CN117156595A - 随机接入的方法和终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种随机接入的方法和终端设备，该方法适用于具有时隙划分的无线自组网中，无线自组网中配置有周期性的接入时段，相当于为随机接入配置了固定资源，并且为终端设备配置了用于监听信道的定时器，当终端设备想要接入无线自组网时，在第一接入时段内开启第一定时器，若终端设备在该第一定时器的时段内监听到信道处于空闲状态，则在该第一接入时段内且在该第一定时器超时后发送接入请求，以成功发送该接入请求。这样，可以减少多个终端设备由于同时段发送接入请求而发生碰撞的概率，从而提高随机接入的成功率。

Description

随机接入的方法和终端设备

技术领域

本申请涉及无线通信领域，更具体地，涉及通信领域中随机接入的方法和终端设备。

背景技术

在无线通信系统中，由于无线自组网具有可临时组网、快速展开、无控制中心、抗毁性强等特点，正在迅速地从军事通信渗透到民用通信领域。在无线自组网中，待接入无线自组网的设备需要发起随机接入才能成功和网络内的设备正常通信。具体地，待接入的设备首先需要向无线自组网中的设备发送接入请求，无线自组网中的设备在接收到该接入请求后进行响应，随后两个设备之间可继续交互以完成随机接入。

但是，用于无线自组网中设备间通信的资源很有限，而用于随机接入的资源更少，若较多的设备在同一时段内发起接入请求，会发生碰撞导致接入失败。

因此，如何提高无线自组网中设备的随机接入的成功率，是目前亟需解决的问题。

发明内容

本申请提供一种随机接入的方法，该方法适用于具有时隙划分的无线自组网中，在有限的时域资源内，提高终端设备随机接入的成功率。

第一方面，提供了一种随机接入的方法，应用于无线自组网中，所述无线自组网中配置有周期性的接入时段，所述方法包括：在所述周期性的接入时段中的第一接入时段内，开启第一定时器；若在所述第一定时器的时段内监听到信道处于空闲状态，则在所述第一接入时段内且在所述第一定时器超时后，发送接入请求，所述接入请求用于请求接入所述无线自组网中。

本申请实施例提供的随机接入的方法，无线自组网中配置有周期性的接入时段，相当于为随机接入配置了固定资源，该周期性的接入时段专门用于终端设备的随机接入，并且为终端设备配置了用于监听信道的定时器。当终端设备想要接入无线自组网时，在第一接入时段(周期性的接入时段中的任一个接入时段)内开启用于监听信道的第一定时器，若终端设备在第一定时器的时段内监听到信道空闲，意味着在第一定时器的时段内信道未被其他设备占用，即使在第一接入时段内有多个终端设备想要接入无线自组网，也意味着其他待接入的终端设备并未占用信道发送接入请求，因此，在第一接入时段内且在第一定时器超时后发送接入请求，大概率可以成功发送接入请求，减少了多个终端设备同时段发送接入请求而发生碰撞的概率，从而提高随机接入的成功率。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述接入请求承载于接入请求帧中，所述第一接入时段的时长大于所述接入请求帧的时长。

本申请实施例提供的随机接入的方法，限定第一接入时段的时长大于接入请求帧的时长，这样，只要第一定时器设置合适，第一终端设备在第一定时器超时后发送接入请求帧，可以在第一接入时段内成功发送完接入请求帧，从而不影响第一接入时段之后其他信息的传输，尤其在用于传输各个响应信息的响应时段是系统已经预配置好的情况下，能尽可能保证后续响应信息的正常传输。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一接入时段的时长小于或等于2个所述接入请求帧的总时长。

本申请实施例提供的随机接入的方法，由于无线自组网中用于随机接入的资源有限，所以，若第一接入时段的时长设置的过长比较浪费资源，因此，将第一接入时段的时长设置为小于或等于两个接入请求帧的总时长，可以在尽可能保证随机接入成功的情况下，减少不必要的资源浪费。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一定时器的时长大于0且小于或等于M个时间单元的总时长，M＝W-L，W为所述第一接入时段包括的时间单元的数量，L为所述接入请求帧包括的时间单元的数量。

本申请实施例提供的随机接入的方法，若第一定时器的起始时间为第一接入时段的起始时间，那么，在第一接入时段的时长减去接入请求帧的时长后剩余的M＝(W-L)个时间单元的总时长之内选择第一定时器的时长，能保证在第一接入时段内成功发送接入请求，从而不影响第一接入时段之后其他信息的传输，尤其在用于传输各个响应信息的响应时段是系统已经预配置好的情况下，能尽可能保证后续响应信息的正常传输。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一定时器的时长是基于终端设备的优先级确定的。

本申请实施例提供的随机接入的方法，通过终端设备的优先级确定第一定时器的时长，可以实现第一定时器的时长的动态调整，提高系统灵活性。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一定时器的起始时间为所述第一接入时段的起始时间。

本申请实施例提供的随机接入的方法，限定第一定时器的起始时间为第一接入时段的起始时间，第一终端设备能够在第一接入时段的起始时间就可以监听信道，在各个终端设备的定时器的时长相同的条件下，第一终端设备能够最快监听完信道后最早发送接入请求，从而最早抢占信道，而其他起始时间比第一终端设备晚的设备，则会大概率监听到信道处于忙碌状态，从而放弃在第一接入时段尝试接入网络中，进一步提高了第一终端设备随机接入的成功率。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一定时器的起始时间是基于终端设备的优先级确定的。

本申请实施例提供的随机接入的方法，通过终端设备的优先级确定第一定时器的起始时间，可以实现第一定时器的起始时间的动态调整，提高系统灵活性。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，若在所述第一定时器的时段内监听到所述信道处于忙碌状态，则在所述第一接入时段内且在所述第一定时器超时后停止随机接入。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述方法还包括：在所述第一接入时段之后的第一响应时段内，接收响应于所述接入请求的第一响应信息；在所述第一预设时段之后的第二响应时段内，发送响应于所述第一响应信息的第二响应信息；在所述第二预设时段之后的第三响应时段，接收响应于所述第二响应信息的第三响应信息；其中，所述第一响应时段、所述第二响应时段和所述第三响应时段是预配置的时段。

第二方面，提供一种终端设备，所述终端设备用于执行上述第一方面中任一方面提供的方法。具体地，所述终端设备可以包括用于执行上述第一方面中任一种可能实现方式的模块。

第三方面，提供一种终端设备，包括处理器。该处理器与存储器耦合，可用于执行存储器中的指令，以实现上述第一方面中任一种可能实现方式中的方法。可选地，该终端设备还包括存储器。可选地，该终端设备还包括通信接口，处理器与通信接口耦合。

第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被装置执行时，使得所述装置实现上述第一方面中任一方面中任一种可能实现方式中的方法。

第五方面，提供一种包含指令的计算机程序产品，所述指令被计算机执行时使得装置实现上述第一方面中任一种可能实现方式中的方法。

第六方面，提供一种芯片，包括：输入接口、输出接口、处理器和存储器，所述输入接口、输出接口、所述处理器以及所述存储器之间通过内部连接通路相连，所述处理器用于执行所述存储器中的代码，当所述代码被执行时，所述处理器用于执行上述第一方面中任一种可能实现方式中的方法。

附图说明

图1是适用于本申请实施例的无线自组网的架构示意图。

图2是本申请实施例提供的随机接入的方法的示意性流程图。

图3是本申请实施例的随机接入过程中第一终端设备和第二终端设备的行为示意图。

图4是本申请实施例的随机接过程入中第一终端设备和第二终端设备的另一行为示意图。

图5是本申请实施例提供的随机接入过程中多个终端设备与第二终端设备的行为示意图。

图6示出了本申请实施例提供的终端设备的示意性框图。

图7示出了本申请实施例提供的终端设备的示意性结构图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

本申请实施例的技术方案可以应用于无线自组网中。无线自组网是当前无线通信领域一种新的、正在发展的网络技术，它正在迅速地从军事通信渗透到相关的民用通信领域。无线自组网是一个分布式、无中心、多跳的路由的网络，每个终端设备不仅具有主机功能还具有路由器的功能，不存在主从关系，只要具备连接条件，就可以随意部署，操作方便。作为主机，终端设备需要运行面向用户的应用程序；作为路由器，终端设备需要运行相应的路由协议，并根据路由策略和路由表参与包转发和路由维护。

由于终端设备的无线传输范围有限，无法直接通信的两个终端设备往往通过至少一个中继设备进行通信。因此，无线自组网又称为多跳无线网络、自组网络、无固定网络或对等网络。无线自组网络兼有移动通信网络和计算机网络的特点，是一种特殊的移动计算机网络。

图1是适用于本申请实施例的无线自组网的架构示意图。该无线自组网包括多个终端设备，一个终端设备可以视为一个节点，多个节点形成树状结构，图1示出了由6个终端设备组成的无线自组网。在图1中，双箭头表示相邻的终端设备可实现上行和下行通信，每个终端设备均具有主机功能和路由功能。以终端设备N4为例，通过将终端设备N4作为中继设备，可实现终端设备N1和终端设备N5之间的通信以及实现终端设备N1和终端设备N6之间的通信。当终端设备N1和终端设备N5需要通信时，传输路径为N1→N4→N5或N5→N4→N1，当终端设备N1和终端设备N6需要通信时，传输路径为N1→N4→N6或N6→N4→N1。

若两个终端设备之间存在直接的无线连接，有一个终端设备可作为“主设备”，另一个终端设备可作为“受控设备”。主设备具有分配无线资源、管理其所在网络中的其他设备、处理加入该网络中的待接入设备的接入请求等功能，受控设备可基于主设备的指示与主设备进行通信。例如，在图1中，N1与N2，N1与N3，N1与N4，N4与N5，以及N4与N6分别存在直接的无线连接，相应的主设备依次为N1、N1、N1、N4、N4，受控设备依次为N2、N3、N4、N5、N6。

一个主设备可以同时与多个受控设备建立无线连接，为了便于描述，将主设备与其所有受控设备构成的网络可称为“子网”，一个无线自组网中可包括一个或多个子网。例如，在图1中，终端设备N1、终端设备N2、终端设备N4和终端设备N3形成一个子网，记为“子网1”，终端设备N1作为主设备，子网1中的其余设备作为受控设备；终端设备N4、终端设备N5和终端设备N6形成另一个子网，记为“子网2”，终端设备N4作为主设备，子网2中的其余设备作为受控设备。对于终端设备N4，在子网1中作为终端设备N1的受控设备，在子网2中，作为子网2的主设备。

应理解，图1中示出的无线自组网的结构仅为示意性说明，无线自组网中可以包括更多或更少的终端设备(或节点)，以及，多个终端设备之间的拓扑结构可以是各种形式的，本申请实施例不做任何限定。

本申请实施例的终端设备可以是任何具有无线通信功能的设备，例如手机、平板电脑、键盘、鼠标、电子书、耳机、屏幕、摄像头、头盔、无人机、VR眼镜、智能手表、车载中控台以及智能家居设备等设备。

在蜂窝通信系统的随机接入中，由于在时域、频域、码域都有较多资源，以及有基站作为中心调度的角色，因此可以为随机接入预留较多的接入资源，待接入的终端设备可以直接在随机接入资源中随机选择一个资源向基站发送接入请求，基站在所有未碰撞的信号中随机选择一个进行接入响应，以完成随机接入。

载波监听多路访问/冲突避免(carrier sense multiple access withcollision avoidance，CSMA-CA)是一种常用于无时隙划分的无线通信的随机接入方法，通过载波侦听，干扰避让，使得多个设备无需中心节点(基站)调度即可高效竞争信道资源。分布式协调功能(distributed coordination function，DCF)是一种典型的CSMA-CA的接入方法，广泛应用于WIFI设备。WIFI设备在发送接入请求之前，均需要进行载波侦听，如信道空闲，则需等待分布协调功能帧间间隔(distributed interframe space，DIFS)后再随机选择时长启动一个定时器，直到定时器超时后发送接入请求。若在定时器的时段内信道繁忙，则需要将定时器暂停，等待信道空闲DIFS时间后再继续启动定时器。若发送的接入请求未收到确认信息，则需要重复上述过程，直到接入请求发送成功。在该方法中，WIFI设备随机选择时间接入网络，且通过增加定时器的时长提高随机接入的成功率。

在无线自组网的随机接入中，待接入的设备首先需要向无线自组网中的设备发送接入请求，无线自组网中的设备接收到该接入请求后进行响应，随后两个设备之间继续交互以完成随机接入。但是，用于无线自组网中终端设备间通信的资源很有限，用于随机接入的资源更少，所以，若较多的终端设备在同一时段发起接入请求，会发生碰撞导致接入失败。

基于此，本申请实施例提出了一种随机接入的方法，该方法适用于具有时隙划分的无线自组网中，在有限的时域资源内，提高终端设备随机接入的成功率。具体地，无线自组网中配置有周期性的接入时段，相当于为随机接入配置了固定资源，并且为终端设备配置了用于监听信道的定时器，当终端设备想要接入无线自组网时，在接入时段内开启定时器，若终端设备在该定时器的时段内监听到信道空闲，则在该接入时段内且在定时器超时后发送接入请求，以成功发送接入请求，减少多个终端设备由于同时段发送接入请求而发生碰撞的概率，从而提高随机接入的成功率。

图2是本申请实施例提供的随机接入的方法100的示意性流程图。在本申请实施例中，以第一终端设备和第二终端设备作为执行方法100的执行主体为例，对方法100进行说明，其中，第一终端设备为任一个待接入无线自组网的设备，第二终端设备为该无线自组网中的设备。作为示例而非限定，执行方法100的执行主体也可以是对应第一终端设备的芯片和第二终端设备的芯片。

应理解，第二终端设备是无线自组网中具有分配无线资源、管理其所在网络中的设备、处理加入该网络中的待接入设备的接入请求等功能的主设备。例如，第二终端设备可以是图1中的终端设备N1或终端设备N4。

本申请实施例适用于具有时隙划分的无线自组网，无线自组网中配置有周期性的接入时段，该周期性的接入时段是系统预配置的专用于随机接入的时域资源，具体地是专用于随机接入中待接入的终端设备第一次发送的接入请求的时域资源，在接入时段内，待接入的终端设备会尝试接入网络，只要信道条件许可，待接入的终端设备就可以发送接入请求，以完成随机接入。上述时域资源包括间隔设置的多个接入时段，各个接入时段的时长可以相同，也可以不同，任意相邻两个接入时段的间隔时长可以相同，也可以不同，本申请实施例均不做任何限定。周期性的接入时段表示，每间隔一段时间后进入一个接入时段，在一个接入时段结束后继续间隔一段时间后再进入下一个接入时段，如此一直持续。

在S110中，第一终端设备在周期性的接入时段中的第一接入时段内，开启第一定时器。

在该步骤中，待接入的第一终端设备想要接入第二终端设备所在的无线自组网中，等到最近的一个接入时段(例如，第一接入时段)时，第一终端设备在该第一接入时段内开启第一定时器，且在该第一定时器的时段内监听信道的状态(空闲状态或忙碌状态)，以执行后续步骤。

应理解，第一定时器是专用于第一终端设备监听信道的时段，在该第一定时器的时段内，第一终端设备监听信道状态，不发送任何信息。

在一些实施例中，在S110之前，第一终端设备与网络进行下行同步时，可以获取用于确定周期性的接入时段的第一信息和用于确定第一定时器的第二信息。

示例性地，第一信息可以包括以下至少一项：周期性的接入时段中每个接入时段的时长、每个接入时段的起始时间、或每个接入时段的结束时间等。

示例性地，第二信息可以包括以下至少一项：第一定时器的起始时间、第一定时器的时长、或第一定时器的结束时间等。

在S120中，若在第一定时器的时段内监听到信道处于空闲状态，则第一终端设备在第一接入时段内且在该第一定时器超时后，向第二终端设备发送接入请求，该接入请求用于请求接入无线自组网中。

示例性地，接入请求中可以包括源地址、目的地址、第一终端设备的设备标识、无线自组网的标识等用于接入无线自组网的信息，此处不做任何限定。

在该步骤中，若第一终端设备在第一定时器的时段内监听到信道处于空闲状态，意味着信道未被其他设备发送的信号占用，也意味着在第一定时器的时段附近的时段内大概率不会有其他信号占用信道，因此，第一终端设备在第一接入时段内且在第一定时器超时后发送接入请求，这样，第一终端设备在第一接入时段内成功抢占信道，以成功发送接入请求，从而，提高随机接入的成功率。

若第一终端设备在第一定时器的时段内监听到信道处于忙碌状态，则在第一接入时段内且在第一定时器超时后停止随机接入，不发送接入请求。

具体地，当第一终端设备监听到信道处于忙碌状态时，意味着信道被其他设备发送的信号占用，也意味着在第一接入时段内信道被一直占用，第一终端设备在第一接入时段内抢占信道失败，无法成功发送接入请求，随机接入已经失败。因此，第一终端设备在第一定时器超时后停止随机接入，不发送接入请求，避免和其他设备发送的信号发生碰撞，影响其他设备的随机接入。

若第一终端设备想要继续接入无线自组网，可在第一接入时段后的另一个接入时段内再次尝试随机接入，重复执行S110。示例性地，该另一个接入时段可以是与第一接入时段相邻的接入时段。应理解，第一终端设备在该另一个接入时段内打开第一定时器监听信道的过程中，第一定时器已经清零，从零开始计时直到第一定时器超时。

在上述实施例中，当包括第一终端设备在内的多个终端设备想要接入无线自组网时，每个终端设备在第一接入时段内都会开启自己的定时器，每个终端设备在自己的定时器的时段内监听信道，根据信道状态确定是否继续接入网络中。继续以上述第一终端设备为例，若第一终端设备在第一定时器的时段内监听到信道处于空闲状态，意味着信道未被其他待接入的设备发送的接入请求占用，则在第一接入时段内且在第一定时器超时后发送接入请求，这样，第一终端设备在第一接入时段内成功抢占信道；若第一终端设备在第一定时器的时段内监听到信道处于忙碌状态，意味着信道被其他待接入的设备发送的接入请求已经占用，即，其他待接入的设备在第一接入时段内成功抢占信道，而第一终端设备在第一接入时段内抢占信道失败，所以，停止随机接入。

在现有技术中，由于无线自组网中用于终端设备的随机接入的资源很少，待接入的终端设备无法获取固定的资源来发送接入请求，导致多个终端设备在同时段发送接入请求而发生碰撞导致接入失败的情况。

本申请实施例提供的随机接入的方法，无线自组网中配置有周期性的接入时段，相当于为随机接入配置了固定资源，该周期性的接入时段专门用于终端设备的随机接入，并且为终端设备配置了用于监听信道的定时器。若终端设备想要接入无线自组网，在第一接入时段(周期性的接入时段中的任一个接入时段)内开启第一定时器，若终端设备在第一定时器的时段内监听到信道空闲，意味着在第一定时器的时段内信道未被其他设备占用，即使在第一接入时段内有多个终端设备想要接入无线自组网，也意味着其他待接入的终端设备并未占用信道发送接入请求，因此，在第一接入时段内且在第一定时器超时后发送接入请求，大概率可以成功发送接入请求，减少了多个终端设备同时段发送接入请求而发生碰撞的概率，从而提高随机接入的成功率。

第一终端设备在S120中发送接入请求后，第一终端设备与第二终端设备可进一步交互，完成整个随机接入过程，以下，结合步骤S130、步骤S140和步骤S150，对后续步骤做简单描述。

在S130中，第二终端设备响应于接入请求，向第一终端设备发送第一响应信息。

在该步骤中，第二终端设备在接收到接入请求后，确知第一终端设备想接入无线自组网中，生成且发送第一响应信息，以便于第一终端设备执行后续步骤。

示例性地，第一响应信息包括随机序列，用于后续第一终端设备和第二终端设备验证密钥。

在一些实施例中，第二终端设备在第一接入时段之后的第一响应时段内，向第一终端设备发送第一响应信息。

在一示例中，第一响应时段是系统预配置的用于发送第一响应信息的时段。这样，可以避免与其他信号发生冲突，进一步提高随机接入的成功率。

示例性地，第一响应时段与第一接入时段可连续，也可不连续，两个时段之间具有预设的间隔，此处不做任何限定。

在S140中，第一终端设备响应于第一响应信息，向第二终端设备发送第二响应信息。

在该步骤中，第一终端设备在接收到第一响应信息后，生成且发送第二响应信息。

在第一响应信息包括随机序列的实施例中，示例性地，第一终端设备可以基于自己的密钥和一个初始向量(initialization vector,IV)对随机序列进行加密，将IV和加密后的随机序列通过第二响应信息发送给第二终端设备。

在一些实施例中，第一终端设备在第一响应时段之后的第二响应时段内，向第二终端设备发送第二响应信息。

在一示例中，第二响应时段是系统预配置的用于发送第二响应信息的时段。这样，可以避免与其他信号发生冲突，进一步提高随机接入的成功率。

示例性地，第二响应时段与第一响应时段可连续，也可不连续，两个时段之间具有预设的间隔，此处不做任何限定。

在S150中，第二终端设备响应于第二响应信息，向第一终端设备发送第三响应信息。

在该步骤中，第二终端设备在接收到第二响应信息后，生成且发送第三响应信息，用于指示第一终端设备成功接入第二终端设备所在的无线自组网中。这样，第一终端设备成功完成随机接入。

在第二响应信息包括IV和加密后的随机序列的实施例中，示例性地，第二终端设备基于自己的密钥和接收到的第二响应信息中的IV采用与第一终端设备相同的算法对随机序列加密。若第二终端设备加密后的随机序列与从第二响应信息中得到的第一终端设备加密后的随机序列相同，则表示第一终端设备的密钥和第二终端设备的密钥相同，那么，意味着第一终端设备可以接入第二终端设备所在的无线自组网中，第二终端设备向第一终端设备发送最终的响应信息(即，第三响应信息)，以指示第一终端设备可以接入该无线自组网中。

在一些实施例中，第二终端设备在第二响应时段之后的第三响应时段内，向第一终端设备发送第三响应信息。

在一示例中，第三响应时段是系统预配置的用于发送第三响应信息的时段。这样，可以避免与其他信号发生冲突，进一步提高随机接入的成功率。

示例性地，第三响应时段与第二响应时段可连续，也可不连续，两个时段之间具有预设的间隔，此处不做任何限定。

应理解，上述S130至S150所示的随机接入的后续步骤仅为示意性说明，不应对本申请实施例构成限定。实现中，第一终端设备在发送接入请求后，第一终端设备和无线自组网中的第二终端设备进行交互的信息可以包括其他内容，本申请实施例不做任何限定。

第一终端设备成功接入无线自组网后，可以在第三响应时段之后的用于传输数据的时段与无线自组网中的设备传输数据以正常通信。该用于数据传输的时段可专用于第一终端设备与第二终端设备之间的通信，也可用于无线自组网中其他终端设备之间的通信，本申请实施例不做任何限定，具体取决于资源分配。示例性地，第一终端设备可通过上述随机接入过程中的第二响应信息或第三响应信息中指示用于传输数据的时段，或者，在随机接入成功后(即，执行完步骤S150)第一终端设备也可以通过向第二终端设备发送资源请求来确定上述用于传输数据的时段。

在上述用于传输数据的时段过后，在下一个接入时段，其他待接入设备在该下一个接入时段再次尝试接入无线自组网，重复执行上述步骤S110至S150。

图3是本申请实施例的随机接入过程中第一终端设备和第二终端设备的行为示意图。参考图3，第一终端设备在接入时段1(第一接入时段的一例)内开启定时器1(第一定时器的一例)，在定时器1的时段内监听信道，一直监听到信道处于空闲状态，在定时器1超时后发送接入请求，第二终端设备接收到该接入请求后，在接入时段1之后的响应时段1(第一响应时段的一例)发送响应信息1(第一响应信息的一例)，第一终端设备接收到响应信息1，在响应时段1之后的第二响应时段(第二响应时段的一例)发送响应于响应信息1的响应信息2(第二响应信息的一例)，第二终端设备接收到响应信息2，在响应时段2之后的响应时段3(第三响应时段的一例)发送响应于响应信息2的响应信息3(第三响应信息的一例)，此时，第一终端设备的随机接入完成，成功接入无线自组网中。在响应时段3之后的用于传输数据的时段，第一终端设备可以与第二终端设备传输数据。在用于传输数据的时段过后，进入接入时段1之后的下一个接入时段(记为接入时段2)，此时，其他待接入的终端设备在接入时段2再次尝试接入网络中，重复执行上述S110至S150。

以上，对本申请实施例的无线自组网中随机接入的过程做了大概描述，以下，对第一接入时段和第一定时器做详细说明。

在一些实施例中，接入请求承载于接入请求帧中，第一接入时段的时长大于接入请求帧对应的时长。

这样，只要第一定时器设置合适，第一终端设备在第一定时器超时后发送接入请求帧，可以在第一接入时段内成功发送完接入请求帧(如图3所示)，从而不影响第一接入时段之后其他信息的传输，尤其在用于传输各个响应信息的响应时段是系统已经预配置好的情况下，能尽可能保证后续响应信息的正常传输。

在一些实施例中，第一接入时段的时长小于或等于2个接入请求帧的总时长。

由于无线自组网中用于随机接入的资源有限，所以，若第一接入时段的时长设置的过长比较浪费资源，因此，将第一接入时段的时长设置为小于或等于两个接入请求帧的总时长，可以在尽可能保证随机接入成功的情况下，减少不必要的资源浪费。

当然，在其他实施例中，在不考虑其他因素的情况下，第一接入时段的时长可以是任意值，不限于上述示出的实施例。例如，第一接入时段的时长大于或等于1个接入请求帧的时长，且小于或等于3个以及更多个接入请求帧的总时长。

在本申请实施例中，第一终端设备在不同周期的接入时段的时长可以相同，也可以不同，本申请实施例不做任何限定。例如，第一终端设备在第一个周期的接入时段的时长等于2个接入请求帧的总时长，在第n个周期的接入时段的时长为1.5个接入请求帧的总时长，n为大于1的整数。

关于第一定时器的起始时间，在一些实施例中，第一定时器的起始时间为第一接入时段的起始时间。

这样，第一终端设备在第一接入时段的起始时间就可以监听信道，在各个终端设备的定时器的时长相同的条件下，第一终端设备能够最快监听完信道后最早发送接入请求，从而最早抢占信道，而其他起始时间比第一终端设备晚的设备，则会大概率监听到信道处于忙碌状态，从而放弃在第一接入时段尝试接入网络中，进一步提高了第一终端设备随机接入的成功率。

在另一些实施例中，第一定时器的起始时间也可以为第一接入时段的任意时间。

本申请实施例的第一定时器的起始时间可以是预定义的，也可以是基于实际情况动态确定的，本申请实施例不做任何限定。例如，上述实施例中限定的第一定时器的起始时间为第一接入时段的起始时间可以是预定义的，也可以是动态确定的。

在上述第一定时器的起始时间可以动态确定的实施例中，第一定时器的起始时间在不同周期的接入时段可以不同，也可以相同，本申请实施例不做任何限定。

关于动态确定第一定时器的起始时间的实施例，在一些实施例中，第一定时器的起始时间是基于第一终端设备的优先级确定的。

第一终端设备的优先级高，第一定时器的起始时间与第一接入时段的起始时间之间间隔的时长可以设置的短一些，例如，第一定时器的起始时间为第一接入时段的起始时间，这两个起始时间之间无间隔时长；第一终端设备的优先级低，第一定时器的起始时间与第一接入时段的起始时间之间间隔的时长可以设置的长一些。这样，可以使得优先级高的终端设备尽可能成功发送接入请求，以提高随机接入的成功率，从而不影响重要设备的通信。

在一示例中，可以从设备的类型定义设备的优先级。示例性地，若用户在移动过程中对设备的使用率越高，则该设备的优先级越高，反之，若用户在移动过程中对设备的使用率越低，则该设备的优先级越低。例如，以手机、手表、个人计算机(personal computer，PC)为例，各个设备的优先级顺序可如下：手机＞手表＞PC，第一终端设备可以为其中的任一类设备。

在另一示例中，可以从设备的剩余电量定义设备的优先级。例如，若设备的剩余电量越低，则该设备的优先级越高，反之，若设备的剩余电量越高，则该设备的优先级越低。

在另一示例中，可以从设备对应的用户的属性定义设备的优先级。其中，设备对应的用户表示设备的拥有者，该设备一般是采用用户的证件或电话注册的。例如，若设备对应的用户属于无线自组网中主设备(例如第二终端设备)中联系人列表中的用户，则该设备的优先级高，反之，若设备对应的用户不属于无线自组网中主设备中联系人列表的用户，即，设备对应的用户对无线自组网中主设备对应的用户而言是陌生人，则该设备的优先级低。

在另一示例中，可以从设备的业务的优先级定义设备的优先级。若设备的业务的优先级高，则该设备的优先级高，反之，若设备的业务的优先级低，则该设备的优先级低。

例如，可以从业务的紧急程度定义业务的优先级。例如，若业务的紧急程度高，则业务的优先级高，反之，若业务的紧急程度低，则业务的优先级低。

再例如，可以从业务的可靠性、传输速率等方面来定义业务的优先级。若从业务的传输速率和可靠性方面考虑，时延短且可靠性高的业务的优先级高于时延长且可靠性低的业务优先级。

关于第一定时器的时长，在一些实施例中，第一定时器的时长大于0，且小于或等于第一接入时段的时长与接入请求帧的时长的差值。

若第一定时器的起始时间为第一接入时段的起始时间，那么，在第一接入时段的时长减去接入请求帧的时长后的剩余时长之内选择第一定时器的时长，能保证在第一接入时段内成功发送接入请求，从而不影响第一接入时段之后其他信息的传输，尤其在用于传输各个响应信息的响应时段是系统已经预配置好的情况下，能尽可能保证后续响应信息的正常传输。

为了便于描述，本申请实施例的各个时段可以以时间单元为粒度进行定义，即，将时间单元作为划分时域的基本单位，例如，1个特定的时段包括一个或多个时间单元。

在本申请实施例中，1个时间单元的长度可以任意设定，本申请实施例并未特别限定。

例如，1个时间单元可以包括1个或多个子帧(subframe)，1个子帧的长度为1ms。

再例如，1个时间单元可以包括1个或多个时隙(slot)，一个时隙的长度可以为0.5ms。

再例如，1个时间单元可以包括1个或多个符号。

这里，符号、时隙、子帧均为无线资源管理所管辖时间的基本单位。

应理解，以上列举的时间单元的结构仅为示例性说明，本申请实施例并未特别限定，可以根据实际需要对时间单元的结构进行任意变更。

以时间单元描述上述第一定时器的时长的选择范围，可以为：第一定时器的时长大于0且小于或等于M个时间单元的总时长，M＝W-L，W为第一接入时段包括的时间单元的数量，L为接入请求帧包括的时间单元的数量。

具体地，第一接入时段包括W个时间单元，接入请求帧包括L个时间单元，W大于L。第一接入时段的时长即为W个时间单元的时长，接入请求帧的时长即为L个时间单元的时长，M＝(W-L)个时间单元的时长即为第一接入时段的时长减去接入请求帧的时长后剩余的时长。

示例性地，可以以时隙作为时间单元的一例，即，第一接入时段包括W个时隙，接入请求帧包括L个时隙，第一定时器的时长大于0且小于或等于M个时隙的总时长。

应理解，第一定时器的最短时长以能够监听到信道状态的最短时长为准。例如，第一定时器的最短时长可以是40微妙(us)。

若第一定时器的起始时间为第一接入时段的起始时间，那么，在第一接入时段的时长减去接入请求帧的时长后剩余的M＝(W-L)个时间单元的总时长之内选择第一定时器的时长，能保证在第一接入时段内成功发送接入请求(如图3所示)，从而不影响第一接入时段之后其他信息的传输，尤其在用于传输各个响应信息的响应时段是系统已经预配置好的情况下，能尽可能保证后续响应信息的正常传输。

继续参考图3，定时器1(第一定时器的一例)的起始时间为接入时段1(第一接入时段的一例)的起始时间，接入时段1的时长为W个时间单元的时长，接入请求帧的时长为L个时间单元的时长，定时器1的时长小于M＝(W-L)个时间单元的总时长，在定时器1超时后发送接入请求帧，可以保证在接入时段1内成功发送完接入请求帧，从而，不影响后续的在各个响应时段传输的响应信息，从而保证第一终端设备成功完成随机接入。

图4是本申请实施例的随机接入过程中第一终端设备和第二终端设备的另一行为示意图。与图3不同的是，定时器1的时长刚好等于M＝(W-L)个时间单元的总时长，这样，在定时器1超时后发送接入请求帧，接入请求帧发送完的结束时间刚好是接入时段1的结束时间，保证了在接入时段1内成功发送完接入请求帧。

实现中，多个终端设备中各个终端设备的定时器的时长尽可能设置的不同，这样，各个终端设备监听信道的时段可以错开，使得定时器的时长最短的终端设备能成功抢占信道，尽可能保证至少有一个终端设备成功完成随机接入。

图5是本申请实施例提供的随机接过程入中多个终端设备与第二终端设备的行为示意图，其中，终端设备A为上述第一终端设备的一例，终端设备B和终端设备C是其他待接入的设备。

参考图5，终端设备A配置有定时器1(第一定时器的一例)，终端设备B配置有定时器2，终端设备C配置有定时器3，定时器1、定时器2和定时器3的时长都不同，终端设备A的定时器1的时长最短。当进入接入时段1(第一接入时段的一例)时，3个终端设备均开启各自的定时器监听信道，由于定时器1的时长最短，所以，终端设备A最早结束监听信道，在监听到信道空闲时，在定时器1超时后发送接入请求，终端设备A成功抢占信道，进而执行后续步骤以完成随机接入。而终端设备B和终端设备C在终端设备A开始发送接入请求时就开始监听到信道忙碌，一直持续到定时器2和定时器3的结束时间，所以，对于终端设备B和终端设备C而言，已经无法抢占信道发送接入请求，所以，停止进行随机接入。

从上文可以看出，定时器的时长越短，终端设备越有机会成功抢占信道，从而成功完成随机接入。原因在于，定时器的时长越短，意味着终端设备监听信道的时间越短，也就可以在定时器超时后最早发送接入请求，从而可以尽可能成功完成随机接入。而其他定时器的时长较长的终端设备在各自的定时器的时段内总会监听到信道忙碌的情况，会停止随机接入。因此，对于多次随机接入都失败的终端设备，可以通过减少终端设备的定时器的时长提高随机接入成功的概率。

本申请实施例的第一定时器的时长可以是预定义的，也可以是基于实际情况动态确定的，本申请实施例不做任何限定。

在上述第一定时器的时长可以动态确定的实施例中，第一定时器的时长在不同周期的接入时段可以不同，也可以相同，本申请实施例不做任何限定。

在一些实施例中，如前所述，对于多次随机接入都失败的终端设备，可以通过减少终端设备的定时器的时长提高随机接入成功的概率。

以第一终端设备为例，若第一终端设备在连续几个周期的接入时段内都未成功接入网络中，那么，可以将第一终端设备的第一定时器的时长设置的短一些。如图5所示，终端设备A(第一终端设备的一例)的定时器1(第一定时器的一例)是3个终端设备中时长最短的设备，最早成功抢占信道成功发送接入请求。

在另一些实施例中，第一定时器的时长是基于第一终端设备的优先级确定的。

第一终端设备的优先级高，第一定时器的时长可以设置的短一些；第一终端设备的优先级低，第一定时器的时长可以设置的长一些。这样，可以使得优先级高的终端设备尽可能成功发送接入请求，以提高随机接入的成功率，从而不影响重要设备的通信。

关于设备的优先级的相关定义的具体描述可参考上文的相关描述，不再赘述。

以上文的第一接入时段包括W个时间单元和接入请求帧包括L个时间单元为例，进一步限定：第一定时器的时长大于0且小于或等于M＝(W-L)的时间单元的总时长、第一定时器的起始时间为第一接入时段的起始时间，即限定若终端设备成功抢占信道则需要在第一接入时段内发送完接入请帧。那么，可以大概推算出执行本申请实施例的终端设备的随机接入的成功率其中，N为同一个接入时段内待接入的终端设备的数量。

当N为1时，没有与终端设备抢占信道的其他终端设备，因此，若无特殊情况，终端设备可成功完成随机接入。当N＝2、L＝32、W＝2L＝64时，P＝31/32≈0.969。当N＝4、L＝32、W＝2L＝64时，P≈0.94。当N＝16、L＝32、W＝2L＝64时，P≈0.77。当N＝32、L＝32、W＝2L＝64时，P≈0.58。

从上述数据可以看出，当W＝2L时，对于有较多的终端设备在同一接入时段接入无线自组网的情况，本申请实施例的随机接入过程总体保持有较高的成功率。

在上述各个实施例中，若接入请求帧的结束时间在第一接入时段之后，可以将第一响应时段与第一接入时段设置为非连续的时段，第一接入时段与第一响应时段之间间隔的时长可允许发送完接入请求帧。

上文中结合图1至图5，详细描述了根据本申请实施例的随机接入的方法，下面将结合图6至图7，详细描述根据本申请实施例的终端设备。

图6示出了本申请实施例提供的终端设备200的示意性框图，该终端设备200可以为上文的第一终端设备，也可以为第一终端设备中的芯片。该终端设备200包括：收发单元210和处理单元220。

处理单元220用于：在所述周期性的接入时段中的第一接入时段内，开启第一定时器；

收发单元210用于：若在所述第一定时器的时段内监听到信道处于空闲状态，则在所述第一接入时段内且在所述第一定时器超时后，发送接入请求，所述接入请求用于请求接入所述无线自组网中。

可选地，所述接入请求承载于接入请求帧中，所述第一接入时段的时长大于所述接入请求帧的时长。

可选地，所述第一接入时段的时长小于或等于2个所述接入请求帧的总时长。

可选地，所述第一定时器的时长大于0且小于或等于M个时间单元的总时长，M＝W-L，W为所述第一接入时段包括的时间单元的数量，L为所述接入请求帧包括的时间单元的数量。

可选地，所述第一定时器的时长是基于终端设备的优先级确定的。

可选地，所述第一定时器的起始时间为所述第一接入时段的起始时间。

可选地，所述第一定时器的起始时间是基于终端设备的优先级确定的。

可选地，处理单元220还用于：若在所述第一定时器的时段内监听到所述信道处于忙碌状态，则在所述第一接入时段内且在所述第一定时器超时后停止随机接入。

应理解，这里的终端设备200以功能单元的形式体现。这里的术语“单元”可以指应用特有集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、电子电路、用于执行一个或多个软件或固件程序的处理器(例如共享处理器、专有处理器或组处理器等)和存储器、合并逻辑电路和/或其它支持所描述的功能的合适组件。在一个可选例子中，本领域技术人员可以理解，终端设备200可以具体为上述实施例中的第一终端设备，终端设备200可以用于执行上述方法实施例中与第一终端设备对应的各个流程和/或步骤，为避免重复，在此不再赘述。

上述各个方案的终端设备200具有实现上述方法中第一终端设备执行的相应步骤的功能；所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块；例如发送单元可以由发射机替代，接收单元可以由接收机替代，其它单元，如确定单元等可以由处理器替代，分别执行各个方法实施例中的收发操作以及相关的处理操作。

在本申请的实施例，图6中的终端设备也可以是芯片或者芯片系统，例如：片上系统(system on chip，SoC)。对应的，接收单元和发送单元可以是该芯片的收发电路，在此不做限定。

图7示出了本申请实施例提供的终端设备300的示意性结构图。该终端设备300包括处理器310、收发器320和存储器330。其中，处理器310、收发器320和存储器330通过内部连接通路互相通信，该存储器330用于存储指令，该处理器310用于执行该存储器330存储的指令，以控制该收发器320发送信号和/或接收信号。

在一种可能的实现方式中，终端设备300用于执行上述方法100中第一终端设备对应的各个流程和步骤。

处理器310用于：在所述周期性的接入时段中的第一接入时段内，开启第一定时器；

收发器320用于：若在所述第一定时器的时段内监听到信道处于空闲状态，则在所述第一接入时段内且在所述第一定时器超时后，发送接入请求，所述接入请求用于请求接入所述无线自组网中。

可选地，所述接入请求承载于接入请求帧中，所述第一接入时段的时长大于所述接入请求帧的时长。

可选地，所述第一接入时段的时长小于或等于2个所述接入请求帧的总时长。

可选地，所述第一定时器的时长大于0且小于或等于M个时间单元的总时长，M＝W-L，W为所述第一接入时段包括的时间单元的数量，L为所述接入请求帧包括的时间单元的数量。

可选地，所述第一定时器的时长是基于终端设备的优先级确定的。

可选地，所述第一定时器的起始时间为所述第一接入时段的起始时间。

可选地，所述第一定时器的起始时间是基于终端设备的优先级确定的。

可选地，处理器310还用于：若在所述第一定时器的时段内监听到所述信道处于忙碌状态，则在所述第一接入时段内且在所述第一定时器超时后停止随机接入。

应理解，终端设备300可以具体为上述实施例中的第一终端设备，并且可以用于执行上述方法实施例中与第一终端设备对应的各个步骤和/或流程。可选地，该存储器330可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。该处理器310可以用于执行存储器中存储的指令，并且当该处理器310执行存储器中存储的指令时，该处理器310用于执行上述与该终端设备对应的方法实施例的各个步骤和/或流程。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的终端设备的实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

应理解，在本申请的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请的实施例的实施过程构成任何限定。

另外，本文中的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

所述功能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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准总之，以上所述仅为本申请技术方案的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种随机接入的方法，其特征在于，应用于无线自组网中，所述无线自组网中配置有周期性的接入时段，所述方法包括：

在所述周期性的接入时段中的第一接入时段内，开启第一定时器；

若在所述第一定时器的时段内监听到信道处于空闲状态，则在所述第一接入时段内且在所述第一定时器超时后，发送接入请求，所述接入请求用于请求接入所述无线自组网中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接入请求承载于接入请求帧中，所述第一接入时段的时长大于所述接入请求帧的时长。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一接入时段的时长小于或等于2个所述接入请求帧的总时长。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述第一定时器的时长大于0且小于或等于M个时间单元的总时长，M＝W-L，W为所述第一接入时段包括的时间单元的数量，L为所述接入请求帧包括的时间单元的数量。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一定时器的时长是基于终端设备的优先级确定的。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一定时器的起始时间为所述第一接入时段的起始时间。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一定时器的起始时间是基于终端设备的优先级确定的。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，若在所述第一定时器的时段内监听到所述信道处于忙碌状态，则在所述第一接入时段内且在所述第一定时器超时后停止随机接入。

9.一种随机接入的终端设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机指令；

处理器，用于调用所述存储器中存储的计算机指令，以执行如权利要求1至8中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机指令，所述计算机指令用于实现如权利要求1至8中任一项所述的方法。

11.一种芯片，其特征在于，所述芯片包括：

存储器：用于存储指令；

处理器，用于从所述存储器中调用并运行所述指令，使得安装有所述芯片系统的通信设备执行如权利要求1至8中任一项所述的方法。