專利名稱：按需多址接入方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按需多址接入方法，尤其涉及一種在移動分布式無線網(wǎng)絡(luò)中使用的按需多址接入方法；屬于移動通信領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
移動分布式無線網(wǎng)絡(luò)是一種不需要固定基礎(chǔ)設(shè)施支撐的、由若干移動節(jié)點組成的自組織無線網(wǎng)絡(luò)。它的一個關(guān)鍵設(shè)計問題是多址接入的問題，即多個用戶共享公共信道資源的問題。多址接入方法的好壞，直接影響到極為有限的無線資源的使用效率，因此媒質(zhì)接入控制要保證在一定條件下最大限度地傳輸業(yè)務(wù)而且盡力保證多媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)。
多址接入控制的方法，主要分為固定(靜態(tài))、隨機(jī)和預(yù)約控制三種，而相應(yīng)的白白消耗無線信道資源的原因也有浪費(空閑)、碰撞和控制開銷三種。
固定的多址接入又稱為無競爭的多址接入或靜態(tài)的多址接入，它就能固定的多址接入為每個用戶分配一定的系統(tǒng)資源，這樣當(dāng)用戶有數(shù)據(jù)發(fā)送時就可以無干擾地獨享信道資源。典型的固定多址接入方法有頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)、空分多址(SDMA)等。固定分配的多址接入方法會造成大量的信道資源空閑和浪費，不適合在移動通信網(wǎng)絡(luò)中直接應(yīng)用。
傳統(tǒng)分布式無線網(wǎng)絡(luò)中最常用的隨機(jī)多址接入方法是載波監(jiān)聽多址接入(CSMA)，它是一個簡單的分布式方法，節(jié)點只需要基于監(jiān)測本地信道的忙閑狀態(tài)來決定分組發(fā)送。不過，當(dāng)節(jié)點利用基于競爭的CSMA方法隨機(jī)競爭一個公共信道時，由于多跳網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和無線電臺的半雙工特性，即使憑借載波檢測技術(shù)，兩個在監(jiān)測范圍之外的發(fā)送節(jié)點仍然會在公共的接收節(jié)點處發(fā)生分組碰撞，通常稱之為隱藏終端問題，這嚴(yán)重影響了每次發(fā)送的成功概率，從而大大降低了CSMA的吞吐量和時延性能。另外一個對信道利用率起至關(guān)重要作用的因素是暴露終端，它是在發(fā)端通信范圍內(nèi)卻又在收端通信范圍之外的節(jié)點。由于發(fā)端預(yù)留了信道而使暴露終端本來可以卻不能使用信道，特別當(dāng)活動用戶數(shù)或用戶業(yè)務(wù)量增加時，分組碰撞的概率會加大，從而增大了平均分組時延，降低了網(wǎng)絡(luò)的信道利用率。
預(yù)約接入又稱按需分配或動態(tài)接入。該方式要求在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間“隱式”或“顯式”地交換預(yù)約控制信息。依據(jù)這些信息，各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可執(zhí)行同一個控制方法，以達(dá)到分布式控制的目的。當(dāng)業(yè)務(wù)分組較長時，在業(yè)務(wù)分組傳輸之前發(fā)送一個很短的預(yù)約分組為業(yè)務(wù)分組預(yù)約一定的系統(tǒng)資源，如果預(yù)約分組成功傳輸，則該業(yè)務(wù)分組在預(yù)約到的系統(tǒng)資源中無沖突地傳輸。無沖突的方法雖然可以避免分組碰撞情況的發(fā)生，但是當(dāng)許多節(jié)點不發(fā)送時，這種方法就會浪費大量的控制開銷。
在移動分布式無線網(wǎng)絡(luò)中，除了要提高網(wǎng)絡(luò)信道的利用率，還需要保證區(qū)分不同業(yè)務(wù)類型并且為實時業(yè)務(wù)提供相對于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級，同時調(diào)節(jié)實時業(yè)務(wù)之間的公平性問題并且盡量保證絕大多數(shù)或全部實時業(yè)務(wù)的QoS，但現(xiàn)有的多址接入方法沒有很好地解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面是通過一些實施例提供一種按需多址接入方法，提高信道的吞吐量、降低平均消息時延、減小平均消息丟棄率。
本發(fā)明的第二方面是通過一些實施例提供一種按需多址接入方法，區(qū)分不同業(yè)務(wù)類型并且為實時業(yè)務(wù)提供相對于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級，并且盡量保證絕大多數(shù)或全部實時業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。
本發(fā)明第一方面的前述實施例，具體包括以下步驟步驟1群首決定預(yù)約接入時隙的數(shù)目并公布；步驟2有分組發(fā)送的節(jié)點選擇預(yù)約接入時隙競爭接入；步驟3判斷該節(jié)點是否成功接入，若成功接入，則執(zhí)行步驟4，若未成功接入，則執(zhí)行步驟1；步驟4執(zhí)行輪詢服務(wù)；步驟5判斷被輪詢的節(jié)點是否有分組積存，若有分組積存，則執(zhí)行步驟4；若無分組積存，則執(zhí)行步驟6；步驟6退出輪詢服務(wù)。
本發(fā)明通過在步驟1中節(jié)點發(fā)生碰撞時增加時隙數(shù)，碰撞減輕時減少時隙數(shù)，提高了信道的吞吐量，降低了平均消息時延，減少了平均消息丟棄率；同時，通過只有業(yè)務(wù)分組發(fā)送的節(jié)點才競爭接入使用輪詢信道、無業(yè)務(wù)發(fā)送的節(jié)點被取消占用信道的資格的方法，大大提高了網(wǎng)絡(luò)信道的利用率。
本發(fā)明第二方面的前述實施例，具體包括以下步驟步驟211在一幀的開始傳輸時隙中，實時業(yè)務(wù)的節(jié)點發(fā)送附帶實時業(yè)務(wù)標(biāo)記的分組；步驟212實時業(yè)務(wù)的節(jié)點競爭除了最后一個預(yù)約接入時隙之外的所有預(yù)約接入時隙，非實時業(yè)務(wù)的節(jié)點僅能競爭最后一個預(yù)約接入時隙；步驟213判斷實時業(yè)務(wù)節(jié)點是否存在接入碰撞，若實時業(yè)務(wù)節(jié)點存在接入碰撞，執(zhí)行步驟211，若實時業(yè)務(wù)節(jié)點不存在接入碰撞，執(zhí)行步驟214；步驟214判斷非實時業(yè)務(wù)節(jié)點是否存在接入碰撞，若非實時業(yè)務(wù)節(jié)點存在接入碰撞，則執(zhí)行步驟215，若不存在接入碰撞，則執(zhí)行步驟211；步驟215群首在一幀的開始傳輸時隙中發(fā)送附帶非實時業(yè)務(wù)標(biāo)記的微分組；步驟216新產(chǎn)生實時業(yè)務(wù)的節(jié)點競爭使用第一個預(yù)約接入時隙，而所有發(fā)送非實時業(yè)務(wù)的節(jié)點競爭除了第一個預(yù)約接入時隙之外的所有預(yù)約接入時隙；步驟217判斷實時業(yè)務(wù)節(jié)點有無接入碰撞，若實時業(yè)務(wù)節(jié)點有接入碰撞，執(zhí)行步驟211，若實時業(yè)務(wù)節(jié)點無接入碰撞，執(zhí)行步驟218；步驟218判斷非實時業(yè)務(wù)節(jié)點是否有接入碰撞，若非實時業(yè)務(wù)節(jié)點有接入碰撞，則執(zhí)行步驟215，若無接入碰撞，執(zhí)行步驟211。
另外，為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明的第二方面，在前述步驟3之后步驟4之前還包括以下步驟步驟3a判斷進(jìn)入輪詢隊列的業(yè)務(wù)總量是否超出預(yù)定的總支撐業(yè)務(wù)量，若未超出，則執(zhí)行步驟3b，若超出，則執(zhí)行步驟3c；步驟3b群首在輪詢完有發(fā)送業(yè)務(wù)的節(jié)點后接著輪詢該節(jié)點，轉(zhuǎn)向步驟3f；步驟3c判斷所述節(jié)點發(fā)送的業(yè)務(wù)分組是否是實時業(yè)務(wù)分組，若是，則執(zhí)行步驟3d，若不是，則執(zhí)行步驟3e；步驟3d群首取消發(fā)送非實時業(yè)務(wù)或占用較多資源節(jié)點的發(fā)送，在輪詢完各實時業(yè)務(wù)的節(jié)點后輪詢該接入的發(fā)送實時業(yè)務(wù)的節(jié)點，轉(zhuǎn)向步驟3f；步驟3e群首不接納該節(jié)點；步驟3f結(jié)束。
本發(fā)明通過在預(yù)約接入階段的操作確保了實時業(yè)務(wù)節(jié)點比非實時業(yè)務(wù)節(jié)點有較高的優(yōu)先級，可以優(yōu)先進(jìn)入輪詢服務(wù)；通過成果接入之后，得到輪詢服務(wù)之前的相關(guān)操作確保了實時業(yè)務(wù)提供相對于非實時業(yè)務(wù)的優(yōu)先級，并且盡量保證了絕大多數(shù)或全部實時業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。
下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明的一些實施例的按需多址接入方法的流程圖；
圖2為本發(fā)明的一些實施例的實時業(yè)務(wù)節(jié)點優(yōu)先接入的流程圖；圖3a為本發(fā)明的一些實施例的群首對網(wǎng)關(guān)執(zhí)行輪詢服務(wù)的流程圖；圖3b為本發(fā)明的一些實施例的群首對普通節(jié)點執(zhí)行輪詢服務(wù)的流程圖；圖4為本發(fā)明的一些實施例的網(wǎng)關(guān)從一信道轉(zhuǎn)到另外一信道的操作流程圖；圖5為本發(fā)明的一些實施例的實時業(yè)務(wù)節(jié)點優(yōu)先于非實時業(yè)務(wù)節(jié)點得到輪詢服務(wù)的流程圖；圖6為本發(fā)明的一些實施例的暫時無業(yè)務(wù)發(fā)送的節(jié)點釋放和重獲信道的流程圖。
具體實施例方式
圖1為本發(fā)明的一些實施例的按需多址接入方法的流程圖，如圖1所示，該方法包括以下步驟步驟1群首決定預(yù)約接入時隙的數(shù)目并公布；步驟2有分組發(fā)送的節(jié)點選擇預(yù)約接入時隙競爭接入；步驟3判斷該節(jié)點是否成功接入，若成功接入，則執(zhí)行步驟4，若未成功接入，則執(zhí)行步驟1；步驟4執(zhí)行輪詢服務(wù)；步驟5判斷被輪詢的節(jié)點是否有分組積存，若有分組積存，則執(zhí)行步驟4；若無分組積存，則執(zhí)行步驟6；步驟6退出輪詢服務(wù)。
在上述步驟2中，如果節(jié)點有分組要發(fā)送(即它要變?yōu)榧せ顮顟B(tài))，需判斷該節(jié)點是否在該群登記過，若未登記過，則發(fā)自組織分組(SOP)來競爭接入使用信道，可以告知鄰節(jié)點該節(jié)點的拓?fù)渥兓闆r；若登記過，則發(fā)傳輸接入(TA)分組來競爭接入使用信道。該TA分組包括它本身的ID號、業(yè)務(wù)類型、優(yōu)先級、距離失效時間的長短、占用資源的多少、目的節(jié)點等信息。同時，各節(jié)點以等概隨機(jī)方式或以服從截短幾何分布的概率方式選擇預(yù)約接入時隙進(jìn)行競爭接入，后一種方式中節(jié)點競爭等待的時間越長，所發(fā)送的分組優(yōu)先級越高，競爭越前面的時隙的概率越大，以保證盡早接入。
上述步驟1中，群首決定預(yù)約接入時隙數(shù)目的方法為步驟111群首統(tǒng)計碰撞的節(jié)點數(shù)；步驟112判斷碰撞的節(jié)點數(shù)是否大于一預(yù)定值，若大于，則執(zhí)行步驟113，若不大于，則執(zhí)行步驟114；步驟113群首在本幀中重新開始預(yù)約接入時隙增加預(yù)約接入時隙的個數(shù)，步驟114判斷碰撞的節(jié)點數(shù)是否小于另一預(yù)定值，若小于，則執(zhí)行步驟115，若不小于，則執(zhí)行步驟116；步驟115減少預(yù)約接入時隙的個數(shù)；步驟116群首公布時隙數(shù)目。
上述步驟112和114中的預(yù)定值可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。
通過上述做法可以保證有業(yè)務(wù)發(fā)送的節(jié)點快速接入使用信道資源，提高了信道的吞吐量，降低了平均消息時延，減少了平均消息丟棄率。
在上述步驟6中，如果節(jié)點從激活狀態(tài)轉(zhuǎn)為空閑狀態(tài)，即節(jié)點無任何業(yè)務(wù)可以發(fā)送時，它需要在為它準(zhǔn)備的微時隙上發(fā)送傳輸終止(TT)微分組，群首從下一幀開始就不再輪詢該節(jié)點。這種節(jié)點確定性離去的做法可以讓群首及時收回不用的輪詢微時隙從而節(jié)約了大量信道資源、提高了輪詢機(jī)制的效率。
若無任何業(yè)務(wù)發(fā)送的節(jié)點為網(wǎng)關(guān)，則該網(wǎng)關(guān)在發(fā)送傳輸終止(TT)分組后將不在該群的信道上進(jìn)行收發(fā)；若為普通節(jié)點，則它在發(fā)送TT分組后暫時不進(jìn)行分組發(fā)送但可以接收分組，對于需要做出分組應(yīng)答的，該節(jié)點可以在接收完分組之后立即發(fā)送認(rèn)可信號/否認(rèn)信號(ACK/NACK)微分組，在此之后群首再進(jìn)行下一步操作，該方法將保證需要應(yīng)答的分組后有發(fā)送ACK/NACK分組的余地。
圖2為本發(fā)明的一些實施例的實時業(yè)務(wù)節(jié)點優(yōu)先接入的流程圖，參見圖2，實時業(yè)務(wù)節(jié)點優(yōu)先接入的操作為步驟211在一幀的開始傳輸時隙中，實時業(yè)務(wù)的節(jié)點發(fā)送附帶實時業(yè)務(wù)標(biāo)記的分組；步驟212實時業(yè)務(wù)的節(jié)點競爭除了最后一個預(yù)約接入時隙之外的所有預(yù)約接入時隙，非實時業(yè)務(wù)的節(jié)點僅能競爭最后一個預(yù)約接入時隙；步驟213判斷實時業(yè)務(wù)節(jié)點是否存在接入碰撞，若實時業(yè)務(wù)節(jié)點存在接入碰撞，執(zhí)行步驟211，若實時業(yè)務(wù)節(jié)點不存在接入碰撞，執(zhí)行步驟214；步驟214判斷非實時業(yè)務(wù)節(jié)點是否存在接入碰撞，若非實時業(yè)務(wù)節(jié)點存在接入碰撞，則執(zhí)行步驟215，若不存在接入碰撞，則執(zhí)行步驟211；步驟215群首在一幀的開始傳輸時隙中發(fā)送附帶非實時業(yè)務(wù)標(biāo)記的微分組；步驟216新產(chǎn)生實時業(yè)務(wù)的節(jié)點競爭使用第一個預(yù)約接入時隙，而所有發(fā)送非實時業(yè)務(wù)的節(jié)點競爭除了第一個預(yù)約接入時隙之外的所有預(yù)約接入時隙；步驟217判斷實時業(yè)務(wù)節(jié)點有無接入碰撞，若實時業(yè)務(wù)節(jié)點有接入碰撞，執(zhí)行步驟211，若實時業(yè)務(wù)節(jié)點無接入碰撞，執(zhí)行步驟218；步驟218判斷非實時業(yè)務(wù)節(jié)點是否有接入碰撞，若非實時業(yè)務(wù)節(jié)點有接入碰撞，則執(zhí)行步驟215，若無接入碰撞，執(zhí)行步驟211。
通過上述在預(yù)約接入階段的操作確保了實時業(yè)務(wù)節(jié)點比非實時業(yè)務(wù)節(jié)點有較高的優(yōu)先級，可以優(yōu)先進(jìn)入輪詢服務(wù)階段。
在輪詢服務(wù)階段，若群首有業(yè)務(wù)分組發(fā)送，則發(fā)送業(yè)務(wù)分組，若無業(yè)務(wù)分組發(fā)送，則對網(wǎng)關(guān)和普通節(jié)點執(zhí)行輪詢服務(wù)。圖3a為本發(fā)明的一些實施例的群首對網(wǎng)關(guān)執(zhí)行輪詢服務(wù)的流程圖，具體為步驟411群首輪詢一網(wǎng)關(guān)；
步驟412判斷該網(wǎng)關(guān)是否有業(yè)務(wù)分組發(fā)送，若有業(yè)務(wù)分組發(fā)送，則執(zhí)行步驟413，若沒有業(yè)務(wù)分組發(fā)送，則執(zhí)行步驟414；步驟413發(fā)送業(yè)務(wù)分組；步驟414判斷是否已輪詢完所有網(wǎng)關(guān)，若沒有輪詢完所有網(wǎng)關(guān)，則執(zhí)行步驟411；若輪詢完所有網(wǎng)關(guān)，則結(jié)束。
圖3b為本發(fā)明的一些實施例的群首對普通節(jié)點執(zhí)行輪詢服務(wù)的流程圖，具體為步驟421群首輪詢一普通節(jié)點；步驟422判斷該節(jié)點是否有業(yè)務(wù)分組發(fā)送，若有業(yè)務(wù)分組發(fā)送，則執(zhí)行步驟423，若沒有業(yè)務(wù)分組發(fā)送，則執(zhí)行步驟424；步驟423該普通節(jié)點發(fā)送業(yè)務(wù)分組，執(zhí)行步驟425；步驟424該普通節(jié)點釋放資源；步驟425判斷是否已輪詢完所有普通節(jié)點，若沒有輪詢完所有普通節(jié)點，則執(zhí)行步驟421；若輪詢完所有普通節(jié)點，則結(jié)束。
在上述輪詢的過程中，網(wǎng)關(guān)的次序是固定的，即不參與普通節(jié)點的循環(huán)(Round-robin)輪詢方式，在輪詢完所有網(wǎng)關(guān)后群首在隨后的結(jié)果公布時隙(RB)上發(fā)送循環(huán)分組以提示普通節(jié)點以Round-robin方式使用緊隨其后的微時隙，將成功接入的節(jié)點加入輪詢的末尾，不輪詢未成功節(jié)點，當(dāng)輪詢完所有成功接入的節(jié)點后，完成一次輪詢過程。但對于節(jié)點數(shù)較多的群，例如有100個節(jié)點，為了保證各網(wǎng)關(guān)有更多的加入和發(fā)送機(jī)會，群首每隔向30個普通節(jié)點發(fā)送信標(biāo)后再次輪詢一遍網(wǎng)關(guān)。
上述步驟424中，普通節(jié)點發(fā)送附帶傳輸終止(TT)標(biāo)記或臨時釋放(TR)標(biāo)記的業(yè)務(wù)分組釋放資源，如果群首在輪詢某一節(jié)點時，未收到該節(jié)點的TT、TR或業(yè)務(wù)分組發(fā)送，則認(rèn)為有可能是由于信道錯誤所致；在其后幾幀中如果情況依然如此的話，那么群首認(rèn)為該節(jié)點已經(jīng)移動到其他地方，將在以后的幀中取消對該節(jié)點的輪詢。
另外，在上述操作過程中，如果網(wǎng)關(guān)或普通節(jié)點有多個分組要發(fā)送，可以發(fā)送附帶連續(xù)傳輸指示(CTI)標(biāo)記的分組，其后有一個為群首準(zhǔn)備的微時隙。如果群首允許該節(jié)點繼續(xù)發(fā)送，則它就讓這一時隙空閑，該節(jié)點監(jiān)測到這一結(jié)果后立即進(jìn)行下一個分組發(fā)送；如果群首根據(jù)業(yè)務(wù)情況及其控制需要不允許該節(jié)點繼續(xù)發(fā)送，那么它就在該微時隙發(fā)送其業(yè)務(wù)分組或發(fā)送信標(biāo)以提示下一節(jié)點進(jìn)行發(fā)送。
圖4為本發(fā)明的的一些實施例的網(wǎng)關(guān)從一信道轉(zhuǎn)到另外一信道的操作流程圖；該過程具體為步驟401網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)到一信道上收發(fā)業(yè)務(wù)；步驟402判斷是否被群首的輪詢，若沒被網(wǎng)關(guān)輪詢，則執(zhí)行步驟403，當(dāng)其被群首輪詢，則執(zhí)行步驟404；步驟403等待群首輪詢；步驟404判斷網(wǎng)關(guān)是否有業(yè)務(wù)分組發(fā)送，若此時沒有分組發(fā)送時，如果該網(wǎng)關(guān)是首次在本群中收發(fā)，則執(zhí)行步驟405，如果不是首次在本信道上收發(fā)，則執(zhí)行步驟406，若此時有分組發(fā)送，則執(zhí)行步驟407；步驟405在群首的輪詢時隙后的微時隙中發(fā)送傳輸插入微分組，并接收其它普通節(jié)點發(fā)送的業(yè)務(wù)分組；步驟406需判斷網(wǎng)關(guān)是否要離開該群，若不離開該群，則執(zhí)行步驟408，若離開該群則執(zhí)行步驟409；步驟407判斷該網(wǎng)關(guān)是否要離開該群，若不離開該群，則執(zhí)行步驟410，若離開該群，則執(zhí)行步驟411；步驟408讓該時隙空閑；步驟409發(fā)送附帶傳輸終止標(biāo)志的分組；步驟410發(fā)送業(yè)務(wù)分組；步驟411發(fā)送附帶傳輸終止標(biāo)志的業(yè)務(wù)分組。
從上述步驟中，可以知道如果該網(wǎng)關(guān)是首次在本群中收發(fā)，則它在群首的輪詢時隙后的微時隙中發(fā)送傳輸插入(TI)微分組，網(wǎng)關(guān)宣告它的到來后本群的其他節(jié)點就可以發(fā)送分組給它了；若網(wǎng)關(guān)不是首次在本群中收發(fā)，它僅僅根據(jù)它是否有分組發(fā)送而決定是在該微時隙發(fā)送還是讓該微時隙空閑，但此時它可以接收其它普通節(jié)點發(fā)送的業(yè)務(wù)分組；如果網(wǎng)關(guān)想離開一個群的信道，有業(yè)務(wù)發(fā)送的網(wǎng)關(guān)只需在輪到它的輪詢時隙發(fā)送附帶傳輸終止(TT)標(biāo)志的業(yè)務(wù)微分組以便通知本群的其他節(jié)點不要再發(fā)送分組給它了，而無業(yè)務(wù)發(fā)送的網(wǎng)關(guān)則發(fā)送傳輸終止(TT)分組。
圖5為本發(fā)明的一些實施例的實時業(yè)務(wù)節(jié)點優(yōu)先于非實時業(yè)務(wù)節(jié)點得到輪詢服務(wù)的流程圖。根據(jù)圖5，該過程包括以下步驟步驟3a判斷進(jìn)入輪詢隊列的業(yè)務(wù)總量是否超出預(yù)定的總支撐業(yè)務(wù)量，若未超出，則執(zhí)行步驟3b，若超出，則執(zhí)行步驟3c；步驟3b群首在輪詢完有發(fā)送業(yè)務(wù)的節(jié)點后接著輪詢該節(jié)點，轉(zhuǎn)向步驟3f；步驟3c判斷所述節(jié)點發(fā)送的業(yè)務(wù)分組是否是實時業(yè)務(wù)分組，若是，則執(zhí)行步驟3d，若不是，則執(zhí)行步驟3e；步驟3d群首取消發(fā)送非實時業(yè)務(wù)或占用較多資源節(jié)點的發(fā)送，在輪詢完各實時業(yè)務(wù)的節(jié)點后輪詢該接入的發(fā)送實時業(yè)務(wù)的節(jié)點，轉(zhuǎn)向步驟3f；步驟3e群首不接納該節(jié)點；步驟3f結(jié)束。
上述步驟3d中，群首取消發(fā)送非實時業(yè)務(wù)或占用較多資源節(jié)點的發(fā)送的方法是群首不輪詢該發(fā)送非實時業(yè)務(wù)的節(jié)點或減少給發(fā)送數(shù)據(jù)或可變比特率(VBR)業(yè)務(wù)的節(jié)點的輪詢機(jī)會；對于占用多個發(fā)送資源的節(jié)點，可以使用帶連續(xù)傳輸指示(CTI)的分組進(jìn)行預(yù)約，而它占有的資源由群首決定是否釋放；在有發(fā)送實時業(yè)務(wù)的節(jié)點接入，且時隙幀已經(jīng)達(dá)到最大幀長的情況下，實時業(yè)務(wù)占用多少信道資源，就取消其后發(fā)送非實時業(yè)務(wù)的等量資源，之后才繼續(xù)輪詢剩余的發(fā)送非實時業(yè)務(wù)的節(jié)點。如果不存在發(fā)送非實時業(yè)務(wù)的節(jié)點，無法通過踢除這些節(jié)點來騰出傳輸資源(即滿幀中全部傳輸實時業(yè)務(wù))，則查看是否存在發(fā)送VBR業(yè)務(wù)的節(jié)點。若有，則適量降低分配給這類業(yè)務(wù)的資源以便保證接入新的發(fā)送實時業(yè)務(wù)的節(jié)點，即群首在傳輸該VBR業(yè)務(wù)的節(jié)點發(fā)送的帶CTI的分組后的微時隙中接著輪詢下一個節(jié)點，不再給它繼續(xù)發(fā)送的機(jī)會，而在一幀的最后輪詢新接入的節(jié)點；否則，不允許RA時隙中接入的發(fā)送實時業(yè)務(wù)的節(jié)點發(fā)送，拒絕方法是即使到幀結(jié)束時也不輪詢該節(jié)點，并在RB時隙中標(biāo)明幀已滿、禁止具有任何種類業(yè)務(wù)的節(jié)點接入使用信道。
另外，如果在發(fā)送實時業(yè)務(wù)中也分優(yōu)先級的話，那么接入過程也與上面的實時業(yè)務(wù)和非實時業(yè)務(wù)混合接入過程類似，只不過群首輪詢的順序應(yīng)該是網(wǎng)關(guān)、最高優(yōu)先級發(fā)送實時業(yè)務(wù)的節(jié)點、較低優(yōu)先級發(fā)送實時業(yè)務(wù)的節(jié)點、最低優(yōu)先級發(fā)送實時業(yè)務(wù)的節(jié)點、發(fā)送非實時業(yè)務(wù)的節(jié)點。
通過上述操作可以保證區(qū)分不同業(yè)務(wù)類型并且為實時業(yè)務(wù)提供相對于非實時業(yè)務(wù)的優(yōu)先級，同時調(diào)節(jié)實時業(yè)務(wù)之間的公平性問題并且盡量保證絕大多數(shù)或全部實時業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。
圖6為本發(fā)明的一些實施例的暫時無業(yè)務(wù)發(fā)送的節(jié)點釋放和重獲信道的流程圖，其具體為步驟601該節(jié)點在被輪詢時發(fā)送附帶臨時釋放(TR)標(biāo)志的業(yè)務(wù)分組；步驟602群首在其后保留對該節(jié)點的輪詢；步驟603群首輪詢該節(jié)點；步驟604判斷該節(jié)點有無分組業(yè)務(wù)發(fā)送，若該節(jié)點無業(yè)務(wù)分組發(fā)送，則執(zhí)行步驟605，若有業(yè)務(wù)分組發(fā)送，則執(zhí)行步驟606；步驟605等待下次輪詢，執(zhí)行步驟603；步驟606發(fā)送業(yè)務(wù)分組(PKT)，重獲信道資源。
上述操作對某些特殊情況(比如在話音業(yè)務(wù)的靜默期中)就特別重要，采用發(fā)送臨時釋放(TR)微分組的方法，既能保證它的端到端連接又能騰出給它分配的時隙供其他節(jié)點使用，即如果一個節(jié)點暫時不發(fā)送分組，則發(fā)送一個TR分組，群首會保留對它的輪詢，這樣，當(dāng)節(jié)點又有業(yè)務(wù)傳輸?shù)臅r候可以立即重獲它的信道資源。
最后應(yīng)說明的是以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種按需多址接入方法，其特征在于所述方法包括以下步驟步驟1群首決定預(yù)約接入時隙的數(shù)目并公布；步驟2有分組發(fā)送的節(jié)點選擇預(yù)約接入時隙競爭接入；步驟3判斷該節(jié)點是否成功接入，若成功接入，則執(zhí)行步驟4，若未成功接入，則執(zhí)行步驟1；步驟4執(zhí)行輪詢服務(wù)；步驟5判斷被輪詢的節(jié)點是否有分組積存，若有分組積存，則執(zhí)行步驟4；若無分組積存，則執(zhí)行步驟6；步驟6退出輪詢服務(wù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的按需多址接入方法，其特征在于所述步驟1中的群首決定預(yù)約接入時隙的數(shù)目的方法為步驟111群首統(tǒng)計碰撞的節(jié)點數(shù)；步驟112判斷碰撞的節(jié)點數(shù)是否大于一預(yù)定值，若大于，則執(zhí)行步驟113，若不大于，則執(zhí)行步驟114；步驟113群首在本幀中重新開始預(yù)約接入時隙增加預(yù)約接入時隙的個數(shù)，則執(zhí)行步驟116；步驟114判斷碰撞的節(jié)點數(shù)是否小于另一預(yù)定值，若小于，則執(zhí)行步驟115，若不小于，則執(zhí)行步驟116；步驟115減少預(yù)約接入時隙的個數(shù)；步驟116群首公布預(yù)約接入時隙數(shù)目。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的按需多址接入方法，其特征在于在所述步驟2具體為步驟211群首在一幀的開始傳輸時隙中發(fā)送附帶實時業(yè)務(wù)標(biāo)記的微分組；步驟212實時業(yè)務(wù)的節(jié)點競爭除了最后一個預(yù)約接入時隙之外的所有預(yù)約接入時隙，非實時業(yè)務(wù)的節(jié)點僅能競爭最后一個預(yù)約接入時隙；步驟213判斷實時業(yè)務(wù)節(jié)點是否存在接入碰撞，若實時業(yè)務(wù)節(jié)點存在接入碰撞，執(zhí)行步驟211，若實時業(yè)務(wù)節(jié)點不存在接入碰撞，執(zhí)行步驟214；步驟214判斷非實時業(yè)務(wù)節(jié)點是否存在接入碰撞，若非實時業(yè)務(wù)節(jié)點存在接入碰撞，則執(zhí)行步驟215，若不存在接入碰撞，則執(zhí)行步驟211；步驟215群首在一幀的開始傳輸時隙中發(fā)送附帶非實時業(yè)務(wù)標(biāo)記的微分組；步驟216新產(chǎn)生實時業(yè)務(wù)的節(jié)點競爭使用第一個預(yù)約接入時隙，而所有發(fā)送非實時業(yè)務(wù)的節(jié)點競爭除了第一個預(yù)約接入時隙之外的所有預(yù)約接入時隙；步驟217判斷實時業(yè)務(wù)節(jié)點有無接入碰撞，若實時業(yè)務(wù)節(jié)點有接入碰撞，執(zhí)行步驟211，若實時業(yè)務(wù)節(jié)點無接入碰撞，執(zhí)行步驟218；步驟218判斷非實時業(yè)務(wù)節(jié)點是否有接入碰撞，若非實時業(yè)務(wù)節(jié)點有接入碰撞，則執(zhí)行步驟215，若無接入碰撞，執(zhí)行步驟211。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的按需多址接入方法，其特征在于所述步驟4具體為群首執(zhí)行輪詢服務(wù)時，若有業(yè)務(wù)分組發(fā)送，則發(fā)送附帶輪詢標(biāo)志的業(yè)務(wù)分組，若無業(yè)務(wù)分組發(fā)送，則發(fā)送輪詢控制分組，先對網(wǎng)關(guān)節(jié)點執(zhí)行輪詢服務(wù)，后對普通節(jié)點執(zhí)行輪詢服務(wù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的按需多址接入方法，其特征在于所述群首對網(wǎng)關(guān)執(zhí)行的輪詢服務(wù)具體為步驟411群首輪詢一網(wǎng)關(guān)；步驟412判斷該網(wǎng)關(guān)是否有業(yè)務(wù)分組發(fā)送，若有業(yè)務(wù)分組發(fā)送，則執(zhí)行步驟413，若沒有業(yè)務(wù)分組發(fā)送，則執(zhí)行步驟414；步驟413發(fā)送業(yè)務(wù)分組；步驟414判斷是否已輪詢完所有網(wǎng)關(guān)，若沒有輪詢完所有網(wǎng)關(guān)，則執(zhí)行步驟411；若輪詢完所有網(wǎng)關(guān)，則結(jié)束。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的按需多址接入方法，其特征在于所述群首對普通節(jié)點執(zhí)行的輪詢服務(wù)具體為步驟421群首輪詢一普通節(jié)點；步驟422判斷該節(jié)點是否有業(yè)務(wù)分組發(fā)送，若有業(yè)務(wù)分組發(fā)送，則執(zhí)行步驟423，若沒有業(yè)務(wù)分組發(fā)送，則執(zhí)行步驟424；步驟423該普通節(jié)點發(fā)送業(yè)務(wù)分組，執(zhí)行步驟425；步驟424該普通節(jié)點釋放資源；步驟425判斷是否已輪詢完所有普通節(jié)點，若沒有輪詢完所有普通節(jié)點，則執(zhí)行步驟421；若輪詢完所有普通節(jié)點，則結(jié)束。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的按需多址接入方法，其特征在于所述網(wǎng)關(guān)或普通節(jié)點有多個分組要發(fā)送，則發(fā)送附帶連續(xù)傳輸指示標(biāo)記的業(yè)務(wù)分組。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的按需多址接入方法，其特征在于在所述步驟3之后步驟4之前還包括步驟3a判斷進(jìn)入輪詢隊列的業(yè)務(wù)總量是否超出預(yù)定的總支撐業(yè)務(wù)量，若未超出，則執(zhí)行步驟3b，若超出，則執(zhí)行步驟3c；步驟3b群首在輪詢完有發(fā)送業(yè)務(wù)的節(jié)點后接著輪詢該節(jié)點，轉(zhuǎn)向步驟3f；步驟3c判斷所述節(jié)點發(fā)送的業(yè)務(wù)分組是否是實時業(yè)務(wù)分組，若是，則執(zhí)行步驟3d，若不是，則執(zhí)行步驟3e；步驟3d群首取消發(fā)送非實時業(yè)務(wù)或占用較多資源節(jié)點的發(fā)送，在輪詢完各實時業(yè)務(wù)的節(jié)點后輪詢該接入的發(fā)送實時業(yè)務(wù)的節(jié)點，轉(zhuǎn)向步驟3f；步驟3e群首不接納該節(jié)點；步驟3f結(jié)束。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的按需多址接入方法，其特征在于所述步驟424包括該普通節(jié)點發(fā)送附帶傳輸終止標(biāo)記或臨時釋放標(biāo)記的業(yè)務(wù)分組釋放資源。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的按需多址接入方法，其特征在于所述發(fā)送附帶臨時釋放標(biāo)記的業(yè)務(wù)分組的節(jié)點在群首輪詢時有業(yè)務(wù)分組發(fā)送，則重獲信道資源。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種按需多址接入方法，該方法包括群首決定預(yù)約接入時隙的數(shù)目并公布，有分組發(fā)送的節(jié)點在每幀的預(yù)約接入時隙中競爭預(yù)約接入，成功接入的節(jié)點進(jìn)入輪詢服務(wù)階段，未成功接入的節(jié)點在重新開始的預(yù)約接入時隙階段進(jìn)入沖突避免和分解的預(yù)約接入階段。通過該方法提高了信道的吞吐量、降低了平均消息時延、減小了平均消息丟棄率，同時保證了絕大多數(shù)或全部實時業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。
文檔編號H04L12/28GK101090368SQ20071011871
公開日2007年12月19日 申請日期2007年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月12日
發(fā)明者張軍, 劉凱, 黃雁 申請人:北京航空航天大學(xué)