CN117336885A - 一种二维概率p-csma改进协议的接入方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种二维概率P‑CSMA改进协议的接入方法及系统，涉及无线网络通信技术领域。所述方法包括：获取用户的接入数量；设定一个传输周期内通信系统的初始参数；所述初始参数包括成功时长、碰撞时长、空闲时长和二维概率取值；利用多优先级机制，对各所述用户发送的信息分组划分不同的优先级；根据各所述优先级确定对应的成功时长和通信系统信道数，并基于设定的所述碰撞时长、所述空闲时长和所述二维概率取值进行信息发送。本发明能够提高在高负载情况下信道的吞吐率，同时降低了系统的时延，节约信道资源。

Description

一种二维概率P-CSMA改进协议的接入方法及系统

技术领域

本发明涉及无线网络通信技术领域，特别是涉及一种二维概率P-CSMA改进协议的接入方法及系统。

背景技术

在早期计算机网络的发展中，人们面临着多个计算机同时连接到一个共享的通信介质(如以太网)的问题，需要一种机制来协调它们之间的访问，于是多址接入协议应运而生。多址接入协议可以分为三大类，分别为：固定多址接入协议、预约多址接入协议和随机多址接入协议。

随机多址接入协议是多址接入协议的一种，又叫做有竞争的多址接入协议。网络中的节点在网络中的地位是等同的，各节点通过竞争获得信道的使用权。随机多址接入协议又可细分为完全随机多址接入协议(ALOHA协议)和载波侦听型多址接入协议(CSMA协议)。所谓随机接入是指用户可以随时接入信道，并且可能不会顾及其他用户是否在传输。当信道中同时有多个用户接入时，在信道资源的使用上就会发生冲突。因此，对于有竞争的多址接入协议如何解决冲突，从而使所有碰撞用户都可以成功进行传输是一个非常重要的问题。

在现有的研究方法中，二维概率P-CSMA协议在低负载下表现较好，但是在边缘服务器网络和物联网技术中，多用户高负载接入情况下系统的吞吐率比较低，信道资源的利用率较差，如何在高负载下也使得系统的吞吐率较高成为随机多址协议进一步改进的关注点。

发明内容

本发明的目的是提供一种二维概率P-CSMA改进协议的接入方法及系统，能够提高在高负载情况下信道的吞吐率，同时降低了系统的时延，节约信道资源。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种二维概率P-CSMA改进协议的接入方法，包括：

获取用户的接入数量；

设定一个传输周期内通信系统的初始参数；所述初始参数包括成功时长、碰撞时长、空闲时长和二维概率取值；

利用多优先级机制，对各所述用户发送的信息分组划分不同的优先级；

根据各所述优先级确定对应的成功时长和通信系统信道数，并基于设定的所述碰撞时长、所述空闲时长和所述二维概率取值进行信息发送。

可选地，所述设定一个传输周期内通信系统的初始参数，具体包括：

利用泊松分布函数生成随机数；所述随机数为信息分组同时到达个数；

基于所述随机数进行信息发送，确定成功个数及对应的时隙长度、碰撞个数及对应的时隙长度、空闲个数及对应的时隙长度和二维概率取值，并分别计算在一个传输周期内的成功时长、碰撞时长和空闲时长。

可选地，所述成功时长的计算方式为：成功时长＝总的成功的个数×成功的时隙长度；所述碰撞时长的计算方式为：碰撞时长＝总的碰撞的个数×碰撞的时隙长度；所述空闲时长的计算方式为：空闲时长＝总的空闲的个数×空闲的时隙长度。

可选地，所述一个传输周期的长度计算方式为：

一个传输周期的长度＝总的成功的个数×(成功的时隙长度+空闲的时隙长度)+总的碰撞的个数×(碰撞的时隙长度+空闲的时隙长度)+总的空闲时长。

可选地，所述利用多优先级机制，对各所述用户发送的信息分组划分不同的优先级，具体包括：

设定用户服务要求及对应的优先级；

根据各所述用户不同的服务要求，将用户发送的信息分组划分不同的优先级，确定信息优先级。

可选地，根据各所述优先级确定对应的成功时长和通信系统信道数，并基于设定的所述碰撞时长、所述空闲时长和所述二维概率取值进行信息发送，具体包括：

设定所述通信系统信道数为N个、所述优先级为N个；

基于设定的所述碰撞时长、所述空闲时长和所述二维概率取值，将所述信息分组按照优先级从1到N进行排序，优先级为1的信息分组占用信道1进行信息发送，优先级为2的信息分组占用信道1和信道2进行信息发送，之后优先级每增加1，信道数也增加1。

可选地，所述二维概率取值是利用自适应函数计算得到的。

本发明还提供了一种二维概率P-CSMA改进协议的接入系统，包括：

用户接入模块，用于获取用户的接入数量；

参数设定模块，用于设定一个传输周期内通信系统的初始参数；所述初始参数包括成功时长、碰撞时长、空闲时长和二维概率取值；

优先级划分模块，用于利用多优先级机制，对各所述用户发送的信息分组划分不同的优先级；

信息发送模块，用于根据各所述优先级确定对应的成功时长和通信系统信道数，并基于设定的所述碰撞时长、所述空闲时长和所述二维概率取值进行信息发送。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明公开了一种二维概率P-CSMA改进协议的接入方法及系统，所述方法包括获取用户的接入数量；设定一个传输周期内通信系统的初始参数；所述初始参数包括成功时长、碰撞时长、空闲时长和二维概率取值；利用多优先级机制，对各所述用户发送的信息分组划分不同的优先级；根据各所述优先级确定对应的成功时长和通信系统信道数，并基于设定的所述碰撞时长、所述空闲时长和所述二维概率取值进行信息发送。本发明在多用户接入信道的情况下考虑到加入多优先级的机制，为不同的用户设置不同的优先级，能够提高在高负载情况下信道的吞吐率，节约信道资源。

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为本发明二维概率P-CSMA改进协议的接入方法的流程示意图；

图2为本实施例中随机数生成的逻辑示意图；

图3为本实施例中多优先级接入模型示意图；

图4为本实施例中边缘服务器接入模型示意图；

图5为本实施例中系统通信效率示意图；其中，(a)部分为系统的吞吐率，(b)部分为系统的碰撞率，(c)部分为系统的空闲率；

图6为本实施例中P1取不同值时，系统的吞吐率示意图；

图7为本实施例中多优先级吞吐率；其中，(a)部分为成功时隙长度为1时的吞吐率示意图；(b)部分为成功时隙长度为2时的吞吐率示意图；(c)部分为成功时隙长度为5时的吞吐率示意图；(d)部分为成功时隙长度为10时的吞吐率示意图；

图8为本实施例中系统时延示意图；

图9为本实施例中不同协议与改进协议的吞吐率对比示意图；

图10为本实施例中协议原理划分时隙模型示意图。

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。

本发明的目的是提供一种二维概率P-CSMA改进协议的接入方法及系统，能够提高在高负载情况下信道的吞吐率，同时降低了系统的时延，节约信道资源。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明提供了一种二维概率P-CSMA改进协议的接入方法，包括：

步骤100：获取用户的接入数量。

步骤200：设定一个传输周期内通信系统的初始参数；所述初始参数包括成功时长、碰撞时长、空闲时长和二维概率取值；具体包括：

利用泊松分布函数生成随机数；所述随机数为信息分组同时到达个数；基于所述随机数进行信息发送，确定成功个数及对应的时隙长度、碰撞个数及对应的时隙长度、空闲个数及对应的时隙长度和二维概率取值，并分别计算在一个传输周期内的成功时长、碰撞时长和空闲时长。其中，所述二维概率取值是利用自适应函数计算得到的。

其中，成功时长、碰撞时长和空闲时长的计算方式分别为：

成功时长＝总的成功的个数×成功的时隙长度；

碰撞时长＝总的碰撞的个数×碰撞的时隙长度；

空闲时长＝总的空闲的个数×空闲的时隙长度。

基于上述各时长的计算，可求得一个传输周期的长度为：

一个传输周期的长度＝总的成功的个数×(成功的时隙长度+空闲的时隙长度)+总的碰撞的个数×(碰撞的时隙长度+空闲的时隙长度)+总的空闲时长。

步骤300：利用多优先级机制，对各所述用户发送的信息分组划分不同的优先级；具体包括：

设定用户服务要求及对应的优先级；根据各所述用户不同的服务要求，将用户发送的信息分组划分不同的优先级，确定信息优先级。

步骤400：根据各所述优先级确定对应的成功时长和通信系统信道数，并基于设定的所述碰撞时长、所述空闲时长和所述二维概率取值进行信息发送；具体包括：

设定所述通信系统信道数为N个、所述优先级为N个；基于设定的所述碰撞时长、所述空闲时长和所述二维概率取值，将所述信息分组按照优先级从1到N进行排序，优先级为1的信息分组占用信道1进行信息发送，优先级为2的信息分组占用信道1和信道2进行信息发送，之后优先级每增加1，信道数也增加1。

在上述技术方案的基础上，提供如下所示实施例。

本实施例改进的二维P-CSMA协议—新型多优先级且成功时长可变的二维概率P-CSMA协议，适用于多用户共享信道资源的场景，如边缘服务器网络。该新型协议是将一个传输周期的信道资源划分为三个不同的时隙，分别为成功时隙、碰撞时隙和空闲时隙，然后将成功的时隙长度设为可变的。在只有一个信息分组到达时，对其的发送概率为P1，没有信息分组到达或者两个以上信息分组到达时，对其的发送概率为P2。在多用户接入信道的情况下考虑到加入多优先级的机制，为不同的用户设置不同的优先级，优先级别越高，该用户占用的信道数就越多。本次改进的协议很好地提高了高负载情况下信道的吞吐率，同时降低了系统的时延，节约了信道资源。其最终目的是实现在边缘服务器网络中，在多用户共享信道资源的情况下使的吞吐率得到提高，同时使系统的平均时延最小化，节约信道资源。

1、随机数生成及通信原理。

如图2所示，本次改进的二维P-CSMA协议由MATLAB R2018b软件设计实现。程序中的信息分组到达个数依靠泊松分布函数随机生成。

首先进行系统的初始化，定义系统成功时隙的长度、碰撞时隙的长度还有空闲时隙的长度和二维概率的取值。

然后进入主程序，在本次Matlab仿真实验中采用泊松分布函数来生成随机事件发生的次数，并将该次数看作信息分组同时到达的个数。为了避免实验的偶然性并且增加实验数据的可信程度，将该函数嵌入到for循环中，循环产生10000个满足该分布的随机数，循环条件也就是是否使用泊松分布函数产生了10000个随机数，满足条件后则跳出循环。最后再分别来统计信息分组发生碰撞、空闲和成功的个数。

最后，将一个传输周期内总的成功时长、碰撞时长还有空闲时长进行计算。

总的成功时长＝总的成功的个数×成功的时隙长度；

总的碰撞时长＝总的碰撞的个数×碰撞的时隙长度；

总的空闲时长＝总的空闲的个数×空闲的时隙长度；

一个传输周期的长度＝总的成功的个数×(成功的时隙长度+空闲的时隙长度)+总的碰撞的个数×(碰撞的时隙长度+空闲的时隙长度)+总的空闲时长；

系统的吞吐率＝总的成功时长/一个传输周期的长度；

系统的碰撞率＝总的碰撞时长/一个传输周期的长度；

系统的空闲率＝总的空闲时长/一个传输周期的长度；

系统的平均时延＝(总的成功的个数+总的碰撞的个数)×空闲的时隙长度/一个传输周期的长度。

2、多优先级的应用模型。

由于信道资源有限，在信息分组到达率数量过大时，信息同时接入信道的概率增大。过多的随机接入会使得通信系统的吞吐率急剧下降，碰撞率随之上升，从而导致信道资源和能量的浪费。为了在信息量过大时减少信息分组的碰撞，提高通信系统的吞吐率，加入了多优先级机制。根据用户不同的服务要求将用户发送的信息分组划分不同的优先级，不同的优先级在接入信道时所占用的边缘服务器的数量是不同的。假设通信系统由N个信道组成，信息分组优先级有N个。将信息分组按照优先级从1到N进行排序，优先级为1的信息分组可以占用信道1进行发送，优先级为2的分组可以占用两个信道，即信道1和2进行发送，以此类推，优先级为N的分组可以占用信道1到N。在边缘服务器的部署中，优先级越高的用户可以占用服务器的数量越多。多优先级接入模型如图3所示：

本文研究了任务优先级和传输时隙可变的计算服务对边缘服务器网络中新型二维概率P坚持随机多址通信协议(P-CSMA)的联合影响。传统的二维概率P-CSMA协议在低负载时表现较好，为了使该协议在边缘服务器网络接入的是大量智能终端的情况下也可以表现出比较好的性能，我们考虑加入可变的成功时隙长度和多信道多优先级接入模型。当成功时隙较长时，节点发送数据的时间就会变长，这样就会减少节点重传数据的次数，从而提高信道的利用率，使得网络的吞吐率也相应地提高。然后根据用户的需求划分不同的优先级，优先级别越高占用信道数就越多，信息发送成功的概率也随之增加。

除上述技术方案之外，还可以采用采用三维概率接入策略；和/或采用自适应函数计算出二维概率的取值；和/或采用(U,BI)的划分方式，即在一个传输周期内进行理论推导时先计算出空闲时隙的个数和成功与碰撞时隙的总个数，然后再利用概率分别计算出成功和碰撞的时隙的个数。

3、仿真实验。

如图4所示的边缘服务器接入模型，提供了边缘服务器的连接关系，大量终端设备借助边缘服务器入网实现了物物互联。边缘服务器是边缘计算的核心设备，它为多个用户提供了一个进入网络的通道来和其他服务器中的设备进行通信。

如图5所示的系统的吞吐率、碰撞率和空闲率，P1＝1，P2＝0.5时，成功时隙取1，2，5，10时隙长度时信道的吞吐率、碰撞率和空闲率随到达率G变化的曲线。不论c取何值，吞吐率和碰撞率都是随着到达率的增大逐渐增大，空闲率随着到达率的增大逐渐减小到0。其中，c＝1时，对应的最大吞吐率接近于0.7；c＝2时，对应的最大吞吐率接近于0.75；c＝5时，对应的最大吞吐率接近于0.85；c＝10时，对应的最大吞吐率接近于0.9。无论G为多大时，c＝10时对应的信道的吞吐率一直高于c取值为1、2、5时的情况。同时可以看出，在c取值为10时，系统的碰撞率和空闲率在负载G取相同值时，都要小于c取值为1、2和5时隙长度的情况。说明了在碰撞时隙长度不变的情况下，成功时隙越长，相当于缩小碰撞的信息分组和空闲的信息分组所占的时隙长度，故而系统的碰撞率和空闲率会下降，吞吐率会提升。

如图6所示的P1取不同值时，系统的吞吐率，成功时隙长度c为10时，P2＝0.5，P1分别取值为0.2、0.5、0.8和1所对应的系统的吞吐率随G的变化曲线。由该图可以看出，系统的最大吞吐率基本相同。由于P1增大，系统在只有一个信息分组到达后发送的概率就增大，从而提高了信息分组发生成功的可能性，故而在空闲时隙信息分组的发送概率P1越大，系统的吞吐率就越高。

如图7所示的多优先级吞吐率，分别为成功时隙取1、2、5、10时系统中不同优先级的吞吐率随到达率G的变化曲线。依图可知，不论成功时隙取何值，不同优先级的吞吐率都是随着到达率的增大而增大(最大到达率取到10)。在成功时隙取值相同时，在相同的到达率下，优先级别越高，信道的吞吐率也就越高；在优先级相同时，在相同的到达率下，成功时隙取值越大，信道的吞吐率也就越高。因此，在相同的到达率下，成功时隙值越大，优先级越高，所对应的吞吐率也就越高。

如图8所示的系统时延可以看出，成功时隙取值相同时，负载量与通信信道的时延成正比，负载量越大，信道时延也就越大。原因是在忙周期内每个信息包的传播时延为a，即不论信息分组是否发送成功，在到达信道后都会存在一个为a的传播时延，因此发送的信息分组越多，相应的信道时延也就越大。其中，在相同的到达率下，成功时隙的取值越大，信道的平均时延就越小。因为，成功时隙的取值越大，一个传输周期Tn也就越长,每个信息分组传输时延不变的情况下，信道的平均时延就会相应的减小。

如图9所示的不同协议与改进协议的吞吐率对比可知，本改进的新型CSMA(P1＝1,P2＝0.5)协议与非坚持CSMA(a＝0.1,b＝1,c＝1)协议、1坚持CSMA(a＝0.1,b＝1,c＝1)协议和P坚持CSMA(a＝0.1,b＝1,c＝1,P＝0.2)协议的吞吐率随G变化的曲线。可以看出，在G取值相同时，改进的CSMA协议的吞吐率最高的，且在G为10时吞吐率约为0.9；其次吞吐率比较高的是非坚持CSMA，其在G为3时取到最大值0.6；1坚持CSMA次之，其最大值约为0.5；P坚持CSMA的吞吐率相比于其他三个协议最差，其最大吞吐率不到0.3。综上所述，不论负载量取到何值时本改进的新型三时隙P-CSMA协议性能最好。

通过仿真实验可以看出，在空闲时长和碰撞时长不变的情况下，成功时长越长，P2发送概率越小，信息分组发生碰撞的可能性越小，进而使得系统在高负载下的吞吐率也越高。在多用户多边缘服务器条件下，用户的优先级别越高，所占用边缘服务器数量就越多，即使在高负载下该用户信息也相对容易的发送成功。最后将本文提出的新型二维概率P-CSMA协议与其他协议对比，实验结果表明本协议的吞吐率始终高于其他协议，而且在较高负载时也具有比较好的性能。我们预计,该方案为提高多用户使用的边缘服务器网络的吞吐量性能提供了一种较好的解决方法。

作为本实施例的另一种具体实施方式，具体实施过程如下。

(1)根据协议原理划分时隙图

首先，该协议将连续的时间轴划分为离散的且三种时间长度不相同的时隙，分别为空闲时隙a、碰撞时隙b和成功时隙c，时隙宽度为一个信息分组的传输时间。所有用户只能在时间片的开始时刻同步接入网络信道进而开始发送数据。当一个节点想要发送数据时，它首先监听信道，若信道中没有信息分组到达则以P1的概率发送信息分组；

若信道中只有一个信息分组到达则成功发送或两个及其两个以上的信息分组同时接入信道，此时则以P2的概率决定继续发送，或者以(1-P2)的概率放弃发送，然后再延迟时隙a，等待下一个时间片开始时刻重新发送。

本实施例提出的模型图如图10所示，并且对该数学模型进行如下假设(假定信道处于无噪无扰的理想工作状态)：

(1)信道接入方式为二维概率P-CSMA控制协议，信道上的每个站点在信道上的到达过程是相互独立且服从(0,1)分布，当站点数足够多时，则信道上的分布近似于泊松分布(参数为G)。

(2)信道处于空闲的状态用I表示，空闲的时隙长度为a；信道中信息分组发生碰撞的状态用B表示，发生碰撞的时隙长度为b；信道中信息分组发送成功的状态用U表示，发送成功的时隙长度为c。

(3)在空闲和碰撞的时间长度内先监听信道，在信道空闲时以P的概率进行发送消息。

(4)信道上的用户数为泊松流。

(5)碰撞的分组将在后面的某一时刻重传，重传的信息分组对信道到达过程没有影响。

对吞吐率进行分析，对吞吐率分析前先对变量做如下假设(以单信道模型为例)然后列出变量表，如表1所示。

表1变量表

基于上述表格，根据泊松分布式：

推导出/>其中a为单位时间长度，G为信息分组到达率，K为到达的信息分组的数量。

在成功周期U的时隙c内只有一个信息分组到达的概率为下式：

没有信息分组到达的概率为下式：

在非成功周期BI的时隙内只有一个信息分组到达，以概率P决定发送的概率为下式：

没有信息分组到达的概率：

根据推导可得下式：

由于在一个传输周期Tn内连续出现的i个成功事件U和j个非成功事件BI是独立重复事件，根据联合概率分布推导可得式：

根据上式的联合概率分布的期望计算公式，可以的得出在一个传输周期Tn内信道中信息分组发送成功的事件U的平均时隙个数：

同理可计算得出在一个传输周期Tn内信道中没有信息分组发送成功的复合事件BI的平均时隙个数：

在一个传输周期Tn内信道中没有信息分组到达的空闲事件I的平均时隙个数为：Ni＝Ni1+Ni2。

其中，Ni1表示成功分组的最后一个时隙没有信息分组到达的空闲事件个数，Ni2表示在BI连续事件中信道中没有信息分组到达的空闲事件个数，因此：

可得Ni：

由于复合事件Nbi求得，因此可以求出Nb为式：

所以，在一个传输周期内空闲事件的时隙长度Ei为下式：

在一个传输周期内碰撞事件的时隙长度Eb为下式：

在一个传输周期内成功事件的时隙长度为下式：

本实施例假设传输时延长度和空闲时隙长度a相等，可得一个传输周期的信道长度Tn为下式：Tn＝Ni*a+Nb*(b+a)+Nu*(c+a)；

因此，根据吞吐率可以得出下式：

同理，可得出系统的碰撞率为下式：

系统的空闲率为下式：

多优先级理论推导：

根据多优先级机制的原理推导出优先级为1的信息分组吞吐率如下式：

同理，优先级为2的信息分组的吞吐率如下式：

因此，优先级为r的信息分组的吞吐率如下式所示：

系统平均时延推导：

根据本实施例提出的协议原理，在忙周期内每个信息包的传播时延为a，并且假设空闲时隙不属于时延时隙。平均时延为一个传输周期内碰撞和成功发送信息分组的总时延与一个传输周期时间长度的比率。上式计算出：

Et＝a*(Nu+Nb)

所以，平均时延St为

此外，本发明还提供一种二维概率P-CSMA改进协议的接入系统，包括：

用户接入模块，用于获取用户的接入数量；

参数设定模块，用于设定一个传输周期内通信系统的初始参数；所述初始参数包括成功时长、碰撞时长、空闲时长和二维概率取值；

优先级划分模块，用于利用多优先级机制，对各所述用户发送的信息分组划分不同的优先级；

信息发送模块，用于根据各所述优先级确定对应的成功时长和通信系统信道数，并基于设定的所述碰撞时长、所述空闲时长和所述二维概率取值进行信息发送。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种二维概率P-CSMA改进协议的接入方法，其特征在于，包括：

获取用户的接入数量；

设定一个传输周期内通信系统的初始参数；所述初始参数包括成功时长、碰撞时长、空闲时长和二维概率取值；

利用多优先级机制，对各所述用户发送的信息分组划分不同的优先级；

根据各所述优先级确定对应的成功时长和通信系统信道数，并基于设定的所述碰撞时长、所述空闲时长和所述二维概率取值进行信息发送。

2.根据权利要求1所述的二维概率P-CSMA改进协议的接入方法，其特征在于，所述设定一个传输周期内通信系统的初始参数，具体包括：

利用泊松分布函数生成随机数；所述随机数为信息分组同时到达个数；

基于所述随机数进行信息发送，确定成功个数及对应的时隙长度、碰撞个数及对应的时隙长度、空闲个数及对应的时隙长度和二维概率取值，并分别计算在一个传输周期内的成功时长、碰撞时长和空闲时长。

3.根据权利要求2所述的二维概率P-CSMA改进协议的接入方法，其特征在于，所述成功时长的计算方式为：成功时长＝总的成功的个数×成功的时隙长度；所述碰撞时长的计算方式为：碰撞时长＝总的碰撞的个数×碰撞的时隙长度；所述空闲时长的计算方式为：空闲时长＝总的空闲的个数×空闲的时隙长度。

4.根据权利要求3所述的二维概率P-CSMA改进协议的接入方法，其特征在于，所述一个传输周期的长度计算方式为：

一个传输周期的长度＝总的成功的个数×(成功的时隙长度+空闲的时隙长度)+总的碰撞的个数×(碰撞的时隙长度+空闲的时隙长度)+总的空闲时长。

5.根据权利要求1所述的二维概率P-CSMA改进协议的接入方法，其特征在于，所述利用多优先级机制，对各所述用户发送的信息分组划分不同的优先级，具体包括：

设定用户服务要求及对应的优先级；

根据各所述用户不同的服务要求，将用户发送的信息分组划分不同的优先级，确定信息优先级。

6.根据权利要求1所述的二维概率P-CSMA改进协议的接入方法，其特征在于，根据各所述优先级确定对应的成功时长和通信系统信道数，并基于设定的所述碰撞时长、所述空闲时长和所述二维概率取值进行信息发送，具体包括：

设定所述通信系统信道数为N个、所述优先级为N个；

基于设定的所述碰撞时长、所述空闲时长和所述二维概率取值，将所述信息分组按照优先级从1到N进行排序，优先级为1的信息分组占用信道1进行信息发送，优先级为2的信息分组占用信道1和信道2进行信息发送，之后优先级每增加1，信道数也增加1。

7.根据权利要求1所述的二维概率P-CSMA改进协议的接入方法，其特征在于，所述二维概率取值是利用自适应函数计算得到的。

8.一种二维概率P-CSMA改进协议的接入系统，其特征在于，包括：

用户接入模块，用于获取用户的接入数量；

参数设定模块，用于设定一个传输周期内通信系统的初始参数；所述初始参数包括成功时长、碰撞时长、空闲时长和二维概率取值；

优先级划分模块，用于利用多优先级机制，对各所述用户发送的信息分组划分不同的优先级；

信息发送模块，用于根据各所述优先级确定对应的成功时长和通信系统信道数，并基于设定的所述碰撞时长、所述空闲时长和所述二维概率取值进行信息发送。