CN109548168B - 高动态无线网络中自适应分级多址接入方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高动态无线网络中自适应分级多址接入方法及其系统，包括：中心控制节点CCN统计各节点业务的发送和接收情况；与不同业务量情况的阈值作比较，判断业务量等级；轻业务量情况下由节点统计自身的业务量并且主动向CCN报告，CCN取所有节点业务量的平均值，或者从CCN的角度统计；中等业务量和高业务量情况下由CCN定期统计网络内节点的业务量，当新统计的业务量变动而达到新的业务量等级时，按照新的业务量等级修改节点的接入方式。本发明优点在于：达到降低碰撞概率，提高接入效率，信道吞吐量高、接入时延小、分组丢弃率低、可异步方式工作、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。

Description

高动态无线网络中自适应分级多址接入方法及其系统

技术领域

本发明涉及多址接入技术领域，特别涉及一种高动态无线网络中自适应分级多址接入方法及其系统。

背景技术

多址接入(即媒质接入控制，MAC)方法解决多个节点或用户如何快速、超高效、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。

固定分配接入方式是将信道资源长时间固定分配给共享信道的某些节点或者所有节点，每个节点的等级是一样的。固定分配是最简单的接入方式，他的优点是可以保证通信的可靠性、实时性和连续性，不足之处是对于非实时的或者不连续的业务来说，使用固定接入的方式可能会造成长时间监听信道，易造成资源的浪费。

随机接入方式是根据载波侦听的情况经过随机时延后竞争使用信道。在发送数据之前先侦听信道是否处于空闲状态，如果收到的侦听反馈是确定的就发送数据，如果反馈是已经有数据发送则不再发送数据，等待下一次侦听反馈。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。载波侦听协议的优点是实时性超高，可以避免大部分的冲突，因为事先进行了侦听，同时可以获得比固定接入更超高的信道利用率。而不足之处是无法完全避免冲突碰撞的发生，因为发送数据的过程中有传输时延，所以需要进行冲突检测和避免，需要额外花费一些开销。

按需接入方式是根据业务情况申请信道资源，申请成功之后再使用信道资源。按照申请预约和分配信道的方式不同，可以分为基于随机竞争和基于无冲突两个种类。基于随机竞争的方法主要采用各种短控制分组握手(如发送请求和清除请求)、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。基于无冲突的方法主要利用CCN来协调实现按需分配，适用于一种建立了连接就可以长时间稳定传输的类型，可以提供良好的服务质量保证。但是基于随机竞争的按需分配方法，在分组预约部分仍然可能存在碰撞和冲突，对于隐藏终端问题，只是有了缓解而没有真正的消除。基于无冲突的按需分配方法可以避免分组预约碰撞的发生，但是当很多节点不发送时，这样的方式就会浪费很多的轮询开销。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轻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，在网络业务量较高时与固定分配的多址接入方法相比存在最大信道吞吐量不够超高的问题，同时也不能保证共享信道的公平性问题。

正如前面所提出的，各种多址方法都有自己的优点和弊端，加上高动态无线网络中节点的移动速度快，可能会频繁的变动自己的位置。节点接入网络时采用单一的接入方式可能会造成某种资源的浪费或者有的节点无法正常接入。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种高动态无线网络中自适应分级多址接入方法及其系统，能有效的解决上述现有技术存在的问题。

为了实现以上发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种高动态无线网络中自适应分级多址接入方法，包括以下步骤：

步骤1、采用初始接入方式或者沿用上一阶段接入方式；

步骤2、CCN统计一定时间内各节点发送业务的情况。其中轻业务量情况下的业务量G_A由CCN询问各节点，各节点返回G_A，CCN 再取其平均值作为轻业务量情况下的业务量；中等业务量和高业务量情况下的业务量G_A由CCN统计；

步骤3、将业务量与阈值作比较；

步骤4、根据比较情况判断属于轻业务量、中等业务量、高业务量中的哪一种业务量情况，若属于轻业务量，执行步骤5，若属于中等业务量，执行步骤6，若属于高业务量，执行步骤7；

步骤5、采用轻业务量情况下的信道接入方法并向各节点公布，转到步骤8执行；

步骤6、采用中等业务量情况下的信道接入方法并向各节点公布，转到步骤8执行；

步骤7、采用高业务量情况下的信道接入方法并向各节点公布，转到步骤8执行；

步骤8、各节点根据相应的业务量情况下采用的接入方法接入和使用信道；

步骤9、本次通信结束后，释放信道资源，转到步骤1执行。

对于节点，根据业务量等级决定接入方式采用随机接入、按需预约接入还是轮询方式。

作为优选，轻业务量情况下的统计业务量G_A的计算公式如下：

式中，T代表一个统计时间长度，用数据传输速率归一化的统计业务量记为G_A，数据传输速率为R_b，单位为bps，

表示发生碰撞的时间长度，一个统计时间长度内实际发送成功的比特数记为

一个统计时间长度内发生碰撞的比特数记为

N_S表示一个统计时间期内发送成功的数据分组数目， N_C表示一个统计时间期内发生碰撞的数目；

碰撞概率计算方法一具体为：

其中，N_C表示一个统计时期内发生碰撞的数据分组数目，N_C+N_S表示一个统计时间期内发送成功的数据分组和发生碰撞的数据分组之和，P_C表示碰撞概率；

碰撞概率计算方法二具体为：接入节点总数为N，竞争同一理想无线信道，所有节点发送速率相同，N个节点以P_T的发送概率接入到某一个微时隙MS，其中：

某一个微时隙MS中无预约发送的概率为：

某一个微时隙MS中有一个预约发送的概率P_r为：

某一个微时隙中有两个或者两个以上的预约发送的概率(即碰撞概率P_C) 为：

由等式(2)和等式(3)联合得到关于发送概率P_T和N的函数关系式：

其中，若给定P_T的值，即能求得N的值，P_T的范围是0≤P_T≤1，N 的范围是N≥1，

为成功失败比，r_SC-L为成功失败比低门限， r_SC-H为成功失败比高门限；

给定P_T情况下得到P_C的流程包括：

步骤2-1、节点监听信道；

步骤2-2、判断信道忙或者空闲，若信道空闲，转到步骤2-3执行，若信道忙，转到步骤2-4执行；

步骤2-3、节点以一定的发送概率P_T发送数据分组，转到步骤 2-5执行；

步骤2-4、延长随机时长，这个时长为竞争微时隙的整数倍，转到步骤2-1执行；

步骤2-5、判断是否发生碰撞，是则执行步骤2-6，否则执行步骤2-12；

步骤2-6、判断是否r_SC<r_SC-L，是则执行步骤2-7，否则执行步骤 2-8；

步骤2-7、减小发送概率P_T，转到步骤2-11执行；

步骤2-8、判断是否r_SC<r_SC-H，是则执行步骤2-9，否则执行步骤 2-10；

步骤2-9、保持发送概率P_T不变，转到步骤2-11执行；

步骤2-10、增大发送概率P_T；

步骤2-11、再次监听信道，转到步骤2-1执行；

步骤2-12、发送接入预约申请控制分组；

给定每个节点一个发送概率P_T，得到一个碰撞概率P_C，可根据得到的碰撞概率情况调整自身的P_T，使得当前的P_C小于某一阈值，自适应调整发送概率，当r_SC<r_SC-L时，减小发送概率P_T，当r_SC-L<r_SC<r_SC-H时，保持发送概率P_T不变，当r_SC>r_SC-H时，增大发送概率P_T，若第i 次发送数据帧失败，再次重传数据帧的发送概率P_T小于上次的发送概率，即

作为优选，统计中等业务量G_A的计算公式如下：

中等业务量情况，CCN统计一段时间内预约发生碰撞的时隙数 N_C、未被预约的空闲时隙个数N_F、成功预约接入的时隙个数N_S，接入时隙总数N_MS，可估算出中等业务量：

碰撞概率计算方法一具体为：一个统计时间内发生碰撞的业务分组的个数比上总的分组个数；

碰撞概率方法二计算：接入时隙总数为N_MS，接入节点总数为N，竞争同一理想无线信道，所有节点发送速率相同，N个节点以P_T的发送概率接入到一个微时隙MS，

其中：微时隙MS中无预约发送的概率为：

一个微时隙MS中有一个预约发送的概率P_r为：

一个微时隙中有两个或者两个以上的预约发送的概率为：

由等式(6)和等式(7)联合得到关于发送概率P_T和N的函数关系式：

作为优选，CCN统计的高业务量为：

其中N_A表示实际有业务发送的节点个数，N表示是总节点个数。

作为优选，轻、中等、高三种业务量情况下的互相转换的判定流程包括：

步骤5-1、CCN定期统计各节点的统计业务量G_A，其中轻业务量情况下的G_A由CCN询问各节点，各节点返回G_A，CCN再取其平均值作为轻业务量情况下的业务量；中等业务量和高业务量情况下的业务量G_A由CCN统计；

步骤5-2、G_A是否小于G_L-th，是则执行步骤5-3，否则执行步骤 5-4；

步骤5-3、CCN选择轻业务量情况下的多址接入方法，并向各节点公布，转到步骤5-7执行；

步骤5-4、G_A是否小于G_H-th，是则执行步骤5-5，否则执行步骤 5-6；

步骤5-5、CCN选择中等业务量情况下的多址接入方法，并向各节点公布；

步骤5-6、CCN选择高业务量情况下的多址接入方法，并向各节点公布；

步骤5-7、定期统计周期是否已到，是则执行步骤5-1，否则执行步骤5-8；

步骤5-8、沿用以前所选择的多址接入方法，转到步骤5-7执行。

作为优选，为轻业务量情况下的接入方法，包括：

步骤6-1、各节点侦听信道；

步骤6-2、侦听到信道空闲；

步骤6-3、空闲时间是否为DIFS，是则执行步骤6-4，否则执行步骤6-1；

步骤6-4、选择一个微时隙，以P_T的发送概率进行接入；

步骤6-5、发送节点发送RTS分组，通知所有节点它将有数据包发送；

步骤6-6、接收节点是否正确收到RTS分组，是执行步骤6-7，否则执行步骤6-1；

步骤6-7、接收节点回复CTS分组给发送节点；

步骤6-8、发送节点发送数据分组，其它节点要回避足够长时间，以便让发送节点成功发完数据分组；

步骤6-9、发送节点是否发完数据分组，是则执行步骤6-10，否则执行步骤6-8；

步骤6-10、接收节点是否成功收到，是则执行步骤6-12，否则执行步骤6-11；

步骤6-11、接收节点回复NACK，表示未成功收到数据包；

步骤6-12、接收节点回复ACK表示成功收到数据包；

步骤6-13、本次数据分组发送结束，转到步骤6-1执行。

作为优选，为中等业务量情况下的接入方法，包括：

步骤7-1、帧开始时CCN公布共有N_MS个时隙给节点竞争；

步骤7-2、判断是否有节点参与竞争，是则执行步骤7-3，否则执行步骤7-5；

步骤7-3、竞争预约微时隙；

步骤7-4、CCN发布预约结果，回复预约成功的RS分组，回复预约失败的F分组；

步骤7-5、判断是否有节点竞争接入微时隙成功，是则执行步骤7-6，否则执行步骤7-7；

步骤7-6、是否上一帧有未发送完的数据分组，是则执行步骤 7-8，否则执行步骤7-11；

步骤7-7、等待下一帧再次尝试接入，转到步骤7-1执行；

步骤7-8、上一帧的节点发送数据分组；

步骤7-9、是否上一帧的所有节点发完数据分组，是则执行步骤7-10，否则执行步骤7-8；

步骤7-10、CCN回复ACK；

步骤7-11、本帧预约成功的节点按顺序依次发送数据分组；

步骤7-12、是否有需要CCN转发的数据分组，是则执行步骤 7-13，否则执行步骤7-16；

步骤7-13、CCN转发数据分组；

步骤7-14、目的节点回复CCN确认ACK；

步骤7-15、CCN回复源节点ACK；

步骤7-16、是否所有成功接入节点发完数据分组，是则执行步骤7-17，否则执行步骤7-11；

步骤7-17、本帧结束，进入下一帧，转到步骤7-1执行。

作为优选，高业务量情况下的接入方法，包括：

步骤8-1、CCN设定某节点无发送周期数N_NT(i)初始为0；

步骤8-2、本帧开始；

步骤8-3、N_P(i)＝N_P(i)+1；

步骤8-4、判断N_P(i)是否大于等于

是则执行步骤8-8，否则执行步骤8-4；

步骤8-4、N_NT(i)＝N_NT(i)+1；

步骤8-5、判断是否

是则执行步骤8-7，否则执行步骤8-6；

步骤8-6、轮询该节点，N_NT(i)减半，N_P(i)＝0，转到步骤8-7执行；

步骤8-7、CCN轮询下一节点，转到步骤8-3执行；

步骤8-8、CCN轮询某节点i；

步骤8-9、该节点是否有数据分组发送，是则执行步骤8-10，否则执行步骤8-15；

步骤8-10、发送数据分组，CCN设定N_NT(i)减半，N_P(i)＝0，转到步骤8-7执行；

步骤8-11、该数据分组的目的节点是否是CCN，是则执行步骤8-12，否则执行步骤8-13；

步骤8-12、CCN返回给发送节点ACK，表示正确收到数据分组，转到步骤8-16执行；

步骤8-13、CCN转发给目的节点；

步骤8-14、目的节点回复CCN一个确认ACK，表示正确收到该数据分组；

步骤8-15、CCN回复发送节点一个ACK表示转发成功；

步骤8-16、是否所有节点轮询结束，是则执行步骤8-18，否则执行步骤8-17；

步骤8-17、CCN轮询下一节点；

步骤8-18、本帧结束，进入下一帧，转到步骤8-3执行；

步骤8-19、N_NT(i)＝N_NT(i)+1，转到步骤8-7执行。

本发明还公开一种中心控制节点系统，包括：监测单元1和定级单元2；

监测单元1用于监测所述中心控制节点控制的各节点；

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。

所述监测单元1包括：调度模块10、宣告模块11、征询模块12、轮询模块13和调整模块14；

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成功失败情况；

调整模块14，用于调整发送概率P_T；

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、调整模块14分别连接，用于根据定级单元2所选择的信道接入方式调用监测单元1中相应的功能模块。

与现有技术相比本发明的优点在于：

在轻业务量情况下采用了随机接入思想，在中等业务量情况下采用的是按需预约接入思想，在高业务量情况下采用的是轮询信道的思想。

结合了现有的接入方法的一些优点。发挥了随机接入在轻业务量情况下的实时性高、由于事先侦听而可以避免大部分冲突、比固定接入更高的信道利用率的优点；发挥了按需预约接入在中等业务量情况下降低隐藏终端和暴露终端的影响、避免分组预约中碰撞发生的优点；发挥了轮询信道接入在高业务量情况下的节约轮询开销、避免多次轮询无业务发送的节点的优点。在中等业务量情况和高业务量情况下的多址接入方法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轮询来解决。

给出了三种(轻、中等、高)业务量情况下的互相转换的判定：

给出了业务量的归一化具体计算公式和计算方法，也给出了每种业务量等级下的业务量计算更新的具体计算公式。统计业务量为一个统计时间长度内发送成功的数据包和产生碰撞的数据包之和，用数据传输速率Rb归一化的统计业务量记为G_A。

给出了碰撞判断的方法，也给出了两种计算碰撞概率的方法。

给出了节点发送概率P_T和接入节点数N的函数关系式，最终实现动态调整发送概率来提高接入效率。

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。

克服了单一信道接入方式的不足，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，可以根据业务量情况自适应的选择合适的接入方式；也可以根据可自适应调整的发送概率，降低碰撞概率，提高接入效率。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。

附图说明

图1为自适应分级多址接入协议的流程图；

图2为：自适应调整发送概率P_T的流程图；

图3为三种(轻、中等、高)业务量情况下的互相转换的判定流程图；

图4为轻业务量时的接入方法时序图；

图5为轻业务量情况下接入流程图；

图6为中等业务量情况下的接入方法时序图；

图7为中等业务量情况接入方法流程图；

图8为中等业务量情况下详细接入方法流程图；

图9为高业务量情况的接入方法时序图；

图10为高业务量情况下接入流程图；

图11为本发明中心控制节点系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下列举实施例，对本发明做进一步详细说明。

自适应多址协议先根据业务量来划分为三个不同的等级，分别为轻、中等、高三个等级，然后按照根据业务量等级的不同来选择不同的接入方式。

网络中通常存在一类中心控制节点(CCN)，通过CCN来确定业务量并决定节点选择哪种接入方式。通过CCN统计一定时间内各节点业务的发送和接收情况，与不同业务量情况的阈值作比较。低于阈值G_L-th的业务量是轻业务量，高于G_L-th低于G_H-th的是中等业务量，高于阈值G_H-th的是高业务量。轻业务量情况下由节点统计自身的业务量并且主动向CCN报告，CCN取所有节点业务量的平均值；中等业务量和高业务量情况下由CCN定期统计网络内节点的业务量，当新统计的业务量变动而达到新的业务量等级时，按照新的业务量等级修改节点的接入方式。

根据经验，G_L-th可取0.35，G_H-th可取0.8。统计业务量为一个统计时间长度内发送成功的数据包和产生碰撞的数据包之和，通用的统计业务量记为G_A。

如图1所示，一种高动态无线网络中自适应分级多址接入方法，包括以下步骤：

步骤1、采用初始接入方式或者沿用上一阶段接入方式；

步骤2、CCN统计一定时间内各节点发送业务的情况。其中轻业务量情况下的G_A可以由CCN询问各节点，各节点返回G_A，CCN再取其平均值作为轻业务量情况下的业务量，也可以从CCN的角度统计；中等业务量和高业务量情况下的业务量G_A由CCN统计；

步骤3、将业务量与阈值作比较；

步骤4、根据比较情况判断属于轻业务量、中等业务量、高业务量中的哪一种业务量情况，若属于轻业务量，执行步骤5，若属于中等业务量，执行步骤6，若属于高业务量，执行步骤7；

步骤5、采用轻业务量情况下的信道接入方法并向各节点公布，转到步骤8执行；

步骤6、采用中等业务量情况下的信道接入方法并向各节点公布，转到步骤8执行；

步骤7、采用高业务量情况下的信道接入方法并向各节点公布，转到步骤8执行；

步骤8、各节点根据相应的业务量情况下采用的接入方法接入和使用信道；

步骤9、本次通信结束后，释放信道资源，转到步骤1执行。

对于节点，根据业务量等级决定接入方式采用随机接入、按需预约接入还是轮询方式。

轻业务量情况下的业务量计算

统计业务量为一个统计时间长度内发送成功的数据包和产生碰撞的数据包之和。轻业务量情况下的统计业务量G_A的计算公式如下：

式中，T代表一个统计时间长度，用数据传输速率归一化的统计业务量记为G_A，数据传输速率为R_b，单位为bps，

表示发生碰撞的时间长度，一个统计时间长度内实际发送成功的比特数记为

一个统计时间长度内发生碰撞的比特数记为

N_S表示一个统计时间期内发送成功的数据分组数目， N_C表示一个统计时间期内发生碰撞的数目。

碰撞判断的方法是当接收到的数据包超过一个包的默认长度时，则可以判断出两个数据包有重叠部分，发生了碰撞。碰撞概率为：

其中，N_C表示一个统计时期内发生碰撞的数据分组数目，N_C+N_S表示一个统计时间期内发送成功的数据分组和发生碰撞的数据分组之和，P_C表示碰撞概率。

碰撞概率也可以这样计算：接入节点总数为N，竞争同一理想无线信道，所有节点发送速率相同，N个节点以P_T的发送概率接入到某一个微时隙MS，其中：

某一个微时隙MS中无预约发送的概率为：

某一个微时隙MS中有一个预约发送的概率P_r为：

某一个微时隙中有两个或者两个以上的预约发送的概率(即碰撞概率) 为：

由等式(2)和等式(3)联合可以得到关于发送概率P_T和N的函数关系式：

其中，若给定P_T(或者N)的值，即可以求得N(或者P_T)的值，P_T的范围是0≤P_T≤1，N的范围是

为成功失败比，r_SC-L为成功失败比低门限，r_SC-H为成功失败比高门限。

如图2所示，给定P_T情况下得到P_C的流程包括：

步骤1、节点监听信道；

步骤2、判断信道忙或者空闲，若信道空闲，转到步骤3执行，若信道忙，转到步骤4执行；

步骤3、节点以一定的发送概率P_T发送数据分组，转到步骤5 执行；

步骤4、延长随机时长，这个时长为竞争微时隙的整数倍，转到步骤1执行；

步骤5、判断是否发生碰撞，是则执行步骤6，否则执行步骤12；

步骤6、判断是否r_SC<r_SC-L，是则执行步骤7，否则执行步骤8；

步骤7、减小发送概率P_T，转到步骤11执行；

步骤8、判断是否r_SC<r_SC-H，是则执行步骤9，否则执行步骤10；

步骤9、保持发送概率P_T不变，转到步骤11执行；

步骤10、增大发送概率P_T；

步骤11、再次监听信道，转到步骤1执行；

步骤12、发送接入预约申请控制分组。

给定每个节点一个发送概率P_T，可以得到一个碰撞概率P_C，可根据得到的碰撞概率情况调整自身的P_T，使得当前的P_C小于某一阈值，自适应调整发送概率，当r_SC<r_SC-L时，减小发送概率P_T，当 r_SC-L<r_SC<r_SC-H时，保持发送概率P_T不变，当r_SC>r_SC-H时，增大发送概率 P_T，这样去降低碰撞的概率；提高发送的成功率，从而提高接入的效率和服务质量保证；增大信道的数据吞吐量，给业务量提供了更大的容量，以便选择更加合适的接入方式；若第i次发送数据帧失败，再次重传数据帧的发送概率P_T应该小于上次的发送概率，即

这样可以降低数据帧的碰撞概率，减少重传的次数，提高数据的吞吐量，降低系统的时延。

中等业务量情况下的业务量计算

统计业务量为CCN统计的一个统计时间长度内发送成功的数据包和产生碰撞的数据包之和。通用的统计业务量G_A的计算公式如下：

中等业务量情况，CCN统计一段时间内预约发生碰撞的时隙数 N_C、未被预约的空闲时隙个数N_F、成功预约接入的时隙个数N_S，可供预约的总时隙数N_MS，可估算出业务量：

碰撞概率可以这样计算：

碰撞概率也可以这样计算：接入时隙总数为N_MS，接入节点总数为N，竞争同一理想无线信道，所有节点发送速率相同，N个节点以 P_T的发送概率接入到某一个微时隙MS，

其中：某一个微时隙MS中无预约发送的概率为：

某一个微时隙 MS中有一个预约发送的概率P_r为：

某一个微时隙中有两个或者两个以上的预约发送的概率(即碰撞概率)为：

联合可以得到关于发送概率P_T和N的函数关系式：

其中，由于

具体可求，因此可以根据(7)式求得发送概率 P_T，也可以得到一个碰撞概率P_C，可根据得到的碰撞概率情况调整自身的P_T，使得当前的P_C小于某一阈值，自适应调整发送概率，降低碰撞的概率；提高发送的成功率，从而提高接入的效率和服务质量保证；增大信道的数据吞吐量，给业务量提供了更大的容量。由此求出可供竞争接入的总时隙数N_MS，CCN会在每一帧开始时给出可供竞争接入的总时隙数N_MS。

高业务量情况下的业务量计算

高业务量情况下，CCN依次轮询各节点是否有数据包发送，可能会出现以下几种情况：轮询某节点时，该节点刚好有数据分组需要发送给CCN，则安排该节点发送数据，发送结束后CCN在轮询下一节点的同时回复一个确认帧ACK给该节点表示收到；轮询该节点时，该节点刚好没有数据分组需要发送，那么此节点回复CCN一个ACK 的数据帧表示无数据分组需要发送，CCN收到以后即轮询下一节点；轮询该节点时刚好有数据分组需要CCN进行转发，则安排该节点发送带目的节点信息的数据分组，通过CCN进行转发，到达目的节点后，目的节点发送一个确认帧ACK给CCN，表示正确收到此数据包， CCN再轮询下一节点的同时回复该发送节点ACK表示转发成功。由此可知，高业务量情况下的业务量等于实际有业务发送的节点个数与总节点个数之比。CCN统计的业务量为：

其中N_A表示实际有业务发送的节点个数，N表示是总节点个数。

三种业务量情况下的等级判定

三种(轻、中等、高)业务量情况下的互相转换的判定：CCN 根据接收数据分组的情况收集、统计业务量情况，轻业务量时CCN 询问各节点，各节点返回G_A给CCN，再由CCN取其平均值，中等业务量和高业务量情况下由CCN统计业务量G_A，然后比较不同业务量情况的门限值，根据比较结果判定属于哪种业务量情况，从而实现了各种业务量情况相互转化的判定方法。

对于轻业务量情况，当再次统计的业务量G_A不超过轻业务量的门限值G_L-th时，保持轻业务量情况；当再次统计的业务量G_A超过轻业务量的门限值G_L-th时转变为中等业务量情况。

对于中等业务量情况，当再次统计的业务量G_A与轻业务量情况的门限值G_L-th和高业务量情况下的门限值G_H-th相比较时，确定是否转变为轻业务量情况或高业务量情况。若G_A<G_L-th，则转变为轻业务量情况；若G_L-th<G_A<G_H-th，则保持中业务量情况不变；若G_A>G_H-th，则转变为高业务量情况。

对于高业务量情况，当再次统计的业务量G_A仍然大于G_H-th时，则保持高业务量情况不变；当再次统计的业务量G_A小于高业务量的门限值G_H-th时，转变为中等业务量情况。

如图3所示，为三种(轻、中等、高)业务量情况下的互相转换的判定流程包括：

步骤1、CCN定期统计各节点的统计业务量G_A，其中轻业务量情况下的G_A可以由CCN询问各节点，各节点返回G_A，CCN再取其平均值作为轻业务量情况下的业务量，也可以从CCN的角度统计；中等业务量和高业务量情况下的业务量G_A由CCN统计；

步骤2、G_A是否小于G_L-th，是则执行步骤3，否则执行步骤4；

步骤3、CCN选择轻业务量情况下的多址接入方法，并向各节点公布，转到步骤7执行；

步骤4、G_A是否小于G_H-th，是则执行步骤5，否则执行步骤6；

步骤5、CCN选择中等业务量情况下的多址接入方法，并向各节点公布；

步骤6、CCN选择高业务量情况下的多址接入方法，并向各节点公布；

步骤7、定期统计周期是否已到，是则执行步骤1，否则执行步骤8；

步骤8、沿用以前所选择的多址接入方法，转到步骤7执行。

轻业务量情况下的信道接入

当业务量轻于G_L-th时，判断为轻业务量情况，此时采用随机接入的方法，各节点通常根据载波侦听的情况经过随机延时后竞争使用信道。它可以克服固定分配接入方式中的资源浪费问题，在业务量较小时可以获得很小的接入时延。轻业务量时的接入方法类似于802.11 的RTS/CTS(Request-To-Send/Clear-To-Send protocol，即请求发送/清除发送分组)协议，只有需要发送数据分组的节点才向相邻节点发送RTS分组，其中包含需要多长的时间来进行数据发送。是否成功预约接入则通过CTS分组宣告，且在分组头中可以包含所发数据分组的长度等信息，如果未包含则采用默认标准分组长度。节点若通过 RTS预约成功，接下来就可以发送数据分组DATA。为了让接入成功的节点发完数据分组，在此期间其他节点必须处于回避状态。NAV (network allocation vector，网络分配矢量字段)，它表示将占用多少时间的信道来进行数据的传送，用来定义发送数据和返回确认帧的时间长度，当发送节点进行数据传送时，其他节点更新NAV的长度。 DIFS(DistributedInter-frameSpacing)，分布式帧间间隙，SIFS (Shortinter-frame space)，短帧间间隔。在发一个帧之前，都需要等待一个相应的帧间间隔，比如发送数据之前至少要等待DIFS时间，发送ACK之前需要等待SIFS时间。其RTS/CTS握手时序分析如图4所示。

轻业务量情况下采用随机接入方式，其机制为：节点均侦听信道是否空闲，若听到忙，就继续侦听，若听到空闲，等待DIFS时间后，发送节点以P_T的发送概率选择一个微时隙进行接入。发送节点发送 RTS分组，通知所有节点它将有业务需要发送，接收节点听到广播后回复CTS分组给发送节点，表示发送节点可以开始发送，发送节点收到CTS分组后，开始发送数据分组，同时其他节点要继续监听信道，更新自身的NAV值，回避足够长的时间以便发送节点可以完成业务发送，当发送节点发完数据分组后，接收节点判断是否正确收到数据包，正确收到就回复发送节点一个确认收到帧ACK，此次握手结束，若没有正确收到数据包就回复发送节点一个没有收到确认帧NACK，发送节点重新发送数据分组。

如图5所示，为轻业务量情况下的接入方法，包括：

步骤1、各节点侦听信道；

步骤2、侦听到信道空闲；

步骤3、空闲时间是否为DIFS，是则执行步骤4，否则执行步骤 1；

步骤4、选择一个微时隙，以P_T的发送概率进行接入；

步骤5、发送节点发送RTS分组，通知所有节点它将有数据包发送；

步骤6、接收节点是否正确收到RTS分组，是执行步骤7，否则执行步骤1；

步骤7、接收节点回复CTS分组给发送节点；

步骤8、发送节点发送数据分组，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数据分组；

步骤9、发送节点是否发完数据分组，是则执行步骤10，否则执行步骤8；

步骤10、接收节点是否成功收到，是则执行步骤12，否则执行步骤11；

步骤11、接收节点回复NACK，表示未成功收到数据包；

步骤12、接收节点回复ACK表示成功收到数据包；

步骤13、本次数据分组发送结束，转到步骤1执行。

轻业务量信道接入方式发挥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、可完成所有当前数据分组发送传输的优点。

中等业务量情况下的信道接入

当业务量高于G_L-th并且小于G_H-th时，判断为中等业务量情况，此时采用的是按需预约接入方法。按需预约接入就是根据所需发送的业务量大小竞争信道资源，竞争成功后再使用信道资源，这样做是为了避免不必要的冲突碰撞和延时发送。这里我们采用的等概率竞争。

一个帧基本上分为两个阶段：接入预约阶段和数据分组发生阶段。帧开始时CCN公布共有N_MS个时隙可供竞争，各节点若有数据分组需要发送，就必须先竞争接入时隙，因此在此接入预约阶段可能会出现以下几种情况：预约的时隙刚好有另外的节点一起竞争，此时两个节点同时竞争失败，随后CCN回复这两个节点一个F(Failure) 反馈，表示预约发生碰撞；预约的时隙没有其他节点竞争，此时竞争成功，CCN回复此节点一个预约成功反馈RS(ReservationSuccess)；一些时隙没有节点预约，则处于空闲状态。数据分组发送阶段可能会出现以下几种情况：如果有上一帧还没完成发送的数据分组，则首先安排上一帧还未结束的通信会晤发送数据分组，发送完成后CCN回复一个ACK确认帧；再安排本帧预约成功的节点发送数据分组，同样，发送完成后CCN回复一个ACK确认帧；再安排本帧不能完成发送需要到下一帧完成发送的节点发送数据分组。

如图6所示，在预约阶段，节点1和节点3发送接入预约AR (Access Reservation)分组竞争同一时隙，发送碰撞，节点2和节点 4分别预约一个时隙，没有产生碰撞；在预约结果公布阶段，CCN发送F分组给节点1和节点3表示在预约阶段发送碰撞，导致预约失败，下一帧再继续预约，CCN分别发送RS分组给节点2和节点4告知预约接入成功。在数据分组发送阶段，CCN先安排上一帧未结束的通信会晤节点发送数据分组，节点5、6、7发送DATA/C，再安排预约成功的节点2、4依次发送数据分组，节点2发送DATA，节点4发送DATA/8，表示有数据分组需要转发给节点8，此时所有节点均已发送数据分组，CCN回复节点5、6、7、2确认帧ACK，表示已成功收到数据分组，CCN转发DATA/8给节点8，节点8收到后回复确认收帧ACK给CCN，表示已经成功收到数据分组，随后CCN再发送ACK给节点4，表示已经成功转发数据分组给节点8。本帧结束。其接入方法时序如图6所示。

CCN正确收到其控制的一个节点发送的接入预约(AR，Access Reservation)的请求信息后，向各节点发送该节点接入成功的宣告信息，即通过要RS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数据分组。

在接入阶段，各节点竞争接入时隙，成功后CCN分配相应的信道资源，若失败，CCN给以反馈，节点在下一次接入阶段再进行接入尝试；接入阶段后进入数据分组传输阶段，各个成功接入节点在 CCN安排的信道资源上按顺序发送数据分组，都发完后进入下一帧 (即下一轮预约接入和传输阶段)，如果节点是发送本次会晤中的最后一个数据分组，那么在数据分组中附带释放信道资源标志，CCN 收到后即可从下一帧开始安排其他节点在该信道资源上发送数据分组。中等业务量情况下接入方法流程如图7所示。

如图7所示，中等业务量情况下的接入方法，包括：

步骤1、帧开始时CCN公布共有N_MS个时隙给节点竞争；

步骤2、有数据分组发送的节点竞争预约；

步骤3、是否有节点参与竞争，是则执行步骤4，否则执行步骤7；

步骤4、是否无碰撞，是则执行步骤5，否则执行步骤6；

步骤5、安排相关成功接入的节点发送数据分组，进入步骤7；

步骤6、安排已成功接入的节点发送数据分组，未成功竞争接入时隙的节点等待下一帧再尝试接入；

步骤7、本帧结束，进入下一帧，转到步骤1执行。

如果成功接入节点完成本次会晤的所有数据分组发送，那么就在发送本次会晤的最后一个数据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数据分组发送。

中等业务量信道接入方式发挥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、在数据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、最大限度地完成数据分组的无冲突传输。

具体实施方式，如图8所示，为中等业务量情况下的接入方法，包括：

步骤1、帧开始时CCN公布共有N_MS个时隙给节点竞争；

步骤2、判断是否有节点参与竞争，是则执行步骤3，否则执行步骤5；

步骤3、竞争预约微时隙；

步骤4、CCN发布预约结果，回复预约成功的RS分组，回复预约失败的F分组；

步骤5、判断是否有节点竞争接入微时隙成功，是则执行步骤 6，否则执行步骤7；

步骤6、是否上一帧有未发送完的数据分组，是则执行步骤8，否则执行步骤11；

步骤7、等待下一帧再次尝试接入，转到步骤1执行；

步骤8、上一帧的节点发送数据分组；

步骤9、是否上一帧的所有节点发完数据分组，是则执行步骤 10，否则执行步骤8；

步骤10、CCN回复ACK；

步骤11、本帧预约成功的节点按顺序依次发送数据分组；

步骤12、是否有需要CCN转发的数据分组，是则执行步骤 13，否则执行步骤16；

步骤13、CCN转发数据分组；

步骤14、目的节点回复CCN确认ACK；

步骤15、CCN回复源节点ACK；

步骤16、是否所有成功接入节点发完数据分组，是则执行步骤17，否则执行步骤11；

步骤17、本帧结束，进入下一帧，转到步骤1执行。

高业务量情况下的信道接入

当业务量高于G_H-th时，判断为高业务量情况，此时采用的是轮询接入方法。其接入时序如图8所示。

CCN依次轮询各节点是否有数据包要发送，可能会出现以下几种情况：轮询某节点时，该节点刚好有数据分组需要发送给CCN，则安排该节点发送数据，发送结束后CCN在轮询下一节点的同时回复一个确认帧ACK给该节点表示收到；轮询该节点时，该节点刚好没有数据分组需要发送，那么此节点回复CCN一个ACK的数据帧表示无数据分组需要发送，CCN收到以后即轮询下一节点；轮询该节点时刚好有数据分组需要CCN进行转发，则安排该节点发送带目的节点信息的数据分组，通过CCN进行转发，到达目的节点后，目的节点发送一个确认帧ACK给CCN，表示正确收到此数据包，CCN 再轮询下一节点的同时回复该发送节点ACK表示转发成功。

如图9所示，CCN发送P1轮询节点1，节点1有数据分组发送，节点1发送DATA；接着CCN发送P2/A分组轮询节点2，询问节点 2是否有数据分组发送，同时返回给节点1一个ACK确认，表明收到了节点1的数据，此时节点2无DATA发送，返回给CCN一个反馈回复ACK，则CCN不会安排节点2发送数据分组；接着发送P3 轮询下一节点3，此时节点3有DATA-5需要转发给节点5，节点3 发送DATA-5，CCN转发DATA给节点5，并且节点5返回一个接收确认帧ACK给CCN，表示成功收到转发的DATA；CCN再发送P4/A 分组，轮询下一节点4，同时返回给节点3一个ACK表示转发成功，节点4有DATA发送，就发送DATA；CCN再发送P5/A分组去轮询节点5，同时反馈给节点4一个接收确认ACK，节点5有数据分组发送，就发送DATA，此帧结束。进入下一帧。

轮询周期调整

CCN依次轮询各节点，有数据分组发送的节点就安排发送数据分组，若该节点无数据分组发送，如上图节点2，则反馈回复CCN 一个ACK，表示无数据分组需要发送，CCN接着轮询下一节点，同时CCN加大对该节点的轮询周期，以便给更多节点发送数据分组的机会，避免多次轮询无数据分组发送的节点，增加更多的轮询开销，此时某节点无发送分组的次数为N_NT(i)，轮询的帧数N_P(i)为0，轮询周期2^NNT(i)满足：若第一次轮询无数据分组发送，则间隔2¹帧后再来轮询此节点，若第二次轮询该节点还无数据分组发送，则间隔2²帧后再来轮询此节点，以此类推，其中轮询间隔周期满足

最多间隔

帧必须再次轮询该节点。

如图10所示，为高业务量情况下的接入方法，包括：

步骤1、CCN设定某节点无发送周期数N_NT(i)初始为0，轮询次数N_P(i)初始为0；

步骤2、本帧开始；

步骤3、N_P(i)＝N_P(i)+1；

步骤4、判断N_P(i)是否大于等于2^NNT(i)，是则执行步骤8，否则执行步骤4；

步骤4、N_NT(i)＝N_NT(i)+1；

步骤5、判断是否

是则执行步骤7，否则执行步骤6；

步骤6、轮询该节点，N_NT(i)减半，N_P(i)＝0，转到步骤7执行；

步骤7、CCN轮询下一节点，转到步骤3执行；

步骤8、CCN轮询某节点i；

步骤9、该节点是否有数据分组发送，是则执行步骤10，否则执行步骤15；

步骤10、发送数据分组，CCN设定N_NT(i)减半，N_P(i)＝0，转到步骤7执行；

步骤11、该数据分组的目的节点是否是CCN，是则执行步骤 12，否则执行步骤13；

步骤12、CCN返回给发送节点ACK，表示正确收到数据分组，转到步骤16执行；

步骤13、CCN转发给目的节点；

步骤14、目的节点回复CCN一个确认ACK，表示正确收到该数据分组；

步骤15、CCN回复发送节点一个ACK表示转发成功；

步骤16、是否所有节点轮询结束，是则执行步骤18，否则执行步骤17；

步骤17、CCN轮询下一节点；

步骤18、本帧结束，进入下一帧，转到步骤3执行；

步骤19、N_NT(i)＝N_NT(i)+1，转到步骤7执行；

高业务量信道接入方式，发挥了轮询的多址接入方法在业务高重时的最公平、最大限度地满足最需要的数据分组传输的优点。

如图11所示，一种中心控制节点系统，其特征在于，包括：监测单元1和定级单元2；

监测单元1用于监测所述中心控制节点控制的各节点；

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。

所述监测单元1包括：调度模块10、宣告模块11、征询模块12、轮询模块13和调整模块14；

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成功失败情况；

调整模块14，用于调整发送概率P_T；

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、调整模块14分别连接，用于根据定级单元2所选择的信道接入方式调用监测单元1中相应的功能模块。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的实施方法，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种高动态无线网络中自适应分级多址接入方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、采用初始接入方式或者沿用上一阶段接入方式；

步骤2、CCN统计一定时间内各节点发送业务的情况；其中轻业务量情况下的业务量G_A由CCN询问各节点，各节点返回G_A，CCN再取其平均值作为轻业务量情况下的业务量；中等业务量和高业务量情况下的业务量G_A由CCN统计；

步骤3、将业务量与阈值作比较；

步骤4、根据比较情况判断属于轻业务量、中等业务量、高业务量中的哪一种业务量情况，若属于轻业务量，执行步骤5，若属于中等业务量，执行步骤6，若属于高业务量，执行步骤7；

步骤5、采用轻业务量情况下的信道接入方法并向各节点公布，转到步骤8执行；

步骤6、采用中等业务量情况下的信道接入方法并向各节点公布，转到步骤8执行；

步骤7、采用高业务量情况下的信道接入方法并向各节点公布，转到步骤8执行；

步骤8、各节点根据相应的业务量情况下采用的接入方法接入和使用信道；

步骤9、本次通信结束后，释放信道资源，转到步骤1执行；

对于节点，根据业务量等级决定接入方式采用随机接入、按需预约接入还是轮询方式；

所述轻业务量情况下的统计业务量G_A的计算公式如下：

式中，T代表一个统计时间长度，用数据传输速率归一化的统计业务量记为G_A，数据传输速率为R_b，单位为bps，

表示发生碰撞的时间长度，一个统计时间长度内实际发送成功的比特数记为

一个统计时间长度内发生碰撞的比特数记为

N_S表示一个统计时间期内发送成功的数据分组数目，N_C表示一个统计时间期内发生碰撞的数目；

碰撞概率计算方法一具体为：

其中，N_C表示一个统计时期内发生碰撞的数据分组数目，N_C+N_S表示一个统计时间期内发送成功的数据分组和发生碰撞的数据分组之和，P_C表示碰撞概率；

碰撞概率计算方法二具体为：接入节点总数为N，竞争同一理想无线信道，所有节点发送速率相同，N个节点以P_T的发送概率接入到某一个微时隙MS，其中：

某一个微时隙MS中无预约发送的概率为：

某一个微时隙MS中有一个预约发送的概率P_r为：

某一个微时隙中有两个或者两个以上的预约发送的概率即碰撞概率P_C为：

由等式(2)和等式(3)联合得到关于发送概率P_T和N的函数关系式：

其中，若给定P_T的值，即能求得N的值，P_T的范围是0≤P_T≤1，N的范围是N≥1，

为成功失败比，r_SC-L为成功失败比低门限，r_SC-H为成功失败比高门限；

给定P_T情况下得到P_C的流程包括：

步骤2-1、节点监听信道；

步骤2-2、判断信道忙或者空闲，若信道空闲，转到步骤2-3执行，若信道忙，转到步骤2-4执行；

步骤2-3、节点以一定的发送概率P_T发送数据分组，转到步骤2-5执行；

步骤2-4、延长随机时长，这个时长为竞争微时隙的整数倍，转到步骤2-1执行；

步骤2-5、判断是否发生碰撞，是则执行步骤2-6，否则执行步骤2-12；

步骤2-6、判断是否r_SC<r_SC-L，是则执行步骤2-7，否则执行步骤2-8；

步骤2-7、减小发送概率P_T，转到步骤2-11执行；

步骤2-8、判断是否r_SC<r_SC-H，是则执行步骤2-9，否则执行步骤2-10；

步骤2-9、保持发送概率P_T不变，转到步骤2-11执行；

步骤2-10、增大发送概率P_T；

步骤2-11、再次监听信道，转到步骤2-1执行；

步骤2-12、发送接入预约申请控制分组；

给定每个节点一个发送概率P_T，得到一个碰撞概率P_C，可根据得到的碰撞概率情况调整自身的P_T，使得当前的P_C小于某一阈值，自适应调整发送概率，当r_SC<r_SC-L时，减小发送概率P_T，当r_SC-L<r_SC<r_SC-H时，保持发送概率P_T不变，当r_SC>r_SC-H时，增大发送概率P_T，若第i次发送数据帧失败，再次重传数据帧的发送概率P_T小于上次的发送概率，即

所述统计中等业务量G_A的计算公式如下：

中等业务量情况，CCN统计一段时间内预约发生碰撞的时隙数N_C、未被预约的空闲时隙个数N_F、成功预约接入的时隙个数N_S，接入时隙总数N_MS，可估算出中等业务量：

碰撞概率计算方法一具体为：一个统计时间内发生碰撞的业务分组的个数比上总的分组个数；

碰撞概率方法二计算：接入时隙总数为N_MS，接入节点总数为N，竞争同一理想无线信道，所有节点发送速率相同，N个节点以P_T的发送概率接入到一个微时隙MS，

其中：微时隙MS中无预约发送的概率为：

一个微时隙MS中有一个预约发送的概率P_r为：

一个微时隙中有两个或者两个以上的预约发送的概率为：

由等式(6)和等式(7)联合得到关于发送概率P_T和N的函数关系式：

所述CCN统计的高业务量为：

其中N_A表示实际有业务发送的节点个数，N表示是总节点个数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：轻、中等、高三种业务量情况下的互相转换的判定流程包括：

步骤5-1、CCN定期统计各节点的统计业务量G_A，其中轻业务量情况下的G_A由CCN询问各节点，各节点返回G_A，CCN再取其平均值作为轻业务量情况下的业务量；中等业务量和高业务量情况下的业务量G_A由CCN统计；

步骤5-2、G_A是否小于G_L-th，是则执行步骤5-3，否则执行步骤5-4；

步骤5-3、CCN选择轻业务量情况下的多址接入方法，并向各节点公布，转到步骤5-7执行；

步骤5-4、G_A是否小于G_H-th，是则执行步骤5-5，否则执行步骤5-6；

步骤5-5、CCN选择中等业务量情况下的多址接入方法，并向各节点公布；

步骤5-6、CCN选择高业务量情况下的多址接入方法，并向各节点公布；

步骤5-7、定期统计周期是否已到，是则执行步骤5-1，否则执行步骤5-8；

步骤5-8、沿用以前所选择的多址接入方法，转到步骤5-7执行。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：为轻业务量情况下的接入方法，包括：

步骤6-1、各节点侦听信道；

步骤6-2、侦听到信道空闲；

步骤6-3、空闲时间是否为DIFS，是则执行步骤6-4，否则执行步骤6-1；

步骤6-4、选择一个微时隙，以P_T的发送概率进行接入；

步骤6-5、发送节点发送RTS分组，通知所有节点它将有数据包发送；

步骤6-6、接收节点是否正确收到RTS分组，是执行步骤6-7，否则执行步骤6-1；

步骤6-7、接收节点回复CTS分组给发送节点；

步骤6-8、发送节点发送数据分组，其它节点要回避足够长时间，以便让发送节点成功发完数据分组；

步骤6-9、发送节点是否发完数据分组，是则执行步骤6-10，否则执行步骤6-8；

步骤6-10、接收节点是否成功收到，是则执行步骤6-12，否则执行步骤6-11；

步骤6-11、接收节点回复NACK，表示未成功收到数据包；

步骤6-12、接收节点回复ACK表示成功收到数据包；

步骤6-13、本次数据分组发送结束，转到步骤6-1执行。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：为中等业务量情况下的接入方法，包括：

步骤7-1、帧开始时CCN公布共有N_MS个时隙给节点竞争；

步骤7-2、判断是否有节点参与竞争，是则执行步骤7-3，否则执行步骤7-5；

步骤7-3、竞争预约微时隙；

步骤7-4、CCN发布预约结果，回复预约成功的RS分组，回复预约失败的F分组；

步骤7-5、判断是否有节点竞争接入微时隙成功，是则执行步骤7-6，否则执行步骤7-7；

步骤7-6、是否上一帧有未发送完的数据分组，是则执行步骤7-8，否则执行步骤7-11；

步骤7-7、等待下一帧再次尝试接入，转到步骤7-1执行；

步骤7-8、上一帧的节点发送数据分组；

步骤7-9、是否上一帧的所有节点发完数据分组，是则执行步骤7-10，否则执行步骤7-8；

步骤7-10、CCN回复ACK；

步骤7-11、本帧预约成功的节点按顺序依次发送数据分组；

步骤7-12、是否有需要CCN转发的数据分组，是则执行步骤7-13，否则执行步骤7-16；

步骤7-13、CCN转发数据分组；

步骤7-14、目的节点回复CCN确认ACK；

步骤7-15、CCN回复源节点ACK；

步骤7-16、是否所有成功接入节点发完数据分组，是则执行步骤7-17，否则执行步骤7-11；

步骤7-17、本帧结束，进入下一帧，转到步骤7-1执行。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：高业务量情况下的接入方法，包括：

步骤8-1、CCN设定某节点无发送周期数N_NT(i)初始为0；

步骤8-2、本帧开始；

步骤8-3、N_P(i)＝N_P(i)+1；

步骤8-4、判断N_P(i)是否大于等于

是则执行步骤8-8，否则执行步骤8-4；

步骤8-4、N_NT(i)＝N_NT(i)+1；

步骤8-5、判断是否

是则执行步骤8-7，否则执行步骤8-6；

步骤8-6、轮询该节点，N_NT(i)减半，N_P(i)＝0，转到步骤8-7执行；

步骤8-7、CCN轮询下一节点，转到步骤8-3执行；

步骤8-8、CCN轮询某节点i；

步骤8-9、该节点是否有数据分组发送，是则执行步骤8-10，否则执行步骤8-15；

步骤8-10、发送数据分组，CCN设定N_NT(i)减半，N_P(i)＝0，转到步骤8-7执行；

步骤8-11、该数据分组的目的节点是否是CCN，是则执行步骤8-12，否则执行步骤8-13；

步骤8-12、CCN返回给发送节点ACK，表示正确收到数据分组，转到步骤8-16执行；

步骤8-13、CCN转发给目的节点；

步骤8-14、目的节点回复CCN一个确认ACK，表示正确收到该数据分组；

步骤8-15、CCN回复发送节点一个ACK表示转发成功；

步骤8-16、是否所有节点轮询结束，是则执行步骤8-18，否则执行步骤8-17；

步骤8-17、CCN轮询下一节点；

步骤8-18、本帧结束，进入下一帧，转到步骤8-3执行；

步骤8-19、N_NT(i)＝N_NT(i)+1，转到步骤8-7执行。

6.一种用于执行如权利要求5所述方法的系统，其特征在于，包括：监测单元(1)和定级单元(2)；

监测单元(1)用于监测节点；

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。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：所述监测单元(1)包括：调度模块(10)、宣告模块(11)、征询模块(12)、轮询模块(13)和调整模块(14)；

宣告模块(11)，用于向节点发送其中一节点成功接入的宣告信息；

征询模块(12)，用于征询节点获取节点近期成功失败情况；

轮询模块(13)，用于轮询节点，根据节点的发送判断被轮询的节点是否需要发送数据分组，是则轮询该节点；否则增加对该节点的轮询周期数；

调整模块(14)，用于调整发送概率P_T；

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)、调整模块(14)分别连接，用于根据定级单元(2)所选择的信道接入方式调用监测单元(1)中相应的功能模块。

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