CN115134935B - 一种信道通讯冲突避让的数据传输方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信道通讯冲突避让的数据传输方法及系统，通过设备端向有效范围内的四周路由端发送侦听信号，每一个路由端均对收到侦听信号的待传输数据消息进行分析，对每个需要传输数据的设备端进行时间、传输量的分配；设备端在收到分配策略后，选择最佳的路由端进行数据传输，路由端在接收到设备端的选择策略后对分配规则进行优化调整，以使每个设备端均能找到最佳的路由端得以传输数据，解决设备端和路由端之间无法有效地及时传输数据，导致某一数据被长时间搁置直至传输失败，资源利用不充分的技术问题，本方案可以有效地及时传输数据，避让信道冲突问题，防止设备端数据被长时间搁置直至传输失败，实现合理的信道分配。

Description

一种信道通讯冲突避让的数据传输方法及系统

技术领域

本发明涉及信号传输技术领域，尤其涉及一种信道通讯冲突避让的数据传输方法及系统。

背景技术

无线系统由于信道资源的有限，因此更加关注信道的有效利用。其中一种重要的有效利用信道资源的方法，就是对通信资源进行合理的复用和共享。这样就要求用户在有实际的业务需求时才接入系统，占用系统的通信资源。这种动态资源分配策略的目的是为了使有限的系统信道资源得到有效利用，即在信道数量不变化的情况下，服务更多的用户。这种动态的通信资源分配过程称为系统的随机接入过程。随机接入过程作为无线接入过程中的重要环节，既可用于支持移动台首次接入呼叫发起，也可用于寻呼响应注册、短消息以及突发型数据等业务，随机接入信道(RACH)的性能，如接入成功率、接入时延等将直接影响上述这些业务的质量。由于移动用户越来越多，需要接入的服务类型也增多，必然造成越来越频繁的突发业务出现，进而各用户同时接入的冲突情况日趋严重。

信道冲突，指的是多个终端设备通过同一个信道发送数据时，由于两个终端设备的数据同时到达路由，或者部分数据到达路由的时间重叠；此时，两个终端设备的数据同时占用同一信道进行数据传输，出现了数据传输错误。现有技术解决上述信道冲突的方法一般会采用载波侦听加后退的方式来避免。即：设备在t1时刻有信息需要发送，先是执行载波侦听；到时刻t2为止，如果没有在此期间侦听到干扰信号，则认为当前信道是干净的，当前设备从时刻t2开始即进行数据传送。又或者，设备在t1时刻有信息需要发送，先是执行载波侦听；到时刻t2为止，如果在此期间侦听结果为信道繁忙，则从时刻t2开始，进行后退机制，即等待一段时间，直到时刻t3；从时刻t3开始，设备重新进行载波侦听直到时刻t4。如果此期间信道侦听结果为无干扰信号被侦听到，则从时刻t4开始传送。如果侦听结果还是为信道繁忙，则系统后退更长的一段时间，然后再次进行侦听。这个过程直到信道侦听结果为空闲，或者可允许的最大后退时间消耗完毕。在后者的情况下，通信尝试宣告失败。

现有技术中解决信道通讯冲突的策略无法有效地及时传输数据，有可能导致某一数据被长时间搁置直至传输失败，无法进行合理的信道分配导致资源利用不充分，上述技术问题是目前信号传输技术领域中亟需改进的。

发明内容

本发明提供了一种信道通讯冲突避让的数据传输方法及系统，可以有效地及时传输数据，避让信道冲突问题，防止设备端数据被长时间搁置直至传输失败，实现合理的信道分配。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种信道通讯冲突避让的数据传输方法，应用于设备端，包括：

触发数据传输指令，生成侦听信号；其中，所述侦听信号包括信道繁忙问询、传输数据容量和设备信息；

以自身设备端为圆心，以有效传输距离为半径，确定有效圆范围，并向有效圆范围的所有路由端分别发送侦听信号；

分别接收由各个路由端响应于所述侦听信号而生成并发送的侦听反馈信号，对所述侦听反馈信号进行解析，得到各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间；

根据各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间，确定进行数据传输的一个或多个目标路由端、每个目标路由端的传输量和目标传输时间；

根据每个目标路由端的传输量和目标传输时间分别生成对应的目标传输信号，并发送到对应的目标路由端；同时，生成非传输信号并发送到有效圆范围内除目标路由端以外的路由端；以使所有路由端对传输策略进行更新；

接收由目标路由端对传输策略进行更新后重新生成的侦听反馈信号，并确定更新后的开始传输时间和传输量，进行数据传输。

作为优选方案，所述有效传输距离的确定方法为：

以自身设备端为圆心，向外四周的路由端发送测试信号，并在预设时间段内接收由所有路由端响应于所述测试信号而生成的反馈信号；

分别计算每个路由端的反馈信号的数据量与测试信号的数据量之间的比例值，选择比例值达到阈值的路由端中距离最远的距离为有效传输距离。

作为优选方案，所述对所述侦听反馈信号进行解析，得到各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间的步骤中，具体包括：

对所述侦听反馈信号进行解析，得到各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量、结束传输时间、在每一个路由端的传输次序和每一个路由端响应的设备端总数；

所述根据各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间，确定进行数据传输的一个或多个目标路由端、每个目标路由端的传输量和目标传输时间的步骤中，包括：

根据在每一个路由端的传输次序和每一个路由端响应的设备端总数，确定初始的目标路由器；再根据各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间，确定最终进行数据传输的一个或多个目标路由端、每个目标路由端的传输量和目标传输时间。

作为优选方案，所述根据各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间，确定进行数据传输的一个或多个目标路由端、每个目标路由端的传输量和目标传输时间的步骤中，还包括：

对各个路由端的可传输量进行排序，选择可传输量最大的路由端作为目标路由端，直到各个目标路由端的可传输量总和达到传输数据容量。

作为优选方案，所述确定更新后的开始传输时间和传输量，进行数据传输的步骤中，具体包括：

根据每个目标路由端所对应的传输量，对传输数据进行切割成多段数据帧；

根据每段数据帧的先后顺序在每段数据帧上设置时间戳序列，并根据每个目标路由端所对应的开始传输时间，对所有数据帧按照时间戳序列进行不同信息队列排列；

当达到任一目标路由端的开始传输时间时，通过信息队列将带有时间戳序列所对应的数据帧发送到对应的目标路由端。

作为优选方案，在所述通过信息队列将带有时间戳序列所对应的数据帧发送到对应的目标路由端之后，还包括：

在发送完毕后，接收由目标路由端发送的传输反馈信号，并对所述传输反馈信号进行解析，确定目标路由端已接收的数据帧上的时间戳是否连续，以及确定目标路由端已接收的数据帧的总量与重新生成侦听反馈信号中的传输量是否一致；

当确定存在数据帧传输失败时，将传输失败的数据帧向所述目标路由端重新发送侦听信号。

本发明另一实施例还提供了一种信道通讯冲突避让的数据传输方法，应用于路由端，包括：

接收一个或多个设备端发送的侦听信号，分别对所述侦听信号进行解析，得到信道繁忙问询、传输数据容量和设备信息；

根据所述传输数据容量计算出数据传输时长，同时，响应于所述信道繁忙问询判断出当前路由端的信道繁忙状态，根据所述信道繁忙状态和所述数据传输时长确定每个设备端的开始传输时间、可传输量和结束传输时间；

根据所述开始传输时间、可传输量和结束传输时间生成侦听反馈信号，根据解析得到的设备信息分别向各个设备端发送对应的侦听反馈信号；

分别接收由各个设备端响应于所述侦听反馈信号而生成的目标传输信号或非传输信号；

当接收到的是非传输信号时，则发送所述非传输信号所对应的设备端不建立数据传输通道；

当接收到的是目标传输信号时，对所述目标传输信号进行解析得到目标设备端的传输量和目标传输时间；

根据各个目标设备端的传输量和目标传输时间，对同一信道中进行传输的目标设备端的传输量和开始传输时间进行调整，重新生成侦听反馈信号并发送给对应的目标设备端，以使目标设备端进行数据传输。

作为优选方案，在所述根据所述开始传输时间、可传输量和结束传输时间生成侦听反馈信号的步骤中，还包括：

确定每个设备端在同一个路由端的传输次序和设备端总数，并将所述传输次序和设备端总数一并封装在侦听反馈信号中。

作为优选方案，在所述重新生成侦听反馈信号并发送给对应的目标设备端之后，还包括：

接收由目标设备端发送的数据帧，其中，每段数据帧上设置有时间戳；

当确定目标设备端发送完毕时，判断已接收所述目标设备端发送的数据帧上的时间戳是否连续，以及判断已接收所述目标设备端发送的数据帧的总量与重新生成侦听反馈信号中的传输量是否一致，生成传输反馈信号并发送给目标设备端。

本发明另一实施例还提供了一种信道通讯冲突避让的数据传输系统，包括一个或多个设备端、一个或多个路由器端；

所述设备端用于触发数据传输指令，生成侦听信号；其中，所述侦听信号包括信道繁忙问询、传输数据容量和设备信息；以自身设备端为圆心，以有效传输距离为半径，确定有效圆范围，并向有效圆范围的所有路由端分别发送侦听信号；

所述路由器端用于接收一个或多个设备端发送的侦听信号，分别对所述侦听信号进行解析，得到信道繁忙问询、传输数据容量和设备信息；根据所述传输数据容量计算出数据传输时长，同时，响应于所述信道繁忙问询判断出当前路由端的信道繁忙状态，根据所述信道繁忙状态和所述数据传输时长确定每个设备端的开始传输时间、可传输量和结束传输时间；根据所述开始传输时间、可传输量和结束传输时间生成侦听反馈信号，根据解析得到的设备信息分别向各个设备端发送对应的侦听反馈信号；

所述设备端用于分别接收由各个路由端响应于所述侦听信号而生成并发送的侦听反馈信号，对所述侦听反馈信号进行解析，得到各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间；根据各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间，确定进行数据传输的一个或多个目标路由端、每个目标路由端的传输量和目标传输时间；根据每个目标路由端的传输量和目标传输时间分别生成对应的目标传输信号，并发送到对应的目标路由端；同时，生成非传输信号并发送到有效圆范围内除目标路由端以外的路由端；以使所有路由端对传输策略进行更新；

所述路由端用于分别接收由各个设备端响应于所述侦听反馈信号而生成的目标传输信号或非传输信号；当接收到的是非传输信号时，则发送所述非传输信号所对应的设备端不建立数据传输通道；当接收到的是目标传输信号时，对所述目标传输信号进行解析得到目标设备端的传输量和目标传输时间；根据各个目标设备端的传输量和目标传输时间，对同一信道中进行传输的目标设备端的传输量和开始传输时间进行调整，重新生成侦听反馈信号并发送给对应的目标设备端，以使目标设备端进行数据传输；

所述设备端用于接收由目标路由端对传输策略进行更新后重新生成的侦听反馈信号，并确定更新后的开始传输时间和传输量，进行数据传输。

作为优选方案，所述设备端用于有效传输距离的确定方法为：以自身设备端为圆心，向外四周的路由端发送测试信号，并在预设时间段内接收由所有路由端响应于所述测试信号而生成的反馈信号；分别计算每个路由端的反馈信号的数据量与测试信号的数据量之间的比例值，选择比例值达到阈值的路由端中距离最远的距离为有效传输距离。

作为优选方案，所述路由端用于在所述根据所述开始传输时间、可传输量和结束传输时间生成侦听反馈信号的步骤中，还用于：确定每个设备端在同一个路由端的传输次序和设备端总数，并将所述传输次序和设备端总数一并封装在侦听反馈信号中；

所述设备端用于对所述侦听反馈信号进行解析，得到各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间的步骤中，具体包括：对所述侦听反馈信号进行解析，得到各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量、结束传输时间、在每一个路由端的传输次序和每一个路由端响应的设备端总数；

所述设备端用于根据各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间，确定进行数据传输的一个或多个目标路由端、每个目标路由端的传输量和目标传输时间的步骤中，包括：根据在每一个路由端的传输次序和每一个路由端响应的设备端总数，确定初始的目标路由器；再根据各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间，确定最终进行数据传输的一个或多个目标路由端、每个目标路由端的传输量和目标传输时间。

作为优选方案，所述设备端用于根据各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间，确定进行数据传输的一个或多个目标路由端、每个目标路由端的传输量和目标传输时间的步骤中，还用于：对各个路由端的可传输量进行排序，选择可传输量最大的路由端作为目标路由端，直到各个目标路由端的可传输量总和达到传输数据容量。

作为优选方案，所述设备端用于确定更新后的开始传输时间和传输量，进行数据传输的步骤中，具体用于：根据每个目标路由端所对应的传输量，对传输数据进行切割成多段数据帧；根据每段数据帧的先后顺序在每段数据帧上设置时间戳序列，并根据每个目标路由端所对应的开始传输时间，对所有数据帧按照时间戳序列进行不同信息队列排列；当达到任一目标路由端的开始传输时间时，通过信息队列将带有时间戳序列所对应的数据帧发送到对应的目标路由端。

作为优选方案，所述路由端用于在所述重新生成侦听反馈信号并发送给对应的目标设备端之后，还用于：接收由目标设备端发送的数据帧，其中，每段数据帧上设置有时间戳；当确定目标设备端发送完毕时，判断已接收所述目标设备端发送的数据帧上的时间戳是否连续，以及判断已接收所述目标设备端发送的数据帧的总量与重新生成侦听反馈信号中的传输量是否一致，生成传输反馈信号并发送给目标设备端；

所述设备端用于在所述通过信息队列将带有时间戳序列所对应的数据帧发送到对应的目标路由端之后，还用于：在发送完毕后，接收由目标路由端发送的传输反馈信号，并对所述传输反馈信号进行解析，确定目标路由端已接收的数据帧上的时间戳是否连续，以及确定目标路由端已接收的数据帧的总量与重新生成侦听反馈信号中的传输量是否一致；当确定存在数据帧传输失败时，将传输失败的数据帧向所述目标路由端重新发送侦听信号。

相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：

本发明技术方案通过设备端向有效范围内的四周路由端发送侦听信号，每一个路由端均对收到侦听信号的待传输数据消息进行分析，对每个需要传输数据的设备端进行时间、传输量的分配；设备端在收到分配策略后，选择最佳的路由端进行数据传输，路由端在接收到设备端的选择策略后对分配规则进行优化调整，以使每个设备端均能找到最佳的路由端得以传输数据，解决现有技术设备端和路由端之间无法有效地及时传输数据，有可能导致某一数据被长时间搁置直至传输失败，无法进行合理的信道分配导致资源利用不充分的技术问题，本方案可以有效地及时传输数据，避让信道冲突问题，防止设备端数据被长时间搁置直至传输失败，实现合理的信道分配。

附图说明

图1 ：为本发明实施例一提供的一种信道通讯冲突避让的数据传输方法的步骤流程图；

图2 ：为本发明实施例二提供的一种信道通讯冲突避让的数据传输方法的步骤流程图；

图3 ：为本发明实施例三提供的一种信道通讯冲突避让的数据传输系统的结构示意图。

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作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。

实施例一

请参照图1，为本发明实施例一提供的一种信道通讯冲突避让的数据传输方法的步骤流程图，应用于设备端，包括步骤101至步骤106，各步骤具体如下：

步骤101，触发数据传输指令，生成侦听信号；其中，所述侦听信号包括信道繁忙问询、传输数据容量和设备信息。

具体地，设备端在实时监听触发动作，当用户向设备端下达数据传输指令，设备端马上触发并生成侦听信号。这里的侦听信号是用于向周边路由端轮询是否存在信道空闲。应当理解的是，该侦听信号必须包含有信道繁忙问询的字节、本次传输的数据容量的大小，以及本设备端的自身信息。

步骤102，以自身设备端为圆心，以有效传输距离为半径，确定有效圆范围，并向有效圆范围的所有路由端分别发送侦听信号。

在本实施例中，所述有效传输距离的确定方法为：以自身设备端为圆心，向外四周的路由端发送测试信号，并在预设时间段内接收由所有路由端响应于所述测试信号而生成的反馈信号；分别计算每个路由端的反馈信号的数据量与测试信号的数据量之间的比例值，选择比例值达到阈值的路由端中距离最远的距离为有效传输距离。

具体地，为了在不影响信号传输的情况下尽可能多地寻呼到更多路由端，本步骤以测试信号的成功率为基准，设备端向四周路由端分别发送测试信号，以使路由端接收到测试信号后生成并反馈对应的反馈信号，设备端接收到反馈信号后，根据反馈信号和测试信号的比例值就能计算出信号的成功率，从而选择比例值达到阈值的路由端中距离最远的距离为有效传输距离，就能使这个范围内寻呼到路由端数量最多。

步骤103，分别接收由各个路由端响应于所述侦听信号而生成并发送的侦听反馈信号，对所述侦听反馈信号进行解析，得到各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间。

在本实施例的第一方面中，所述对所述侦听反馈信号进行解析，得到各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间的步骤中，具体包括：对所述侦听反馈信号进行解析，得到各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量、结束传输时间、在每一个路由端的传输次序和每一个路由端响应的设备端总数。

具体地，设备端接收到各个路由端反馈回来的信号，该信号含有该路由端此时的初步传输策略：每个设备端在同一个路由端的传输次序、设备端总数、每个设备端的开始传输时间、可传输量和结束传输时间。

步骤104，根据各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间，确定进行数据传输的一个或多个目标路由端、每个目标路由端的传输量和目标传输时间。

在本实施例的第一方面中，所述步骤104具体包括：根据在每一个路由端的传输次序和每一个路由端响应的设备端总数，确定初始的目标路由器；再根据各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间，确定最终进行数据传输的一个或多个目标路由端、每个目标路由端的传输量和目标传输时间。

具体地，路由端在接收到路由端发送的初步传输策略时，可以由两个传输策略进行选择。第一方面是考虑该路由端对本设备端进行信道传输安排的次序，以及该路由端选择进行传输的设备端总数，从而选择出合适的路由端进行传输。例如：假设路由端1将设备端1选择为第一次序进行传输，可传输量是设备端1的传输总量；路由端2将设备端2选择为第一次序，将设备端1选择为第二次序。此时，虽然设备端1同时被路由端1和路由端2同时选择，但是由于路由端1将设备端1设置为第一次序，所以设备端1会优先将数据通过路由端1进行传输。而路由端1由于不用传输设备端1了，可以将剩余信道的传输能力用于对其他设备端进行传输。

在本实施例的第二方面中，所述步骤104还包括：对各个路由端的可传输量进行排序，选择可传输量最大的路由端作为目标路由端，直到各个目标路由端的可传输量总和达到传输数据容量。

具体地，第二方面中，可以根据各个路由端对于设备端的传输能力进行优先考虑。假设，路由端1对于设备端1的可传输量为设备端1需要传输的数据总量，而路由端2对于设备端1的可传输量仅有总量的一半。则此时，虽然路由端1和路由端2同时选择了设备端1，但设备端1会优先选择路由端1进行数据传输。

步骤105，根据每个目标路由端的传输量和目标传输时间分别生成对应的目标传输信号，并发送到对应的目标路由端；同时，生成非传输信号并发送到有效圆范围内除目标路由端以外的路由端；以使所有路由端对传输策略进行更新。

具体地，各个设备端根据上述各个路由端反馈的初步传输策略后，根据情况选择适合自身设备端的传输目标，并反馈到路由端，以使各个路由端对传输策略进行更新调整。

步骤106，接收由目标路由端对传输策略进行更新后重新生成的侦听反馈信号，并确定更新后的开始传输时间和传输量，进行数据传输。

在本实施例中，所述确定更新后的开始传输时间和传输量，进行数据传输的步骤中，具体包括：根据每个目标路由端所对应的传输量，对传输数据进行切割成多段数据帧；根据每段数据帧的先后顺序在每段数据帧上设置时间戳序列，并根据每个目标路由端所对应的开始传输时间，对所有数据帧按照时间戳序列进行不同信息队列排列；当达到任一目标路由端的开始传输时间时，通过信息队列将带有时间戳序列所对应的数据帧发送到对应的目标路由端。

具体地，再次接收由路由端发出的传输策略，包括有传输量和开始传输的目标传输时间。此时，对需要传输的数据进行时间戳设置，将数据划分为一段段的数据帧，每段数据帧上设置有时间戳序列，按顺序依次排列。然后向目标路由端发送数据帧。

在另一实施例中，在所述通过信息队列将带有时间戳序列所对应的数据帧发送到对应的目标路由端之后，还包括：在发送完毕后，接收由目标路由端发送的传输反馈信号，并对所述传输反馈信号进行解析，确定目标路由端已接收的数据帧上的时间戳是否连续，以及确定目标路由端已接收的数据帧的总量与重新生成侦听反馈信号中的传输量是否一致；当确定存在数据帧传输失败时，将传输失败的数据帧向所述目标路由端重新发送侦听信号。

具体地，在发送数据完毕后，为了保证数据安全，确认是否传输完整。此时，路由端还有一个反馈，通过传输反馈信号中可以识别到传输的数据帧上时间戳是否连续，以及数据总量是否保持一致，如果数据存在丢失情况，可以通过丢失的时间戳序列找到对应的数据帧，重新发送。

实施例二

请参照图2，为本发明实施例二提供的一种信道通讯冲突避让的数据传输方法的步骤流程图，应用于路由端，包括步骤201至步骤207，各步骤具体如下：

步骤201，接收一个或多个设备端发送的侦听信号，分别对所述侦听信号进行解析，得到信道繁忙问询、传输数据容量和设备信息。

具体地，路由端接收到不同设备端发出的侦听信号，该侦听信号用于询问路由端此时的信号繁忙状态。路由端需要对该侦听信号进行解析，得到设备端封装在侦听信号中的传输数据的容量大小和对方的设备信息。

步骤202，根据所述传输数据容量计算出数据传输时长，同时，响应于所述信道繁忙问询判断出当前路由端的信道繁忙状态，根据所述信道繁忙状态和所述数据传输时长确定每个设备端的开始传输时间、可传输量和结束传输时间。

具体地，根据每一个设备端发送的传输数据的容量大小，可以预先计算出如果接纳该设备端进行数据传输，需要多长时间，从而计算出接纳该设备端进行数据传输的开始传输时间、结束传输时间和可传输量，形成了初步传输策略。可以理解的是，路由端此时形成的初步传输策略可以是对其中一个设备端的全部数据进行传输，也可以对另一个设备端的部分数据进行传输。反正是在同一时间段内，根据自身路由端的设备载量，在可传输量不超过上限的情况下，尽可能多的接纳设备端的传输数据。

步骤203，根据所述开始传输时间、可传输量和结束传输时间生成侦听反馈信号，根据解析得到的设备信息分别向各个设备端发送对应的侦听反馈信号。

在本实施例中，在所述根据所述开始传输时间、可传输量和结束传输时间生成侦听反馈信号的步骤中，还包括：确定每个设备端在同一个路由端的传输次序和设备端总数，并将所述传输次序和设备端总数一并封装在侦听反馈信号中。

具体地，在经过计算形成初步传输策略后，每个路由端基本上已经形成了：每个设备端在同一个路由端的传输次序、设备端总数、每个设备端的开始传输时间、可传输量和结束传输时间。此时，路由端将上述信息反馈发送回对应的设备端。

步骤204，分别接收由各个设备端响应于所述侦听反馈信号而生成的目标传输信号或非传输信号。

具体地，路由端分别接收到不同设备端发送的目标传输信号或非传输信号；其中，目标传输信号指的是该设备端选择通过本路由端进行数据传输；非传输信号指的是该设备端放弃通过本路由端进行数据传输。

步骤205，当接收到的是非传输信号时，则发送所述非传输信号所对应的设备端不建立数据传输通道。

具体地，当路由端接收到的是非传输信号时，意味着不用考虑该设备端的传输数据，可以将剩余的信道传输能力对其他设备端进行数据传输。

步骤206，当接收到的是目标传输信号时，对所述目标传输信号进行解析得到目标设备端的传输量和目标传输时间。

具体地，当路由端接收到的是目标传输信号，则此时路由端可以将所有发出目标传输信号的信息进行汇总、融合，重新对初步传输策略进行调整了，得到每个目标设备端的传输量和开始传输的目标传输时间。

步骤207，根据各个目标设备端的传输量和目标传输时间，对同一信道中进行传输的目标设备端的传输量和开始传输时间进行调整，重新生成侦听反馈信号并发送给对应的目标设备端，以使目标设备端进行数据传输。

具体地，在调整完传输策略后，生成对应的侦听反馈信号并发给对应的目标设备端，即可进行数据传输。

在另一实施例中，在所述重新生成侦听反馈信号并发送给对应的目标设备端之后，还包括：接收由目标设备端发送的数据帧，其中，每段数据帧上设置有时间戳；当确定目标设备端发送完毕时，判断已接收所述目标设备端发送的数据帧上的时间戳是否连续，以及判断已接收所述目标设备端发送的数据帧的总量与重新生成侦听反馈信号中的传输量是否一致，生成传输反馈信号并发送给目标设备端。

具体地，在数据传输完毕后，为了保证数据的完整性，还需要对接收到数据进行识别，判断每段数据帧上的时间戳是否连续，以及数据总量是否一致，把识别结果生成对应的传输反馈信号反馈给对应的目标设备端，以使目标设备端对漏传的数据帧进行重新发送。

实施例三

请参照图3，为本发明实施例三提供的一种信道通讯冲突避让的数据传输系统的结构示意图，包括一个或多个设备端、一个或多个路由器端。

所述设备端用于触发数据传输指令，生成侦听信号；其中，所述侦听信号包括信道繁忙问询、传输数据容量和设备信息；以自身设备端为圆心，以有效传输距离为半径，确定有效圆范围，并向有效圆范围的所有路由端分别发送侦听信号。

在本实施例的第一方面中，所述设备端用于有效传输距离的确定方法为：以自身设备端为圆心，向外四周的路由端发送测试信号，并在预设时间段内接收由所有路由端响应于所述测试信号而生成的反馈信号；分别计算每个路由端的反馈信号的数据量与测试信号的数据量之间的比例值，选择比例值达到阈值的路由端中距离最远的距离为有效传输距离。

具体地，设备端在实时监听触发动作，当用户向设备端下达数据传输指令，设备端马上触发并生成侦听信号。这里的侦听信号是用于向周边路由端轮询是否存在信道空闲。应当理解的是，该侦听信号必须包含有信道繁忙问询的字节、本次传输的数据容量的大小，以及本设备端的自身信息。为了在不影响信号传输的情况下尽可能多地寻呼到更多路由端，本步骤以测试信号的成功率为基准，设备端向四周路由端分别发送测试信号，以使路由端接收到测试信号后生成并反馈对应的反馈信号，设备端接收到反馈信号后，根据反馈信号和测试信号的比例值就能计算出信号的成功率，从而选择比例值达到阈值的路由端中距离最远的距离为有效传输距离，就能使这个范围内寻呼到路由端数量最多。

所述路由器端用于接收一个或多个设备端发送的侦听信号，分别对所述侦听信号进行解析，得到信道繁忙问询、传输数据容量和设备信息；根据所述传输数据容量计算出数据传输时长，同时，响应于所述信道繁忙问询判断出当前路由端的信道繁忙状态，根据所述信道繁忙状态和所述数据传输时长确定每个设备端的开始传输时间、可传输量和结束传输时间；根据所述开始传输时间、可传输量和结束传输时间生成侦听反馈信号，根据解析得到的设备信息分别向各个设备端发送对应的侦听反馈信号。

具体地，路由端接收到不同设备端发出的侦听信号，该侦听信号用于询问路由端此时的信号繁忙状态。路由端需要对该侦听信号进行解析，得到设备端封装在侦听信号中的传输数据的容量大小和对方的设备信息。

在本实施例的第二方面中，所述路由端用于在所述根据所述开始传输时间、可传输量和结束传输时间生成侦听反馈信号的步骤中，还用于：确定每个设备端在同一个路由端的传输次序和设备端总数，并将所述传输次序和设备端总数一并封装在侦听反馈信号中。所述设备端用于对所述侦听反馈信号进行解析，得到各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间的步骤中，具体包括：对所述侦听反馈信号进行解析，得到各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量、结束传输时间、在每一个路由端的传输次序和每一个路由端响应的设备端总数。所述设备端用于根据各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间，确定进行数据传输的一个或多个目标路由端、每个目标路由端的传输量和目标传输时间的步骤中，包括：根据在每一个路由端的传输次序和每一个路由端响应的设备端总数，确定初始的目标路由器；再根据各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间，确定最终进行数据传输的一个或多个目标路由端、每个目标路由端的传输量和目标传输时间。

具体地，根据每一个设备端发送的传输数据的容量大小，可以预先计算出如果接纳该设备端进行数据传输，需要多长时间，从而计算出接纳该设备端进行数据传输的开始传输时间、结束传输时间和可传输量，形成了初步传输策略。可以理解的是，路由端此时形成的初步传输策略可以是对其中一个设备端的全部数据进行传输，也可以对另一个设备端的部分数据进行传输。反正是在同一时间段内，根据自身路由端的设备载量，在可传输量不超过上限的情况下，尽可能多的接纳设备端的传输数据。在经过计算形成初步传输策略后，每个路由端基本上已经形成了：每个设备端在同一个路由端的传输次序、设备端总数、每个设备端的开始传输时间、可传输量和结束传输时间。此时，路由端将上述信息反馈发送回对应的设备端。

所述设备端用于分别接收由各个路由端响应于所述侦听信号而生成并发送的侦听反馈信号，对所述侦听反馈信号进行解析，得到各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间；根据各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间，确定进行数据传输的一个或多个目标路由端、每个目标路由端的传输量和目标传输时间；根据每个目标路由端的传输量和目标传输时间分别生成对应的目标传输信号，并发送到对应的目标路由端；同时，生成非传输信号并发送到有效圆范围内除目标路由端以外的路由端；以使所有路由端对传输策略进行更新。

具体地，设备端接收到各个路由端反馈回来的信号，该信号含有该路由端此时的初步传输策略：每个设备端在同一个路由端的传输次序、设备端总数、每个设备端的开始传输时间、可传输量和结束传输时间。路由端在接收到路由端发送的初步传输策略时，可以由两个传输策略进行选择。第一方面是考虑该路由端对本设备端进行信道传输安排的次序，以及该路由端选择进行传输的设备端总数，从而选择出合适的路由端进行传输。例如：假设路由端1将设备端1选择为第一次序进行传输，可传输量是设备端1的传输总量；路由端2将设备端2选择为第一次序，将设备端1选择为第二次序。此时，虽然设备端1同时被路由端1和路由端2同时选择，但是由于路由端1将设备端1设置为第一次序，所以设备端1会优先将数据通过路由端1进行传输。而路由端1由于不用传输设备端1了，可以将剩余信道的传输能力用于对其他设备端进行传输。

在本实施例的第三方面中，所述设备端用于根据各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间，确定进行数据传输的一个或多个目标路由端、每个目标路由端的传输量和目标传输时间的步骤中，还用于：对各个路由端的可传输量进行排序，选择可传输量最大的路由端作为目标路由端，直到各个目标路由端的可传输量总和达到传输数据容量。

具体地，第二方面中，可以根据各个路由端对于设备端的传输能力进行优先考虑。假设，路由端1对于设备端1的可传输量为设备端1需要传输的数据总量，而路由端2对于设备端1的可传输量仅有总量的一半。则此时，虽然路由端1和路由端2同时选择了设备端1，但设备端1会优先选择路由端1进行数据传输。各个设备端根据上述各个路由端反馈的初步传输策略后，根据情况选择适合自身设备端的传输目标，并反馈到路由端，以使各个路由端对传输策略进行更新调整。

所述路由端用于分别接收由各个设备端响应于所述侦听反馈信号而生成的目标传输信号或非传输信号；当接收到的是非传输信号时，则发送所述非传输信号所对应的设备端不建立数据传输通道；当接收到的是目标传输信号时，对所述目标传输信号进行解析得到目标设备端的传输量和目标传输时间；根据各个目标设备端的传输量和目标传输时间，对同一信道中进行传输的目标设备端的传输量和开始传输时间进行调整，重新生成侦听反馈信号并发送给对应的目标设备端，以使目标设备端进行数据传输。

所述设备端用于接收由目标路由端对传输策略进行更新后重新生成的侦听反馈信号，并确定更新后的开始传输时间和传输量，进行数据传输。

具体地，路由端分别接收到不同设备端发送的目标传输信号或非传输信号；其中，目标传输信号指的是该设备端选择通过本路由端进行数据传输；非传输信号指的是该设备端放弃通过本路由端进行数据传输。当路由端接收到的是非传输信号时，意味着不用考虑该设备端的传输数据，可以将剩余的信道传输能力对其他设备端进行数据传输。当路由端接收到的是目标传输信号，则此时路由端可以将所有发出目标传输信号的信息进行汇总、融合，重新对初步传输策略进行调整了，得到每个目标设备端的传输量和开始传输的目标传输时间。在调整完传输策略后，生成对应的侦听反馈信号并发给对应的目标设备端，即可进行数据传输。

在本实施例的第四方面中，所述设备端用于确定更新后的开始传输时间和传输量，进行数据传输的步骤中，具体用于：根据每个目标路由端所对应的传输量，对传输数据进行切割成多段数据帧；根据每段数据帧的先后顺序在每段数据帧上设置时间戳序列，并根据每个目标路由端所对应的开始传输时间，对所有数据帧按照时间戳序列进行不同信息队列排列；当达到任一目标路由端的开始传输时间时，通过信息队列将带有时间戳序列所对应的数据帧发送到对应的目标路由端。

具体地，再次接收由路由端发出的传输策略，包括有传输量和开始传输的目标传输时间。此时，对需要传输的数据进行时间戳设置，将数据划分为一段段的数据帧，每段数据帧上设置有时间戳序列，按顺序依次排列。然后向目标路由端发送数据帧。

在另一实施例中，所述路由端用于在所述重新生成侦听反馈信号并发送给对应的目标设备端之后，还用于：接收由目标设备端发送的数据帧，其中，每段数据帧上设置有时间戳；当确定目标设备端发送完毕时，判断已接收所述目标设备端发送的数据帧上的时间戳是否连续，以及判断已接收所述目标设备端发送的数据帧的总量与重新生成侦听反馈信号中的传输量是否一致，生成传输反馈信号并发送给目标设备端。所述设备端用于在所述通过信息队列将带有时间戳序列所对应的数据帧发送到对应的目标路由端之后，还用于：在发送完毕后，接收由目标路由端发送的传输反馈信号，并对所述传输反馈信号进行解析，确定目标路由端已接收的数据帧上的时间戳是否连续，以及确定目标路由端已接收的数据帧的总量与重新生成侦听反馈信号中的传输量是否一致；当确定存在数据帧传输失败时，将传输失败的数据帧向所述目标路由端重新发送侦听信号。

具体地，在数据传输完毕后，为了保证数据的完整性，还需要对接收到数据进行识别，判断每段数据帧上的时间戳是否连续，以及数据总量是否一致，把识别结果生成对应的传输反馈信号反馈给对应的目标设备端，以使目标设备端对漏传的数据帧进行重新发送。因此，设备端发送数据完毕后，为了保证数据安全，确认是否传输完整。此时，路由端还有一个反馈，通过传输反馈信号中可以识别到传输的数据帧上时间戳是否连续，以及数据总量是否保持一致，如果数据存在丢失情况，可以通过丢失的时间戳序列找到对应的数据帧，重新发送。

本发明技术方案通过设备端向有效范围内的四周路由端发送侦听信号，每一个路由端均对收到侦听信号的待传输数据消息进行分析，对每个需要传输数据的设备端进行时间、传输量的分配；设备端在收到分配策略后，选择最佳的路由端进行数据传输，路由端在接收到设备端的选择策略后对分配规则进行优化调整，以使每个设备端均能找到最佳的路由端得以传输数据，解决现有技术设备端和路由端之间无法有效地及时传输数据，有可能导致某一数据被长时间搁置直至传输失败，无法进行合理的信道分配导致资源利用不充分的技术问题，本方案可以有效地及时传输数据，避让信道冲突问题，防止设备端数据被长时间搁置直至传输失败，实现合理的信道分配。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种信道通讯冲突避让的数据传输方法，其特征在于，应用于设备端，包括：

触发数据传输指令，生成侦听信号；其中，所述侦听信号包括信道繁忙问询、传输数据容量和设备信息；

以自身设备端为圆心，以有效传输距离为半径，确定有效圆范围，并向有效圆范围的所有路由端分别发送侦听信号；其中，所述有效传输距离的确定方法为：以自身设备端为圆心，向外四周的路由端发送测试信号，并在预设时间段内接收由所有路由端响应于所述测试信号而生成的反馈信号；分别计算每个路由端的反馈信号的数据量与测试信号的数据量之间的比例值，选择比例值达到阈值的路由端中距离最远的距离为有效传输距离；

分别接收由各个路由端响应于所述侦听信号而生成并发送的侦听反馈信号，对所述侦听反馈信号进行解析，得到各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间；

根据各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间，确定进行数据传输的一个或多个目标路由端、每个目标路由端的传输量和目标传输时间；

根据每个目标路由端的传输量和目标传输时间分别生成对应的目标传输信号，并发送到对应的目标路由端；同时，生成非传输信号并发送到有效圆范围内除目标路由端以外的路由端；以使所有路由端对传输策略进行更新；

接收由目标路由端对传输策略进行更新后重新生成的侦听反馈信号，并确定更新后的开始传输时间和传输量，进行数据传输。

2.如权利要求1所述的信道通讯冲突避让的数据传输方法，其特征在于，所述对所述侦听反馈信号进行解析，得到各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间的步骤中，具体包括：

对所述侦听反馈信号进行解析，得到各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量、结束传输时间、在每一个路由端的传输次序和每一个路由端响应的设备端总数；

所述根据各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间，确定进行数据传输的一个或多个目标路由端、每个目标路由端的传输量和目标传输时间的步骤中，包括：

根据在每一个路由端的传输次序和每一个路由端响应的设备端总数，确定初始的目标路由器；再根据各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间，确定最终进行数据传输的一个或多个目标路由端、每个目标路由端的传输量和目标传输时间。

3.如权利要求2所述的信道通讯冲突避让的数据传输方法，其特征在于，所述根据各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间，确定进行数据传输的一个或多个目标路由端、每个目标路由端的传输量和目标传输时间的步骤中，还包括：

对各个路由端的可传输量进行排序，选择可传输量最大的路由端作为目标路由端，直到各个目标路由端的可传输量总和达到传输数据容量。

4.如权利要求1所述的信道通讯冲突避让的数据传输方法，其特征在于，所述确定更新后的开始传输时间和传输量，进行数据传输的步骤中，具体包括：

根据每个目标路由端所对应的传输量，对传输数据进行切割成多段数据帧；

根据每段数据帧的先后顺序在每段数据帧上设置时间戳序列，并根据每个目标路由端所对应的开始传输时间，对所有数据帧按照时间戳序列进行不同信息队列排列；

当达到任一目标路由端的开始传输时间时，通过信息队列将带有时间戳序列所对应的数据帧发送到对应的目标路由端。

5.如权利要求4所述的信道通讯冲突避让的数据传输方法，其特征在于，在所述通过信息队列将带有时间戳序列所对应的数据帧发送到对应的目标路由端之后，还包括：

在发送完毕后，接收由目标路由端发送的传输反馈信号，并对所述传输反馈信号进行解析，确定目标路由端已接收的数据帧上的时间戳是否连续，以及确定目标路由端已接收的数据帧的总量与重新生成侦听反馈信号中的传输量是否一致；

当确定存在数据帧传输失败时，将传输失败的数据帧向所述目标路由端重新发送侦听信号。

6.一种信道通讯冲突避让的数据传输方法，其特征在于，应用于路由端，包括：

接收一个或多个设备端发送的侦听信号，分别对所述侦听信号进行解析，得到信道繁忙问询、传输数据容量和设备信息；

根据所述传输数据容量计算出数据传输时长，同时，响应于所述信道繁忙问询判断出当前路由端的信道繁忙状态，根据所述信道繁忙状态和所述数据传输时长确定每个设备端的开始传输时间、可传输量和结束传输时间；

根据所述开始传输时间、可传输量和结束传输时间生成侦听反馈信号，根据解析得到的设备信息分别向各个设备端发送对应的侦听反馈信号；

分别接收由各个设备端响应于所述侦听反馈信号而生成的目标传输信号或非传输信号；

当接收到的是非传输信号时，则发送所述非传输信号所对应的设备端不建立数据传输通道；

当接收到的是目标传输信号时，对所述目标传输信号进行解析得到目标设备端的传输量和目标传输时间；

根据各个目标设备端的传输量和目标传输时间，对同一信道中进行传输的目标设备端的传输量和开始传输时间进行调整，重新生成侦听反馈信号并发送给对应的目标设备端，以使目标设备端进行数据传输。

7.如权利要求6所述的信道通讯冲突避让的数据传输方法，其特征在于，在所述根据所述开始传输时间、可传输量和结束传输时间生成侦听反馈信号的步骤中，还包括：

确定每个设备端在同一个路由端的传输次序和设备端总数，并将所述传输次序和设备端总数一并封装在侦听反馈信号中。

8.如权利要求6所述的信道通讯冲突避让的数据传输方法，其特征在于，在所述重新生成侦听反馈信号并发送给对应的目标设备端之后，还包括：

接收由目标设备端发送的数据帧，其中，每段数据帧上设置有时间戳；

当确定目标设备端发送完毕时，判断已接收所述目标设备端发送的数据帧上的时间戳是否连续，以及判断已接收所述目标设备端发送的数据帧的总量与重新生成侦听反馈信号中的传输量是否一致，生成传输反馈信号并发送给目标设备端。

9.一种信道通讯冲突避让的数据传输系统，其特征在于，包括一个或多个设备端、一个或多个路由器端；

所述设备端用于触发数据传输指令，生成侦听信号；其中，所述侦听信号包括信道繁忙问询、传输数据容量和设备信息；以自身设备端为圆心，以有效传输距离为半径，确定有效圆范围，并向有效圆范围的所有路由端分别发送侦听信号；其中，所述有效传输距离的确定方法为：以自身设备端为圆心，向外四周的路由端发送测试信号，并在预设时间段内接收由所有路由端响应于所述测试信号而生成的反馈信号；分别计算每个路由端的反馈信号的数据量与测试信号的数据量之间的比例值，选择比例值达到阈值的路由端中距离最远的距离为有效传输距离；

所述路由器端用于接收一个或多个设备端发送的侦听信号，分别对所述侦听信号进行解析，得到信道繁忙问询、传输数据容量和设备信息；根据所述传输数据容量计算出数据传输时长，同时，响应于所述信道繁忙问询判断出当前路由端的信道繁忙状态，根据所述信道繁忙状态和所述数据传输时长确定每个设备端的开始传输时间、可传输量和结束传输时间；根据所述开始传输时间、可传输量和结束传输时间生成侦听反馈信号，根据解析得到的设备信息分别向各个设备端发送对应的侦听反馈信号；

所述设备端用于分别接收由各个路由端响应于所述侦听信号而生成并发送的侦听反馈信号，对所述侦听反馈信号进行解析，得到各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间；根据各个路由端允许传输的开始传输时间、可传输量和结束传输时间，确定进行数据传输的一个或多个目标路由端、每个目标路由端的传输量和目标传输时间；根据每个目标路由端的传输量和目标传输时间分别生成对应的目标传输信号，并发送到对应的目标路由端；同时，生成非传输信号并发送到有效圆范围内除目标路由端以外的路由端；以使所有路由端对传输策略进行更新；

所述路由端用于分别接收由各个设备端响应于所述侦听反馈信号而生成的目标传输信号或非传输信号；当接收到的是非传输信号时，则发送所述非传输信号所对应的设备端不建立数据传输通道；当接收到的是目标传输信号时，对所述目标传输信号进行解析得到目标设备端的传输量和目标传输时间；根据各个目标设备端的传输量和目标传输时间，对同一信道中进行传输的目标设备端的传输量和开始传输时间进行调整，重新生成侦听反馈信号并发送给对应的目标设备端，以使目标设备端进行数据传输；

所述设备端用于接收由目标路由端对传输策略进行更新后重新生成的侦听反馈信号，并确定更新后的开始传输时间和传输量，进行数据传输。

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