CN110366870B - 同步无线通信系统中的冲突避免方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在同步化无线通信系统中避免冲突的方法，更详细地，涉及在同步化无线分散通信系统中，当大规模移动终端使用资源并进行分配时，有效地避免冲突的方法。冲突避免方法包括：终端决定在主频率信道中要发送的时隙的步骤；在所决定的时隙之前的时隙中，利用频率不同于主频率信道的其他竞争代理信道执行竞争的步骤；以及在上述竞争中赢的情况下，使用所选择的主频率信道的时隙的步骤。

Description

同步无线通信系统中的冲突避免方法
技术领域
本发明涉及在同步化无线通信系统中避免冲突的方法。更详细地，涉及在同步化无线分散通信系统中，当大规模移动终端使用资源并进行分配时，有效地避免冲突的方法。
背景技术
在当前为止的无线通信环境中的冲突控制中，主要使用调度和载波监听多址/冲突避免(CSMA/CA，Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)。调度主要用于移动通信基站向终端无冲突、有效地分配资源。CSMA/CA主要用于如WIFI等非同步通信方式中，在多个STA为了与AP进行通信而竞争时使用。两个方式均为有中心控制站的通信环境。
相反地，在无线分散通信环境中尚无用于大规模连接的有效的冲突避免方法。尤其，在不是以大规模固定终端作为对象而是以大规模移动终端作为对象的通信环境中避免冲突是非常困难。
需要大规模连接的无线分散系统只有能够实现冲突避免才能进行商业化。在无线分散系统中，由于不存在控制站，因此无法进行基于控制站的调度。并且，由于CSMA/CA用于非同步方式中，因此不适用于同步方式。尤其是使用CSMA/CA的WIFI难以由50名以上同时使用。通常，预计办公室中有20～25名左右而设置WIFI的AP。
由此，当前需要开发一种能够在需要成千上万名的大规模连接的同步化无线分散通信环境中有效地避免冲突的技术。
发明内容
(发明所要解决的问题)
本发明提出在同步无线分散通信系统中有效地避免冲突的方法。
本发明提出在无控制站且需要成千上万名的大规模连接的同步无线分散通信系统中的冲突避免的方法。
本发明提出基于优先权而在同步无线分散通信系统中避免冲突的方法。
本发明所要解决的技术问题并不局限于以上所提及的技术问题，本领域技术人员可从以下记载内容中明确地理解未提及的其他问题。
(解决问题所采用的措施)
根据本发明的一实施例，可提供在无线通信系统中终端避免冲突的方法。此时，终端避免冲突的方法可包括：确定在第一频率信道中执行数据传输的第一时隙的步骤；在作为第一时隙之前的时隙的第二时隙中与其他终端执行竞争(Contention)的步骤；以及基于竞争在第一频率信道执行数据传输的步骤。此时，在第二时隙中执行的竞争能够通过第二频率执行。
并且，根据本发明的一实施例，能够提供在无线通信系统中终端避免冲突的方法。此时，终端避免冲突的方法能够包括：决定在第一频率信道中执行数据传输的第一时隙的步骤；在第一时隙中，基于优先权执行数据传输的步骤。此时，在作为第一时隙之前的时隙的第二时隙中，基于优先权及是否设定清除时隙，从而能够与其他终端执行竞争。
并且，以下实施例可在避免冲突的方法及用于此的终端中共同适用。
根据本发明的一实施例，第二时隙包括多个子时隙(Sub-slot)，终端从多个子时隙中选择第一子时隙，终端能够从第二时隙内的第一个子时隙起至第一子时隙前为止执行载波监听(Carrier Sensing)。
此时，根据本发明的一实施例，当终端在第一子时隙前为止未检测到竞争信号的情况下，终端能够在从第一子时隙起至第二时隙内的最后子时隙为止传输竞争信号，能够在第一时隙中通过第一频率执行数据传输。
并且，根据本发明的一实施例，终端在第一子时隙前为止检测到竞争信号的情况下，终端能够放弃数据传输。
并且，根据本发明的一实施例，在终端在第一子时隙前为止未检测到竞争信号的情况下，终端在从第二时隙内的第一子时隙之后的子时隙起至最后子时隙中进一步可选择第二子时隙，终端从第一子时隙起至第二子时隙前为止传输竞争信号，终端在第二子时隙中进一步执行载波监听。
并且，根据本发明的一实施例，若终端通过在第二子时隙中执行的载波监听判断为存在其他竞争信号，则终端能够从第二子时隙起中断(drop)竞争信号传输，并放弃在第一时隙中的数据传输。
并且，根据本发明的一实施例，若终端通过在第二子时隙中执行的载波监听判断为无其他竞争信号，则终端从第二子时隙的下一个子时隙起至最后子时隙为止再次传输竞争信号，并能够在第一时隙中通过第一频率执行数据传输。
并且，根据本发明的一实施例，第一频率信道可以为主频率信道，第二频率信道可以为竞争代理信道。
并且，根据本发明的一实施例，无线通信系统可以为同步无线通信系统。
并且，根据本发明的一实施例，第二频率的竞争信号可以为音频信号。
并且，根据本发明的一实施例，第二时隙包括多个子时隙，在多个子时隙中，将第一个子时隙指定为用于在之前的帧中使用过第一时隙的终端的时隙清除子时隙，在之前的帧中使用过第一时隙的终端在时隙清除子时隙中能够传输竞争信号。
并且，根据本发明的一实施例，无优先权的终端在时隙清除子时隙中执行载波监听，若在载波监听中检测到竞争信号，则放弃在第一时隙中的数据传输，若在载波监听中未检测到竞争信号，则能够在从第二个子时隙起至最后子时隙为止的子时隙中选择第一子时隙，从而从第二时隙内的第二个子时隙至第一子时隙前为止进一步执行载波监听(CarrierSensing)。
并且，根据本发明的一实施例，第二时隙包括多个子时隙(Sub-slot)，在多个子时隙中，将任一个时隙指定为用于优先权终端的优先权子时隙，有优先权的终端在优先权子时隙前为止执行载波监听，若在载波监听中未检测到竞争信号，则在优先权子时隙传输竞争信号，能够在从优先权子时隙的下一个子时隙起至最后子时隙为止的子时隙中选择第一子时隙，从而从第二时隙内的优先权子时隙的下一个子时隙起至第一子时隙前为止进一步执行载波监听。
并且，根据本发明的一实施例，无优先权的终端在优先权子时隙为止执行载波监听，若在载波监听中检测到竞争信号，则能够放弃在第一时隙中的数据传输，若在载波监听中未检测到竞争信号，则能够在从优先权子时隙的下一个子时隙起至最后子时隙为止的子时隙中选择第一子时隙，从而从第二时隙内的优先权子时隙的下一个子时隙起至第一子时隙前为止进一步执行载波监听。
并且，根据本发明的一实施例，第二时隙包括多个子时隙(Sub-slot)，在多个子时隙中将任意连续的多个时隙指定为用于优先权终端的优先权子时隙组，有优先权的终端在优先权子时隙组前为止执行载波监听，若在载波监听中未检测到竞争信号，则能够在优先权子时隙组中选择第一子时隙，从优先权子时隙组起始至第一子时隙前为止进一步执行载波监听。
并且，根据本发明的一实施例，无优先权的终端在优先权子时隙组的末端为止执行载波监听，若在载波监听中检测到竞争信号，则放弃在第一时隙的数据传输，若在载波监听中未检测到竞争信号，则能够在优先权子时隙组的下一个子时隙起至最后子时隙为止的子时隙中，选择第一子时隙，从而从第二时隙内的优先权子时隙组的下一个子时隙起至第一子时隙前为止进一步执行载波监听(Carrier Sensing)。
并且，根据本发明的一实施例，无优先权的终端在优先权子时隙组前为止执行载波监听，若在载波监听中检测到竞争信号，则放弃在第一时隙中的数据传输，若在载波监听中未检测到竞争信号，则能够在从优先权子时隙组的起始子时隙至第二时隙内的最后子时隙为止的子时隙中选择第一子时隙，从优先权子时隙组的起始子时隙起至所述第一子时隙前为止进一步执行载波监听(Carrier Sensing)。
并且，根据本发明的一实施例，第二时隙包括多个子时隙(Sub-slot)，在多个子时隙中将第二个时隙指定为用于接收了时隙分配请求的终端的ACK清除子时隙，接收了时隙分配请求的终端在ACK清除子时隙前为止执行载波监听，若在载波监听中检测到竞争信号，则放弃在第一时隙中的数据传输，若在载波监听中未检测到竞争信号，则接收到时隙分配请求的终端能够在ACK清除子时隙中传输竞争信号。
并且，根据本发明的一实施例，未接收到时隙分配请求的终端在ACK清除子时隙为止执行载波监听，若在载波监听中检测到竞争信号，则放弃在第一时隙中的数据传输，若在载波监听中未检测到竞争信号，则能够在从ACK清除子时隙的下一个子时隙起至最后子时隙为止的子时隙中选择第一子时隙，从而从第二时隙内的ACK清除子时隙的下一个子时隙起至第一子时隙前为止进一步执行载波监听(Carrier Sensing)。
(发明的效果)
根据本发明，能够提供在同步无线分散通信系统中有效地避免冲突的方法。
根据本发明，能够提供在需要成千上万名的大规模连接的同步无线分散通信系统中无需控制站而避免冲突的方法。
根据本发明，能够提供基于优先权在同步无线分散通信系统中避免冲突的方法。
根据本发明，能够为了持续性地避免冲突而使用清除。
本发明中能取得的效果并不局限于以上所提及的效果，本领域技术人员可从以下记载内容中明确地理解未提及的其他效果。
附图说明
图1是与主信道竞争的子信道的结构图。
图2是所提出的同步方式CSMA/CA的例示图。
图3是所提出的CDAD的例示图。
图4是所提出的冲突避免方法的性能曲线图。
图5是所提出的时隙清除的概念图。
图6是所提出的设定第一优先权的例示图。
图7是所提出的设定第二优先权的例示图。
图8是所提出的设定第三优先权的例示图。
图9是表示基于本发明的冲突避免方法的顺序图。
图10是表示本发明的装置的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。在以下说明及附图中实际上相同的结构要素分别以相同的标号表示，从而省略其重复说明。并且，在说明本发明的过程中，在判断为对相关公知功能或结构的具体说明有可能不必要地混淆本发明的要旨的情况下，省略其详细说明。
在说明本发明的实施例的过程中，在判断为对公知结构或功能的具体说明有可能混淆本发明的要旨的情况下，省略其详细说明。并且，在附图中省略与本发明的说明无关的部分，针对于类似的部分赋予类似的附图标记。
在本发明中，当某结构要素与其他结构要素“连接”、“结合”、“接触”的情况下，不仅包括直接的连接关系，而且还可包括在其中间存在其它结构要素的间接连接关系。并且，当某结构要素“包含”或“具有”其他结构要素的情况下，只要没有特别的相反记载，并非排除其它结构要素，而是意味着还可包括其它结构要素。
在本发明中，第一、第二等的术语仅作为将一结构要素与其它结构要素进行区分的目的使用，在未特别提及的情况下，并不限定结构要素之间的顺序或重要程度等。因此，在本发明的范围内，一实施例中的第一结构要素在另一实施例中可被称为第二结构要素，同样，一实施例中的第二结构要素在另一实施例中还可称为第一结构要素。
在本发明中，相互区分的结构要素用于明确地说明各自特征，并不意味着结构要素必须得到分离。即，能够由多个结构要素结合而形成一个硬件或软件单位，也可以由一个结构要素进行分散而形成多个硬件或软件单位。因此，即使未单独提及，如上所述结合或分散的实施例也包含于本发明的范围。
在本发明中，在多种实施例中进行说明的结构要素并不意味着必要的结构要素，一部分可以为选择性的结构要素。因此，由在一实施例中说明的结构要素的子集构成的实施例也包含于本发明的范围。并且，对在多种实施例中说明的结构要素追加包含其它结构要素的实施例也包含于本发明的范围。
可如下假设适用本发明的环境。
第一、固定终端和移动终端混合存在。
第二、存在成千上万的分散的终端。
第三、已对齐各个终端的同步。
第四、是无中心控制站的分散通信环境。
第五、各个终端平等地持有资源使用权。
在后述的实施例中，提出在上述环境下有效地避免冲突的方法。只是本发明并不限于适用于上述环境，还可在其他领域中扩展而适用。
并且，作为一例，同步化分散无线环境的特征在于，无中心控制站，并且全部终端已被同步化。并且，各个终端可平等地使用资源。
只是，作为一例，在仅满足上述的环境中的一部分环境的情况下，也能够适用本发明，并不限定于特定条件。
并且，终端使用的资源可以为频率，也可以为时间。在本发明中以时间资源为基准进行叙述。只是作为一例，对频率资源也同样适用，并不限定于上述的实施例。
同步化多个终端划分时间资源的方式被称为时分多址(TDMA，Time DivisionMultiple Access)。在时分多址中，一帧被划分为多个时隙。在本发明中，为了方便而假设一帧为1秒，并假设时隙的数量为500个。只是，帧的长度或时隙的数量可变，并不限定于上述的数值。
此时，作为一例，基本的避免冲突的方法为各个终端在500个时隙中随机选择一个时隙。在上述情况下，终端的数量为几十个的情况下能够工作良好。
但是，在大规模连接环境下存在成千上万个终端。因此，利用500个时隙无法支持大规模连接。即便这样也不能无限地增加时隙的数量。这是因为，时隙的数量越增加，承载于一个时隙的信息量越减少。因此需要进一步的冲突避免方案。
以下考虑上述的环境而提出各种冲突避免方案。
实施例1
作为第一个方法，各个终端在所选择的时隙的前面的时隙中可预先执行冲突竞争。只是，在上述情况下，前面的时隙用于冲突竞争，因此无法进行数据传输。在该情况下，信道的使用率可限制在最大50％。因如上所述的理由，CSMA/CA至今为止是仅用于非同步通信系统的技术。但是，在本发明中引入竞争代理信道，以使在同步系统中也能够使用CSMA/CA。
更详细地，参照图1，主信道和子信道可形成一对。原来的数据信道可具有几MHz单位的宽带域的带宽。此时，可直接使用主通信频带作为数据信道。此外，进行竞争的信道使用窄带域的信号。作为窄带域的信号，可使用频率音调，由于频率音调具有几kHz至几十kHz的带宽，因此具有宽带域的带宽的1/100以下的带宽。作为一例，若由10kHz的音频信道和990kHz的数据信道构成1MHz带域，在假设无冲突的情况下，最大数据信道使用率为99％。与最大信道使用率50％相比，在相同的带域中使用CSMA/CA可以非常有利。此时，作为一例，能够与主信道相邻地分配子信道。并且，作为一例，能够以与主信道分离的状态分配子信道，并不限定于上述的实施例。
即，在多个(例如，几千或几万)终端共存的环境下，以与数据传输信道不同地设定多个终端执行竞争的信道，从而能够提高频率的效率性。
并且，作为一例，在要使用的时隙的前面的时隙中多个终端预先执行竞争。
作为一例，为了有效的竞争，能够将竞争代理信道的长度为2ms的一个时隙可再次划分为56个子时隙。在上述情况下，一个子时隙具有约35.714us的时间。只是，子时隙的数量仅为一例，可变更子时隙数量，并不限定于上述实施例。
此时，作为一例，若决定了终端A210使用主信道的S号时隙，则终端A210能够在竞争代理信道的S-1号时隙中预先执行竞争。作为一例，若决定了终端A210使用主信道的10号时隙，则终端A210能够在竞争代理信道的9号时隙中提前通过竞争。即，终端A210能够在0至55的子时隙中选择一个。此时，若将所选择的子时隙号码设为N，则可在所选择的子时隙的前面子时隙为止执行载波监听(carrier sensing)。执行结果，若无检测到的信号，则从选择的子时隙至55号子时隙为止传输音频信号，并在主信道的10号时隙中发送数据。此时，作为一例，终端A210执行结果有检测到的信号的情况下，决定为终端A210在竞争(contention)中输了，并能够在音频信道和主(main)信道中不传输任意信号。
具体地，参照图2，终端A210、终端C220、终端D230能够为了使用主信道的时隙s而在竞争代理信道的时隙s-1中预先执行竞争。作为一例，终端A210能够选择2号。并且，终端C220能够选择5号。并且，终端D230能够选择54号。此时，终端A210能够在0号和1号子时隙中监听信号(载波监听：CS)，从而检测无其他竞争信号。因此，终端A210能够在子时隙2号至子时隙55号为止在音频信道中传输竞争信号。之后，终端A210能够在主信道的时隙s传输数据信号。
相反，终端C220对从子时隙0号至子时隙4号为止监听信号的结果，能够确认终端A210传输的信号。此时，判断为终端C220由于终端A210而在竞争中输了，能够在主信道的时隙s中不传输数据信号。并且，终端D230也至子时隙54号为止进行监听的结果判断为竞争中输了，能够在主信道的时隙s中不传输数据信号。
只是，上述的子时隙分配是一实施例，并不限定于特定数字。
此时，作为一例，这种竞争代理信道的信号能够使用频率音频信号，在该情况下，可使用最少的频带。此时，以下将竞争信号假设为音频信号来指称。只是，竞争信号能够以其他方式设定，并不限定于上述实施例。
通过上述的竞争，选择了相同的时隙的多个终端能够避免冲突。作为一例，在上述状况下，在500个中选择了相同的时隙的多个终端可再次避免冲突。
但是，大规模连接需要能够避免成千上万的终端的冲突。作为一例，若5万名同时试图资源分配，则仍然表现出高冲突概率。即使不是准确的计算，如果将500个时隙再次分为56个子时隙，则存在共计28000个子时隙。这是小于50000的数量。因此，即使直观地想也无法收容5万名，需要考虑这种状况。
实施例2
考虑上述的状况，可设定用于避免多个终端的冲突的方案。作为一例，实施例2可以是基于上述的实施例1进一步追加执行竞争的实施例。
更详细地，如上述实施例1，第一次进行了竞争的终端能够再次执行第二次竞争。作为一例，通过CSMA/CA方式在冲突竞争中赢的多个终端能够再次执行冲突检测竞争。作为一例，将第二次竞争称为冲突检测及放弃(CDAD：Collision Detection And Drop)。只是，并不局限于上述的名称，针对于相同的竞争可指称不同的名称，并不限定于上述实施例。
在第一次竞争中赢的终端能够从相应的所选择的第一子时隙的下一个子时隙起再次执行竞争。在第一次竞争中，所选择的子时隙号码早的情况下，可视为在竞争中赢了。即，可视为在竞争中位于优势。相反，在第二次竞争中选择第二子时隙，且第二子时隙的号码最晚的终端能够在竞争中赢。即，号码最晚的终端能够在竞争中具有优势。此时，作为一例，第二子时隙能够在第一子时隙的下一个子时隙至最后子时隙中选择一个。在所选择的第二子时隙中终端能够再次执行信号监听。此时，进行信号监听的结果，若发现其他终端的竞争信号，则可放弃竞争。作为一例，进行信号监听的结果，若发现其他终端的竞争信号，则能够中断(drop)信号传输。
作为一例，参照图3，能够执行CDAD。更详细地，终端A310、终端C320及终端D330能够选择相同的子时隙。此时，各个终端的选择可以为第一次竞争。作为一例，终端A310、终端C320及终端D330能够选择相同的子时隙2号。在该情况下，若如上述的实施例1那样仅执行第一次竞争，则无法避免冲突。因此，终端A310、终端C320及终端D330能够从3号子时隙起再次执行第二次竞争。
作为一例，在图3中，终端A310、终端C320及终端D330能够分别在2号子时隙以后传输竞争信号。此时，作为一例，终端D330能够选择4号子时隙作为第二子时隙。因此，终端D330能够在4号子时隙中执行信号监听。此时，由于终端A310和终端C330传输竞争信号，因此终端D330检测该信号，从而能够放弃竞争。即，终端D330能够不再传输竞争信号。并且，作为一例，终端C320能够通过选择子时隙6号而在子时隙6号中执行监听。此时，由于终端A310持续地传输竞争信号，因此终端C320检测到竞争信号，也可放弃竞争。并且，作为一例，终端A310能够在子时隙54号中执行信号监听，从而确认无其他竞争信号。因此，终端A310至55号子时隙为止传输竞争信号，能够最终在竞争中取得胜利。因此，终端A310能够使用主信道的时隙s来执行数据传输。
CDAD可以为在现有的冲突竞争方式中进一步进步的冲突竞争方式。现在直观地分析也可具有多于50000名的子时隙数量。作为一例，500*56*55为1540000。乘以55的理由在于，在大规模连接中终端多的情况下，大部分只有选择0号子时隙的终端能够在CSMA/CA竞争中幸存。因此，幸存的多个终端会追加经过从1号至55号的CDAD竞争。
此时，基于上述，通过计算50000/1540000，可导出约3.2％的值。图4可以是基于上述而进行模拟的值。示出了与用户数为50名、500名、5000名相关的曲线图。其中，曲线图的横轴为要分配的时隙数量。当5000名要分配10个时隙时，换句话说，50000名要分配一个时隙时，其冲突概率约为2％，与直观地计算的值呈现类似的数值，并且即使信道的时隙的一半处于使用中，冲突概率也可能只有约4％左右。
因此，能够有效地避免达到5万个的大规模终端的冲突。
即，基于实施例2，作为第一步骤，各个终端在1秒中向达到500个的时隙分散进去，从而可避免冲突。作为第二步骤，在相应时隙的前面的时隙中，通过竞争代理信道执行CSMA/CA竞争，从而能够避免冲突。并且，作为最后步骤，在第二次竞争中赢的终端之间执行CDAD竞争，从而能够避免冲突。
作为一例，在图4中一同示出非同步方式的CSMA/CA方式的性能。此时，横轴不是时隙数量而是用户数。其中，作为退避窗口(back-off window)的数量，使用了在WIFI中使用的1024个，若不发生冲突，则施行在执行下一个竞争时将退避窗口数减到一半的步骤。若用户数为10名，则冲突概率超过10％，并在50名的用户数中几乎表现出20％的冲突概率。
目前，还没有在同步化分散系统中使用在非同步中使用的CSMA/CA方式的例。在本发明的同步分散系统中，向竞争代理信道导入CSMA/CA竞争方式，同时提出CDAD这样的第二次竞争方式。
并且，作为一例，在TDMA(时分多址(Time Division Multiple Access))系统中有SOTDMA(自组织时分多址(Self Organized Time Division Multiple Access))是在同步分散通信系统中唯一进行商业化的情况。
以下，在TDMA中也限于SOTDMA而对本发明的适用方法进行说明。只是，并不限定于此，可以进行扩展，但并不限定于上述实施例。
作为一例，在船舶通信中商业化的SOTDMA若分配一次时隙，则通过利用作为连续的比特(continuous bit)的C比特而能够继续占有该时隙。即，若C比特为“1”，则在下一个帧中，还可继续使用相同的时隙。
在利用SOTDMA的分散通信系统的情况下，分配某时隙后，还可发生冲突。作为一例，参照图5，在隐藏节点问题(Hidden node problem)中可发生冲突。更详细地，终端A510的信号仅到达向右下方画斜线的圆(以“\”表示的圆)内，终端B520的信号仅到达向左下方画斜线的圆(以“/”表示的圆)内。终端A510和终端B520正利用时隙s进行通信。即，作为相同的时间区间而利用时隙s，但是因空间上的理由而可成为问题。作为一例，当利用时隙s进行通信时，终端A510和终端B520的周围终端需要处于安静的状态(或睡眠状态)。若不处于上述情况，则在信号传输中可发生冲突。此时，在终端A510向终端B520传输信号的情况下，终端C530已经在其之前的帧中检测到终端A510传输的信号，因此能够在这次的帧中预先得知终端A510的信号传输，从而处于安静的状态。但是，终端D540中不会到达终端A510的信号，因此可判断为时隙s是空的。从而，终端D540能够在时隙s中传输信号，在终端D540实际传输信号的情况下，两个信号可在终端B中冲突。此时，作为一例，为了避免上述的冲突，以下对时隙清除(slot clearing)进行叙述。
作为时隙清除，在第一CSMA/CA方式的冲突竞争中，通过将0号时隙预约为清除时隙来实现。作为一例，在利用频率不同的竞争代理信道执行第一次竞争的步骤中，竞争代理信道的时隙可再次划分为子时隙。如上述的实施例1或实施例2，可假设56个子时隙。在如上划分的子时隙中，实际竞争可利用除了子时隙0号之外的剩余子时隙进行。即，要重新分配时隙的终端利用子时隙1号至子时隙55号而执行第一次CSMA/CA竞争。但是，信号的监听可包括0号子时隙。
在SOTDMA中，已经占有主信道的时隙的情况下，可考虑继续使用相应时隙s的方法。此时，在竞争代理信道的之前时隙s-1中能够从子时隙0号开始发送竞争信号。在这样的情况下，周围的其他终端选择0号以后的子时隙，因此必然会在竞争中输掉。因此，主信道的相应时隙能够持续被用于占有相应时隙的两个终端。
如上所述，为了持续、无冲突地使用已占有的主信道的时隙s，在竞争代理信道的之前时隙s-1中，从子时隙0号开始发送竞争信号，从而防止周边的终端尝试使用相应的时隙s，该情况可被称为“时隙清除”。
以下，说明通过混合在本发明中提出的时隙竞争方式和清除技术来设定优先权的三种方法。若设定优先权，则可大幅降低有优先权的特定终端的冲突概率。作为一例，可假设为优先权仅赋予给特定相关终端。只是，可多样地执行优先权设定方法，并不限定于上述实施例。
实施例3-1
第一优先权设定方法如下。与上述的实施例1或实施例2相同地，在利用频率不同的竞争代理信道执行CSMA/CA竞争的步骤中，可假设竞争代理信道的时隙划分为56个子时隙。只是，如上所述，子时隙的数量可变，并不限定于上述实施例。
此时，子时隙0号可预定为由优先权终端使用的时隙清除子时隙。并且，1号子时隙可预定为有优先权的终端将无优先权的终端进行清除的时隙。然后，2号子时隙可预定为无优先权的终端之间的清除时隙。
在上述的环境下，有优先权的终端能够通过选择子时隙1号来阻隔无优先权的终端的发送。此后，从子时隙2号至最后子时隙，有优先权的终端可执行竞争。此时，作为一例，在优先权竞争后，如上述的实施例2，还可追加执行作为第二次竞争的CDAD，并不限定于上述实施例。
作为一例，参照图6，终端A610和终端D630有优先权，终端C620可以为无优先权的终端。只是，这是一例，并不限定于上述实施例。终端A610和终端D630通过在子时隙1号传输信号，从而对无优先权的终端执行清除。进行上述清除的结果，无优先权的终端C在竞争中必然会输掉。然后，终端A610和终端D630能够再次在子时隙2号至子时隙55号执行竞争。此时，当终端A610选择子时隙4号，终端D630选择子时隙6号的情况下，终端A610能够在竞争中赢。即，终端A610能够在竞争中取得优先顺序。在CSMA/CA竞争中第一次赢的A终端610能够再次执行第二次CDAD竞争。在图6中，终端A610能够执行选择第二子时隙54号的CDAD竞争。
实施例3-2
第二优先权的设定方法如下。与上述的实施例1或实施例2相同地，在利用频率不同的竞争代理信道而执行CSMA/CA竞争的步骤中，可假设竞争代理信道的时隙划分为56个子时隙。只是，如上所述，子时隙的数量可变，并不限定于上述实施例。
并且，0号子时隙可预定为优先权终端的清除时隙。并且，从1号子时隙至N号子时隙只有有优先权的终端可选择。无优先权的终端能够将N+1号子时隙预定为无优先权的终端的清除时隙。并且，能够执行从N+2号子时隙至55号的最后子时隙中选择一个子时隙的竞争。此时，N的范围可成为2至53。
在上述的环境下，若有优先权的终端中的至少一个试图占有时隙，则无优先权的终端在竞争中全部输掉。
作为一例，参照图7，终端A710和终端D730有优先权，终端C720可以没有优先权。并且，作为一例，在N为6的情况下，终端A710和终端D720能够分别选择子时隙2号和4号。因此，终端A可在竞争中赢。此时，无优先权的终端C720必然会在竞争中输掉。第一次在CSMA/CA竞争中赢的A终端能够再次第二次执行CDAD竞争。
实施例3-3
第三优先权设定方法如下。
与上述的实施例1或实施例2相同地，在利用频率不同的竞争代理信道执行CSMA/CA竞争的步骤中，可假设竞争代理信道的时隙划分为56个子时隙。只是，如上所述，子时隙的数量可变，并不限定于上述实施例。
并且，0号子时隙可预定为优先权终端的清除时隙。并且，有优先权的终端能够选择1号子时隙至N号子时隙中的一个子时隙。无优先权的终端能够执行选择1号子时隙至55号的最后子时隙中的一个子时隙的竞争。此时，作为一例，N的范围可以为2至53。
在上述的环境下，有优先权的终端与无优先权的终端相比，只是具有更高的竞争胜利概率。并不是总是能赢无优先权的终端。
更详细地，参照图8，终端A810和终端D830有优先权，终端C820可以没有优先权。此时，N为6，终端A810和终端D830能够分别选择子时隙2号和4号。只是，作为一例，在无优先权的终端C820选择子时隙1号的情况下，终端C820即使没有优先权，也能够在竞争中赢。在CSMA/CA竞争中，第一次胜利的C终端820能够再次执行第二次的CDAD竞争。
作为一例，这种优先权的设定能够对信道的所有时隙进行，也可以仅对一部分时隙进行。
最后，说明SOTDMA中进行时隙分配时特殊发生的、用于ACK传输的清除方法。
如上述说明，子时隙0号可预定为与已进行分配的时隙相关的清除子时隙。其中，能够进一步将子时隙1号预约为用于对分配请求进行应答的ACK信号的清除子时隙。A终端在竞争中胜利后，在时隙s传输时隙分配信号，从而能够向终端B请求分配。因此，若该时隙不是已经被其他终端使用中的时隙，则终端B需要优先获得使用权。因此，若将子时隙1号预约为用于对分配请求进行应答的ACK信号的清除子时隙，则能够防止进行资源分配时的频繁的冲突。终端B在子时隙1号中执行清除后，如上所述，选择第一子时隙而以CSMA/CA方式进行竞争，之后，能够再次选择第二子时隙而以CDAD方式进行竞争。
图9是表示本发明中的冲突避免方法的图。
参照图9，终端能够决定在第一频率信道中执行数据传输的第一时隙(S910)。并且，终端能够在作为第一时隙之前的时隙的第二时隙中，通过频率不同的竞争代理信道而与其他终端执行竞争(S920)。此时，如在图1至图8中叙述，第一时隙可以为终端用于传输数据的时隙。并且，第二时隙可以为位于第一时隙刚刚之前的时隙。作为另一例，第二时隙即使不是位于第一时隙刚刚之前的时隙，也可以为位于第一时隙之前的时隙。即，第二时隙可以为在执行数据传输的第一时隙之前为了执行竞争而设定的时隙，并不限定于上述实施例。
然后，终端基于竞争，能够在第一频率信道中执行数据传输(S930)。此时，在图1至图8中，终端能够在第二频率信道中执行竞争。即，终端能够在第二时隙中利用第二频率信道执行竞争。此时，第一频率信道可以为执行数据传输的主信道，第二频率信道可以为竞争代理信道，这如上所述。此时，作为一例，第二频率信道相比于第一频率信道可以为窄带域信道。并且，第一频率信道及第二频率信道可以为相邻的信道或隔开的信道，并不限定于上述实施例。
并且，第二时隙能够包括多个子时隙(Sub-slot)。此时，终端能够在多个子时隙中选择第一子时隙。即，终端能够在多个子时隙中选择特定子时隙。终端能够从上述的第二时隙内的第一个子时隙起至第一子时隙执行载波监听。此时，当第一子时隙为止终端没有检测到信号的情况下，终端能够从第一子时隙至第二时隙内的最后子时隙为止传输竞争音频信号。并且，在第一时隙中能够通过第一频率来执行数据传输。即，若第一子时隙为止无其他信号，则终端利用竞争音频信号占有子时隙，并能够在作为下一个时隙的第一时隙中执行数据传输。
并且，在终端执行载波监听的期间，监听到其他终端的竞争音频信号的情况下，终端能够放弃数据传输。即，若子时隙被其他竞争音频信号占有，则终端能够在作为下一个时隙的第一时隙中不执行数据传输。
作为另一例，终端能够在第二时隙内的第一子时隙的下一个子时隙至最后子时隙中，进一步选择第二子时隙。此时，多个终端选择第一子时隙的情况下，多个终端能够从第一子时隙起传输竞争音频信号。终端能够在第二子时隙中进一步执行信号监听。如上所述，若是存在成千上万的终端的情况，则有可能基于限定的子时隙数量无法有效地执行冲突避免。因此，针对选择相同的子时隙的多个终端，能够在之后的子时隙中再次执行信号监听。此时，当终端在第二子时隙中监听到竞争音频信号的情况下，终端能够从第二子时隙起中断竞争音频信号传输，放弃数据传输。相反，当终端在第二子时隙中没有监听到音频信号的情况下，能够在第一时隙中通过第一频率执行数据传输。即，如上所述，后面具有第二次进行监听的子时隙的终端能够在竞争中赢，从而能够在作为下一个时隙的第一时隙中执行数据传输。
图10为表示终端装置的框图的图。
终端装置100能够包括：发送部110，用于发送无线信号；接收部120，用于接收无线信号；以及处理器130，用于控制发送部110及接收部120。此时，终端100能够通过发送部110及接收部120与外部设备执行通信，此时，外部设备可以是其他终端装置、基站或其他可执行通信的装置，并不限定于上述实施例。
此时，如上所述，终端选择时隙、以及进行动作的结构可基于处理器130执行。并且，还能够进一步包括其他结构，并不限定于上述的结构。即，上述的结构可以为用于执行本发明的最基本的结构，还能够包括其他结构。
另外，上述的本发明的终端装置作为移动终端，并不限定于智能手机。作为一例，终端装置可以为无人驾驶飞机、车辆、物联网(IoT)设备及其他装置中的一种。作为一例，基于本发明，无人驾驶飞机之间能够执行冲突避免。并且，作为一例，基于本发明，通过车辆间通信，能够执行车辆间的冲突避免。并且，作为一例，作为家用电器能够避免多个电器的冲突，且并不限定于上述的实施例。
即，作为能够执行通信的装置，在需要避免冲突的情况下，能够适用上述的发明。
上述的本发明的实施例可通过多种手段实现。作为一例，本发明的实施例可通过硬件、固件(firmware)、软件或者它们的组合等来实现。
如上所述，所公开的与本发明优选实施方式相关的详细的说明使本领域技术人员能够实现并实施本发明。在上述中，参照本发明的优选实施方式进行了说明，但本领域技术人员可理解，在不脱离权利要求书中记载的本发明的思想及区域的范围内，可对本发明进行多种修改及变更。因此，本发明并不局限于在此表示的实施方式，而是用于赋予与在此公开的原理及新特征一致的最广的范围。并且，以上示出本说明书的优选实施例并进行了说明，但是本说明书并不限定于上述的特定实施例，显然本领域技术人员能够进行多种变形实施而不脱离权利要求书中请求的本说明书的要旨，这样的变形实施不能与本说明书的技术思想或展望分开理解。
此外，在本说明书中对产品发明和方法发明均进行了说明，可根据需要而互不适用两个发明的说明。
并且，对于本发明以其优选实施例为中心进行了说明。本领域技术人员可理解本发明在不脱离本发明的本质特性的范围下能够以变形的形态实现。因此，所公开的实施例应从说明的观点来考虑，而不应从限定性的观点考虑。本发明的范围不由上述的说明来表示，而是由权利要求书来表示，其等同范围内的全部差异点应被解释为包含在本发明。
(产业上的可利用性)
本发明并不限定于分散系统，而也可适用于可相同地工作的其它系统。

Claims (17)

1.一种冲突避免方法，用于无线通信系统中的终端，其特征在于，所述冲突避免方法包括：
决定在第一频率信道中执行数据传输的第一时隙的步骤；
在作为所述第一时隙之前的时隙的第二时隙中，与其他终端执行竞争的步骤；以及
基于所述竞争，在所述第一频率信道执行所述数据传输的步骤；
在所述第二时隙中执行的所述竞争通过第二频率执行，
所述第二时隙包括多个子时隙，
所述终端从所述多个子时隙中选择第一子时隙，
所述终端在从所述第二时隙内的第一个子时隙起至所述第一子时隙前为止执行载波监听，
在所述终端在所述第一子时隙前为止未检测到竞争信号的情况下，
所述终端从所述第二时隙内的所述第一子时隙后的子时隙起至最后子时隙中进一步选择第二子时隙，
所述终端从所述第一子时隙至第二子时隙前为止传输竞争信号，所述终端在所述第二子时隙中进一步执行载波监听。
2.根据权利要求1所述的冲突避免方法，其特征在于，
在所述终端在所述第一子时隙前为止检测到所述竞争信号的情况下，所述终端放弃所述数据传输。
3.根据权利要求1所述的冲突避免方法，其特征在于，
若所述终端在所述第二子时隙中通过执行的所述载波监听判断为存在其他竞争信号，则所述终端从所述第二子时隙起中断传输所述竞争信号，并放弃在所述第一时隙中的数据传输。
4.根据权利要求1所述的冲突避免方法，其特征在于，
若所述终端在所述第二子时隙中通过所执行的所述载波监听而判断为无其他竞争信号，则所述终端从所述第二子时隙的下一个子时隙起至最后子时隙为止再次传输竞争信号，并在所述第一时隙中通过所述第一频率执行所述数据传输。
5.根据权利要求1所述的冲突避免方法，其特征在于，
所述第一频率信道为主频率信道，
所述第二频率信道为竞争代理信道。
6.根据权利要求1所述的冲突避免方法，其特征在于，
所述无线通信系统为同步无线通信系统。
7.根据权利要求1所述的冲突避免方法，其特征在于，
所述第二频率的竞争信号为音频信号。
8.根据权利要求1所述的冲突避免方法，其特征在于，
在所述多个子时隙中，将任一个时隙指定为用于优先权终端的优先权子时隙，
有所述优先权的终端在所述优先权子时隙前为止执行载波监听，
若在所述载波监听中未检测到竞争信号，则在所述优先权子时隙中传输竞争信号，
在从优先权子时隙的下一个子时隙起至最后子时隙为止的子时隙中选择第一子时隙，从而从所述第二时隙内的所述优先权子时隙的下一个子时隙起至所述第一子时隙前为止进一步执行载波监听。
9.根据权利要求8所述的冲突避免方法，其特征在于，
无所述优先权的终端在所述优先权子时隙为止执行载波监听，
若在所述载波监听中检测到竞争信号，则放弃所述第一时隙中的数据传输，
若在所述载波监听中未检测到竞争信号，则在从优先权子时隙的下一个子时隙起至最后子时隙为止的子时隙中选择第一子时隙，从而从所述第二时隙内的所述优先权子时隙的下一个子时隙起至所述第一子时隙前为止进一步执行载波监听。
10.根据权利要求1所述的冲突避免方法，其特征在于，
在所述多个子时隙中将任意连续的多个时隙指定为用于优先权终端的优先权子时隙组，
有所述优先权的终端在所述优先权子时隙组前为止执行载波监听，
若在所述载波监听中未检测到竞争信号，则在所述优先权子时隙组中选择第一子时隙，
从所述优先权子时隙组起始至所述第一子时隙前为止进一步执行载波监听。
11.根据权利要求10所述的冲突避免方法，其特征在于，
无所述优先权的终端在所述优先权子时隙组末端为止执行载波监听，
若在所述载波监听中检测到竞争信号，则放弃在所述第一时隙的数据传输，
若在所述载波监听中未检测到竞争信号，则在从优先权子时隙组的下一个子时隙至最后子时隙为止的子时隙中，选择第一子时隙，从而从上述第二时隙内的优先权子时隙的下一个子时隙起至所述第一子时隙前为止进一步执行载波监听。
12.根据权利要求10所述的冲突避免方法，其特征在于，
无所述优先权的终端在所述优先权子时隙组前为止执行载波监听，
若在所述载波监听中检测到竞争信号，则放弃在所述第一时隙的数据传输，
若在所述载波监听中未检测到竞争信号，则在从优先权子时隙组的起始子时隙起至所述第二时隙内的最后子时隙为止的子时隙中，选择第一子时隙，
从所述优先权子时隙组的起始子时隙起至所述第一子时隙前为止进一步执行载波监听。
13.根据权利要求1所述的冲突避免方法，其特征在于，
在所述多个子时隙中将第二个时隙指定为用于接收到时隙分配请求的终端的ACK清除子时隙，
接收所述时隙分配请求的终端在所述ACK清除子时隙前为止执行载波监听，
若在所述载波监听中检测到竞争信号，则放弃在所述第一时隙中的数据传输，
若在所述载波监听中未检测到竞争信号，则接收到时隙分配请求的终端在所述ACK清除子时隙中传输竞争信号。
14.根据权利要求13所述的冲突避免方法，其特征在于，
未接收到所述时隙分配请求的终端在所述ACK清除子时隙为止执行载波监听，
若在所述载波监听中检测到竞争信号，则放弃在所述第一时隙中的数据传输，
若在所述载波监听中未检测到竞争信号，则在从ACK清除子时隙的下一个子时隙起至最后子时隙为止的子时隙中选择第一子时隙，从而从所述第二时隙内的ACK清除子时隙的下一个子时隙起至所述第一子时隙前为止进一步执行载波监听。
15.一种冲突避免方法，用于无线通信系统中的终端，其特征在于，所述冲突避免方法包括：
决定在第一频率信道中执行数据传输的第一时隙的步骤；
在作为所述第一时隙之前的时隙的第二时隙中，与其他终端执行竞争的步骤；以及
基于所述竞争，在所述第一频率信道执行所述数据传输的步骤；
在所述第二时隙中执行的所述竞争通过第二频率执行，
所述第二时隙包括多个子时隙，
在所述多个子时隙中，将第一个子时隙指定为用于在之前的帧中使用了第一时隙的终端的时隙清除子时隙，
所述在之前的帧中使用了所述第一时隙的终端在所述时隙清除子时隙中传输竞争信号。
16.根据权利要求15所述的冲突避免方法，其特征在于，
无优先权的终端在所述时隙清除子时隙中执行载波监听，
若在所述载波监听中检测到竞争信号，则放弃在所述第一时隙中的数据传输，
若在所述载波监听中未检测到竞争信号，则在从第二个子时隙至最后子时隙为止的子时隙中选择第一子时隙，从而从所述第二时隙内的第二个子时隙起至所述第一子时隙前为止进一步执行载波监听。
17.一种终端，该终端在无线通信系统中执行冲突避免，其特征在于，所述终端包括：
发送部，用于传输信号；
接收部，用于接收信号；以及
处理器，用于控制所述发送部及接收部，
所述处理器决定在第一频率信道中执行数据传输的第一时隙，
在作为所述第一时隙之前的时隙的第二时隙中与其他终端执行竞争，
基于所述竞争，在所述第一频率信道中利用所述发送部执行所述数据传输，
在所述第二时隙中执行的所述竞争通过第二频率执行，
所述第二时隙包括多个子时隙，
所述处理器从所述多个子时隙中选择第一子时隙，
所述处理器在从所述第二时隙内的第一个子时隙起至所述第一子时隙前为止执行载波监听，
在所述处理器在所述第一子时隙前为止未检测到竞争信号的情况下，
所述处理器从所述第二时隙内的所述第一子时隙后的子时隙起至最后子时隙中进一步选择第二子时隙，
所述处理器从所述第一子时隙至第二子时隙前为止传输竞争信号，所述处理器在所述第二子时隙中进一步执行载波监听。
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