CN1556597B - 一种无线通信系统中的信道随机接入方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线通信系统实现信道随机接入的方法。该方法是在OFDM系统的发送节点及接收节点的OFDM信号补零点上传输全“1”的数据符号作为忙音信号来分别指示网络内有节点正在发送数据或接收数据，这样，系统中其他试图接入信道的节点便可以通过检测相应的补零点上的数据符号来判断是否可以利用当前的信道传输数据。本发明有效地解决无线通信系统存在的隐藏站及暴露站问题，且控制过程简单，同时本发明还可以提高系统中的信道利用率。另外，由于本发明利用了IEEE 802.11a系统中的收发机结构，只需对现有的收发机结构进行简单的修改，就可以在物理系统上实现整个信道接入控制过程。

Description

一种无线通信系统中的信道随机接入方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于OFDM(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，正交频分复用)的系统中实现随机接入信道的方法。

背景技术

OFDM系统以其简单的结构及良好的传输效果逐渐在无线通信技术领域中得到推广应用，OFDM系统是在若干个具有正交性的子载波上并行传输数据，该系统可以在一定程度上较单载波系统减少了频率选择性衰落带来的不利影响，而且具有结构简单、频带利用率高、抗多径衰落和脉冲噪声等优点。OFDM技术在通信领域已经得到了许多应用。例如，欧洲标准DAB(数字音频广播)、DVB(数字视频广播)、ADSL(非对称数字用户环路)、IEEE802.11a和HIPERLAN II等通信系统中。

IEEE802.11a系统为例，结合图1对所述的OFDM调制系统进行介绍，该系统中的信号传输通常包括信号发送处理、信道传输和信号接收处理三部分，其中信号发送处理部分主要用于对信号进行OFDM调制，包括对信号进行编码、星座映射和IFFT(逆傅立叶变换)等处理，还将发送的信号转换成时域信号，再依次进行相应的并串变换、加循环前缀、数模转换、发送滤波及上变频处理，最后将获得的发送信号通过信道传输给接收端；接收端中的信号接收处理部分的具体处理过程则是信号发送处理过程的一个逆过程。

在包括上述基于OFDM等系统的无线局域网内，各个节点通过无线信道传输数据，为避免信道接入的冲突，无线通信系统通常需要利用信道接入协 议来控制节点接入信道的过程。目前主要采用的有忙音检测法和握手法两种信道接入协议，在实际的无线局域网系统里得到使用的信道接入协议主要是握手法。在无线数据网络里，信道接入协议需要面对和解决的一个突出的问题就是隐藏站和暴露站的问题。隐藏站是指在接收节点的通信范围内而在发送节点的通信范围外的节点。当某节点发送数据时，在它通信范围之外的节点因感知不到无线信道已被占用，便有可能向信道发送数据，从而造成信道冲突。暴露站问题指的是某节点由于听到发送节点的发送而延迟发送，但因为它在接收节点的通信范围之外，它的发送并不会造成冲突，从而带来了不必要的延迟。

以IEEE802.11a系统为例，IEEE802.11a系统采用的是IEEE802.11的信道随机接入控制协议接入信道。在无中心控制站的情况下，IEEE802.11的信道随机接入控制协议利用控制帧的交换来控制节点接入信道的过程。控制帧主要完成数据帧传输过程里的握手处理及定时处理。系统内的各个节点通过监听其它节点传输的一系列控制帧，判断当前的信道使用状况，从而确定其是否接入信道。

可以看出，在IEEE802.11a系统内，只有在网络内的节点都正确接收控制帧且完整地监听通信节点整个握手过程的情况下，才能使某个节点在接入信道时不会同其它试图接入信道节点发生冲突或进行不必要的延迟。但是，由于无线信道的不稳定性及节点的移动性，使得所有节点都能正确接收每一个控制帧及监听通信节点的整个握手过程都变得困难。此外，由于节点在传输数据之前需要同目的站交换大量的控制信息，这就使得无线信道在较长一段时间内都会被控制信息占用，从而降低了信道的利用率。

现有的DBTMA(Dual Busy Tone Multiple Access，双忙音多址信道接入)协议则是一种信道随机接入控制协议。它通过节点间竞争来决定信道的访问权限，协议的处理过程比较简单，其网络吞吐量比IEEE802.11的信道 随机接入控制协议几乎高一倍。

现结合图2对DBTMA协议进行介绍，该协议将信道分为两个子信道：数据信道和控制信道。数据报文在数据信道上传输，控制报文(RTS(Requestto Send，请示发送)和CTS(Clear to Send，清除发送)在控制信道上传输，另外在控制信道上增加两个频带彼此相隔足够宽的窄带忙音BTr(接收忙音)和BTt(发送忙音)，分别用来指示某节点正在数据信道上接收和发送数据。节点通过检测BTr和BTt就可以了解当前信道的使用状况，从而确定是否在信道上收发数据。

具体的处理过程参见图2所示，包括以下各个状态跳转及处理过程：

1、在未检测到BTr的情况下，发送RTS消息，并启动定时器，进入等待CTS状态；

2、判断定时器是否超时，并在超时时，转入空闲状态；

3、在收到CTS消息的情况下，发送BTt及数据并启动定时器，同时进入数据的传输状态；

4、在数据发送完毕的情况下，关闭BTt，并转入空闲状态；

5、在空闲状态下，如果节点有数据需要发送，则启动定时器，并进入竞争状态，以通过检测信道上的忙音确定信道的状况是否可以进行数据的传输；

6、在竞争状态的检测中如果检测到BTr，则进行退避，即不进行数据的发达，并转入空闲状态；

7、在空闲状态下如果收到RTS，且未检测到BTt的情况下，则发送CTS及BTr并启动定时器，进入等待数据状态；

8、在7中所述的定时器超时，则由等待数据状态转入空闲状态；

9、在7中所述的定时器超时时，还需要关闭BTr，并转入空闲状态。

由上述处理过程可以看出，DBTMA协议要求节点可以同时发送和接收数 据及忙音信号，由于DBTMA协议的这一要求，使得基于DBTMA协议的通信系统需要具有有多套全双工无线收发器，这就增加了该协议实现的物理复杂度，因此，目前针对该协议还没有一套简单实用的物理实现系统，即相当于还是没有解决通信系统中的信道随机接入所存在的各种问题。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的缺点和问题，本发明的目的是提供一种无线通信系统中的信道随机接入方法，以提供一种信道利用率较高且接入过程实现简单的信道随机接入方法，并可有效地将OFDM系统的收发机的结构与现有的DBTMA协议的相结合实现本发明。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种无线通信系统中实现信道随机接入的方法，包括：

A、在基于OFDM(正交频分复用)的无线通信系统中，当发送节点需要通过无线信道进行数据发送时，检测信道是否存在接收忙音信息，当不存在所述接收忙音信息时，通过空闲的信道向接收节点发送请求发送信息及接收忙音信息；

B、接收节点收到发送节点发送来的请求发送信息后，通过检测信道是否存在发送忙音信息以确定本节点能否接收数据，则向发送节点返回响应信息及接收忙音信息，并准备接收数据；

C、发送节点收到接收节点返回的响应消息后，则向接收节点发送数据及发送忙音信息。

所述的接收忙音信息和发送忙音信息分别用于指示当前信道正在进行信息的接收和发送，且所述的接收忙音信息和发送忙音信息均为通过OFDM系统的控制信道进行发送，发送所述的接收、发送忙音信息的功率小于数据信道上的子载波发射功率。

所述的接收忙音信息和发送忙音信息分别承载于OFDM系统中的待发送 信号的补零点上进行发送。

所述的接收忙音信息和发送忙音信息分别承载于OFDM信号的最后一个补零点上和第一个补零点上进行发送。

所述的接收忙音信息包括普通接收忙音和暴露站接收忙音，且将所述的普通接收忙音和暴露站接收忙音分别承载于OFDM信号的最后一个补零点的实部和虚部上进行发送。

所述的一种无线通信系统中实现信道随机接入的方法中：

所述的步骤A包括：

在基于OFDM的无线通信系统中，通过针对信道码元的连续检测判断是否存在接收忙音和发送忙音，如果接收忙音和发送忙音均不存在，则通过空闲的信道向接收节点发送请求发送信息和接收忙音；如果只存在发送忙音，则除通过空闲的信道向接收节点发送请求发送信息和接收忙音外，还需要告知接收节点当前的通信环境为暴露站；如果存在接收忙音，则确定信道忙，不进行信息的发送；

且，所述的步骤B包括：

当接收节点收到发送节点发送来的请求发送信息后，同样通过针对信道码元的连续检测判断信道是否存在发送忙音信息，如果不存在，则确定本节点可以接收数据，向发送节点返回响应信息及接收忙音信息，并准备接收数据，如果发送节点的当前通信环境为暴露站，则仅向发送节点返回暴露站接收忙音；如果存在发送忙音信息时，确定信道忙，不响应收到的请求发送信息。

所述的通过针对信道码元的连续检测判断是否存在接收忙音和/或发送忙音进一步包括：

连续2个或2个以上的码元周期对节点OFDM信号的补零点进行检测，根据补零点承载的信息确定是否存在接收忙音和/或发送忙音，且对于处于暴露站环境下发送节点，则需要在定时器超时前，根据连续的码元周期内检测到OFDM信号的最后一个补零点的虚部承载的信息确定是否存在相应的暴露站接收忙音。

所述的步骤C包括：

如果发送节点收到接收节点返回的响应消息，则向接收节点发送数据及发送忙音信息；

如果发送节点为暴露站环境，则发送节点如果连续检测到接收节点返回的暴露站接收忙音，便向接收节点发送数据及发送忙音信息。

所述的一种无线通信系统中实现信道随机接入的方法，还包括：

在OFDM系统中，将传送OFDM数字调制符号的子载波作为数据信道收发数据报文及控制报文，所述的控制报文包括RTS(请求发送)信息及响应信息CTS(清除发送)信息；

所述的发送节点在发送请求发送信息时，发送接收忙音直至请求发送信息发送完毕，所述的发送节点在发送数据报文时，发送发送忙音直至数据报文发送完毕；

所述的接收节点在接收数据报文时，发送接收忙音直至数据报文接收完毕，接收节点在发送请求发送信息的响应信息时，发送接收忙音直至相应的定时器超时。

由上述本发明所提供的技术方案可以看出，本发明通过在OFDM调制系统的补零点上传输单比特控制信息，即通过控制是否在补零点上传输幅度恒定的信号，实现了双忙音多址信道接入协议的物理系统。而且这种方法不会 对子载波上的其它信号产生信道间干扰，并充分利用了现有OFDM调制系统的物理结构。因此，本发明所述的方法不仅可以使整个信道随机接入的过程变得较为简单，提高了无线信道的利用率，还可以在对现有物理系统进行简单修改的基础上，获得实现基于本发明所述的信道接入方法的物理系统。

附图说明

图1为OFDM系统的结构示意图；

图2为DBTMA协议工作状态转移图；

图3a为本发明所述的方法中接收端的物理系统实现原理图；

图3b为本发明所述的方法中发送端的物理系统实现原理图；

图4为本发明所述的忙音检测原理图；

图5a为本发明所述的BTt检测原理图；

图5b为本发明所述的BTr检测原理图；

图5c为本发明所述的BTr(CTS)检测原理图；

图6为本发明所述的忙音发送原理图。

具体实施方式

本发明所述的方法是在目前的OFDM调制系统采用基于DBTMA协议实现信道的接入控制，从而得到一种较佳的无线通信系统中的信道随机接入的方法，使得一方面可以为目前的OFDM系统提供一种理想的信道随机接入控制方法，另一方面还可以充分利用目前OFDM系统收发机的结构降低DBTMA协议实现的成本，即令DBTMA协议的物理实现变得较为简单可靠。

首先，结合图1对现有的OFDM系统进行介绍：在发送端，OFDM系统中的数据流d(k)通过数据发送部分108和IFFT(逆傅立叶变换)部分107，然后再通过发送信号处理部分104送入信道传输部分105传输给接收端。在接收 端，接收信号经下变频和接收滤波处理后，再经接收信号处理部分101、FFT部分102、进行相应的处理最后输出向量： 

k＝0，1，ΛN-1，该向量经过频域均衡处理后进行星座映射和一定的解码处理之后恢复出原始数据。

在OFDM系统中，为真正地反映连续OFDM符号的变化特性，IFFT模块通常在经过数字调制的符号中间补若干个零，构成新的序列，再进行IFFT变换并发送到无线信道上。本发明所述的方法正是基于这种“补零”机制实现所述的DBTMA协议，从而降低了实现本发明的复杂程度。

接着，结合图2对DBTMA协议作简单的介绍，如图2所示，DBTMA协议的工作过程是：发送节点及接收节点在通信前处在空闲状态。当发送节点需要发送数据时，首先需要通过竞争状态检测BTr是否存在，若不存在，则发送节点将发送RTS分组，参见过程1，通知接收节点准备进行数据的接收，并启动定时器等待接收节点返回的CTS，如果定时器超时时，参见过程2，则发送节点转入空闲状态；如果检测到BTr，则发送节点将进行退避，参见过程6。接收节点收到RTS后，检测BTt是否存在，若不存在，则接收节点将发送CTS分组及BTr，参见过程7，此外，接收节点还需要启动定时器等待发送节点发送数据；如果检测到BTt，则接收节点将仍处在空闲状态。发送节点收到CTS后，发送BTt并发送数据，参见过程3，并启动定时器，定时器的用于防止发送节点长时间占用信道，当定时器超时时，发送节点将释放信道。当数据收发完毕后，发送节点关闭发送忙音并回到空闲状态，接收节点关闭接收忙音并回到空闲状态，参见过程4。

在通信期间，所有收听到BTr信号的其它节点必须延迟发送，所有收到BTt信号的节点不能接收数据。由于隐藏站可以收到BTr信号从而解决了隐藏站问题，而暴露站听不到BTr信号，仍可以发送数据，但不能接收数据。

该协议的退避算法采用MILD算法，但不采用退避计数器拷贝和多计数器方法以避免计数器值过多的波动。所述的MILD算法是一种设置定时器超时时间值算法，其主要内容是：对于DBTMA协议中的各个定时器，当定时器发 生超时，定时器值增加为原来的1.5倍，如果定时器值达到最大值，定时器值将不再变化。当定时器未发生超时，节定时器值由原来的值减去1得到。如果定时器值减少至最小值，定时器值将不再变化。

经过上面的描述，对本发明涉及的OFDM系统及DBTMA协议均有了一定的了解，下面将结合附图对本发明所述的方法进行描述，如图1和图3所示：

首先，对引入忙音信号的OFDM系统的信号收发过程进行说明，图中所示的接收信号处理模块101及FFT模块102完成信号接收，忙音信号接收模块109将表示信道使用状况的忙音信号送到系统的信道接入控制模块106，数据接收模块1010则负责OFDM信号中数据信息的接收处理；发送信号处理模块104及IFFT模块107完成信号的发送，信道接入控制模块106对节点接入信道的过程进行控制，忙音信号发送模块103根据完信道接入控制模块106的输出结果进行相应的忙音信号的发送，数据发送模块108用于对OFDM系统中待发送的数据进行发送处理。

然后，再结合附图对本发明所述的方法的整体处理过程进行说明，当OFDM系统中的发送节点进行数据发送时，除将待发送数据进行编码、星座映射及串并变换处理输出给IFFT模块外，还将由信道接入控制模块确定相应的忙音信息，所述的忙音信息包括接收忙音和发送忙音，并由忙音发送模块103输出给IFFT模块，IFFT模块将待发送数据和发送忙音，或者是待发送的控制报文和接收忙音一起经过发送信号处理104进行相应的处理后进行发送；通常所述的节点需要发送BTt时，则是在OFDM信号的第一个补零点上传输‘1’，反之，则传输‘0’，即不在这个忙音上传输信号，所述的节点需要发送BTr时(当需要响应发送节点的RTS而发送响应CTS，则需要发送BTr)，则在OFDM信号的最后一个补零点上传输‘1’，反之，则传输‘0’，即不在这个忙音上传输信号，在暴露站环境下，当所述的节点需要响应RTS时，则在连续m(m应等于CTS所占码元的长度)个码元周期内发送BTr(CTS)(暴露站接收忙音)，即以BTr(CTS)代替BTr和CTS响应 发送节点的RTS，忙音BTr及BTr(CTS)分别在OFDM信号最后一个补零点的实部及虚部上传输。

当OFDM系统中的接收节点进行数据的接收时，将接收信号处理部分101处理后的数据输出给FFT模块102，经过FFT模块102处理后的数据信息中的数据输出给数据接收部分1010进行处理，其中的忙音信息则输出给忙音接收部分109，并进一步输出给信道接入控制部分106，以便于根据所接收的忙音信息(接收忙音和发送忙音)确定是否进行数据的收发；具体可以为：当节点连续k(k≥2)个码元周期检测到BTt为‘0’时，表示无另外的节点发送数据，反之则表示有另外的节点正在发送数据，当节点连续k(k≥2)个码元周期检测到BTr为‘0’时，表示无另外的节点正在接收数据，反之则表示有另外的节点正在接收数据，对于暴露站环境下的发送节点，当发送节点在等待接收节点响应RTS时，在定时器超时前，检测到t(m＞t＞0)个码元周期的BTr(CTS)为‘1’，则表示接收节点已响应，反之则表示接收节点没有响应。

本发明中，接收忙音和发送忙音的发送功率可以比数据信道上各个子载波的发送功率低一些，例如可以低3dB，这样可以降低系统的带外辐射。

为对本发明有更进一步的了解，再以一对节点(发送节点和接收节点)在无线信道上收发数据的过程为例，对本发明所述的方法的具体的实现方式进行描述，仍如图1所示：

当发送节点需要发送数据时，需要判断接收的OFDM信号是否存在BTr和BTt，即一方面统计FFT模块输出的最后一个补零点上的‘0’点个数，以判断接收的OFDM信号是否存在BTr，当在最后一个补零点上连续检测到k(k≥2)个‘0’点时，则确定BTr不存在，反之，则确定BTr存在，另一方面发送节点还要统计FFT模块输出的第一个补零点上的‘0’点个数，以判断接收的OFDM信号是否存在BTt，当在第一个补零点上连续检测到k(k≥2)个‘0’点后，则确定BTt不存在，反之，则确定BTt存在；检测后，则根据不 同的检测结果分别进行相应的处理，具体包括：若BTr及BTt都不存在，发送节点将发送RTS分组及BTr，即在子载波上发送数据，在最后一个补零点上传输符号‘1’；若只有BTt存在，则发送节点将发送RTS分组及BTr，并在RTS内告知接收节点当前发送节点的通信环境为暴露站环境，以便于接收节点向发送节点返回相应的暴露站接收忙音；若BTr存在，发送节点将进行退避，即不进行信息的发送。发送节点在RTS分组发送完毕后，将停止在BTr上传输信号并启动定时器，并等待接收节点返回响应的CTS，如果定时器超时时未收到所述的CTS，则确定本次信道接入过程结束。

接收节点收到发送节点发送来的RTS后，统计FFT模块输出的第一个补零点上的‘0’点个数，以判断OFDM信号中是否存在BTt，当在OFDM信号的第一个补零点上连续检测到k(k≥2)个‘0’点后，就确定BTt不存在，反之，则确定BTt存在；根据检测结果具体的处理过程包括：若BTt不存在，则接收节点将发送CTS分组及BTr，即在子载波上发送数据，在最后一个补零点上传输符号‘1’，如果发送节点处于暴露站环境下，则接收节点需要改用BTr(CTS)信号来响应RTS，即只在最后一个补零点的虚部上传输符号‘1’，而不在子载波上发送响应报文，因为发送节点无法接收数据，即发送节点此时能够监听到另一个节点发送的数据，因此，接收节点发送的CTS不可能被发送节点正确接收；此外，接收节点还需要启动定时器并等待接收发送节点发送来的数据，且接收节点在定时器超时后，将停止在BTr上传输信号；若BTt存在，则确定信道忙，接收节点将仍处在空闲状态，不进行响应。

发送节点收到接收节点返回的响应CTS后，将发送BTt及待发送的数据，即在子载波上发送数据，在第一个补零点上传输符号‘1’；对于处于暴露站环境下的发送节点，在所述的定时器超时前，将不停地统计FFT模块输出的最后一个补零点上的虚部为‘1’的点的个数，当个数达到t(m＞t＞0)时，发送节点就确定BTr(CTS)为‘1’，从而判定接收节点已响应，开始 发送BTt及待发送的数据。

当发送节点将待发送的数据发送完毕后，发送节点将关闭发送忙音，即停止在BTt上传输符号‘1’，并回到空闲状态。同样，在接收节点的数据接收过程完成后，接收节点将关闭接收忙音，即停止在BTr上传输符号‘1’，并回到空闲状态。

在通信期间，由于所有收听到BTr信号的其它节点必须延迟发送，所有收到BTt信号的节点不能接收数据；因此，本发明中，隐藏站由于可以收到BTr信号从而解决了隐藏站问题，而暴露站同样由于听不到BTr信号，仍可以发送数据，但不能接收数据，从而在OFDM系统中解决了信道接入过程中隐藏站和暴露站的问题。

前面对本发明所述的方法的整体方案进行了细致的原理性描述，可以看出本发明中的核心是在OFDM系统中引入了基于DBTMA协议涉及的双忙音控制信道随机接入的方法，为此，下面将再结合图4、图5a、图5b及图5c对本发明的核心部分的具体实施方式再作进一步说明。

首先，对BTt信号检测模块301的处理过程进行说明，在BTt检测阶段，FFT模块102输出第一个补零点上的值，该点上的值经过针对第一补零点的最佳门限判决模块501的判决后，由模块501输出判决结果；而“0”点个数统计模块502只有在模块501的输出点上连续检测到k(k≥2)个‘0’后，才能通知信道接入控制模块106目前的信道上无节点在发送数据。

其次，对BTr信号检测模块302的处理过程进行说明，在BTr检测阶段，FFT模块102输出最后一个补零点上的值，该点上的值经过针对最后一个补零点的实部的最佳门限判决模块503的判决后，由模块503输出判决结果，同样此处的“0”点个数统计模块504只有在最佳门限判决模块503的输出点上连续检测到k(k≥2)个‘0’后，才能通知信道接入控制模块106目前的信道上无节点在接收数据。

最后，图中的BTr(CTS)信号检测模块303的处理过程进行说明，在 BTr(CTS)检测阶段，FFT模块102输出最后一个补零点上的值，该点上的虚部值经过针对最后一个补零点的虚部的最佳门限判决模块505的判决后，由“1”点个数统计模块505输出判决结果，此处，“1”点个数统计模块506在定时器超时前，只要在该点上检测到t(m＞t＞0)个‘1’，便可以通知信道接入控制模块106接收节点的CTS已收到。

当然，为使得上述针对BTr，BTt及BTr(CTS)的信号检测过程可以实现，必需在OFDM系统中的各节点通过信道发送信息时将各信号同时发送出去，参见图6，BTr，BTt及BTr(CTS)信号分别承载于OFDM信号的第一个补零点，最后一个补零点的实部及最后一个补零点的虚部上通过IFFT模块107及发送信号处理部分104发送到无线信道上。

由上述给出的本发明的具体实施方式可以看出，本发明主要是利用了OFDM系统中现有的FFT/IFFT模块(即102及107)进行忙音的收发，因此，可以大大地简化信道随机接入方法的实现复杂程度；而且，本发明充分利用现有的OFDM通信系统，使得实现复杂度进一步降低。

本发明除了适应于无线局域网外，对于多跳的Ad hoc(自组织)网络及采用OFDM技术的超宽带无线通信系统，本发明同样适用。而且，多跳的Adhoc网络及采用OFDM技术的超宽带无线通信系统目前采用同IEEE802.11类似的信道接入控制协议，因此它们在控制节点接入信道方面面临着相同的问题。也就是说，本发明适合所有采用OFDM技术的无线通信系统，其实现方式同上述描述的方式相同，即得用补零点传输忙音信号。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种无线通信系统中实现信道随机接入的方法，包括：

A、在基于OFDM正交频分复用的无线通信系统中，当发送节点需要通过无线信道进行数据发送时，检测信道是否存在接收忙音信息，当不存在所述接收忙音信息时，通过空闲的信道向接收节点发送请求发送信息及接收忙音信息；

B、接收节点收到发送节点发送来的请求发送信息后，通过检测信道是否存在发送忙音信息以确定本节点能否接收数据，当不存在所述发送忙音时，向发送节点返回响应信息及接收忙音信息，并准备接收数据；

C、发送节点收到接收节点返回的响应消息后，则向接收节点发送数据及发送忙音信息。

2.根据权利要求1所述的一种无线通信系统中实现信道随机接入的方法，其特征在于所述的接收忙音信息和发送忙音信息分别用于指示当前信道正在进行信息的接收和发送，且所述的接收忙音信息和发送忙音信息均为通过OFDM系统的控制信道进行发送，发送所述的接收、发送忙音信息的功率小于数据信道上的子载波发射功率。

3.根据权利要求1或2所述的一种无线通信系统中实现信道随机接入的方法，其特征在于所述的接收忙音信息和发送忙音信息分别承载于OFDM系统中的待发送信号的补零点上进行发送。

4.根据权利要求3所述的一种无线通信系统中实现信道随机接入的方法，其特征在于所述的接收忙音信息和发送忙音信息分别承载于OFDM信号的最后一个补零点上和第一个补零点上进行发送。

5.根据权利要求4所述的一种无线通信系统中实现信道随机接入的方法，其特征在于所述的接收忙音信息包括普通接收忙音和暴露站接收忙音，且将所述的普通接收忙音和暴露站接收忙音分别承载于OFDM信号的最后一个补零点的实部和虚部上进行发送。

6.根据权利要求1所述的一种无线通信系统中实现信道随机接入的方法，其特征在于所述的步骤A包括：

在基于OFDM的无线通信系统中，通过针对信道码元的连续检测判断是否存在接收忙音和发送忙音，如果接收忙音和发送忙音均不存在，则通过空闲的信道向接收节点发送请求发送信息和接收忙音；如果只存在发送忙音，则除通过空闲的信道向接收节点发送请求发送信息和接收忙音外，还需要告知接收节点当前的通信环境为暴露站；如果存在接收忙音，则确定信道忙，不进行信息的发送；

且，所述的步骤B包括：

当接收节点收到发送节点发送来的请求发送信息后，同样通过针对信道码元的连续检测判断信道是否存在发送忙音信息，如果不存在，则确定本节点可以接收数据，向发送节点返回响应信息及接收忙音信息，并准备接收数据，如果发送节点的当前通信环境为暴露站，则仅向发送节点返回暴露站接收忙音；如果存在发送忙音信息时，确定信道忙，不响应收到的请求发送信息。

7.根据权利要求6所述的一种无线通信系统中实现信道随机接入的方法，其特征在于所述的通过针对信道码元的连续检测判断是否存在接收忙音和/或发送忙音进一步包括：

连续2个或2个以上的码元周期对节点OFDM信号的补零点进行检测，根据补零点承载的信息确定是否存在接收忙音和/或发送忙音，且对于处于暴露站环境下发送节点，则需要在定时器超时前，根据连续的码元周期内检测到OFDM信号的最后一个补零点的虚部承载的信息确定是否存在相应的暴露站接收忙音。

8.根据权利要求6所述的一种无线通信系统中实现信道随机接入的方法，其特征在于所述的步骤C包括：

如果发送节点收到接收节点返回的响应消息，则向接收节点发送数据及发送忙音信息；

如果发送节点为暴露站环境，则发送节点如果连续检测到接收节点返回的暴露站接收忙音，便向接收节点发送数据及发送忙音信息。

9.根据权利要求1所述的一种无线通信系统中实现信道随机接入的方法，其特征在于该方法还包括：

在OFDM系统中，将传送OFDM数字调制符号的子载波作为数据信道收发数据报文及控制报文，所述的控制报文包括RTS请求发送信息及响应信息CTS清除发送信息；

所述的发送节点在发送请求发送信息时，发送接收忙音直至请求发送信息发送完毕，所述的发送节点在发送数据报文时，发送发送忙音直至数据报文发送完毕；

所述的接收节点在接收数据报文时，发送接收忙音直至数据报文接收完毕，接收节点在发送请求发送信息的响应信息时，发送接收忙音直至相应的定时器超时。

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