒体业务的业务要求和特点对应，如低时延、低误码率、低速率直至时延容忍、较高误码率、高速率。以高、中、低三个优先级别为例来说明节点的优先级的划分方法，例如，将各个节点待发送的多媒体业务的优先级由小到大依次划分为预先设置高优先级、中优先级、低优先级阈值分别为和若节点的待发送业务的优先级处于该节点的优先级为低优先级，若节点的待发送业务的优先级处于则节点的优先级为中优先级，若节点的待发送业务的优先级处于则节点的优先级为高优先级。
步骤102、若中心控制节点成功接收到节点发送的预约申请分组，则中心控制节点确定节点为待接入节点，并根据待接入节点的优先级信息，为待接入节点分配数据时隙，以供待接入节点根据数据时隙发送数据分组。
本实施例中，在某一个预约微时隙下，只有一个节点在该预约微时隙向中心控制节点发送预约申请分组时，中心控制节点可以成功接收到该节点发送的预约申请分组，即该节点预约成功；在某一个预约微时隙下，如果有两个或两个以上的节点在该预约微时隙向中心控制节点发送预约申请分组时，必然会发生碰撞，则中心控制节点无法接收到该些节点发送的预约申请分组，则认为这些在同一个预约微时隙下发送预约申请分组时发生碰撞的节点预约失败。
步骤103、中心控制节点在预约阶段的结束时间到达时，向所有的节点广播反馈分组，反馈分组包括节点的预约结果、数据时隙和下一帧预约阶段中每个竞争区域中的预约微时隙数目。
本实施例中，节点的预约结果用于通知各个向中心控制节点发送预约申请分组的节点预约成功或者预约失败，数据时隙为中心控制节点为待接入节点(即预约成功的节点)分配的数据时隙，下一帧预约阶段中每个竞争区域中的预约微时隙数目用于通知各个节点下一帧中各个竞争区域的划分情况，以供节点在下一帧中调整发送预约申请分组的概率，从而进行竞争预约。
本实施例提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入方法，中心控制节点向节点发送包含预约阶段的开始时间和每个竞争区域中的预约微时隙数目的预约指示分组，以供节点在当前帧预约阶段的开始时间到达时，通过选择与节点的优先级对应的竞争区域中的任意一个预约微时隙，发送预约申请分组，若中心控制节点成功接收到节点发送的预约申请分组，则中心控制节点确定该节点为待接入节点，并根据待接入节点的优先级，为待接入节点分配数据时隙，以供待接入节点根据数据时隙发送数据分组，在预约阶段结束时间到达时，中心控制节点向所有节点广播反馈分组。本实施例中将预约阶段划分为不同优先级的竞争区域，使得具有高优先级业务的节点可以快速接入信道，从而保证了业务传输过程中的QoS，并且，由于中心控制节点为待接入节点分配了相应的数据时隙，使得节点在对应的数据时隙下发送数据分组，从而有效避免了不同节点在相同的数据时隙下发送数据分组时，产生碰撞后进行重传而造成的传播时延问题，减少了接入时延，提高了信道的接入效率。
图2为本发明实施例一提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入方法流程图。如图2所示，本实施例的方法包括如下步骤。
步骤201、中心控制节点将预约阶段划分为N个竞争区域。
其中，N为大于等于1的正整数，每个竞争区域的优先级不同，并且，节点在与节点的优先级信息对应的竞争区域上进行竞争预约，或者，节点在低于节点的优先级信息对应的竞争区域上进行竞争预约。
本实施例中，中心控制节点将预约阶段划分为N个竞争区域，即将预约阶段划分为N个不同的时间段，每个竞争区域包括多个预约微时隙，并且每个竞争区域的优先级不同。
具体的，以N＝3为例，详细说明本实施例的技术方案。中心控制节点将预约阶段划分为3个竞争区域，这三个竞争区域按照时间先后顺序依次标记为高优先级竞争区域、中优先级竞争区域、低优先级竞争区域，若节点的优先级为高，则该节点不仅可以在高优先级竞争区域中进行竞争预约，也可以在中优先级竞争区域和低优先级竞争区域中进行竞争预约；若节点的优先级为中，则该节点可以在中优先级竞争区域和低优先级竞争区域中进行竞争预约，但不能在高优先竞争区域中进行竞争预约；若节点的优先级为低，则该节点只能在低优先级竞争区域中进行竞争预约。
步骤202、中心控制节点向节点发送预约指示分组，以供节点根据预约指示分组中携带的当前帧预约阶段的开始时间和每个竞争区域中的预约微时隙数目，在当前帧预约阶段的开始时间到达时，通过选择与节点的优先级对应的竞争区域中的任意一个预约微时隙，发送预约申请分组。
其中，竞争区域为中心控制节点将预约阶段划分以获取的区域，且每个竞争区域对应的优先级也不同，预约申请分组包括节点的优先级信息。
步骤203、若中心控制节点成功接收到节点发送的预约申请分组，则中心控制节点确定节点为待接入节点，并根据待接入节点的优先级，为待接入节点分配数据时隙，以供待接入节点根据数据时隙发送数据分组。
步骤204、中心控制节点在预约阶段的结束时间到达时，向所有的节点广播反馈分组，反馈分组包括节点的预约结果、数据时隙和下一帧预约阶段中每个竞争区域中的预约微时隙数目。
本实施例中，步骤202-步骤204与上述实施例中的步骤101-步骤103方法原理相同，此处不再赘述。
本实施例提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入方法，中心控制节点将预约阶段划分为N个不同的竞争区域，使得节点在当前帧预约阶段的开始时间到达时，通过选择与节点的优先级对应的或是低于节点的优先级信息对应的竞争区域中的任意一个预约微时隙，发送预约申请分组，若中心控制节点成功接收到节点发送的预约申请分组，则中心控制节点确定该节点为待接入节点，并根据待接入节点的优先级，为待接入节点分配数据时隙，以供待接入节点根据数据时隙发送数据分组，在预约阶段结束时间到达时，中心控制节点向所有节点广播反馈分组。本实施例中将预约阶段划分为不同优先级的竞争区域，使得具有高优先级业务的节点可以快速接入信道，从而保证了业务传输过程中的QoS，并且，由于中心控制节点为待接入节点分配了相应的数据时隙，使得节点在对应的数据时隙下发送数据分组，从而有效避免了不同节点在相同的数据时隙下发送数据分组时，产生碰撞后进行重传而造成的传播时延问题，减少了接入时延，提高了信道的接入效率。
进一步的，在本发明实施例三中，在上述实施例二的基础上，本发明实施例三提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入方法还包括：步骤205(图中未示出)、若中心控制节点未能成功接收到所述节点发送的预约申请分组，则中心控制节点对下一帧预约阶段中的每个竞争区域中的预约微时隙的数目进行调整。
本实施例中，在预约阶段结束时间达到时，若中心控制节点未能成功接收到所述节点发送的预约申请分组，则中心控制节点根据当前帧中所有向中心控制节点发送预约申请分组的节点的预约结果，相应的调整下一帧中预约阶段中每个竞争区域中预约微时隙的数目。
可选地，本实施例三中的步骤205的具体实现方式如图3所示，图3为中心控制节点对下一帧预约阶段中的每个竞争区域中的预约微时隙的数目进行调整的方法流程图。如图3所示，该方法具体包括如下步骤。
步骤301、根据公式(1)，计算获取当前帧中预约碰撞概率PC-C。
本实施例中，NC-C为第一预约微时隙的数目，第一预约微时隙为在当前帧中节点发送预约申请分组过程中发生碰撞时所在的预约微时隙，NC-RS为当前帧中的预约微时隙的总数目。
步骤302、根据公式(2)，计算获取下一帧中预约阶段的预约微时隙总数目NN-RS。
本实施例中，Nq为当前帧中第一节点的数目，第一节点为待接入节点中由于资源不足、需要等待分配数据时隙而不能及时发送数据分组的节点，NS-RS为当前帧中成功接收到预约申请分组的预约微时隙的数目。
步骤303、根据公式(3)，计算获取当前帧预约阶段中竞争区域内发生预约碰撞的概率PC-CM。
本实施例中，NC-CM为第二预约微时隙的数目，其中，第二预约微时隙为在当前帧中节点在竞争区域内发送预约申请分组过程中发生碰撞时所在的预约微时隙，NC-RSM为当前帧中竞争区域的预约微时隙的数目。
步骤304、对于每个竞争区域，判断竞争区域的优先级等于或者小于第一优先级阈值，若该竞争区域的优先级等于第一优先级阈值，则执行步骤305；若该竞争区域的优先级小于第一优先级阈值，则执行步骤306。
本实施例中，第一优先级阈值为下一帧预约阶段中所有竞争区域的优先级的最大值。
需要说明的是，本实施例中的步骤301-步骤304并没有先后顺序，可以按照顺序依次执行，也可以不按照上述顺序并行执行，本发明中并不以此为限。
步骤305、根据公式(4)，计算获取下一帧预约阶段中竞争区域的预约微时隙的数目NN-RSH。
NN-RSH＝NC-RSM×(1+PC-CM) (4)
本实施例中，NC-RSM为当前帧中各竞争区域的预约微时隙的数目。
步骤306、根据公式(5)，计算获取下一帧竞争区域的预约微时隙的数目NN-RSM。
本实施例中，NC-RSM为当前帧中竞争区域的预约微时隙的数目，NC-RSL为第三预约微时隙的数目，第三预约微时隙为当前帧中小于竞争区域优先级的其它各竞争区域的预约微时隙。
具体的，以高、中、低三个优先级竞争区域为例来详细说明本实施例步骤304-步骤306的技术方案。预先设定高、中、低三个优先级竞争区域的优先级对应的阈值分别为3、2、1，第一优先级阈值为3，当竞争区域的为高优先级竞争区域时，该竞争区域的优先级对应的阈值为3，等于第一优先级阈值，则根据公式NN-RSH＝NC-RSH×(1+PC-CM)，计算获取下一帧预约阶段中竞争区域的预约微时隙的数目NN-RSH；当该竞争区域为中优先级竞争区域或者低优先级竞争区域时，该竞争区域的优先级对应的阈值为2或者1，小于第一优先级阈值，则根据公式计算获取竞争区域的预约微时隙的数目NN-RSM。
本实施例提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入方法，中心控制节点根据当前帧中的预约阶段的情况，即节点成功接入以及预约申请分组发生碰撞的情况，相应的调整下一帧中预约阶段中每个竞争区域中预约微时隙的数目，使得在下一帧的预约阶段中尽量减少发生预约申请分组碰撞的次数，从而减少了接入时延，提高了网络吞吐量，并保证了节点接入信道的公平性。
图4为本发明实施例四提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入方法流程图。在上述实施例一至三的任一实施例的基础上，如图4所示，中心控制节点为待接入节点分配数据时隙这一过程具体包括如下步骤。
步骤401、中心控制节点获取数据时隙的数目和待分配数据时隙节点的数目。
本实施例中，待分配数据时隙节点的数目为待接入节点的数目、第一数据时隙的数目和第二节点的数目的总和，第一数据时隙的数目为前一帧中尚未完成通信会晤需要沿用当前帧中的数据时隙的数目，第二节点的数目为前一帧中待接入节点中未被分配数据时隙需要等待的节点的数目。
步骤402、判断待分配数据时隙节点的数目是否大于数据时隙的数目，若否，即待分配数据时隙节点的数目不大于数据时隙的数目，则执行步骤403，若是，即待分配数据时隙节点的数目大于数据时隙的数目，则执行步骤404。
本实施例中，若待分配数据时隙节点的数目不大于数据时隙的数目，则说明数据时隙足够，每个待分配数据时隙节点都可以分配到相应的数据时隙；若待分配数据时隙节点的数目大于数据时隙的数目，则说明数据时隙不足，会有部分待分配数据时隙节点不能分配到相应的数据时隙。
步骤403、中心控制节点获取待接入节点的优先级，并按照待接入节点的优先级从高到低的顺序，依次为待接入节点分配数据时隙。
本实施例中，中心控制节点根据待接入节点(即成功接入节点)的优先级，为待接入节点分配数据时隙，即优先为高优先级的节点分配数据时隙，为低优先级节点后分配数据时隙。
步骤404、中心控制节点获取待接入节点的优先级，并按照待接入节点的优先级从高到低的顺序，依次为待接入节点分配数据时隙直至数据时隙被分配完为止，并在反馈分组中携带等待消息。
本实施例中，中心控制节点将数据时隙优先分配给高优先级节点，由于数据时隙不足，因此，部分低优先级的节点未被分配数据时隙，则在反馈分组中携带等待消息，用于通知由于数据时隙不足而未分配到数据时隙的待接入节点进入等待状态。
本实施例中，中心控制节点通过判断待分配数据时隙节点的数目是否大于数据时隙的数目，即判断数据时隙是否足够，为高优先级的节点优先分配数据时隙，使得高优先级的节点具有充足的信道资源，能快速的发送数据，从而保证了高优先级业务的QoS。
图5为本发明实施例五提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入方法流程图，本实施例以节点作为执行主体为例进行说明。如图5所示，本实施例的方法包括如下步骤。
步骤501、节点接收中心控制节点发送的预约指示分组。
其中，预约指示分组携带当前帧预约阶段开始时间和每个竞争区域中的预约微时隙，竞争区域为中心控制节点将预约阶段划分以获取的区域，且每个竞争区域对应的优先级也不同。
本实施例中，将中心控制节点对应的当前帧划分为确认阶段、预约阶段和数据分组发送阶段这三个时间段，中心控制节点将预约阶段划分以获取的区域，且每个竞争区域对应的优先级也不同。
具体的，竞争区域为中心控制节点将预约阶段划分以获取的区域，且每个竞争区域对应的优先级也不同，即将预约阶段划分为不同的时间区域，为每个时间区域分配不同的优先级，每个竞争区域中又包括多个预约微时隙。例如，将预约阶段划分为三个竞争区域，按照时间先后顺序将这三个竞争区域分别标记为高优先级竞争区域、中优先级竞争区域、低优先级竞争区域，但并不以此为限。
步骤502、在当前帧预约阶段的开始时间到达时，节点选择与节点的优先级信息对应的竞争区域中的任意一个预约微时隙，向中心控制节点发送预约申请分组。
本实施例中，预约申请分组包括节点的优先级信息，节点的优先级划分需要与现有多媒体业务的业务要求和特点对应，如低时延、低误码率、低速率直至时延容忍、较高误码率、高速率。以高、中、低三个优先级别为例来说明节点的优先级的划分方法，例如，将各个节点待发送的多媒体业务的优先级由小到大依次划分为预先设置高优先级、中优先级、低优先级阈值分别为和若节点的待发送业务的优先级处于该节点的优先级为低优先级，若节点的待发送业务的优先级处于则节点的优先级为中优先级，若节点的待发送业务的优先级处于则节点的优先级为高优先级。
举例说明，当节点的优先级处于该节点的优先级为低优先级，则该节点在低优先级竞争区域中选择任意一个预约微时隙，通过该预约微时隙向中心控制节点发送预约申请分组。
步骤503、节点接收中心控制节点广播的反馈分组。
本实施例中，反馈分组包括节点的预约结果、中心控制节点为成功接入节点分配发送数据分组的数据时隙和下一帧预约阶段中每个竞争区域中的预约微时隙数目。其中，数据时隙为中心控制节点为待接入节点分配的用于发送数据分组的数据时隙。节点的预约结果用于通知各个向中心控制节点发送预约申请分组的节点预约成功或者预约失败，下一帧预约阶段中每个竞争区域中的预约微时隙数目用于通知各个节点下一帧中各个竞争区域的划分情况，以供节点在下一帧中进行竞争预约。
步骤504、节点若根据节点的预约结果，确定节点预约成功，通过数据时隙发送数据分组。
本实施例中，在某一个预约微时隙下，只有一个节点通过该预约微时隙向中心控制节点发送预约申请分组时，中心控制节点可以成功接收到该节点发送的预约申请分组，则该节点的预约结果为预约成功；在某一个预约微时隙下，如果有两个或两个以上的节点通过该预约微时隙向中心控制节点发送预约申请分组时，必然会发送碰撞，则中心控制节点无法接收到该些节点发送的预约申请分组，则这些节点的预约结果为预约失败。当节点预约成功时，节点通过中心控制节点分配的数据时隙发送数据分组。
可选地，本实施例中，还可以在数据分组中携带捎带预约消息、捎带确认消息以及提前通告释放资源消息等，从而尽最大可能减少节点和中心控制节点握手类信息交互和往返信息反馈，减少了预约握手和确认期间所带来的占用信道资源的问题，并能极大地降低数据时隙的空置率，提高信道利用率。
本实施例提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入方法，节点接收中心控制节点发送的携带当前帧预约阶段开始时间和每个竞争区域中的预约微时隙的预约指示分组，在当前帧预约阶段的开始时间到达时，节点选择与节点的优先级对应的竞争区域中的任意一个预约微时隙，向中心控制节点发送预约申请分组，并接收中心控制节点广播的反馈分组，根据反馈分组中节点的预约结果，确定节点预约成功后，则通过中心控制节点分配的数据时隙发送数据分组。本实施例中将预约阶段划分为不同优先级的竞争区域，使得具有高优先级业务的节点可以快速接入信道，从而保证了业务传输过程中的QoS，并且，节点在预约成功之后，通过中心控制节点分配的数据时隙发送数据分组，从而有效避免了不同节点在相同的数据时隙下发送数据分组时，产生碰撞后进行重传而造成的传播时延问题，减少了接入时延，提高了信道的接入效率。
进一步的，在本发明实施例五中，节点选择与节点的优先级对应的竞争区域中的任意一个预约微时隙，向中心控制节点发送预约申请分组，具体包括：节点选择与节点的优先级对应的竞争区域中的任意一个预约微时隙，向中心控制节点发送预约申请分组；或者，节点选择低于节点的优先级对应的竞争区域中的任意一个预约微时隙，向中心控制节点发送预约申请分组。
具体的，以高、中、低三个优先级竞争区域为例详细说明本实施例的技术方案。若节点的优先级为高，则该节点不仅可以在高优先级竞争区域中任意选择一个预约微时隙，向中心控制节点发送预约申请分组，也可以在中优先级竞争区域或者低优先级竞争区域中任意选择一个预约微时隙，向中心控制节点发送预约申请分组；若节点的优先级为中，则该节点可以在中优先级竞争区域或者低优先级竞争区域中任意选择一个预约微时隙，向中心控制节点发送预约申请分组，但不能在高优先竞争区域中选择预约微时隙；若节点的优先级为低，则该节点只能在低优先级竞争区域中任意选择一个预约微时隙，向中心控制节点发送预约申请分组。
本实施例提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入方法，由于具有高优先级的节点可以在多个竞争区域中选择预约微时隙发送预约申请分组，使得高优先级节点优先预约接入，从而保证了高优先级业务的QoS。
图6为本发明实施例六提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入方法流程图，本实施例以节点作为执行主体为例进行说明。如图6所示，本实施例的方法包括如下步骤。
步骤601、节点接收中心控制节点发送的预约指示分组。
其中，预约指示分组携带当前帧预约阶段开始时间和每个竞争区域中的预约微时隙，竞争区域为中心控制节点将预约阶段划分以获取的区域，且每个竞争区域对应的优先级也不同。
步骤602、在当前帧预约阶段的开始时间到达时，节点选择与节点的优先级对应的竞争区域中的任意一个预约微时隙，向中心控制节点发送预约申请分组。
步骤603、节点接收中心控制节点广播的反馈分组。
本实施例中，反馈分组包括节点的预约结果、中心控制节点为成功接入节点分配发送数据分组的数据时隙和下一帧预约阶段中每个竞争区域中的预约微时隙数目。
步骤604、节点若根据节点的预约结果，确定节点预约成功，通过数据时隙发送数据分组。
本实施例中，步骤601-步骤604和上述实施例四中的步骤501-步骤504相同，此处不再赘述。
步骤605、节点根据公(6)式，计算获取发送第一预约申请分组的概率Pt。
其中，发送第一预约申请分组的概率为下一帧中节点在每个竞争区域的预约微时隙上发送预约申请分组的概率，为节点的优先级，Np为节点的优先级的最大值，NRSM为下一帧预约阶段各竞争区域的预约微时隙的数目。
需要说明的是，本实施例中，步骤604和步骤605没有先后顺序，也可并行执行，本发明中并不以此为限。
本实施例提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入方法，在上述实施例四的基础上，节点根据反馈分组中的预约结果和下一帧预约阶段中每个竞争区域中的预约微时隙数目，来调整下一帧中节点在每个竞争区域的预约微时隙上发送预约申请分组的概率，减少了节点在下一帧预约阶段中发送预约申请分组时的碰撞概率，使节点快速有效地接入信道，尽量减少、避免了预约申请分组发送过程中的碰撞与重发，保证了节点接入信道的服务质量QoS。
图7为本发明实施例七提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入方法的一实例流程图。图8为本发明实施例提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入方法的时序图。现以节点1至节点6的接入过程为例，结合图7和图8，以对本发明实施例提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入方法做进一步详细说明。如图7所示，具体包括如下步骤。
步骤701、中心控制节点将当前帧分为确认阶段、预约阶段和数据分组发送阶段，数据分组发送阶段分为动态接入阶段和按需分配阶段，并将预约阶段划分为不同优先级的竞争区域。
步骤702、若部分收方节点在当前帧中没有数据需要发送，则在确认阶段中心控制节点可以单独接收收方节点发送的的确认ACK分组。
本实施例中，同一个节点在不同的通信会晤中既可以作为收方节点接收中心控制节点发送的数据，也可以作为发方节点向中心控制节点发送数据。
步骤703、中心控制节点向节点发送预约指示分组。
步骤704、节点接收到预约指示分组后，在预约当前帧预约阶段的开始时间到达时，通过选择与节点的优先级或是低于节点的优先级信息对应的竞争区域中的任意一个预约微时隙，发送预约申请分组。
如图8所示，节点1至节点4具有高优先级，为保证高优先级业务节点的优先接入，它们具有较大的预约申请分组发送概率，因此在预约阶段较高频率地发送预约申请分组，同时因为发送概率较大，造成的预约申请分组碰撞次数较多。节点5为中优先级节点，节点6为低优先级节点，因此它们具有较小的预约申请分组发送概率。
节点1至节点4具有高优先级，因此，它们不仅可以在预约阶段的高优先级竞争区域选择某一微时隙进行预约，还可以在中低优先级竞争区域选择某一预约微时隙进行预约。节点5为中优先级节点，允许在中优先级竞争区域和低优先级竞争区域，节点6为低优先级节点，因此只能在低优先级竞争区域进行竞争预约。
步骤705、若中心控制节点成功接收到节点发送的预约申请分组，则中心控制节点确定节点为待接入节点，并根据待接入节点的优先级，为待接入节点分配数据时隙。若中心控制节点未能成功接收到节点发送的预约申请分组，则对下一帧预约阶段中的每个竞争区域中的预约微时隙的数目进行调整。
如图8所示，节点1、节点2、节点4、节点5以及节点6预约成功，中心控制节点为其分配数据时隙。由于仍有上一帧其他节点还未结束的通信会晤，在按需分配阶段没有足够多的空闲数据时隙，中心控制节点在当前帧根据预约成功节点的优先级顺序先给高优先级业务节点分配数据时隙进行数据分组发送，低优先级业务节点挂起，在下一帧有信道资源释放时才给较低优先级业务节点如节点5和节点6分配数据时隙，而在当前帧中不给其分配数据时隙。
并且，在预约阶段结束前，若在当前帧中心控制节点没有数据分组要发送给上一帧中给中心控制节点发送了数据分组的节点上，则中心控制节点可以单独发送确认ACK分组到相应的节点以确认其正确接收到数据分组。
步骤706、中心控制节点在预约阶段的结束时间到达时，向所有的节点广播反馈分组。
其中，反馈分组中包含各节点的预约结果、中心控制节点为成功接入节点安排的数据时隙以及下一帧预约阶段不同优先级竞争区域的划分情况。
本实施例中，由于预约阶段的高优先级竞争区域有预约碰撞，因此中心控制节点调整了下一帧中的竞争区域划分，以便保证高优先级业务节点的快速接入。在中心控制节点发送完反馈分组后，立即发送预约指示分组，提前告知各节点下一帧预约阶段开始的时间以及预约阶段划分的不同优先级竞争区域各自的微时隙数目。
并且，如果预约阶段结束，而节点所需发送的数据分组在当前帧并未发送完毕，即通信会晤尚未结束，则节点在分配的时隙上向中心控制节点发送携带确认和预约标志的数据分组PKT/AR，如节点2。
步骤707、节点收到反馈分组后，根据节点的预约结果，确定节点预约成功，通过数据时隙发送数据分组。
本实施例中，由于在数据分组发送阶段划分了动态接入阶段，因此具有很高优先级业务或是突发业务节点可以直接接入某一动态接入时隙完成数据分组的发送，以此进一步保证QoS。
步骤708、中心控制节点向节点发送携带确认信息PKT/ACK的数据分组。
本实施例中，PKT/ACK用于对上一时隙节点发来的数据分组进行确认，若中心控制节点没有相应的数据分组需要发送给之前发来数据分组的节点，则直接向节点发送ACK分组进行确认，同时中心控制节点也可以在当前帧结束前发送携带确认和下一帧时隙安排信息的数据分组PKT/AD。
本述实施例中，采用简单灵活的为预约阶段划分不同优先级的竞争区域和自适应动态预约策略以及动态接入时隙的使用方法使得节点更快速、有效地接入信道；最大限度地保证高优先级业务节点能够快速接入信道，获得信道的使用权，优先于一般优先级业务节点完成传输；使得长传播时延网络具有信道吞吐量高、接入时延小、分组丢弃率低、QoS有保证，收发信机设备要求简单、使用多种网络拓扑结构等优点，可作为可作为航空通信网络、卫星通信网络、深空通信网络以及水声网络等各类具有长传播时延特点的移动无线通信网络中有中心控制节点条件下的多个节点共享无线信道资源的方法。
图9为本发明实施例八提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入装置的结构示意图。如图9所示，该装置包括：收发模块11和处理模块12。其中，收发模块11用于向节点发送预约指示分组，以供节点根据预约指示分组中携带的当前帧预约阶段的开始时间和每个竞争区域中的预约微时隙数目，在当前帧预约阶段的开始时间到达时，通过选择与节点的优先级对应的竞争区域中的任意一个预约微时隙，发送预约申请分组；其中，竞争区域为中心控制节点将预约阶段划分以获取的区域，且每个竞争区域对应的优先级也不同，预约申请分组包括节点的优先级信息。收发模块11还用于接收节点发送的预约申请分组。处理模块12用于若收发模块成功接收到节点发送的预约申请分组，则处理模块确定节点为待接入节点，并根据待接入节点的优先级，为待接入节点分配数据时隙，以供待接入节点根据数据时隙发送数据分组。
本实施例中，收发模块11还用于在预约阶段的结束时间到达时，向所有的节点广播反馈分组，反馈分组包括节点的预约结果、数据时隙和下一帧预约阶段中每个竞争区域中的预约微时隙数目。
本实施例的装置，可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图10为本发明实施例九提供的时延容忍的服务质量保证的多址接入装置的结构示意图。如图10所示，该装置包括：收发模块21和处理模块22。其中，收发模块21用于接收中心控制节点发送的预约指示分组；其中，预约指示分组携带当前帧预约阶段开始时间和每个竞争区域中的预约微时隙，竞争区域为中心控制节点将预约阶段划分以获取的区域，且每个竞争区域对应的优先级也不同。收发模块21还用于在当前帧预约阶段的开始时间到达时，收发模块21选择与节点的优先级对应的竞争区域中的任意一个预约微时隙，向中心控制节点发送预约申请分组；其中，预约申请分组包括节点的优先级信息。收发模块21还用于接收中心控制节点广播的反馈分组；其中，反馈分组包括节点的预约结果、数据时隙和下一帧预约阶段中每个竞争区域中的预约微时隙数目，数据时隙为所中心控制节点为待接入节点分配的用于发送数据分组的数据时隙。处理模块22用于根据节点的预约结果，确定节点预约成功。收发模块21还用于通过数据时隙发送数据分组。
本实施例的装置，可以用于执行图5所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
本发明实施例十提供一种时延容忍的服务质量保证的多址接入系统，包括：一个中心控制节点和至少两个节点。
其中，中心控制节点包括图9所示实施例八所述的装置，节点包括图10所示实施例所述的装置。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各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，执行包括上述各方法实施例的步骤；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。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (11)
1.一种时延容忍的服务质量保证的多址接入方法，其特征在于，包括：
中心控制节点向节点发送预约指示分组，以供所述节点根据所述预约指示分组中携带的当前帧预约阶段的开始时间和每个竞争区域中的预约微时隙数目，在所述当前帧预约阶段的开始时间到达时，通过选择与所述节点的优先级对应的所述竞争区域中的任意一个预约微时隙，发送预约申请分组；其中，所述竞争区域为所述中心控制节点将所述预约阶段划分以获取的区域，且每个所述竞争区域对应的优先级也不同，所述预约申请分组包括所述节点的优先级信息；
若所述中心控制节点成功接收到所述节点发送的所述预约申请分组，则所述中心控制节点确定所述节点为待接入节点，并根据所述待接入节点的优先级，为所述待接入节点分配数据时隙，以供所述待接入节点根据所述数据时隙发送数据分组；
所述中心控制节点在所述预约阶段的结束时间到达时，向所有的所述节点广播反馈分组，所述反馈分组包括所述节点的预约结果、所述数据时隙和下一帧预约阶段中每个竞争区域中的预约微时隙数目。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中心控制节点向节点发送预约指示分组之前，所述方法还包括：
所述中心控制节点将所述预约阶段划分为N个竞争区域；其中，N为大于等于1的正整数，每个所述竞争区域的优先级不同，并且，所述节点在与所述节点的优先级信息对应的竞争区域上进行竞争预约，或者，所述节点在低于所述节点的优先级信息对应的所述竞争区域上进行竞争预约。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若所述中心控制节点未能成功接收到所述节点发送的所述预约申请分组，则所述方法还包括：
所述中心控制节点对下一帧预约阶段中的每个所述竞争区域中的预约微时隙的数目进行调整。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述中心控制节点对下一帧预约阶段中的每个所述竞争区域中的预约微时隙的数目进行调整，具体包括：
根据公式计算获取当前帧中预约碰撞概率PC-C，其中，NC-C为第一预约微时隙的数目，所述第一预约微时隙为在当前帧中所述节点发送所述预约申请分组过程中发生碰撞时所在的预约微时隙，NC-RS为当前帧中的预约微时隙的总数目；
根据公式计算获取下一帧中预约阶段的预约微时隙总数目NN-RS，其中，Nq为当前帧中第一节点的数目，所述第一节点为待接入节点中由于资源不足、需要等待分配所述数据时隙而不能及时发送所述数据分组的节点，NS-RS为当前帧中成功接收到所述预约申请分组的预约微时隙的数目；
根据公式计算获取当前帧预约阶段中所述竞争区域内发生预约碰撞的概率PC-CM，其中，NC-CM为第二预约微时隙的数目，其中，所述第二预约微时隙为在当前帧中所述节点在所述竞争区域内发送所述预约申请分组过程中发生碰撞时所在的预约微时隙，NC-RSM为当前帧中所述竞争区域的预约微时隙的数目；
对于每个所述竞争区域，若所述竞争区域的优先级等于第一优先级阈值，则根据公式NN-RSH＝NC-RSM×(1+PC-CM)，计算获取下一帧预约阶段中所述竞争区域的预约微时隙的数目NN-RSH，其中，所述第一优先级阈值为下一帧预约阶段中所有竞争区域的优先级的最大值；或者，
对于每个所述竞争区域，若所述竞争区域的优先级小于第一优先级阈值，则根据公式计算获取下一帧所述竞争区域的预约微时隙的数目NN-RSM，其中，NC-RSM为当前帧中各所述竞争区域的预约微时隙的数目，NC-RSL为第三预约微时隙的数目，所述第三预约微时隙为当前帧中小于所述竞争区域优先级的其它各竞争区域的预约微时隙；PC-CL为当前帧预约阶段中小于所述竞争区域优先级的其它各竞争区域内发生预约碰撞的概率。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述为待接入节点分配数据时隙，具体包括：
所述中心控制节点获取所述数据时隙的数目和待分配数据时隙节点的数目，并判断所述待分配数据时隙节点的数目是否大于所述数据时隙的数目；其中，所述待分配数据时隙节点的数目为所述待接入节点的数目、第一数据时隙的数目和第二节点的数目的总和，所述第一数据时隙的数目为前一帧中尚未完成通信会晤需要沿用当前帧中的数据时隙的数目，所述第二节点的数目为前一帧中待接入节点中未被分配数据时隙需要等待的节点的数目；
若所述待分配数据时隙节点的数目不大于所述数据时隙的数目，则所述中心控制节点获取所述待接入节点的优先级，并按照所述待接入节点的优先级从高到低的顺序，依次为所述待接入节点分配所述数据时隙；
若所述待分配数据时隙节点的数目大于所述数据时隙的数目，则所述中心控制节点获取所述待接入节点的优先级，并按照所述待接入节点的优先级从高到低的顺序，依次为所述待接入节点分配所述数据时隙直至所述数据时隙被分配完为止，并在所述反馈分组中携带等待消息，其中，所述等待消息用于通知由于所述数据时隙不足而未分配到所述数据时隙的所述待接入节点进入等待状态。
6.一种时延容忍的服务质量保证的多址接入方法，其特征在于，包括：
节点接收中心控制节点发送的预约指示分组；其中，所述预约指示分组携带当前帧预约阶段开始时间和每个竞争区域中的预约微时隙，所述竞争区域为所述中心控制节点将所述预约阶段划分以获取的区域，且每个所述竞争区域对应的优先级也不同；
在所述当前帧预约阶段的开始时间到达时，所述节点选择与所述节点的优先级对应的所述竞争区域中的任意一个预约微时隙，向所述中心控制节点发送预约申请分组；其中，所述预约申请分组包括所述节点的优先级信息；
所述节点接收所述中心控制节点广播的反馈分组；其中，所述反馈分组包括所述节点的预约结果、数据时隙和下一帧预约阶段中每个竞争区域中的预约微时隙数目，所述数据时隙为所述中心控制节点为待接入节点分配的用于发送数据分组的数据时隙；
所述节点根据所述节点的预约结果，确定所述节点预约成功，则通过所述数据时隙发送数据分组。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述节点选择与所述节点的优先级对应的所述竞争区域中的任意一个预约微时隙，向所述中心控制节点发送预约申请分组，具体包括：
所述节点选择与所述节点的优先级信息对应的所述竞争区域中的任意一个预约微时隙，向中心控制节点发送预约申请分组；或者，
所述节点选择低于所述节点的优先级信息对应的所述竞争区域中的任意一个预约微时隙，向中心控制节点发送所述预约申请分组。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述节点根据公式计算获取发送第一预约申请分组的概率Pt，其中，所述发送第一预约申请分组的概率为下一帧中所述节点在每个所述竞争区域的预约微时隙上发送所述预约申请分组的概率，为所述节点的优先级，Np为所述节点的优先级的最大值，NRSM为下一帧预约阶段各所述竞争区域的预约微时隙的数目。
9.一种时延容忍的服务质量保证的多址接入装置，其特征在于，包括：
收发模块，用于中心控制节点向节点发送预约指示分组，以供所述节点根据所述预约指示分组中携带的当前帧预约阶段的开始时间和每个竞争区域中的预约微时隙数目，在所述当前帧预约阶段的开始时间到达时，通过选择与所述节点的优先级对应的所述竞争区域中的任意一个预约微时隙，发送预约申请分组；其中，所述竞争区域为所述中心控制节点将所述预约阶段划分以获取的区域，且每个所述竞争区域对应的优先级也不同，所述预约申请分组包括所述节点的优先级信息；
所述收发模块，还用于接收所述节点发送的所述预约申请分组；
处理模块，用于若所述收发模块成功接收到所述节点发送的所述预约申请分组，则所述处理模块确定所述节点为待接入节点，并根据所述待接入节点的优先级，为所述待接入节点分配数据时隙，以供所述待接入节点根据所述数据时隙发送数据分组；
所述收发模块，还用于在所述预约阶段的结束时间到达时，向所有的所述节点广播反馈分组，所述反馈分组包括所述节点的预约结果、所述数据时隙和下一帧预约阶段中每个竞争区域中的预约微时隙数目。
10.一种时延容忍的服务质量保证的多址接入装置，其特征在于，包括：
收发模块，用于接收中心控制节点发送的预约指示分组；其中，所述预约指示分组携带当前帧预约阶段开始时间和每个竞争区域中的预约微时隙，所述竞争区域为所述中心控制节点将所述预约阶段划分以获取的区域，且每个所述竞争区域对应的优先级也不同；
所述收发模块，还用于在所述当前帧预约阶段的开始时间到达时，所述收发模块选择与所述节点的优先级对应的所述竞争区域中的任意一个预约微时隙，向所述中心控制节点发送预约申请分组；其中，所述预约申请分组包括所述节点的优先级信息；
所述收发模块，还用于接收所述中心控制节点广播的反馈分组；其中，所述反馈分组包括所述节点的预约结果、数据时隙和下一帧预约阶段中每个竞争区域中的预约微时隙数目，所述数据时隙为所述中心控制节点为待接入节点分配的用于发送数据分组的数据时隙；
处理模块，用于根据所述节点的预约结果，确定所述节点预约成功；
所述收发模块，还用于在所述数据时隙上发送数据分组。
11.一种时延容忍的服务质量保证的多址接入系统，其特征在于，包括：一个中心控制节点和至少两个节点；其中，所述中心控制节点包括如权利要求9所述的装置，所述节点包括如权利要求10所述的装置。
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2014
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