CN114375057A - 一种无线网络系统节点时隙分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线网络系统节点时隙分配方法，包括如下步骤：配置一个仲裁节点和多个上传节点，请求节点在第n个信号发送周期中的空闲时隙向仲裁节点和所有上传节点同时广播时隙占用请求，以使上传节点在对应的忙碌时隙将请求节点的时隙占用请求上传至仲裁节点；仲裁节点依据收到的时隙在第n+1个信号发送周期对应的空闲时隙之前，各个上传节点也会在对应的忙碌时隙内将请求节点的时隙占用请求转发至仲裁节点，从而使仲裁节点多次接收请求节点的时隙占用请求，以尽可能确保请求节点的时隙占用请求被仲裁节点成功接收，相应的，仲裁节点不需要对请求节点回传申请成功的信息，请求节点的广播内容实时性也能得到极大的保障。

Description

一种无线网络系统节点时隙分配方法

技术领域

本发明涉及一种无线网络系统节点时隙分配方法，属于信号传输领域。

背景技术

每个时隙中只能允许一个节点进行信号广播，否则多个节点同时进行广播，就会造成信号干扰，致使其他节点广播信号接收失败。也因此，为了防止上述情况的发生，节点在广播有效信息之前需要先向充当控制器的仲裁节点对后续的空闲时隙进行申请，申请成功后，才能在后续每个信号发送周期中的固定时隙进行信号内容发送。

由于无线网络信号传输的不稳定性常常导致节点向仲裁节点发送的空闲时隙申请不能被成功接收，这就导致了申请空闲时隙的节点每次发送申请后都需要等待仲裁节点回传信息，以确认申请成功，同样的，该回传信息也会受到信号传输不稳定性的影响导致接收失败，也因此，节点常常需要在多个连续的信号发送周期内持续向仲裁节点提出空闲时隙的占用申请，才能申请成功。也因此，节点在网络系统中信号发送的实时性就受到了很大的延误。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种无线网络系统节点时隙分配方法。

解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种无线网络系统节点时隙分配方法，包括如下步骤：

步骤S1：配置一个仲裁节点和多个上传节点，每个上传节点均通过无线网络与仲裁节点之间建立信号传输通道，由仲裁节点对每个信号发送周期进行分割，以使每个信号发送周期具有相同数量的时隙，仲裁节点在每个信号发送周期中选取一部分时隙作为空闲时隙，其余时隙作为忙碌时隙，且每个信号发送周期中的忙碌时隙数量均不小于上传节点数量，仲裁节点对每个信号发送周期中的忙碌时隙进行分配，以使每个上传节点获得对应的忙碌时隙，上传节点在对应的忙碌时隙向仲裁节点进行信号内容上传；

步骤S2：请求节点在第n个信号发送周期之前无线连接至仲裁节点和所有上传节点，以获取第n个信号发送周期中的空闲时隙信息，然后在第n个信号发送周期中的空闲时隙向仲裁节点和所有上传节点同时广播时隙占用请求，以使上传节点在对应的忙碌时隙将请求节点的时隙占用请求上传至仲裁节点；

步骤S3：仲裁节点依据收到的时隙占用请求将第n+1或n+2个信号发送周期后的对应的空闲时隙分配至请求节点。

本发明的有益效果为：

请求节点在第n个信号发送周期中的一个空闲时隙提出时隙占用请求后，不仅能够广播至仲裁节点，还会广播至各个已经被分配了固定的忙碌时隙的上传节点，在第n+1个信号发送周期对应的空闲时隙之前，各个上传节点也会在对应的忙碌时隙内将请求节点的时隙占用请求转发至仲裁节点，从而使仲裁节点多次接收请求节点的时隙占用请求，以尽可能确保请求节点的时隙占用请求被仲裁节点成功接收，相应的，仲裁节点不需要对请求节点回传申请成功的信息，请求节点也可以尽早地被分配固定的空闲时隙以进行定期的内容广播，请求节点的广播内容实时性也能得到极大的保障。

本发明每个信号发送周期中的忙碌时隙数量大于上传节点数量，并使仲裁节点获得对应的忙碌时隙，在步骤S2中，仲裁节点在对应的忙碌时隙向请求节点和所有上传节点同时进行广播，请求节点通过仲裁节点的广播内容获知空闲时隙信息。

本发明步骤S2中，若在第n个信号发送周期内有多个请求节点在同一个空闲时隙广播时隙占用请求，则仲裁节点在第n或n+1个信号发送周期分别统计各个请求节点的时隙占用请求数量，时隙占用请求数量最多的请求节点为中选节点，步骤S3中，仲裁节点将第n+1或n+2个信号发送周期后的对应的空闲时隙分配给中选节点，并将分配结果广播至各个请求节点。

本发明中选节点的数量有多个的情况下，仲裁节点将第n+1或n+2个信号发送周期后的对应的空闲时隙随机分配给其中一个中选节点。

本发明仲裁节点接收各个上传节点的广播内容，以对各个上传节点的优先级进行排序，从而生成时隙分配方案，仲裁节点向各个上传节点广播时隙分配方案，而后由各个上传节点广播时隙分配方案。

本发明每个信号发送周期的第一个和最后一个时隙均为忙碌时隙，且每个信号发送周期的最后一个时隙均分配至仲裁节点。

本发明每个信号发送周期的倒数第二个时隙也为忙碌时隙。

本发明每个信号发送周期包含的空闲时隙数量均不小于两个。

本发明步骤S2中，请求节点和上传节点均在第n个信号发送周期之前获得第n个信号发送周期的空闲时隙信息，若请求节点和上传节点在第n个信号发送周期中同一个空闲时隙广播时隙占用请求，则步骤S3中仲裁节点将第n+1或n+2个信号发送周期后的对应的空闲时隙分配至请求节点。

本发明步骤S2中，若仅有多个上传节点在第n个信号发送周期中同一个空闲时隙广播时隙占用请求，则仲裁节点在第n或n+1个信号发送周期分别统计各个上传节点的时隙占用请求数量，仲裁节点将第n+1或n+2个信号发送周期后的对应的空闲时隙分配至时隙占用请求数量最多的上传节点。

本发明的其他特点和优点将会在下面的附图和具体实施方式中详细的揭露。

附图说明

图1为本发明实施例无线网络系统节点时隙分配方法的流程图。

具体实施方式

下面结合本发明附图和实施例对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

参见图1，本实施例提供了一种无线网络系统节点时隙分配方法，包括如下步骤：

步骤S1：配置一个仲裁节点和多个上传节点，每个上传节点均通过无线网络与仲裁节点之间建立信号传输通道，也因此每个上传节点都能与仲裁节点之间进行信号互传；

信号发送周期的长度通常都是固定的，仲裁节点和所有上传节点在一个信号发送周期内完成一轮信号发送，由仲裁节点对每个信号发送周期进行分割，以使每个信号发送周期具有相同数量的时隙，通常而言，时隙的长度也是固定的，且每个信号发送周期具有的时隙数量也较多，从而满足对上传节点的分配需求；

仲裁节点在每个信号发送周期中选取一部分时隙作为空闲时隙，其余时隙作为忙碌时隙，仲裁节点对每个信号发送周期中的忙碌时隙进行分配，由于每个信号发送周期中的忙碌时隙数量均不小于上传节点数量，因此每个上传节点在每个信号发送周期中都至少能够获得一个忙碌时隙，一般而言，上传节点在每个信号发送周期中获得的忙碌时隙的序列数是固定的，同时每个上传节点都在其对应的忙碌时隙向仲裁节点进行信号内容上传；

以本实施例为例，仲裁节点将信号发送周期分割为六个时隙，为便于区分，六个时隙依次以第一至第六时隙进行命名，其中上传节点数量有三个，三个上传节点分别为第一上传节点、第二上传节点和第三上传节点，对应的，第一时隙、第二时隙、第三时隙为忙碌时隙，第四时隙、第五时隙、第六时隙为空闲时隙，第一上传节点被分配了第一时隙，第二上传节点被分配了第二时隙，第三上传节点被分配了第三时隙，以第一时隙为例，第一上传节点只能在每个信号发送周期的第一时隙向仲裁节点、第二上传节点和第三上传节点广播，而无法在第二时隙和第三时隙进行广播，以避免不同上传节点发出的广播信号相互干扰，同样的，第二上传节点和第三上传节点也无法在第一时隙进行广播，只能在每个信号发送周期的第二时隙和第三时隙分别进行广播，由于仲裁节点未被分配忙碌时隙，因此仲裁节点不会在信号发送周期中的任一时隙进行广播；

步骤S2：请求节点最晚于第n-2个信号发送周期的最后一个时隙（即本实施例的第六时隙），即第n-1个信号发送周期之前无线连接至仲裁节点和所有上传节点，从而使请求节点能够对整个第n-1个信号发送周期进行监听，请求节点在第n-1个信号发送周期的第一时隙、第二时隙、第三时隙分别监听到第一上传节点、第二上传节点和第三上传节点的广播内容，而在第四时隙、第五时隙、第六时隙无法监听到任何内容，由此请求节点可以判断出第n个信号发送周期中的第四时隙、第五时隙、第六时隙为空闲时隙，请求节点在第n个信号发送周期随机选取第四时隙、第五时隙、第六时隙中的一个时隙进行时隙占用请求的广播，例如在第四时隙进行广播，即向仲裁节点申请从第n+1个信号发送周期开始的每个第四时隙进行占用，于此同时，请求节点在第n个信号发送周期的第四时隙还会将对第四时隙的时隙占用请求同步广播至各个上传节点；

步骤S3：由于无线网络的不稳定性，请求节点向仲裁节点直接广播的时隙占用请求可能无法被仲裁节点有效接收到，但是第一上传节点在第n+1个信号发送周期的第一时隙、第二上传节点在第n+1个信号发送周期的第二时隙以及第三上传节点在第n+1个信号发送周期的第三时隙也可以依次将各自接收到的请求节点对第四时隙的时隙占用请求广播至仲裁节点，请求节点和大量上传节点在两个第四时隙之间多次对仲裁节点发送时隙占用请求，以此尽可能确保请求节点对第四时隙的时隙占用请求被仲裁节点成功接收，上传节点数量越多，则该确保效果越好，仲裁节点可以直接将从第n+1个信号发送周期开始的每个第四时隙分配至请求节点，请求节点能够尽可能在一个信号发送周期内完成对空闲时隙的占用，此外仲裁节点也不需要向请求节点发送申请成功的信息，以此有效降低请求节点针对时隙占用的请求时间。由于时隙占用请求的信息量很小，因此每个上传节点都能在各自对应的忙碌时隙内完成对时隙占用请求和各自有效信息的发送。

针对请求节点的空闲时隙分配完成后，从第n+1个信号发送周期开始，请求节点可以在每个第四时隙进行有效信息的广播，例如请求节点的实际作用是定位信息广播，则请求节点在第n+1个信号发送周期开始的每个第四时隙进行定位信息广播。由于在第n+1个信号发送周期之前请求节点未被分配任何时隙，而在第n+1个信号发送周期开始，请求节点被固定分配了第四时隙，因此请求节点从第n+1个信号发送周期开始转换为上传节点，从第n+1个信号发送周期开始分配至请求节点的空闲时隙（本实施例的第四时隙）转换为忙碌时隙。

为了便于区分，请求节点从第n+1个信号发送周期开始转换成第四上传节点。第一上传节点、第二上传节点、第三上传节点和第四上传节点在各自时隙进行有效信息的广播的过程中，其目标广播对象均为仲裁节点，但是其中任一上传节点在未进行广播的过程中，也会监听其他上传节点广播的有效信息。由于有效信息信息量较大，为了确保各个上传节点能够在各自的忙碌时隙完成广播任务，任一上传节点不会对其他上传节点的有效信息进行转播，也因此，上传节点只会转发与时隙相关的信息内容。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于，每个信号发送周期中的忙碌时隙数量大于上传节点数量，从而除了使每个上传节点能获得至少一个忙碌时隙外，还能使仲裁节点获得对应的忙碌时隙。

以本实施例为例，信号发送周期具有五个时隙，分别为第一时隙、第二时隙、第三时隙、第四时隙和第五时隙，共有两个上传节点，分别为第一上传节点和第二上传节点，第一时隙、第二时隙、第三时隙为忙碌时隙，第四时隙和第五时隙为空闲时隙。第一时隙分配至第一上传节点，第二时隙分配至第二上传节点，第三时隙分配至仲裁节点。

仲裁节点可以在第n-1个信号发送周期的第三时隙进行广播，从而告知请求节点和各个上传节点关于第n个信号发送周期的空闲时隙信息（第四时隙和第五时隙为空闲时隙），因此请求节点只需要在第n-1个信号发送周期的第三时隙之前完成与仲裁节点的无线连接，就能直接从仲裁节点处获知第n个信号发送周期的空闲时隙信息。如果在第n-1个信号发送周期中仲裁节点对请求节点直接广播失败，又或者请求节点在第n-1个信号发送周期的最后一个时隙（第五时隙）才完成与仲裁节点、第一上传节点和第二上传节点的无线连接，则在第n个信号发送周期中，第一上传节点和第二上传节点也可以依次分别在第一时隙和第二时隙对请求节点转播关于第n个信号发送周期的空闲时隙信息，从而确保请求节点能够获知第n个信号发送周期的空闲时隙信，一方面不需要请求节点回传空闲时隙信息接收成功的信息，另一方面相较实施例1而言，仲裁节点获得忙碌时隙进行广播的情况下可以有效延缓请求节点接入仲裁节点和上传节点形成的无线网络时间，降低连接时效性要求。

在第n-1个信号发送周期内，可能有多个请求节点无线连接至仲裁节点和上传节点，以两个请求节点为例，这两个请求节点在获知第n个信号发送周期的空闲时隙信息后，可能都会在第n个信号发送周期的第四时隙广播时隙占用请求（此时两个请求节点都无法进行监听），这两个请求节点发出的时隙占用请求会相互干扰产生冲突，导致仲裁节点和/或上传节点不能监听到有效的时隙占用请求，或者只能监听到其中一个请求节点发出的时隙占用请求。

此时仲裁节点会从第n个信号发送周期的第五时隙（产生冲突的后一个时隙）开始，直至第n+1个信号发送周期的第二时隙（仲裁节点进行广播的前一个时隙），对各个上传节点转发至仲裁节点的时隙占用请求进行统计，从而对仲裁节点接收到的两个请求节点的时隙占用请求数量分别进行确定，继而确定第n+1个信号发送周期开始的该空闲时隙的分配结果，然后在第n+1个信号发送周期的第三时隙（仲裁节点占据的忙碌时隙），由仲裁节点将分配结果广播至各个请求节点。未获得空闲时隙分配的请求节点则在第n+2个信号发送周期的空闲时隙时再次进行时隙占用请求广播。

本实施例中仲裁节点会将存在时隙占用请求冲突的空闲时隙分配给时隙占用请求数量最多的请求节点，该请求节点为中选节点，由此可见，中选节点的时隙占用请求获得了较多上传节点的转发，说明中选节点的广播质量较好，将空闲时隙优先分配给中选节点对整个无线网络信号传输的性价比较高。

在一些极端情况下，中选节点的数量可能有多个，此时仲裁节点可以将第n+1个信号发送周期开始的每个第四时隙随机分配至同一个请求节点，另一个请求节点则在第n+2个信号发送周期再次进行时隙占用请求广播。

实施例3：

本实施例与实施例2的区别在于，仲裁节点接收各个上传节点的广播内容，以对各个上传节点的优先级进行排序，从而生成时隙分配方案，从而对各个上传节点占有的忙碌时隙数量主动进行调配。

上传节点的作用在于向仲裁节点广播位置信息，例如，第一上传节点和第二上传节点在第n-1个信号发送周期向仲裁节点多次广播了各自的位置信息（第一上传节点和第二上传节点在第n-1个信号发送周期内均被分配的多个忙碌时隙），仲裁节点依据广播内容得知第一上传节点处于危险位置，而第二上传节点处于安全位置，那么仲裁节点可以生成时隙分配方案，该时隙分配方案为增加第一上传节点在第n个信号发送周期内进行广播的忙碌时隙数量，从而增加第一上传节点在第n个信号发送周期内向仲裁节点广播位置信息的次数，第二上传节点在第n个信号发送周期内进行广播的忙碌时隙数量维持不变或者减少，从而对有限的时隙资源进行合理调配。

为了使仲裁节点能够对第n-1个信号发送周期内所有上传节点的位置信息进行统筹全面分析，与实施例1和2均不同，在本实施例中，每个信号发送周期的最后一个时隙均为忙碌时隙，且每个信号发送周期的最后一个时隙均分配至仲裁节点，从而使仲裁节点能够对每个信号发送周期内所有上传节点广播的位置信息进行全面分析后，再在每个信号发送周期的最后一个时隙生成时隙分配方案并对所有上传节点和请求节点进行广播。

当然，相较第n-1个信号发送周期而言，第n个信号发送周期内忙碌时隙的总数也可以在时隙总量允许的条件下进行适应性变化（增减），但是无论如何改变第n个信号发送周期内时隙资源的分配方式以及忙碌时隙总数，都应当保证每个上传节点都至少被分配了至少一个忙碌时隙，以保证每个上传节点在第n个信号发送周期内均能够至少向仲裁节点广播一次位置信息，保证仲裁节点对每个上传节点的监控作用。

此外，仲裁节点针对第n个信号发送周期相较第n-1个信号发送周期的忙碌时隙总数发生增加的情况下，请求节点通过监听第n-1个信号发送周期内各个上传节点的广播情况就会对第n个信号发送周期内空闲时隙信息产生误判，因此由仲裁节点直接广播针对第n个信号发送周期的时隙分配方案能够有效避免在第n个信号发送周期内请求节点和上传节点在同一个时隙内进行广播。

当然，由于无线网络的不稳定性，仲裁节点向请求节点以及上传节点进行的时隙分配方案广播可能失败。为了减少这种情况的发生和影响，每个信号发送周期的第一个时隙也均为忙碌时隙，也就是说，仲裁节点在第n-1个信号发送周期的最后一个时隙对其他所有请求节点和上传节点进行广播第n个信号发送周期的时隙分配方案，若有部分请求节点和上传节点接收失败，则在第n个信号发送周期的第一个时隙也会有上传节点对第n个信号发送周期的时隙分配方案进行转播，从而尽可能确保第n个信号发送周期内各个上传节点和请求节点在进行广播之前就能获知第n个信号发送周期的时隙分配方案，从而减少各个上传节点和请求节点在第n个信号发送周期内同一个时隙发生广播信号冲突情况的发生。更进一步的，可以使每个信号发送周期的前多个时隙为忙碌时隙，相应空闲时隙只会在每个信号发送周期的中后部，请求节点的时隙占用请求也只可能在每个信号发送周期的中后部发生，因此请求节点在第n个信号发送周期发送时隙占用请求之前，会多次接收上传节点转播的时隙分配方案，能够降低第n个信号发送周期的第一个时隙上传节点对请求节点的转播失败时产生的影响，从而减少或避免请求节点在第n个信号发送周期中后部的忙碌时隙发送时隙占用请求情况的发生。

优选的，每个信号发送周期倒数多个时隙均为忙碌时隙。在本实施例中，以每个信号发送周期的倒数第二个时隙为忙碌时隙，倒数第三个时隙为空闲时隙进行举例。第n个信号发送周期的倒数第三个时隙中，有两个请求节点同时广播了时隙占用请求，由于请求节点在进行广播的时候无法进行监听，因此两个请求节点并不知道该冲突的发生。在一部分极端情况下，第n个和第n-1个信号发送周期中均仅倒数两个时隙为忙碌时隙，那么在第n-1个信号发送周期的倒数第二个时隙，上传节点可以将其接收到的时隙占用请求转播至仲裁节点，仲裁节点可以在第n-1个信号发送周期的最后一个时隙依据该转播信息直接决定第n个信号发送周期的倒数第三个空闲时隙分配给哪个请求节点并进行广播，仲裁节点不需要在第n个信号发送周期决定空闲时隙的分配结果，因此未被分配第n个信号发送周期的倒数第三个时隙的请求节点可以在第n个信号发送周期内其他空闲时隙再次发送时隙占用请求，从而获得第n+1个信号发送周期内非倒数第三个时隙的空闲时隙，同时避免影响中选节点在第n个信号发送周期的倒数第三个时隙正常广播。

优选的，每个信号发送周期包含的空闲时隙数量均不小于两个，从而降低多个请求节点在同一个信号发送周期内发送时隙占用请求时位于同一个空闲时隙的概率，从而降低时隙占用请求冲突的可能性，降低仲裁节点需要在冲突时进行空闲时隙分配的次数，从而使各个请求节点能够尽早获得分配对应的空闲时隙，从而及早地对仲裁节点进行有效信息内容的广播。

实施例4：

步骤S2中，请求节点和上传节点均在第n个信号发送周期之前获得第n个信号发送周期的空闲时隙信息，上传节点同样可以在第n个信号发送周期的空闲时隙主动（非仲裁节点调配的方式）发送时隙占用请求至仲裁节点，因此可能发生请求节点和上传节点在第n个信号发送周期中同一个空闲时隙广播针对空闲时隙的时隙占用请求这一情况。考虑到请求节点在第n个信号发送周期之前尚未被分配固定的忙碌时隙进行广播，而上传节点在每个信号发送周期内至少具有一个固定的忙碌时隙进行广播，空闲时隙应当被分配至请求节点。第n个信号发送周期中，上传节点和请求节点发生时隙占用请求冲突的时隙可能在仲裁节点进行广播的时隙之前或者之后，因此仲裁节点生成将空闲时隙分配至请求节点这一结果可能在第n个信号发送周期，也可能在第n+1个信号发送周期，如果在第n+1个信号发送周期，虽然空闲时隙已经被分配至请求节点，但是上传节点可能还是会在该空闲时隙进行广播，造成第n+1个信号发送周期内的广播内容冲突，请求节点很可能需要在第n+2个信号发送周期开始才能正常开始实质内容广播。但是若第n个信号发送周期的最后一个时隙分配至仲裁节点，则能确保在第n个信号发送周期中就会生成分配结果，以使请求节点在第n+1个信号发送周期内就能正常开始实质内容广播。

相似的，步骤S2中若仅有多个上传节点（没有请求节点）在第n个信号发送周期中同一个空闲时隙广播时隙占用请求，则仲裁节点在第n+1个信号发送周期分别统计各个上传节点的时隙占用请求数量，仲裁节点将第n+1个信号发送周期后（第n+2个信号发送周期开始）的对应的空闲时隙分配至时隙占用请求数量最多的上传节点。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种无线网络系统节点时隙分配方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：配置一个仲裁节点和多个上传节点，每个上传节点均通过无线网络与仲裁节点之间建立信号传输通道，由仲裁节点对每个信号发送周期进行分割，以使每个信号发送周期具有相同数量的时隙，仲裁节点在每个信号发送周期中选取一部分时隙作为空闲时隙，其余时隙作为忙碌时隙，且每个信号发送周期中的忙碌时隙数量均不小于上传节点数量，仲裁节点对每个信号发送周期中的忙碌时隙进行分配，以使每个上传节点获得对应的忙碌时隙，上传节点在对应的忙碌时隙向仲裁节点进行信号内容上传；

步骤S2：请求节点在第n个信号发送周期之前无线连接至仲裁节点和所有上传节点，以获取第n个信号发送周期中的空闲时隙信息，然后在第n个信号发送周期中的空闲时隙向仲裁节点和所有上传节点同时广播时隙占用请求，以使上传节点在对应的忙碌时隙将请求节点的时隙占用请求上传至仲裁节点；

步骤S3：仲裁节点依据收到的时隙占用请求将第n+1或n+2个信号发送周期后的对应的空闲时隙分配至请求节点。

2.根据权利要求1所述的无线网络系统节点时隙分配方法，其特征在于，每个信号发送周期中的忙碌时隙数量大于上传节点数量，并使仲裁节点获得对应的忙碌时隙，在步骤S2中，仲裁节点在对应的忙碌时隙向请求节点和所有上传节点同时进行广播，请求节点通过仲裁节点的广播内容获知空闲时隙信息。

3.根据权利要求2所述的无线网络系统节点时隙分配方法，其特征在于，步骤S2中，若在第n个信号发送周期内有多个请求节点在同一个空闲时隙广播时隙占用请求，则仲裁节点在第n或n+1个信号发送周期分别统计各个请求节点的时隙占用请求数量，时隙占用请求数量最多的请求节点为中选节点，步骤S3中，仲裁节点将第n+1或n+2个信号发送周期后的对应的空闲时隙分配给中选节点，并将分配结果广播至各个请求节点。

4.根据权利要求3所述的无线网络系统节点时隙分配方法，其特征在于，中选节点的数量有多个的情况下，仲裁节点将第n+1或n+2个信号发送周期后的对应的空闲时隙随机分配给其中一个中选节点。

5.根据权利要求2所述的无线网络系统节点时隙分配方法，其特征在于，仲裁节点接收各个上传节点的广播内容，以对各个上传节点的优先级进行排序，从而生成时隙分配方案，仲裁节点向各个上传节点广播时隙分配方案，而后由各个上传节点广播时隙分配方案。

6.根据权利要求5所述的无线网络系统节点时隙分配方法，其特征在于，每个信号发送周期的第一个和最后一个时隙均为忙碌时隙，且每个信号发送周期的最后一个时隙均分配至仲裁节点。

7.根据权利要求6所述的无线网络系统节点时隙分配方法，其特征在于，每个信号发送周期的倒数第二个时隙也为忙碌时隙。

8.根据权利要求5所述的无线网络系统节点时隙分配方法，其特征在于，每个信号发送周期包含的空闲时隙数量均不小于两个。

9.根据权利要求1所述的无线网络系统节点时隙分配方法，其特征在于，步骤S2中，请求节点和上传节点均在第n个信号发送周期之前获得第n个信号发送周期的空闲时隙信息，若请求节点和上传节点在第n个信号发送周期中同一个空闲时隙广播时隙占用请求，则步骤S3中仲裁节点将第n+1或n+2个信号发送周期后的对应的空闲时隙分配至请求节点。

10.根据权利要求7所述的无线网络系统节点时隙分配方法，其特征在于，步骤S2中，若仅有多个上传节点在第n个信号发送周期中同一个空闲时隙广播时隙占用请求，则仲裁节点在第n或n+1个信号发送周期分别统计各个上传节点的时隙占用请求数量，仲裁节点将第n+1或n+2个信号发送周期后的对应的空闲时隙分配至时隙占用请求数量最多的上传节点。

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