CN114698138A - 一种信道接入方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种信道接入方法和装置。在该方法中,第一节点获取目标周期内每一个时刻的网络状态信息,其中,网络状态信息包括第一节点监听到的共享信道的忙闲状态、第一时间段、第二时间段和干扰节点的总数,干扰节点为第二节点的监听到的除第一节点外通过共享信道发送报文的节点,第一节点将上述每一个时刻的网络状态信息输入目标神经网络,得到第一预测值和第二预测值,在第一预测值大于第二预测值时,第一节点通过共享信道向第二节点发送待发送报文。实施本技术方案,节点可以根据当前的网络状态决策是否接入共享信道,该方法能够提高节点接入信道的成功率,增加信道的吞吐量。
Description
技术领域
本方案涉及通信领域,尤其涉及一种信道接入方法和装置。
背景技术
在短距离传输网络系统和无线保真(wireless fidelity,WIFI)系统等无线网络中,信道是共享的,也即是,在该无线网络中的多个节点会使用同一共享信道进行通信。
在该网络中,如果两个或两个以上的节点同时发送报文,会产生通信冲突,出现节点的报文传输失败的情况,导致该信道的吞吐量降低和网络中的节点通信的时延增加,极大影响了用户体验。可见,节点信道接入决策对通信起到重要的影响,对用户体验起到决定性作用。
在分布式场景中,没有中心节点对网络中的所有节点进行统一的调度和协调,直接由节点决策是否接入共享信道。目前,节点通常可以通过随机接入共享信道,或者获取大量数据来预测接入共享信道的结果而决策是否接入信道,该方法成功接入信道的概率较低,信道的吞吐量少。
发明内容
本申请实施例提供了一种信道接入方法和装置。该方法中,第一节点可以在通过共享信道向第二节点发送报文前,将获取到的目标周期内每一个时刻的网络状态信息输入目标神经网络中,得到第一时刻向第二节点发送报文的预测结果,最后,根据该预测结果确定是否通过该共享信道向第二节点发送报文。
其中,目标周期为包括第一时刻在内的第一时刻之前的预设时长的时间段;网络状态信息可以包括第一时间段、第二时间段、第一节点监听到的共享信道的忙闲状态和干扰节点的总数,第二时刻的第一时间段用于指示第一节点在第二时刻之前通过共享信道最近一次成功发送报文的时间与第二时刻之间的时间间隔,第二时刻的第二时间段用于指示干扰节点在第二时刻之前通过共享信道最近一次成功发送报文的时间与第二时刻之间的时间间隔;干扰节点为第二节点的监听到的除第一节点外通过共享信道发送报文的节点;第二时刻为目标周期中的任意一个时刻。
实施本技术方案,节点可以根据过去一段时间的网络状态决策是否接入共享信道,该方法能够提高节点接入信道的成功率,增加信道的吞吐量。
第一方面,本申请实施例提供了一种信道接入方法,其特征在于,该方法包括:
第一节点获取目标周期内每一个时刻的网络状态信息,上述目标周期为包括第一时刻在内的上述第一时刻之前的预设时长的时间段;网络状态信息包括第一时间段和第二时间段,第二时刻的第一时间段用于指示第一节点在第二时刻之前通过共享信道最近一次成功发送报文的时间与第二时刻之间的时间间隔,第二时刻的第二时间段用于指示干扰节点在第二时刻之前通过共享信道最近一次成功发送报文的时间与第二时刻之间的时间间隔;干扰节点为第二节点的监听到的除第一节点外通过共享信道发送报文的节点;第二时刻为目标周期中的任意一个时刻;
第一节点将每一个时刻的网络状态信息输入目标神经网络,得到预测结果,预测结果包括第一预测值和第二预测值,第一预测值用于指示第一节点在第一时刻通过共享信道向第二节点发送报文成功的概率,第二预测值用于指示第一节点在第一时刻通过共享信道向第二节点发送报文失败的概率;
在第一预测值大于第二预测值时,第一节点通过共享信道向第二节点发送待发送报文。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,网络状态信息还包括第一节点监听到的共享信道的忙闲状态和干扰节点的总数。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,第一节点获取目标周期内每一个时刻的网络状态信息,包括:获取第二时刻的第二时间段;
获取第二时刻的第二时间段,包括:
第一节点根据第一指示信息在第二时刻监听到响应信息时,确定第二时刻的第二时间段为0,第二时刻为第一节点监听到第一报文的第一时长后的时刻,第一报文的包头包括第一指示信息,第一指示信息用于指示在接收到第一报文的节点在第一时长后发送响应信息。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,第一节点获取目标周期内每一个时刻的网络状态信息,包括:获取第二时刻的第二时间段;
获取第二时刻的第二时间段,包括:
第一节点在第二时刻监听到包括第二指示信息的响应信息时,确定第二时刻的第二时间段为0,第二指示信息用于指示包括第二指示信息的响应信息对应的报文的发送结果为成功;
第一节点在第二时刻监听到包括第三指示信息的响应信息时,确定第二时刻的第二时间段为目标周期内第二时刻的上一个时刻的第二时间段与第一时间间隔之和,第一时间间隔为上一个时刻与第二时刻的时间间隔,第三指示信息用于指示包括第二指示信息的响应信息对应的报文的发送结果为失败。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,第一节点获取目标周期内每一个时刻的网络状态信息,包括:获取第二时刻的干扰节点的总数;
获取第二时刻的干扰节点的总数,包括:
在第二时刻时,第一节点接收第二节点广播的第一广播帧;
第一节点将从第一广播帧中解析到的干扰节点的总数确定为在第二时刻的干扰节点的总数。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,第一节点获取目标周期内每一个时刻的网络状态信息,包括:获取第二时刻的第二时间段;
获取第二时刻的第二时间段,包括:
第一节点在第二时刻接收到第二广播帧时,确定第二时刻的第二时间段为0,第二广播帧是由第二节点在监听到干扰节点通过共享信道成功发送报文时广播至第一节点的。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,第二广播帧包括第一时间点,第一时间点为第二节点监听到干扰节点通过共享信道成功发送报文的时刻。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,第一节点在第二时刻接收到第二广播帧时,确定第二时刻的第二时间段为0,包括:
第一节点将第一时间点与第二时刻的时间间隔确定为第一时间间隔;
将第二时刻的上一个第二时间段清零的时刻与第二时刻的时间间隔确定为第二时间间隔;
在第一时间间隔小于第二时间间隔时,确定第二时刻的第二时间段为0。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,第一节点通过共享信道向第二节点发送待发送报文后,方法还包括:
第一节点获取待发送报文的发送结果;
第一节点以目标周期每一个时刻的网络状态信息为输入且以待发送报文的发送结果为标签更新目标神经网络。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,第一节点以目标周期的网络状态信息为输入且以待发送报文的发送结果为标签更新目标神经网络,包括:
根据损失更新目标神经网络,损失包括将预测结果与待发送报文的发送结果之间的误差。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,损失还包括第一时刻的回报值,回报值是根据预测结果和第一节点在第一时刻监听到的共享信道的忙闲状态决定的。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,在待发送报文的发送结果为成功时,确定回报值为第一时间段与第二时间段的比值;
在待发送报文的发送结果为失败时,确定回报值为第一时刻的干扰节点的总数的负值。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,在第一预测值小于第二预测值时,第一节点在第一时刻监听共享信道;
第一节点在第一时刻监听到共享信道有指示报文发送成功的响应信息时,确定回报值为第一时刻的第二时间段与第一时刻的第一时间段的比值;
第一节点在第一时刻监听到共享信道有指示报文发送失败的响应信息时,确定回报值为M,M为正数;
第一节点在第一时刻监听到共享信道不存在响应信息时,确定回报值为0。
第二方面公开一种信道接入装置,该装置包括:
获取单元,用于获取目标周期内每一个时刻的网络状态信息,目标周期为包括第一时刻在内的第一时刻之前的预设时长的时间段;网络状态信息包括第一时间段和第二时间段,第二时刻的第一时间段用于指示第一节点在第二时刻之前通过共享信道最近一次成功发送报文的时间与第二时刻之间的时间间隔,第二时刻的第二时间段用于指示干扰节点在第二时刻之前通过共享信道最近一次成功发送报文的时间与第二时刻之间的时间间隔;干扰节点为第二节点的监听到的除第一节点外通过共享信道发送报文的节点;第二时刻为目标周期中的任意一个时刻;
预测单元,用于将每一个时刻的网络状态信息输入目标神经网络,得到预测结果,预测结果包括第一预测值和第二预测值,第一预测值用于指示第一节点在第一时刻通过共享信道向第二节点发送报文成功的概率,第二预测值用于指示第一节点在第一时刻通过共享信道向第二节点发送报文失败的概率;
决策单元,用于在第一预测值大于第二预测值时,第一节点通过共享信道向第二节点发送待发送报文。
作为一种可能的实施方式,获取单元,还用于获取第一节点监听到的共享信道的忙闲状态和干扰节点的总数。
作为一种可能的实施方式,获取单元,具体用于获取第二时刻的第二时间段,其中:
第一节点根据第一指示信息在第二时刻监听到响应信息时,确定第二时刻的第二时间段为0,第二时刻为第一节点监听到第一报文的第一时长后的时刻,第一报文的包头包括第一指示信息,第一指示信息用于指示在接收到第一报文的节点在第一时长后发送响应信息。
作为一种可能的实施方式,获取单元,具体用于获取第二时刻的第二时间段,其中:
第一节点在第二时刻监听到包括第二指示信息的响应信息时,确定第二时刻的第二时间段为0,第二指示信息用于指示包括第二指示信息的响应信息对应的报文的发送结果为成功;
第一节点在第二时刻监听到包括第三指示信息的响应信息时,确定第二时刻的第二时间段为目标周期内第二时刻的上一个时刻的第二时间段与第一时间间隔之和,第一时间间隔为上一个时刻与第二时刻的时间间隔,第三指示信息用于指示包括第二指示信息的响应信息对应的报文的发送结果为失败。
作为一种可能的实施方式,获取单元,具体用于获取第二时刻的干扰节点的总数,其中:
第二时刻时,第一节点接收第二节点广播的第一广播帧;
第一节点将从第一广播帧中解析到的干扰节点的总数确定为在第二时刻的干扰节点的总数。
作为一种可能的实施方式,获取单元,具体用于获取第二时刻的第二时间段,其中:
第一节点在第二时刻接收到第二广播帧时,确定第二时刻的第二时间段为0,第二广播帧是由第二节点在监听到干扰节点通过共享信道成功发送报文时广播至第一节点的。
作为一种可能的实施方式,第二广播帧包括第一时间点,第一时间点为第二节点监听到干扰节点通过共享信道成功发送报文的时刻。
作为一种可能的实施方式,获取单元具体用于执行:
第一节点将第一时间点与第二时刻的时间间隔确定为第一时间间隔;
将第二时刻的上一个第二时间段清零的时刻与第二时刻的时间间隔确定为第二时间间隔;
在第一时间间隔小于第二时间间隔时,确定第二时刻的第二时间段为0。
作为一种可能的实施方式,信道接入装置还包括训练单元,训练单元用于执行:
第一节点获取待发送报文的发送结果;
第一节点以目标周期每一个时刻的网络状态信息为输入且以待发送报文的发送结果为标签更新目标神经网络。
作为一种可能的实施方式,信道接入装置还包括训练单元,训练单元具体用于执行:根据损失更新目标神经网络,损失包括将预测结果与待发送报文的发送结果之间的误差。
作为一种可能的实施方式,损失还包括第一时刻的回报值,回报值是根据预测结果和第一节点在第一时刻监听到的共享信道的忙闲状态决定的。
作为一种可能的实施方式,信道接入装置还包括训练单元,训练单元还用于执行:
在待发送报文的发送结果为成功时,确定回报值为第一时间段与第二时间段的比值;
在待发送报文的发送结果为失败时,确定回报值为第一时刻的干扰节点的总数的负值。
作为一种可能的实施方式,信道接入装置还包括训练单元,训练单元还用于执行:
在第一预测值小于第二预测值时,第一节点在第一时刻监听共享信道;
第一节点在第一时刻监听到共享信道有指示报文发送成功的响应信息时,确定回报值为第一时刻的第二时间段与第一时刻的第一时间段的比值;
第一节点在第一时刻监听到共享信道有指示报文发送失败的响应信息时,确定回报值为M,M为正数;
第一节点在第一时刻监听到共享信道不存在响应信息时,确定回报值为0。
第三方面公开一种信道接入装置,该信道接入装置可以包括处理器、存储器、输入接口和输出接口,所述输入接口用于接收来自所述信道接入装置之外的其它信道接入装置的信息,所述输出接口用于向所述信道接入装置之外的其它信道接入装置输出信息,当所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序时,使得所述处理器执行第一方面或第一方面的任一实施方式公开的信道接入方法。
第四方面公开一种信道接入网络,该信道接入网络包括第二方面的信道接入装置和第三方面的信道接入装置。
第五方面公开一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序或计算机指令,当该计算机程序或计算机指令运行时,实现如各方面公开的信道接入方法。
附图说明
下面对本申请实施例用到的附图进行介绍。
图1为本申请实施例提供的一种效果对比示意图;
图2为本申请实施例提供的一种信道接入网络架构示意图;
图3为本申请实施例提供的另一种信道接入网络架构示意图;
图4为本申请实施例提供的一种信道接入方法的流程图;
图5为本申请实施例提供的一种第一时间段和第二时间段的示意图;
图6A为本申请实施例提供的一种获取第二时间段的示意图;
图6B为本申请实施例提供的一种响应报文的示意图;
图7为本申请实施例提供的一种目标神经网络的示意图;
图8为本申请实施例提供的另一种信道接入方法的流程图;
图9A为本申请实施例提供的一种广播帧的信息单元的示意图;
图9B为本申请实施例提供的另一种广播帧的信息单元的示意图;
图10为本申请实施例提供的一种信道接入装置400的结构示意图;
图11为本申请实施例提供的另一种信道接入装置500的结构示意图。
具体实施方式
本申请以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的,而并非旨在作为对本申请实施例的限制。如在本申请实施例的说明书和所附权利要求书中所使用的那样,单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“”、“该”和“这一”旨在也包括复数表达形式,除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解,本申请实施例中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个所列出项目的任何或所有可能组合。
在本申请实施例中,第一节点为向第二节点发送报文的节点,第二节点为接收来自第一节点的报文的节点。由于第一节点、第二节点和干扰节点均通过一个共享信道进行通信,若干扰节点在第一节点接入该共享信道的同时通过该上述共享信道发送报文,则会影响第一节点向第二节发送报文。因此,在第一节点在向第二节点发送报文之前,第一节点可以执行本申请实施例提供的信道接入方法,确定是否接入上述共享信道。
本申请实施例提供了一种信道接入方法和装置。该方法中,第一节点可以在通过共享信道向第二节点发送报文前,将获取到的目标周期内每一个时刻的网络状态信息输入目标神经网络中,得到第一时刻向第二节点发送报文的预测结果,最后,根据该预测结果确定是否通过该共享信道向第二节点发送报文。
其中,目标周期为包括第一时刻在内的第一时刻之前的预设时长的时间段;网络状态信息可以包括第一时间段、第二时间段、第一节点监听到的共享信道的忙闲状态和干扰节点的总数,第二时刻的第一时间段用于指示第一节点在第二时刻之前通过共享信道最近一次成功发送报文的时间与第二时刻之间的时间间隔,第二时刻的第二时间段用于指示干扰节点在第二时刻之前通过共享信道最近一次成功发送报文的时间与第二时刻之间的时间间隔;干扰节点为第二节点的监听到的除第一节点外通过共享信道发送报文的节点;第二时刻为目标周期中的任意一个时刻。
实施本技术方案,节点可以根据当前的网络状态决策是否接入共享信道,该方法能够提高节点接入信道的成功率,增加信道的吞吐量。
具体的,请参见图1,图1为本申请实施例提供的一种效果对比示意图。如图1中的(A)所示,本技术方案增加了信道的吞吐量;如图1中的(B)所示,本技术方案降低了节点之间通信的平均时延和最大时延。
为了更好地理解本申请实施例提供的一种信道接入方法和装置,下面先对本申请实施例使用的网络架构进行描述。
请参见图2,图2为本申请实施例提供的一种信道接入网络架构示意图。如图2所示,该网络架构包括第一节点10、第二节点20和干扰节点30,其中,干扰节点30可以包括多个节点,上述第一节点10、第二节点20和干扰节点30均通过同一个共享信道进行通信。其中:
具体的,第一节点10可以在通过共享信道向第二节点20发送报文前,将获取到的目标周期内每一个时刻的网络状态信息输入目标神经网络中,得到第一时刻向第二节点20发送报文的预测结果,最后,第一节点10根据该预测结果确定是否通过该共享信道向第二节点20发送报文。
第一节点10可以获取目标周期内每一个时刻的网络状态信息,其中,该目标周期为包括第一时刻在内的第一时刻之前的预设时长的时间段;该网络状态信息可以包括第一节点10监听到的共享信道的忙闲状态、第一时间段、第二时间段和干扰节点的总数,第二时刻的第一时间段用于指示第一节点10在第二时刻之前通过共享信道最近一次成功发送报文的时间与第二时刻之间的时间间隔,第二时刻的第二时间段用于指示干扰节点30在第二时刻之前通过共享信道最近一次成功发送报文的时间与第二时刻之间的时间间隔,第二时刻为目标周期中的任意一个时刻;干扰节点30为第二节点20的监听到的除第一节点10外通过共享信道发送报文的节点。进而,第一节点10将每一个时刻的网络状态信息输入目标神经网络,得到预测结果,预测结果包括第一预测值和第二预测值,第一预测值用于指示第一节点10在第一时刻通过共享信道向第二节点20发送报文成功的概率,第二预测值用于指示第一节点10在第一时刻通过共享信道向第二节点20发送报文失败的概率;在第一预测值大于第二预测值时,第一节点10通过共享信道向第二节点20发送待发送报文。
其中,本申请实施例中的第一节点10、第二节点20和干扰节点30中的任意一个节点可以为接入点AP,也可以为站点STA。
其中,站点STA可以指用户设备、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。站点还可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiation protocol,SIP)电话、无线本地环路(wireless local loop,WLL)站、个人数字处理(personal digital assistant,PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备,未来5G网络中的终端设备或者未来演进的公用陆地移动通信网络(public land mobile network,PLMN)中的终端设备等,本申请实施例对此并不限定。
接入点AP可以是用于与站点通信的设备。该接入点可以是任意一种具有无线收发功能的设备或可设置于该设备的芯片,该设备包括但不限于:演进型节点B(evolved NodeB,eNB)、无线网络控制器(radio network controller,RNC)、节点B(Node B,NB)、基站控制器(base station controller,BSC)、基站收发台(base transceiver station,BTS)、家庭基站(例如,home evolved NodeB,或home Node B,HNB)、基带单元(base band Unit,BBU),无线保真(wireless fidelity,WIFI)系统中的接入点(access point,AP)、无线中继节点、无线回传节点、传输点(transmission point,TP)或者发送接收点(transmission andreception point,TRP)等,还可以为5G,如,NR,系统中的gNB,或,传输点(TRP或TP),5G系统中的基站的一个或一组(包括多个天线面板)天线面板,或者,还可以为构成gNB或传输点的网络节点,如基带单元(BBU),或,分布式单元(distributed unit,DU)等。
请参见图3,图3为本申请实施例提供的另一种信道接入网络架构示意图。如图3所示,信道接入网络架构包括第一节点、第二节点和干扰节点,其中,第二节点为AP,第一节点和干扰节点均为与第二节点连接的STA。可以理解的,第二节点可以获取同一网络下所有STA发送报文的响应。
在一种实现中,第二节点可以在获取同一网络下所有STA发送报文的响应时,根据获取到该响应的时刻生成广播帧,将上述广播帧广播至同一网络下的所有STA。可以理解的,接收到该广播帧的STA在执行本申请实施例的信道执行方法时,可以根据该广播帧更新第二时间段,详细内容可以参见以下本申请实施例的信道接入方法的相关内容。
需要说明的是,本申请的技术方案既可以应用于AP与AP之间的通信,还可以应用于AP与STA之间的通信,也可以应用于STA与STA之间的通信。下面以AP与STA之间的通信为例进行说明,并不构成对本申请实施例的限定。
可以理解的是,图2和图3中的信道接入网络架构只是本申请实施例的示例性的实施方式,本申请实施例中的信道接入网络架构包括但不仅限于以上信道接入网络架构。
请参考图4,图4为本申请实施例提供的一种信道接入方法的流程图,该方法可应用于上述图2或图3的信道接入网络中,该方法可以包括以下部分或全部步骤。
S101、第一节点获取目标周期内每一个时刻的网络状态信息,该目标周期为包括第一时刻在内的第一时刻之前的预设时长的时间段,该网络状态信息包括第一时间段和第二时间段。
具体的,第一节点可以获取目标周期内每一个时刻的网络状态信息。其中,目标周期为包括第一时刻在内的第一时刻之前的预设时长的时间段;网络状态信息可以包括第一时间段和第二时间段,第二时刻的第一时间段用于指示第一节点在第二时刻之前通过共享信道最近一次成功发送报文的时间与第二时刻之间的时间间隔,第二时刻的第二时间段用于指示干扰节点在第二时刻之前通过共享信道最近一次成功发送报文的时间与第二时刻之间的时间间隔;干扰节点为第二节点的监听到的除第一节点外通过共享信道发送报文的节点;第二时刻为目标周期中的任意一个时刻。
请参见图5,图5为本申请实施例提供的一种第一时间段和第二时间段的示意图。其中,Node0(节点0)表示本申请实施例中的第一节点,Nodei≠0表示本申请实施例中的干扰节点,响应信息(Acknowledge character,ACK)表示节点成功发送报文的响应时间,如图5所示,节点0距离上次成功发送的时间即为本申请实施例中的第一时间段,任意干扰接收段的节点距离上次成功发送的时间即为本申请实施例中的第二时间段。
具体的,步骤S101包括如下部分或全部步骤。
S1011、第一节点获取目标周期内每一时刻的第一时间段。
具体的,第一节点可以在发送报文之后,接收该报文的响应,根据上述响应可以确定接收到上述响应的时刻的第一时间段。
在接收到报文发送成功的响应时,第一节点可以确定接收到上述响应的时刻的第一时间段为0;在接收到报文发送失败时,第一节点可以确定接收到上述响应的时刻的第一时间段为第一节点上一次清零到接收到上述响应的时刻的时间间隔。例如,第一节点在第一时刻接收到上述报文成功发送的响应,则第一时刻的第一时间段为0;第一节点在第一时刻接收到上述报文发送失败响应,第一时刻距离上次第二时间段清零的时间间隔为t,则第一节点确定第一时刻的第一时间段为t。
需要说明的是,第一节点没有发送报文的时刻的第二时间段为该时刻之前第一节点成功发送报文的时刻距离该时刻的时间间隔。
S1012、第一节点获取目标周期内每一时刻的第二时间段。
具体的,第一节点可以监听干扰节点发送的报文,根据上述报文确定干扰节点上一次成功发送报文的时间,根据上述时间,获取当前时刻的第二时间段。
在一些实施例中,第一节点可以解调全部接收的报文,根据报文的ID(MAC地址)和类型,判断该报文是否来自第二节点的干扰节点以及该报文是否为响应信息,该方法复杂度高,功耗较大。
以下介绍本申请实施例提供的三种获取目标周期内每一时刻的第二时间段的实现方式,上述实现方式为立即响应的方法,能够降低复杂度和功耗。
在一种实现中,干扰节点发送的数据报文中包括第一指示信息,该第一指示信息用于指示接受到该数据报文的节点在接收到该数据报文的第一时长后发送响应信息。
具体的,在目标周期内的每一个时刻,第一节点可以监听第一目标范围的数据报文,其中,第一目标范围可以为第一节点能够监听到报文的最大范围。第一节点在监听到包含第一指示信息的数据报文时,可以在第一时长后监听是否有响应信息。在监听到响应信息时,第一节点可以确定该数据报文发送成功,进而,将当前时刻的第二时间段确定为0。
请参见图6A,图6A为本申请实施例提供的一种获取第二时间段的示意图。其中,该第一指示信息可以在报文的物理层包头上,第一节点可以在短帧间间隔(Shortinterframe space,SIFS)之后监听该响应。可以理解的,第一时长越短,则第一节点更新第二时间段的时延就越短,第二时间段的准确度就越高。
在另一种实现中,第一节点可以根据监听到的响应报文中的指示信息,确定监听到响应报文的时刻的第二时间段。其中,该响应报文中的指示信息可以为指示该响应报文对应的报文发送失败的指示信息,也可以为指示该响应报文对应的报文发送成功的指示信息。
具体的,第一节点在第二时刻监听到包括第二指示信息的响应信息时,确定第二时刻的第二时间段为0,第二指示信息用于指示包括第二指示信息的响应信息对应的报文的发送结果为成功;第一节点在第二时刻监听到包括第三指示信息的响应信息时,确定第二时刻采集到的第二时间段为第二时刻的上一个采集时刻的第二时间段与第一时间间隔之和,第一时间间隔为目标周期内第二时刻的上一个时刻与第二时刻的时间间隔,第三指示信息用于指示包括第二指示信息的响应信息对应的报文的发送结果为失败。
请参见图6B,图6B为本申请实施例提供的一种响应报文的示意图。其中,如图6B所示,上述响应报文中的指示信息可以是该响应报文的包头中携带特殊的比特、相位和域值等,以包头中携带特殊的比特、相位和域值等作为区分该响应报文对应的报文的发送结构的规则。
在又一种实现中,第一节点是根据第二节点发送的广播帧来确定每一个时刻的第二时间段的。
在一些实施例中,第一节点可以在第二时刻接收到第二广播帧时,确定第二时刻的第二时间段为0,第二广播帧是由第二节点在监听到干扰节点通过共享信道成功发送报文时广播至第一节点的。
例如,在图3所示的网络架构中,第二节点为AP,其他节点均为STA,则第二节点可以在获取到干扰节点发送报文成功的响应时,生成第二广播帧,将该第二广播帧广播至该网络中的每一个STA。可以理解的,该网络中的每一个STA均可以执行本申请实施例提供的信道接入方法,故每一个STA均可以利用第二节点广播的第二广播帧确定每一个时刻的第二时间段,该方法能够有效利用第二节点获取的数据,同时,提高了该网络中每一个节点获取网络状态信息的速度,从而缩短了该网络中每一个节点决策接入信道的时间,提高了该网络的通信速度。
优选的,第二广播帧包括第一时间点,第一时间点为第二节点监听到干扰节点通过共享信道成功发送报文的时刻。
在一些实施例中,第一节点可以根据第二广播帧中的第二时间点,确定第二时间段。具体的,第一节点可以将第二时刻的上一个第二时间段清零的时刻与第二时刻的时间间隔确定为第二时间间隔;在第一时间间隔小于第二时间间隔时,第一节点确定第二时刻的第二时间段为0。可以理解的,该方法可以解决在第二广播帧丢包或延时的情况下,第一节点接收到比上一次清零第二时间段的时刻早的第二广播帧而再次清零第二时间段的问题。
需要说明的,第一节点还可以通过其他方式获取任一时刻的第二时间段,此处不作限定。
S102、第一节点将每一个时刻的网络状态信息输入目标神经网络,得到预测结果,预测结果包括第一预测值和第二预测值。
具体的,第一节点可以将上述目标周期内的每一个时刻的第一时间段和第二时间段输入目标神经网络模型中,得到第一预测值和第二预测值。其中,上述第一预测值用于指示上述第一节点在上述第一时刻通过上述共享信道向上述第二节点发送报文成功的概率,上述第二预测值用于指示上述第一节点在上述第一时刻通过上述共享信道向上述第二节点发送报文失败的概率。
在一些实施例中,上述目标神经网络可以是以样本周期中每一个时刻的网络状态信息为输入且以样本时刻发送报文的结果为标签训练得到的,样本周期为包括样本时刻在内的样本时刻之前预设时长的时间段。其中,样本周期中每一个时刻的网络状态信息包括每一个时刻的第一时间段和第二时间段。
需要说明的是,目标神经网络可以是深度神经网络(Deep Neural Networks,DNN),也可以是门控循环单元(Gate Recurrent Unit,GRU),还可以是长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)等神经网络。
请参见图7,图7为本申请实施例提供的一种目标神经网络的示意图。其中,x表示每一个时刻的网络状态,如图7所示,目标周期有T个时刻,第一节点将T个时刻的网络状态输入目标神经网络中,xt表示第一时刻的网络状态信息,则第一时刻的输出为yt。
第一节点可以采用如下所示的损失函数对目标神经网络模型进行训练:
损失函数:其中,rt表示第一时刻的回报值,γ表示折扣因子(discount factor),et=(st,at,rt,st+1)表示经验(experience),E表示经验池,NE表示经验池中经验et的数量,Q(st+1,a′;θ-)表示目标神经网络的输出,θ-为目标神经网络的参数,Q(st,at;θ)表示目标神经网络的输出,θ为目标神经网络的参数。
可以理解的,训练的目标为最小化损失函数,训练的过程可以利用小批量梯度下降法(mini-batch gradient descent)的方法更新目标神经网络的参数。每完成C次训练,将上述参数赋值给目标神经网络,例如,C可以取100。其中,每一次训练过程中会生成一个优化参数h,该如图7所示,在输入为xt-T+1的训练中会生成ht-1,在下一次训练中将ht-1和xt-T+1作为输入进行训练,得到ht。
需要说明的是,本申请实施例还可以使用其他损失函数,此处不作限定。
S103、在第一预测值大于第二预测值时,第一节点通过共享信道向第二节点发送待发送报文。
具体的,第一节点在得到第一预测值和第二预测值后,可以比较第一预测值和第二预测值的大小,在第一预测值大于第二预测值时,第一节点通过共享信道向第二节点发送待发送报文;在第一预测值小于第二预测值时,第一节点不通过共享信道向第二节点发送待发送报文。
在一些实施例中,第一节点可以根据S202得到的发送和不发送的状态-动作值函数的函数值确定是否向第二节点发送待发送报文。具体的,若Q(st,0)>Q(st,1),则第一节点向第二节点发送待发送报文,反之,第一节点不向第二节点发送待发送报文。
请参考图8,图8为本申请实施例提供的另一种信道接入方法的流程图。该方法可应用于上述图2或图3的信道接入网络中,该方法可以包括以下部分或全部步骤。
S201、第一节点获取目标周期内每一个时刻的网络状态信息,该目标周期为包括第一时刻在内的第一时刻之前的预设时长的时间段,网络状态信息包括第一节点监听到的共享信道的忙闲状态、第一时间段、第二时间段和干扰节点的总数。
具体的,第一节点考研获取目标周期内每一个时刻的网络状态信息。其中,目标周期为包括第一时刻在内的第一时刻之前的预设时长的时间段;网络状态信息包括第一节点监听到的共享信道的忙闲状态、第一时间段、第二时间段和干扰节点的总数,第二时刻的第一时间段用于指示第一节点在第二时刻之前通过共享信道最近一次成功发送报文的时间与第二时刻之间的时间间隔,第二时刻的第二时间段用于指示干扰节点在第二时刻之前通过共享信道最近一次成功发送报文的时间与第二时刻之间的时间间隔;干扰节点为第二节点的监听到的除第一节点外通过共享信道发送报文的节点;第二时刻为目标周期中的任意一个时刻。
具体的,步骤S201包括如下部分或全部步骤:
S2011、第一节点获取目标周期内每一时刻的共享信道的忙闲状态。
具体的,第一节点可以通过载波侦听机制来获取目标周期每一个时刻的共享信道的忙闲状态。其中,第一节点在侦听到有其他节点在使用共享信道传输报文时,可以得到该时刻的共享信道处于忙状态;第一节点在侦听到没有其他节点在使用共享信道传输报文时,可以得到该时刻的共享信道处于闲状态。进而,第一节点可以根据预设规定记录共享信道的忙闲状态。
其中,第一节点获取共享信道的忙闲状态的方法,此处不做限定。
S2012、第一节点获取目标周期内每一时刻的干扰节点的总数。
具体的,第二节点可以在每一个时刻获取干扰节点的总数,在获取到干扰节点的总数时,生成包含上述干扰节点的总数的广播帧,并将该广播帧广播至第一节点,相应的,第一节点可以从该广播帧解析到每一个时刻的干扰节点数。
例如,在第二时刻时,第一节点接收第二节点广播的第一广播帧,该第一广播帧包括干扰节点的总数;第一节点将从第一广播帧中解析到的干扰节点的总数确定为在第二时刻的干扰节点的总数。
请参见图9A,图9A为本申请实施例提供的一种广播帧的信息单元的示意图。如图9A所示,该信息单元可以包括元素标识符(Element ID)、长度(Length)、元素标识符扩展(Element ID Extension)和干扰节点的总数(Number of interfering STAs)。
在一些实施例中,网络架构可以为图3所示,其中,第二节点是AP,第一节点和干扰节点为与AP相关的STA。具体的,第二节点可以在获取到干扰节点的总数时,通过信标(beacon)将该干扰节点的总数广播至同一网络架构下的每一个STA,相应的,上述每一个STA(包括第一节点)可以接收到该广播帧,从该广播帧中解析得到上述干扰节点的总数。
在另一些实施例中,第二节点为STA,则第二节点可以通过探测请求(proberequest)帧将干扰节点的总数广播至第一节点。
请参见图9B,图9B为本申请实施例提供的另一种广播帧的信息单元的示意图。如图9B所示,干扰节点的总数可以存在于HT控制字段(HT control field)中的字段(A-control subfield)中。具体的,图中有控制列表(Control List)和补齐(Padding),一个Control List包括多个控制(Control),其中一个控制可以包括控制标识符(Control ID)和控制信息(Control information),Number of interfering STAs可以存在与上述Control information中。
其中,第一节点获取每一时刻的第一时间段和第二时间段的详细内容可以参见步骤S101中的相关内容,此处不再赘述。
S202、第一节点将每一个时刻的网络状态信息输入目标神经网络,得到预测结果,预测结果包括第一预测值和第二预测值。
具体的,第一节点可以将上述目标周期内的每一个时刻的第一节点监听到的共享信道的忙闲状态、第一时间段、第二时间段和干扰节点的总数输入目标神经网络模型中,得到第一预测值和第二预测值。其中,第一预测值用于指示第一节点在第一时刻通过共享信道向第二节点发送报文成功的概率,第二预测值用于指示第一节点在第一时刻通过上述共享信道向第二节点发送报文失败的概率。
在一些实施例中,上述目标神经网络可以是以样本周期中每一个时刻的网络状态信息为输入且以样本时刻发送报文的结果为标签训练得到的,样本周期为包括样本时刻在内的样本时刻之前预设时长的时间段。其中,样本周期中每一个时刻的网络状态信息包括每一个时刻的第一节点监听到的共享信道的忙闲状态、第一时间段、第二时间段和干扰节点的总数。
请参见图7,图7是本申请实施例提供的一种目标神经网络的示意图。其中,x表示每一个时刻的网络状态,如图7所示,目标周期有T个时刻,第一节点将T个时刻的网络状态信息输入目标神经网络中,可以得到第一时刻的输出yt。
第一节点将目标周期的每一个时刻的网络状态信息输入目标神经网络后,可以得到预测结果,该输出为:yt=[Q(st,0),Q(st,1)],其中,st=(xt-T+1,xt-T+2,…,xt)。Q(st,0)和Q(st,1)分别表示发送和不发送的状态-动作值函数(state-actionvalue function)的函数值,其中,Q(st,0)为第一时刻的第一预测值,Q(st,1)为第一时刻的第二预测值。
S203、在第一预测值大于第二预测值时,第一节点通过共享信道向第二节点发送待发送报文。
具体的,第一节点在得到第一预测值和第二预测值后,可以比较第一预测值和第二预测值的大小,在第一预测值大于第二预测值时,第一节点通过共享信道向第二节点发送待发送报文;在第一预测值小于第二预测值时,第一节点不通过共享信道向第二节点发送待发送报文。
在一些实施例中,第一节点可以根据S202得到的发送和不发送的状态-动作值函数的函数值确定是否向第二节点发送待发送报文。具体的,若Q(st,0)>Q(st,1),则第一节点向第二节点发送待发送报文,反之,第一节点不向第二节点发送待发送报文。
在一些实施例中,在步骤S103和步骤S203之后,该信道接入方法还包括以下部分或全部步骤:
S301、第一节点通过共享信道向第二节点发送待发送报文后,获取待发送报文的发送结果。
具体的,第一节点可以在通过共享信道向第二节点发送待发送报文后,等待响应,进而,根据该响应,确定待发送报文的发送结果。例如,在接收到带有指示成功的指示信息的响应时,确定待发送报文的发送结果为成功:在接受到带有指示失败的指示信息的响应时,确定待发送报文的发送结果为失败。
S302、第一节点以目标周期的网络状态信息为输入且以待发送报文的发送结果为标签更新目标神经网络。
具体的,第一节点可以根据损失更新目标神经网络,损失包括将预测结果与待发送报文的发送结果之间的误差。第一节点可以根据待发送报文的发送结果和目标神经网络的预测结果,得到损失,再根据该损失更新目标神经网络,
其中,损失还可以包括第一时刻的回报值,回报值是根据待发送报文的发送结果和第一节点在第一时刻监听到的共享信道的忙闲状态决定的。具体的,回报值的计算过程可以参见以下计算回报值的实施例。
第一节点可以采用如下所示的损失函数对目标神经网络模型进行训练:
损失函数:其中,rt表示第一时刻的回报值,γ表示折扣因子(discount factor),et=(st,at,rt,st+1)表示经验(experience),E表示经验池,NE表示经验池中经验et的数量,Q(st+1,a′;θ-)表示目标神经网络的输出,θ-为目标神经网络的参数,Q(st,at;θ)表示目标神经网络的输出,θ为目标神经网络的参数。
需要说明的是,本申请实施例还可以使用其他损失函数,此处不作限定。
以下介绍本申请实施例提供的一种计算回报值的方法。
在一些实施例中,决策结果是第一节点在第一时刻向第二节点发送报文。进而,第一节点可以根据该报文的发送结果,确定第一时刻的回报值。
具体的,第一节点可以在待发送报文的发送结果为成功时,确定上述回报值为第一时间段与第二时间段的比值;在待发送报文的发送结果为失败时,确定上述回报值为第一时刻的干扰节点的总数的负值。
在另一些实施例中,决策结果是第一节点在第一时刻不向第二节点发送报文。则第一节点可以监听第一时刻的共享信道的忙闲状态,确定第一时刻的回报值。
具体的,第一节点可以在第一时刻监听到共享信道有指示报文发送成功的响应信息时,确定上述回报值为第一时刻的第二时间段与第一时刻的第一时间段的比值;第一节点在第一时刻监听到共享信道有指示报文发送失败的响应信息时,确定上述回报值为M,其中,M为正数,例如,N可以为1;第一节点在第一时刻监听到共享信道不存在响应信息时,确定上述回报值为0。
为了便于更好地实施本申请实施例的上述方案,相应地,下面还提供用于配合实施上述方案的相关装置。
参见图10,图10为本申请实施例提供的一种信道接入装置400的结构示意图。其中:
获取单元410,用于获取目标周期内每一个时刻的网络状态信息,所述目标周期为包括第一时刻在内的所述第一时刻之前的预设时长的时间段;所述网络状态信息包括第一时间段和第二时间段,第二时刻的第一时间段用于指示所述第一节点在所述第二时刻之前通过共享信道最近一次成功发送报文的时间与所述第二时刻之间的时间间隔,所述第二时刻的第二时间段用于指示干扰节点在所述第二时刻之前通过所述共享信道最近一次成功发送报文的时间与所述第二时刻之间的时间间隔;所述干扰节点为所述第二节点的监听到的除所述第一节点外通过所述共享信道发送报文的节点;所述第二时刻为所述目标周期中的任意一个时刻;
预测单元420,用于将所述每一个时刻的网络状态信息输入目标神经网络,得到预测结果,所述预测结果包括第一预测值和第二预测值,所述第一预测值用于指示所述第一节点在所述第一时刻通过所述共享信道向所述第二节点发送报文成功的概率,所述第二预测值用于指示所述第一节点在所述第一时刻通过所述共享信道向所述第二节点发送报文失败的概率;
决策单元430,用于在所述第一预测值大于所述第二预测值时,所述第一节点通过所述共享信道向所述第二节点发送待发送报文。
在一个实施例中,所述获取单元410,还用于获取所述第一节点监听到的所述共享信道的忙闲状态和所述干扰节点的总数。
在一个实施例中,所述获取单元410,具体用于获取所述第二时刻的第二时间段,其中:
所述第一节点根据第一指示信息在所述第二时刻监听到响应信息时,确定所述第二时刻的第二时间段为0,所述第二时刻为所述第一节点监听到第一报文的第一时长后的时刻,所述第一报文的包头包括所述第一指示信息,所述第一指示信息用于指示在接收到所述第一报文的节点在所述第一时长后发送所述响应信息。
在一个实施例中,所述获取单元410,具体用于获取所述第二时刻的第二时间段,其中:
所述第一节点在所述第二时刻监听到包括第二指示信息的响应信息时,确定所述第二时刻的第二时间段为0,所述第二指示信息用于指示所述包括第二指示信息的响应信息对应的报文的发送结果为成功;
所述第一节点在所述第二时刻监听到包括第三指示信息的响应信息时,确定所述第二时刻的第二时间段为所述目标周期内所述第二时刻的上一个时刻的第二时间段与第一时间间隔之和,所述第一时间间隔为所述上一个时刻与所述第二时刻的时间间隔,所述第三指示信息用于指示所述包括第二指示信息的响应信息对应的报文的发送结果为失败。
在一个实施例中,所述获取单元410,具体用于获取所述第二时刻的干扰节点的总数,其中:
所述第二时刻时,所述第一节点接收所述第二节点广播的第一广播帧;
所述第一节点将从所述第一广播帧中解析到的干扰节点的总数确定为在所述第二时刻的干扰节点的总数。
在一个实施例中,所述获取单元410,具体用于获取所述第二时刻的第二时间段,其中:
所述第一节点在所述第二时刻接收到第二广播帧时,确定所述第二时刻的第二时间段为0,所述第二广播帧是由所述第二节点在监听到所述干扰节点通过所述共享信道成功发送报文时广播至所述第一节点的。
在一个实施例中,所述第二广播帧包括第一时间点,所述第一时间点为所述第二节点监听到所述干扰节点通过所述共享信道成功发送报文的时刻。
在一个实施例中,所述获取单元410具体用于执行:
所述第一节点将所述第一时间点与所述第二时刻的时间间隔确定为第一时间间隔;
将所述第二时刻的上一个第二时间段清零的时刻与所述第二时刻的时间间隔确定为第二时间间隔;
在所述第一时间间隔小于所述第二时间间隔时,确定所述第二时刻的第二时间段为0。
在一个实施例中,所述信道接入装置还包括训练单元440,所述训练单元440用于执行:
所述第一节点获取所述待发送报文的发送结果;
所述第一节点以所述目标周期每一个时刻的网络状态信息为输入且以所述待发送报文的发送结果为标签更新所述目标神经网络。
在一个实施例中,所述信道接入装置还包括训练单元440,所述训练单元440具体用于执行:根据损失更新所述目标神经网络,所述损失包括将所述预测结果与所述待发送报文的发送结果之间的误差。
在一个实施例中,所述损失还包括所述第一时刻的回报值,所述回报值是根据所述预测结果和所述第一节点在所述第一时刻监听到的共享信道的忙闲状态决定的。
在一个实施例中,所述信道接入装置还包括训练单元440,所述训练单元440还用于执行:
在所述待发送报文的发送结果为成功时,确定所述回报值为所述第一时间段与所述第二时间段的比值;
在所述待发送报文的发送结果为失败时,确定所述回报值为所述第一时刻的干扰节点的总数的负值。
在一个实施例中,所述信道接入装置还包括训练单元440,所述训练单元440还用于执行:
在所述第一预测值小于所述第二预测值时,所述第一节点在所述第一时刻监听所述共享信道;
所述第一节点在所述第一时刻监听到所述共享信道有指示报文发送成功的响应信息时,确定所述回报值为所述第一时刻的第二时间段与所述第一时刻的第一时间段的比值;
所述第一节点在所述第一时刻监听到所述共享信道有指示报文发送失败的响应信息时,确定所述回报值为M,M为正数;
所述第一节点在所述第一时刻监听到所述共享信道不存在响应信息时,确定所述回报值为0。
可以理解的,装置400可以是接入点AP侧的装置,或,接入点AP内的芯片,以支持接入点AP实现所述方法中相应的功能;装置400也可以是站点STA侧的装置,或者是站点STA内的芯片,以支持STA实现所述方法中相应的功能。
参见图11,图11为本申请实施例提供的另一种信道接入装置500。该信道接入装置500至少包括:处理器510、存储器520和收发器530,该处理器510、存储器520和收发器530通过总线540相互连接。
存储器520包括但不限于是随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)或可擦除可编程只读存储器(Erasable ProgrammableRead-Only Mmory,EPROM或者快闪存储器),该存储器520用于存储相关指令及数据。
该收发器530可以包括一个接收器和一个发送器,例如,无线射频模块,以下描述的处理器510接收或者发送某个消息,具体可以理解为该处理器510通过该收发器530来接收或者发送。
处理器510可以是一个或多个中央处理器(Central Processing Unit,CPU),在处理器510是一个CPU的情况下,该CPU可以是单核CPU,也可以是多核CPU。
该信道接入装置500中的处理器510用于读取该存储器520中存储的程序代码,执行以下操作:
第一节点获取目标周期内每一个时刻的网络状态信息,所述目标周期为包括第一时刻在内的所述第一时刻之前的预设时长的时间段;所述网络状态信息包括第一时间段和第二时间段,第二时刻的第一时间段用于指示所述第一节点在所述第二时刻之前通过共享信道最近一次成功发送报文的时间与所述第二时刻之间的时间间隔,所述第二时刻的第二时间段用于指示干扰节点在所述第二时刻之前通过所述共享信道最近一次成功发送报文的时间与所述第二时刻之间的时间间隔;所述干扰节点为所述第二节点的监听到的除所述第一节点外通过所述共享信道发送报文的节点;所述第二时刻为所述目标周期中的任意一个时刻;
所述第一节点将所述每一个时刻的网络状态信息输入目标神经网络,得到预测结果,所述预测结果包括第一预测值和第二预测值,所述第一预测值用于指示所述第一节点在所述第一时刻通过所述共享信道向所述第二节点发送报文成功的概率,所述第二预测值用于指示所述第一节点在所述第一时刻通过所述共享信道向所述第二节点发送报文失败的概率;
在所述第一预测值大于所述第二预测值时,所述第一节点通过所述共享信道向所述第二节点发送待发送报文。
在一种可能的实现方式中,所述网络状态信息还包括所述第一节点监听到的所述共享信道的忙闲状态和所述干扰节点的总数。
在一种可能的实现方式中,所述第一节点获取目标周期内每一个时刻的网络状态信息,包括:获取所述第二时刻的第二时间段;
所述获取所述第二时刻的第二时间段,包括:
所述第一节点根据第一指示信息在所述第二时刻监听到响应信息时,确定所述第二时刻的第二时间段为0,所述第二时刻为所述第一节点监听到第一报文的第一时长后的时刻,所述第一报文的包头包括所述第一指示信息,所述第一指示信息用于指示在接收到所述第一报文的节点在所述第一时长后发送所述响应信息。
在一种可能的实现方式中,所述第一节点获取目标周期内每一个时刻的网络状态信息,包括:获取所述第二时刻的第二时间段;
所述获取所述第二时刻的第二时间段,包括:
所述第一节点在所述第二时刻监听到包括第二指示信息的响应信息时,确定所述第二时刻的第二时间段为0,所述第二指示信息用于指示所述包括第二指示信息的响应信息对应的报文的发送结果为成功;
所述第一节点在所述第二时刻监听到包括第三指示信息的响应信息时,确定所述第二时刻的第二时间段为所述目标周期内所述第二时刻的上一个时刻的第二时间段与第一时间间隔之和,所述第一时间间隔为所述上一个时刻与所述第二时刻的时间间隔,所述第三指示信息用于指示所述包括第二指示信息的响应信息对应的报文的发送结果为失败。
在一种可能的实现方式中,所述第一节点获取目标周期内每一个时刻的网络状态信息,包括:获取所述第二时刻的干扰节点的总数;
获取所述第二时刻的干扰节点的总数,包括:
在所述第二时刻时,所述第一节点接收所述第二节点广播的第一广播帧;
所述第一节点将从所述第一广播帧中解析到的干扰节点的总数确定为在所述第二时刻的干扰节点的总数。
在一种可能的实现方式中,所述第一节点获取目标周期内每一个时刻的网络状态信息,包括:获取所述第二时刻的第二时间段;
所述获取所述第二时刻的第二时间段,包括:
所述第一节点在所述第二时刻接收到第二广播帧时,确定所述第二时刻的第二时间段为0,所述第二广播帧是由所述第二节点在监听到所述干扰节点通过所述共享信道成功发送报文时广播至所述第一节点的。
在一种可能的实现方式中,所述第二广播帧包括第一时间点,所述第一时间点为所述第二节点监听到所述干扰节点通过所述共享信道成功发送报文的时刻。
在一种可能的实现方式中,所述第一节点在所述第二时刻接收到第二广播帧时,确定所述第二时刻的第二时间段为0,包括:
所述第一节点将所述第一时间点与所述第二时刻的时间间隔确定为第一时间间隔;
将所述第二时刻的上一个第二时间段清零的时刻与所述第二时刻的时间间隔确定为第二时间间隔;
在所述第一时间间隔小于所述第二时间间隔时,确定所述第二时刻的第二时间段为0。
在一种可能的实现方式中,所述第一节点通过所述共享信道向所述第二节点发送待发送报文后,所述方法还包括:
所述第一节点获取所述待发送报文的发送结果;
所述第一节点以所述目标周期每一个时刻的网络状态信息为输入且以所述待发送报文的发送结果为标签更新所述目标神经网络。
在一种可能的实现方式中,所述第一节点以所述目标周期的网络状态信息为输入且以所述待发送报文的发送结果为标签更新所述目标神经网络,包括:
根据损失更新所述目标神经网络,所述损失包括将所述预测结果与所述待发送报文的发送结果之间的误差。
在一种可能的实现方式中,所述损失还包括所述第一时刻的回报值,所述回报值是根据所述预测结果和所述第一节点在所述第一时刻监听到的共享信道的忙闲状态决定的。
在一种可能的实现方式中,在所述待发送报文的发送结果为成功时,确定所述回报值为所述第一时间段与所述第二时间段的比值;
在所述待发送报文的发送结果为失败时,确定所述回报值为所述第一时刻的干扰节点的总数的负值。
在一种可能的实现方式中,在所述第一预测值小于所述第二预测值时,所述第一节点在所述第一时刻监听所述共享信道;
所述第一节点在所述第一时刻监听到所述共享信道有指示报文发送成功的响应信息时,确定所述回报值为所述第一时刻的第二时间段与所述第一时刻的第一时间段的比值;
所述第一节点在所述第一时刻监听到所述共享信道有指示报文发送失败的响应信息时,确定所述回报值为M,M为正数;
所述第一节点在所述第一时刻监听到所述共享信道不存在响应信息时,确定所述回报值为0。
可以理解的,装置500可以是接入点AP侧的装置,或者是接入点AP内的芯片;装置500也可以是站点STA侧的装置,或者是站点STA内的芯片。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机或处理器上运行时,使得计算机或处理器执行上述任一个物理层协议数据单元的信道接入方法中的一个或多个步骤。上述装置的各组成模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在所述计算机可读取存储介质中。
上述计算机可读存储介质可以是前述任一实施例所述的信道接入装置的内部存储单元,例如信道接入装置的硬盘或内存。上述计算机可读存储介质也可以是上述信道接入装置的外部存储设备,例如上述信道接入装置上配备的插接式硬盘,智能存储卡(SmartMedia Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,上述计算机可读存储介质还可以既包括上述信道接入装置的内部存储单元也包括外部存储设备。上述计算机可读存储介质用于存储上述计算机程序以及上述信道接入装置所需的其他程序和数据。上述计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,可通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,该的程序可存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的介质。
本申请实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本申请实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,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申请各实施例技术方案的范围。
Claims (16)
1.一种信道接入方法,其特征在于,所述方法包括:
第一节点获取目标周期内每一个时刻的网络状态信息,所述目标周期为包括第一时刻在内的所述第一时刻之前的预设时长的时间段;所述网络状态信息包括第一时间段和第二时间段,第二时刻的第一时间段用于指示所述第一节点在所述第二时刻之前通过共享信道最近一次成功发送报文的时间与所述第二时刻之间的时间间隔,所述第二时刻的第二时间段用于指示干扰节点在所述第二时刻之前通过所述共享信道最近一次成功发送报文的时间与所述第二时刻之间的时间间隔;所述干扰节点为所述第二节点的监听到的除所述第一节点外通过所述共享信道发送报文的节点;所述第二时刻为所述目标周期中的任意一个时刻;
所述第一节点将所述每一个时刻的网络状态信息输入目标神经网络,得到预测结果,所述预测结果包括第一预测值和第二预测值,所述第一预测值用于指示所述第一节点在所述第一时刻通过所述共享信道向所述第二节点发送报文成功的概率,所述第二预测值用于指示所述第一节点在所述第一时刻通过所述共享信道向所述第二节点发送报文失败的概率;
在所述第一预测值大于所述第二预测值时,所述第一节点通过所述共享信道向所述第二节点发送待发送报文。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述网络状态信息还包括所述第一节点监听到的所述共享信道的忙闲状态和所述干扰节点的总数。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述第一节点获取目标周期内每一个时刻的网络状态信息,包括:获取所述第二时刻的第二时间段;
所述获取所述第二时刻的第二时间段,包括:
所述第一节点根据第一指示信息在所述第二时刻监听到响应信息时,确定所述第二时刻的第二时间段为0,所述第二时刻为所述第一节点监听到第一报文的第一时长后的时刻,所述第一报文的包头包括所述第一指示信息,所述第一指示信息用于指示在接收到所述第一报文的节点在所述第一时长后发送所述响应信息。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述第一节点获取目标周期内每一个时刻的网络状态信息,包括:获取所述第二时刻的第二时间段;
所述获取所述第二时刻的第二时间段,包括:
所述第一节点在所述第二时刻监听到包括第二指示信息的响应信息时,确定所述第二时刻的第二时间段为0,所述第二指示信息用于指示所述包括第二指示信息的响应信息对应的报文的发送结果为成功;
所述第一节点在所述第二时刻监听到包括第三指示信息的响应信息时,确定所述第二时刻的第二时间段为所述目标周期内所述第二时刻的上一个时刻的第二时间段与第一时间间隔之和,所述第一时间间隔为所述上一个时刻与所述第二时刻的时间间隔,所述第三指示信息用于指示所述包括第二指示信息的响应信息对应的报文的发送结果为失败。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述第一节点获取目标周期内每一个时刻的网络状态信息,包括:获取所述第二时刻的干扰节点的总数;
获取所述第二时刻的干扰节点的总数,包括:
在所述第二时刻时,所述第一节点接收所述第二节点广播的第一广播帧;
所述第一节点将从所述第一广播帧中解析到的干扰节点的总数确定为在所述第二时刻的干扰节点的总数。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述第一节点获取目标周期内每一个时刻的网络状态信息,包括:获取所述第二时刻的第二时间段;
所述获取所述第二时刻的第二时间段,包括:
所述第一节点在所述第二时刻接收到第二广播帧时,确定所述第二时刻的第二时间段为0,所述第二广播帧是由所述第二节点在监听到所述干扰节点通过所述共享信道成功发送报文时广播至所述第一节点的。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第二广播帧包括第一时间点,所述第一时间点为所述第二节点监听到所述干扰节点通过所述共享信道成功发送报文的时刻。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第一节点在所述第二时刻接收到第二广播帧时,确定所述第二时刻的第二时间段为0,包括:
所述第一节点将所述第一时间点与所述第二时刻的时间间隔确定为第一时间间隔;
将所述第二时刻的上一个第二时间段清零的时刻与所述第二时刻的时间间隔确定为第二时间间隔;
在所述第一时间间隔小于所述第二时间间隔时,确定所述第二时刻的第二时间段为0。
9.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述第一节点通过所述共享信道向所述第二节点发送待发送报文后,所述方法还包括:
所述第一节点获取所述待发送报文的发送结果;
所述第一节点以所述目标周期每一个时刻的网络状态信息为输入且以所述待发送报文的发送结果为标签更新所述目标神经网络。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述第一节点以所述目标周期的网络状态信息为输入且以所述待发送报文的发送结果为标签更新所述目标神经网络,包括:
根据损失更新所述目标神经网络,所述损失包括将所述预测结果与所述待发送报文的发送结果之间的误差。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述损失还包括所述第一时刻的回报值,所述回报值是根据所述预测结果和所述第一节点在所述第一时刻监听到的共享信道的忙闲状态决定的。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述待发送报文的发送结果为成功时,确定所述回报值为所述第一时间段与所述第二时间段的比值;
在所述待发送报文的发送结果为失败时,确定所述回报值为所述第一时刻的干扰节点的总数的负值。
13.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述第一预测值小于所述第二预测值时,所述第一节点在所述第一时刻监听所述共享信道;
所述第一节点在所述第一时刻监听到所述共享信道有指示报文发送成功的响应信息时,确定所述回报值为所述第一时刻的第二时间段与所述第一时刻的第一时间段的比值;
所述第一节点在所述第一时刻监听到所述共享信道有指示报文发送失败的响应信息时,确定所述回报值为M,M为正数;
所述第一节点在所述第一时刻监听到所述共享信道不存在响应信息时,确定所述回报值为0。
14.一种信道接入装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取目标周期内每一个时刻的网络状态信息,所述目标周期为包括第一时刻在内的所述第一时刻之前的预设时长的时间段;所述网络状态信息包括第一时间段和第二时间段,第二时刻的第一时间段用于指示所述第一节点在所述第二时刻之前通过共享信道最近一次成功发送报文的时间与所述第二时刻之间的时间间隔,所述第二时刻的第二时间段用于指示干扰节点在所述第二时刻之前通过所述共享信道最近一次成功发送报文的时间与所述第二时刻之间的时间间隔;所述干扰节点为所述第二节点的监听到的除所述第一节点外通过所述共享信道发送报文的节点;所述第二时刻为所述目标周期中的任意一个时刻;
预测单元,用于将所述每一个时刻的网络状态信息输入目标神经网络,得到预测结果,所述预测结果包括第一预测值和第二预测值,所述第一预测值用于指示所述第一节点在所述第一时刻通过所述共享信道向所述第二节点发送报文成功的概率,所述第二预测值用于指示所述第一节点在所述第一时刻通过所述共享信道向所述第二节点发送报文失败的概率;
决策单元,用于在所述第一预测值大于所述第二预测值时,所述第一节点通过所述共享信道向所述第二节点发送待发送报文。
15.一种信道接入装置,其特征在于,包括处理器、存储器、输入接口和输出接口,所述输入接口用于接收来自所述信道接入装置之外的其它信道接入装置的信息,所述输出接口用于向所述信道接入装置之外的其它信道接入装置输出信息,所述处理器调用所述存储器中存储的计算机程序实现如权利要求1-13任一项所述的方法。
16.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序或计算机指令,当所述计算机程序或计算机指令被运行时,实现如权利要求1-13任一项所述的方法。
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