CN114302479A - 自组网系统及其节点处理方法、装置、设备与介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自组网系统及其节点处理方法、装置、设备与介质，自组网系统的节点处理方法，包括：在作为被接入节点时，发出下行同步信号；发出下行广播信号，所述下行广播信号携带有预留接入资源信息，检测到所述接入节点发出的上行接入信号时，向所述接入节点发出下行接入回应。

Description

自组网系统及其节点处理方法、装置、设备与介质

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种自组网系统及其节点处理方法、装置、设备与介质。

背景技术

在高智能分布式动态接入协议的一种方案中，可基于媒体空闲检测而实现接入节点相对于被接入节点的接入，其通常在数据链路层实现，节点每次发送上行数据之前都需要进行动态接入。

在该类方案中，在接入时需要检测空闲的接入资源，在检测到空闲的接入资源时才能接入，可见，获取接入资源的机会较小，每次传输数据前均需要进行一次接入，进而，会带来时延较高，链路吞吐量较低等缺陷。

发明内容

本发明提供一种自组网系统及其节点处理方法、装置、设备与介质，以解决时延较高等问题，进一步的方案还可解决链路吞吐量较低的问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种自组网系统的节点处理方法，应用于所述自组网系统中任意之一可作为被接入节点的节点；所述节点处理方法，包括：

在作为被接入节点时，发出下行同步信号；

发出下行广播信号，所述下行广播信号携带有预留接入资源信息；所述预留接入资源信息表征了所述被接入节点中预留的用于供节点接入的资源；

检测到所述接入节点发出的上行接入信号时，向所述接入节点发出携带有上行接入序列标识的下行接入回应。

可选的，向所述接入节点发出携带有上行接入序列标识的下行接入回应之后，还包括：

接收多个接入节点发出的上行节点识别信息，所述上行节点识别信息是所述接入节点响应于所述下行接入回应发出的上行节点识别信息；所述上行节点识别信息用于标识出对应的接入节点；

基于所述多个接入节点的上行节点识别信息，在所述多个接入节点中选择其中的目标接入节点；

向所述多个接入节点发出竞争解决返回信息，所述竞争解决返回信息表征了真正要接入所述被接入节点的节点。

根据本发明的第二方面，提供了一种自组网系统的节点处理方法，应用于所述自组网系统中的任意之一可作为接入节点的节点；所述节点处理方法，包括：

在作为接入节点时，检测到被接入节点发出下行同步信号时，响应于所述下行同步信号执行时频同步；

完成所述时频同步后，接收所述被接入节点发出的下行广播信号，并获取所述下行广播信号中所携带的预留接入资源信息；所述预留接入资源信息表征了所述被接入节点中预留的用于供节点接入的资源；

基于所述预留接入资源信息，向所述被接入节点发出上行接入信号，以使得：所述被接入节点检测到所述上行接入信号时，向所述接入节点发出下行接入回应；所述下行接入回应中携带有上行接入序列标识；

接收所述下行接入回应，并验证所述上行接入序列标识；且在验证所述上行接入序列标识通过的情况下，基于所述预留接入资源信息，接入所述被接入节点，以形成对应的当前链路；

通过所述当前链路传输当前传输数据，并在所述当前传输数据传输完成后，维持所述当前链路，以使后续传输数据依旧能通过所述当前链路传输。

可选的，基于所述预留接入资源信息，接入所述被接入节点，以形成对应的当前链路之前，还包括：

响应于所述下行接入回应，向所述被接入节点发出上行节点识别信息，所述上行节点识别信息用于标识出对应的接入节点；

接收到所述被接入节点发出的竞争解决返回信息，并基于所述竞争解决返回信息，确定自身为真正要接入所述被接入节点的节点。

可选的，所述的节点处理方法，还包括：

通过所述当前链路传输当前传输数据，并在所述当前传输数据传输完成后，维持所述当前链路，以使后续传输数据依旧能通过所述当前链路传输。

可选的，所述自组网系统支持P个频段；

针对于所述自组网系统中任意之一可被作为所述被接入节点的第一节点，所述第一节点的z个频段均具有节点接入与数据传输功能，其中，P≥1，1≤z≤P；

所述第一节点最多能同时维持与d个接入节点之间的d条链路，且所述d条链路中的每条链路均随机分配于所述被接入节点的z个频段的至少之一频段，其中，d≥1。

可选的，所述自组网系统支持P个频段；

针对于所述自组网系统中任意之一可被作为所述接入节点的第二节点，所述第二节点最多能同时维持与w个被接入节点之间的w条链路，且所述w条链路中的每条链路占用至少一个频段，对应的，所述w条链路共占用n个频段；其中，P≥1，1≤w≤P，w≤n≤P。

可选的，针对于所述自组网系统中任意之一既可作为所述接入节点，又可作为所述被接入节点的第三节点，所述第三节点作为所述接入节点时所允许采用的z个频段与作为所述被接入节点时所允许采用的n个频段互不重叠。

可选的，所述下行同步信号中携带有发出所述下行同步信号的被接入节点的下行同步序列标识，以使得：

检测到所述下行同步信号的接入节点能够基于其中的下行同步序列标识，确定该接入节点在对应频段下仅与唯一的一个被接入节点执行所述时频同步。

可选的，所述下行同步信号中携带有该下行同步信号的频段同步序列标识，以使得：

检测到所述下行同步信号的接入节点能够利用其中的频段同步序列标识与下行同步序列标识作为该接入节点决策是否在多个频段接入同一节点的决策依据。

可选的，预留接入资源信息包括上行接入所需采用的上行接入格式、时间位置与频率位置。

根据本发明的第三方面，提供了一种自组网系统的节点处理装置，应用于所述自组网系统中任意之一可作为被接入节点的节点；所述节点处理装置，包括：

下行同步模块，用于在作为被接入节点时，发出下行同步信号，以使得：检测到所述下行同步信号的任一节点能够响应于所述下行同步信号执行时频同步，以作为待接入所述被接入节点的接入节点；

下行广播模块，用于发出下行广播信号，所述下行广播信号携带有预留接入资源信息，以使得：完成所述时频同步的所述接入节点能够在接收到所述下行广播信号时获取到所述预留接入资源信息；所述预留接入资源信息表征了所述被接入节点中预留的用于供节点接入的资源；

上行接入回应模块，用于检测到所述接入节点发出的上行接入信号时，向所述接入节点发出携带有上行接入序列标识的下行接入回应，以使得：所述接入节点能够验证所述上行接入序列标识，并在验证所述上行接入序列标识通过的情况下，基于所述预留接入资源信息，接入所述被接入节点，以形成对应的当前链路；

传输模块，用于通过所述当前链路传输当前传输数据，并在所述当前传输数据传输完成后，维持所述当前链路，以使后续传输数据依旧能通过所述当前链路传输。

根据本发明的第四方面，提供了一种自组网系统的节点处理装置，应用于所述自组网系统中的任意之一可作为接入节点的节点；所述节点处理装置，包括：

时频同步单元，用于在作为接入节点时，检测到被接入节点发出下行同步信号时，响应于所述下行同步信号执行时频同步；

下行广播接收单元，用于完成所述时频同步后，接收所述被接入节点发出的下行广播信号，并获取所述下行广播信号中所携带的预留接入资源信息；所述预留接入资源信息表征了所述被接入节点中预留的用于供节点接入的资源；

上行接入单元，用于基于所述预留接入资源信息，向所述被接入节点发出上行接入信号，以使得：所述被接入节点检测到所述上行接入信号时，向所述接入节点发出下行接入回应；所述下行接入回应中携带有上行接入序列标识；

回应接收单元，用于接收所述下行接入回应，并验证所述上行接入序列标识；且在验证所述上行接入序列标识通过的情况下，基于所述预留接入资源信息，接入所述被接入节点，以形成对应的当前链路；

传输单元，用于通过所述当前链路传输当前传输数据，并在所述当前传输数据传输完成后，维持所述当前链路，以使后续传输数据依旧能通过所述当前链路传输。

根据本发明的第五方面，提供了一种自组网系统，包括多个节点，所述多个节点包括：

用于执行第一方面所述的节点处理方法的节点，以及：

用于执行第二方面所述的节点处理方法的节点。

根据本发明的第六方面，提供了一种电子设备，包括处理器与存储器，

所述存储器，用于存储代码；

所述处理器，用于执行所述存储器中的代码用以实现第一方面、第二方面及其可选方案涉及的节点处理方法。

根据本发明的一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面、第二方面及其可选方案涉及的节点处理方法。

本发明提供的自组网系统及其节点处理方法、装置、设备与介质中，可在下行广播信号携带有预留接入资源信息，对应的，被接入节点中预留有用于供节点接入的资源；进而，接入节点可基于预留接入资源信息接入被接入节点的预留资源，有效降低了接入时的时延。进一步方案中，由于在接入后，节点可维持住链路，无需在每次传输数据前重新建立链路，实现了上行接入与数据传输的解耦，在此基础上，可有助于降低时延、降低传输失败的可能性，提高链路吞吐量。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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是本发明一实施例中自组网系统及其他节点的构造示意图；

图2是本发明一实施例中基于被接入节点的节点处理方法的流程示意图；

图3是本发明一实施例中接入节点与被接入节点的交互示意图；

图4是本发明一实施例中上下行信号的示意图；

图5是本发明一实施例中一种同步序列的示意图；

图6是本发明一实施例中格式与接入距离的关系示意图；

图7是本发明另一实施例中基于被接入节点的节点处理方法的流程示意图；

图8是本发明另一实施例中接入节点与被接入节点的交互示意图；

图9是本发明一实施例中基于接入节点的节点处理方法的流程示意图；

图10是本发明另一实施例中基于接入节点的节点处理方法的流程示意图；

图11是本发明一实施例中基于被接入节点的自组网系统的节点处理装置的程序模块示意图；

图12是本发明另一实施例中基于被接入节点的自组网系统的节点处理装置的程序模块示意图；

图13是本发明一实施例中基于接入节点的自组网系统的节点处理装置的程序模块示意图；

图14是本发明另一实施例中基于接入节点的自组网系统的节点处理装置的程序模块示意图；

图15是本发明一实施例中电子设备的构造示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

请参考图1，自组网系统100可以包括多个节点101，每个节点都可以作为接入节点，部分或全部节点也可以作为被接入节点。

接入节点，可理解为用于接入被接入节点的节点；若自组网系统100应用于无人设备系统，则该接入节点可例如为无人设备；

被接入节点，可理解为用于供其他节点接入的节点；若自组网系统100应用于无人设备系统，则该被接入节点例如为无人设备，也可例如为无人设备的控制点。

接入节点与被接入节点，可理解为针对两个节点之间的接入过程而定义的角色，其可以不是固定的；例如，以节点A、节点B与节点C为例，节点A可能在与节点B建立链路时作为接入节点，在与节点C建立链路时作为被接入节点。

本发明实施例中，自组网系统100的多个节点101间可理解为是基于PDDAP协议通信的，其中的PDDAP具体指：Physical Distributed Dynamic Access Protocol，可理解为：物理层分布式动态接入协议。

PDDAP协议的传输波形可例如是OFDM/2D-DFT OFDM(其可以认为OFDM与2D-DFTOFDM的时频结构是一致的)，节点101间所建立的链路即为双向链路，其双工方式是TDD。

自组网系统100还可包括网关102，节点101与网关102之间也可实现双向链路的通信，网关102可与自组网系统100外的节点200通信，节点200与网关102之间、节点200之间的链路可以为后向兼容链路，具体为legacy链路。

一种举例中，节点101可以为包括基站与终端的通信单元，分别支持其他通信单元的接入与接入其他通信单元。

本发明实施例中，请参考图2并结合图3，提供了一种自组网系统的节点处理方法，其可应用于所述自组网系统中任意之一可作为被接入节点的节点；

所述节点处理方法，包括：

S301：在作为被接入节点时，发出下行同步信号；

通过步骤S301，可以使得：检测到所述下行同步信号的任一节点能够响应于所述下行同步信号执行时频同步，以作为待接入所述被接入节点的接入节点(对应于图9、图10所示的步骤S401)；

S302：发出下行广播信号；

所述下行广播信号携带有预留接入资源信息，以使得：完成所述时频同步的所述接入节点能够在接收到所述下行广播信号时获取到所述预留接入资源信息(对应于图9、图10所示的步骤S402)；

所述预留接入资源信息表征了所述被接入节点中预留的用于供节点接入的资源；一种举例中，预留接入资源信息包括上行接入所需采用的上行接入格式、时间位置与频率位置；

S303：检测到所述接入节点发出的上行接入信号时，向所述接入节点发出携带有上行接入序列标识的下行接入回应；

通过步骤S303，可以使得：所述接入节点能够验证所述上行接入序列标识，并在验证所述上行接入序列标识通过的情况下，基于所述预留接入资源信息，接入所述被接入节点，以形成对应的当前链路(对应于图9、图10所示的步骤S403、S404、S405、S406、S407)；

进一步可选方案中，步骤S303之后，还可包括：

S304：通过所述当前链路传输当前传输数据，并在所述当前传输数据传输完成后，维持所述当前链路，以使后续传输数据依旧能通过所述当前链路传输。

其中，链路的维持可例如通过同步信号的交互实现。

以上方案中，可在下行广播信号携带有预留接入资源信息，对应的，被接入节点中预留有用于供节点接入的资源；进而，接入节点可基于预留接入资源信息接入被接入节点的预留资源，有效降低了接入时的时延。同时，由于本发明在接入后，可维持住链路，无需在每次传输数据前重新建立链路，实现了上行接入与数据传输的解耦，在此基础上，可有助于降低时延、降低传输失败的可能性，提高链路吞吐量。

请结合图4，从被接入节点(即双向链路的M侧)的角度，给出了PDDAP所涉及的上下行信号在时频资源上放置的一种准则。在时间上，OFDM符号为最小的资源时间单位；在频率上，子载波间隔为频域资源的最小单位。每个OFDM符号与每个子载波频率可以承载一个调制符号。一个传输时间间隔(TTI)在时间上包含多个OFDM符号。

具体方案中，对步骤S301、S401中下行同步信号的构建、收发与处理，可理解为下行同步协议的实现过程。下行同步协议主要是支持快速时频同步，主要由下行同步信号来完成。时频同步可以是初始时频同步，也可以是时频同步跟踪。

步骤S301的具体举例中，各被接入节点(例如无人设备或控制点)各自周期性发送下行同步信号，供其它无人设备通过盲检与其中一个被接入节点进行下行同步。一般来说，下行同步信号的带宽处在频段的中心频点的对称位置，这有利于频率同步。同时，下行同步信号时间上占据一个OFDM符号，它相对于帧结构的具体位置是固定的，这有利于时间同步。

其中一种实施方式中，自组网系统支持的频段为P(P>＝1)个。从被接入节点的角度看，下行同步信号可以放置在其z(1<＝z<＝P)个频段上(图4中z＝2)，每个频段上有独立的接入与数据传输功能。这样，一个节点可以最多同时维持来自其它d(d>＝1)个节点接入形成的d条链路，这d条链路的每条链路会根据接入情况随机处于z个频段的任意至少一个频段上。即：针对于所述自组网系统中任意之一可被作为所述被接入节点的第一节点，所述第一节点的z个频段均具有节点接入与数据传输功能；所述第一节点最多能同时维持与d个接入节点之间的d条链路，且所述d条链路中的每条链路均随机分配于所述被接入节点的z个频段的至少之一频段。

在每个频段上，下行同步信号按照一定的周期(图4中为5个TTI，支持～ms级别的快速下行同步，以缩短整体的接入时间)进行下行发送供其它节点(例如无人设备)盲检发现接入。

从接入节点的角度看，一个节点可以最多同时维持接入其它w(1<＝w<＝P)个节点形成的w条链路，这w条链路的每条链路至少占用一个频段，w条链路占用n(w<＝n<＝P))个不同的频段。即：针对于所述自组网系统中任意之一可被作为所述接入节点的第二节点，所述第二节点最多能同时维持与w个被接入节点之间的w条链路，且所述w条链路中的每条链路占用至少一个频段，对应的，所述w条链路共占用n个频段；例如w＝2，一个节点接入一个被接入节点的频段1，同时还接入另一个被接入节点的频段2与频段3，这样一个节点可以同时成为2条双向链路的S侧，这将大大提高网络的鲁棒性。

对同一个节点，在任何时刻，这z个频段与n个频段原则上各不重叠，以避免形成自干扰。即：针对于所述自组网系统中任意之一既可作为所述接入节点，又可作为所述被接入节点的第三节点，所述第三节点作为所述接入节点时所允许采用的z个频段与作为所述被接入节点时所允许采用的n个频段互不重叠。此外，对同一个节点，这z个频段与n个频段可以预先分配，也可以进行半静态调整。

从下行同步的角度看，每个接入节点在一个频段上只能同步一个被接入节点，因此每个节点的下行同步序列必须不同，以保证每个频段上下行同步的被接入节点是唯一的；即：所述下行同步信号中携带有发出所述下行同步信号的被接入节点的下行同步序列标识，以使得：检测到所述下行同步信号的接入节点能够基于其中的下行同步序列标识，确定该接入节点在对应频段下仅与唯一的一个被接入节点执行所述时频同步。

每个被接入节点的z个频段的每个频段的同步序列可以是相同的，以在物理层标识是同一节点，这可以使接入节点做决策判断是否需要在多个频段上接入同一节点。即：所述下行同步信号中携带有该下行同步信号的频段同步序列标识，以使得：检测到所述下行同步信号的接入节点能够利用其中的频段同步序列标识与下行同步序列标识作为该接入节点决策是否在多个频段接入同一节点的决策依据。

因此，假设自组网系统的节点数量为c，则理论上就需要c个不同的下行同步序列，每个序列可以隐式地代表一个节点的物理层/链路层ID。下行同步序列可以是m序列或者ZC序列，它们都具有较好的相关性特性利于检测。具体序列形式与个数需要通过研究仿真确定。例如，以图5为例，自组网系统可以预先规定c个长度为k的m序列，每一个节点预先选择一个m序列，然后把这个m序列的k个调制符号分别映射在每个频段的中心频点两侧的m个子载波上，形成一个OFDM符号的调制进行发射。

具体方案中，对步骤S302与步骤S402中下行广播信号的构建、收发、处理，可理解为下行广播协议的实现过程。下行广播协议用于通知其它节点有关接入本节点所需要的信息，它主要由下行广播信号来完成。

下行广播信号通过广播预留的接入时/频/码资源(即通过预留接入资源信息的广播告知接入节点用于供节点接入的资源是什么样的)，使待接入节点能在正确的时/频/码资源上发起分布式随机接入。

每个频段上可以有独立的广播信号，下行广播信号自身的时频位置相对于下行同步信号是固定的，以利于已经完成下行同步的节点接收下行广播信号。对于自组网系统来说，广播信号的时间频率可以和下行同步信号一致(例如图4中都是5个TTI)，以保证下行广播信号承载的内容能被快速接收用于接入操作。

下行广播信号承载的内容(例如预留接入资源信息)是关于预留的上行接入时/频/码资源(被接入节点将在这些资源上进行检测可能的上行接入操作)，进而，至少包括上行接入信号的上行格式、时间位置与频率位置。

其中，上行接入格式为本节点配置的接入本节点所允许的格式，它是接入序列长度，CP长度，隔离(GT)长度的组合。其中接入序列长度的配置取决于本节点的解调接入信号的抗干扰能力，接入序列长度越长，抗干扰能力越强，CP长度的配置取决于本节点覆盖范围内的多径环境，信道多径时延越长，CP长度越长，GT长度的配置取决于本节点需要覆盖的范围，覆盖范围越大，GT越长。如图6为例，由于在进行上行接入时同步还未完成，接入节点与被接入节点之间的距离未定，意味着上行接入信号覆盖的距离越远，GT越长，以防止干扰下一个TTI的信号。经验上，GT可以由公式GT＝节点覆盖半径*2/光速计算得到。

时间位置可以指可传输上行接入信号的TTI；

频率位置可以指每个频段上上行接入信号相对于中心频点的偏移量。

具体方案中，对步骤S303、S304、S403、S404、S405、S406、S407中对上行接入信号的构建、收发、处理、下行接入回应的构建、收发、处理，以及具体的接入过程、上行同步过程，均可理解为上行接入协议的实现过程。

上行接入协议具体实现过程的一种方案中，以图3为例，包括了上行接入信号的构建、传输与处理，以及下行接入回应的构建、传输与处理；上行接入协议具体实现过程的另一种方案中，以图8为例，还可包括上行节点识别信息的构建、传输与处理，以及竞争解决返回信息的构建、传输与处理。

一种实施方式中，请参考图7并结合图8，步骤S303之后，还可包括：

S305：接收多个接入节点发出的上行节点识别信息；

所述上行节点识别信息是所述接入节点响应于所述下行接入回应发出的上行节点识别信息；所述上行节点识别信息用于标识出对应的接入节点，进而可对接入节点进行标识的任意信息；

S306：基于所述多个接入节点的上行节点识别信息，在所述多个接入节点中选择其中的目标接入节点；

目标接入节点，可理解为被接入节点选中的用于建立当前链路的节点；

S307：向所述多个接入节点发出竞争解决返回信息；

以使得：其中的目标接入节点基于所述竞争解决返回信息，确定自身为真正要接入所述被接入节点的节点，以接入所述被接入节点。

以上过程中，需接入节点所完成的内容，可理解为图10所述实施例中步骤S409与S410的处理过程。

进而，以上步骤S305、S306、S307、S409、S410的处理过程，也可理解为上行接入协议的实现过程。

对比图3与图8可知：

图3所示方案(对应于步骤S303、S403、S404、S405、S406、S407)中，所采用的上行接入协议可理解为非竞争接入协议，在被指定接入资源的情况下(接入需求来自于被接入设备，如在上行同步失去时由被接入设备发起)，可完成发送上行接入信号与下行接入回应的步骤，由于是非竞争接入，不需要完成有关上行节点识别信息、竞争解决返回信息的相关处理。

图8所示方案(对应于步骤S304、S305、S306、S307、S403、S404、S405、S406、S407、S409、S410)，所采用的上行接入协议可理解为竞争接入协议，竞争接入协议在完成下行同步与接收下行广播信号之后，接入需求来自于接入设备，如在初始接入时由被接入设备发起。上行接入信号具有固定的带宽以方便被接入节点的检测。在完成下行同步的频段上，上行接入信号的资源由接入节点在预留资源中选择(竞争接入)或在被指定(非竞争接入)后，进行发送。

上行接入信号可以采用ZC序列，被接入节点可以利用ZC序列自相关性好的特点得到上行同步所需要的上行时间同步纠正值。下行接入回应将通过广播返回上行接入信号的上行接入序列ID(即下行接入回应中的上行接入序列标识)与上行时间同步纠正值(可携带于下行接入回应中)；

其中，上行接入序列ID(即下行接入回应中的上行接入序列标识)供接入节点判断是否是自己的上行接入返回，后者用于纠正上行发送时间，保证上行同步。对于非竞争接入，上行接入过程结束。对于竞争接入，有可能会出现多个被接入节点使用相同的上行接入序列ID同时进行接入收到下行接入回应，这与接入的唯一性矛盾，必须加以研究解决。

因此，对于竞争接入，收到有效的下行接入回应的所有节点(即接入节点)都需要发送上行接入节点识别信息，该上行接入节点识别信息包含每个节点的独一无二的物理层/链路层ID。在收到上行接入节点识别信息后，下行竞争解决被发送，其中，被接入节点可通过独一无二的物理层/链路层ID来判断真正被接入的节点是哪个，然后，下行竞争解决中包含真正被接入的节点(即目标接入节点)的物理层/链路层ID，至此，竞争接入只会产生一个真正被接入的节点，整个PDDAP的分布式动态接入功能全部完成。

可见，被接入节点在接收到各接入节点的上行节点识别信息后，可针对于各接入节点选出一个目标接入节点，通过竞争解决返回信息的发出，接入节点可知自己是否为目标接入节点，例如竞争解决返回信息中可包含被选出的目标接入节点的相关信息(例如物理层/链路层ID)，进而，接入节点可在自己的物理层/链路层ID与竞争解决返回信息中的物理层/链路层ID相同时，确定自己为目标接入节点，从而实现接入，形成链路。

针对以上所提及的在PDDAP的下行同步协议、下行广播协议、上行接入协议的框架下，主要集中于信号序列、广播内容与接入步骤的改进。在确定上述具体方案之后，研究需要通过链路仿真确定分布式动态接入方案的有效性。尤其是满足网络接入时间小于10ms的指标。

综上可见，本发明提出了一种物理层分布式动态接入协议(PDDAP)的下行同步协议、下行广播协议、上行接入协议方案，具有接入时延较短的优势，并且通过解耦上行接入与数据发送有效提升获取接入资源的机会，从而有效减少接入网络的时延/失败与提高链路吞吐量。

请参考图9，一种自组网系统的节点处理方法，应用于所述自组网系统中的任意之一可作为接入节点的节点；所述节点处理方法，包括：

S401：在作为接入节点时，检测到被接入节点发出下行同步信号时，响应于所述下行同步信号执行时频同步；

S402：完成所述时频同步后，接收所述被接入节点发出的下行广播信号，并获取所述下行广播信号中所携带的预留接入资源信息；

所述预留接入资源信息表征了所述被接入节点中预留的用于供节点接入的资源；

S403：基于所述预留接入资源信息，向所述被接入节点发出上行接入信号；

通过步骤S403，可以使得：所述被接入节点检测到所述上行接入信号时，向所述接入节点发出下行接入回应；所述下行接入回应中携带有上行接入序列标识；

S404：接收所述下行接入回应；

S405：验证所述上行接入序列标识；

S406：是否验证通过；

在验证通过的情况下，可执行步骤S407：基于所述预留接入资源信息，接入所述被接入节点，以形成对应的当前链路；

进一步可选方案中，步骤S407之后，还可包括：

S408：通过所述当前链路传输当前传输数据，并在所述当前传输数据传输完成后，维持所述当前链路，以使后续传输数据依旧能通过所述当前链路传输。

可选的，请参考图10，步骤S407之前，还可包括：

S409：响应于所述下行接入回应，向所述被接入节点发出上行节点识别信息；

所述上行节点识别信息用于标识出对应的接入节点；

S410：接收到所述被接入节点发出的竞争解决返回信息，并基于所述竞争解决返回信息，确定自身为真正要接入所述被接入节点的节点。

以上步骤S401至S410的实现过程与前文中的步骤S301至S307相对应，故而，具体的技术名词、技术手段、技术效果等可参照前文的相关描述理解。

请参考图11，自组网系统的节点处理装置500，应用于所述自组网系统中任意之一可作为被接入节点的节点；所述节点处理装置，包括：

下行同步模块501，用于在作为被接入节点时，发出下行同步信号，以使得：检测到所述下行同步信号的任一节点能够响应于所述下行同步信号执行时频同步，以作为待接入所述被接入节点的接入节点；

下行广播模块502，用于发出下行广播信号，所述下行广播信号携带有预留接入资源信息，以使得：完成所述时频同步的所述接入节点能够在接收到所述下行广播信号时获取到所述预留接入资源信息；所述预留接入资源信息表征了所述被接入节点中预留的用于供节点接入的资源；

上行接入回应模块503，用于检测到所述接入节点发出的上行接入信号时，向所述接入节点发出携带有上行接入序列标识的下行接入回应，以使得：所述接入节点能够验证所述上行接入序列标识，并在验证所述上行接入序列标识通过的情况下，基于所述预留接入资源信息，接入所述被接入节点，以形成对应的当前链路；

可选的，所述节点处理装置，还可包括：

传输模块504，用于通过所述当前链路传输当前传输数据，并在所述当前传输数据传输完成后，维持所述当前链路，以使后续传输数据依旧能通过所述当前链路传输。

可选的，请参考图12，自组网系统的节点处理装置500，还包括：

节点识别模块505，用于接收多个接入节点发出的上行节点识别信息，所述上行节点识别信息是所述接入节点响应于所述下行接入回应发出的上行节点识别信息；所述上行节点识别信息用于标识出对应的接入节点；

选择模块506，用于基于所述多个接入节点的上行节点识别信息，在所述多个接入节点中选择其中的目标接入节点；

竞争解决返回模块507，用于向所述多个接入节点发出竞争解决返回信息，以使得：其中的目标接入节点基于所述竞争解决返回信息，确定自身为真正要接入所述被接入节点的节点，以接入所述被接入节点。

请参考图13，自组网系统的节点处理装置600，应用于所述自组网系统中的任意之一可作为接入节点的节点；所述节点处理装置，包括：

时频同步单元601，用于在作为接入节点时，检测到被接入节点发出下行同步信号时，响应于所述下行同步信号执行时频同步；

下行广播接收单元602，用于完成所述时频同步后，接收所述被接入节点发出的下行广播信号，并获取所述下行广播信号中所携带的预留接入资源信息；所述预留接入资源信息表征了所述被接入节点中预留的用于供节点接入的资源；

上行接入单元603，用于基于所述预留接入资源信息，向所述被接入节点发出上行接入信号，以使得：所述被接入节点检测到所述上行接入信号时，向所述接入节点发出下行接入回应；所述下行接入回应中携带有上行接入序列标识；

回应接收单元604，用于接收所述下行接入回应，并验证所述上行接入序列标识；且在验证所述上行接入序列标识通过的情况下，基于所述预留接入资源信息，接入所述被接入节点，以形成对应的当前链路。

可选的，所述节点处理装置，还可包括：

传输单元605，用于通过所述当前链路传输当前传输数据，并在所述当前传输数据传输完成后，维持所述当前链路，以使后续传输数据依旧能通过所述当前链路传输。

可选的，请参考图14，自组网系统的节点处理装置600，还包括：

节点识别发送单元606，用于响应于所述下行接入回应，向所述被接入节点发出上行节点识别信息，所述上行节点识别信息用于标识出对应的接入节点；

竞争解决接收单元607，用于接收到所述被接入节点发出的竞争解决返回信息，并基于所述竞争解决返回信息，确定自身为真正要接入所述被接入节点的节点。

请参考图15，提供了一种电子设备70，包括：

处理器71；以及，

存储器72，用于存储所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器71配置为经由执行所述可执行指令来执行以上所涉及的方法。

处理器71能够通过总线73与存储器72通讯。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以上所涉及的方法。

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 (15)

1.一种自组网系统的节点处理方法，应用于所述自组网系统中任意之一可作为被接入节点的节点；其特征在于，所述节点处理方法，包括：

在作为被接入节点时，发出下行同步信号；

发出下行广播信号，所述下行广播信号携带有预留接入资源信息所述预留接入资源信息表征了所述被接入节点中预留的用于供节点接入的资源；

检测到所述接入节点发出的上行接入信号时，向所述接入节点发出携带有上行接入序列标识的下行接入回应。

2.根据权利要求1所述的节点处理方法，其特征在于，

向所述接入节点发出携带有上行接入序列标识的下行接入回应之后，还包括：

接收多个接入节点发出的上行节点识别信息，所述上行节点识别信息是所述接入节点响应于所述下行接入回应发出的上行节点识别信息；所述上行节点识别信息用于标识出对应的接入节点；

基于所述多个接入节点的上行节点识别信息，在所述多个接入节点中选择其中的目标接入节点；

向所述多个接入节点发出竞争解决返回信息，所述竞争解决返回信息表征了真正要接入所述被接入节点的节点。

3.一种自组网系统的节点处理方法，应用于所述自组网系统中的任意之一可作为接入节点的节点；其特征在于，所述节点处理方法，包括：

在作为接入节点时，检测到被接入节点发出下行同步信号时，响应于所述下行同步信号执行时频同步；

完成所述时频同步后，接收所述被接入节点发出的下行广播信号，并获取所述下行广播信号中所携带的预留接入资源信息；所述预留接入资源信息表征了所述被接入节点中预留的用于供节点接入的资源；

基于所述预留接入资源信息，向所述被接入节点发出上行接入信号；所述下行接入回应中携带有上行接入序列标识；

接收所述下行接入回应，并验证所述上行接入序列标识；且在验证所述上行接入序列标识通过的情况下，基于所述预留接入资源信息，接入所述被接入节点，以形成对应的当前链路。

4.根据权利要求3所述的节点处理方法，其特征在于，

基于所述预留接入资源信息，接入所述被接入节点，以形成对应的当前链路之前，还包括：

响应于所述下行接入回应，向所述被接入节点发出上行节点识别信息，所述上行节点识别信息用于标识出对应的接入节点；

接收到所述被接入节点发出的竞争解决返回信息，并基于所述竞争解决返回信息，确定自身为真正要接入所述被接入节点的节点。

5.根据权利要求1至4任一项所述的节点处理方法，其特征在于，

所述自组网系统支持P个频段；

针对于所述自组网系统中任意之一可被作为所述被接入节点的第一节点，所述第一节点的z个频段均具有节点接入与数据传输功能，其中，P≥1，1≤z≤P；

所述第一节点最多能同时维持与d个接入节点之间的d条链路，且所述d条链路中的每条链路均随机分配于所述被接入节点的z个频段的至少之一频段，其中，d≥1。

6.根据权利要求1至4任一项所述的节点处理方法，其特征在于，

所述自组网系统支持P个频段；

针对于所述自组网系统中任意之一可被作为所述接入节点的第二节点，所述第二节点最多能同时维持与w个被接入节点之间的w条链路，且所述w条链路中的每条链路占用至少一个频段，对应的，所述w条链路共占用n个频段；其中，P≥1，1≤w≤P，w≤n≤P。

7.根据权利要求1至4任一项所述的节点处理方法，其特征在于，

针对于所述自组网系统中任意之一既可作为所述接入节点，又可作为所述被接入节点的第三节点，所述第三节点作为所述接入节点时所允许采用的z个频段与作为所述被接入节点时所允许采用的n个频段互不重叠。

8.根据权利要求1至4任一项所述的节点处理方法，其特征在于，所述下行同步信号中携带有发出所述下行同步信号的被接入节点的下行同步序列标识，

检测到所述下行同步信号的接入节点能够基于其中的下行同步序列标识，确定该接入节点在对应频段下仅与唯一的一个被接入节点执行时频同步。

9.根据权利要求1至4任一项所述的节点处理方法，其特征在于，所述下行同步信号中携带有该下行同步信号的频段同步序列标识，

检测到所述下行同步信号的接入节点能够利用其中的频段同步序列标识与下行同步序列标识作为该接入节点决策是否在多个频段接入同一节点的决策依据。

10.根据权利要求1至4任一项所述的节点处理方法，其特征在于，预留接入资源信息包括上行接入所需采用的上行接入格式、时间位置与频率位置。

11.一种自组网系统的节点处理装置，应用于所述自组网系统中任意之一可作为被接入节点的节点；其特征在于，所述节点处理装置，包括：

下行同步模块，用于在作为被接入节点时，发出下行同步信号；

下行广播模块，用于发出下行广播信号，所述下行广播信号携带有预留接入资源信息；所述预留接入资源信息表征了所述被接入节点中预留的用于供节点接入的资源；

上行接入回应模块，用于检测到所述接入节点发出的上行接入信号时，向所述接入节点发出携带有上行接入序列标识的下行接入回应。

12.一种自组网系统的节点处理装置，应用于所述自组网系统中的任意之一可作为接入节点的节点；其特征在于，所述节点处理装置，包括：

时频同步单元，用于在作为接入节点时，检测到被接入节点发出下行同步信号时，响应于所述下行同步信号执行时频同步；

下行广播接收单元，用于完成所述时频同步后，接收所述被接入节点发出的下行广播信号，并获取所述下行广播信号中所携带的预留接入资源信息；所述预留接入资源信息表征了所述被接入节点中预留的用于供节点接入的资源；

上行接入单元，用于基于所述预留接入资源信息，向所述被接入节点发出上行接入信号；所述下行接入回应中携带有上行接入序列标识；

回应接收单元，用于接收所述下行接入回应，并验证所述上行接入序列标识；且在验证所述上行接入序列标识通过的情况下，基于所述预留接入资源信息，接入所述被接入节点，以形成对应的当前链路。

13.一种自组网系统，包括多个节点，其特征在于，所述多个节点包括：

用于执行权利要求1或2所述的节点处理方法的节点，以及：

用于执行权利要求3或4所述的节点处理方法的节点。

14.一种电子设备，其特征在于，包括处理器与存储器，

所述存储器，用于存储代码；

所述处理器，用于执行所述存储器中的代码用以实现权利要求1至10任意之一所述的节点处理方法。

15.一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1至10任意之一所述的节点处理方法。

Images