时延容忍的服务质量保证的多址接入方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种时延容忍的服务质量保证的多址接入方法、装置和系统，该方法包括：中心控制节点向节点发送预约指示分组，以供所述节点根据所述预约指示分组中携带的当前帧预约阶段的开始时间和每个竞争区域中的预约微时隙数目，在所述当前帧预约阶段的开始时间到达时，通过选择与所述节点的优先级对应的所述竞争区域中的任意一个预约微时隙，发送预约申请分组；若所述中心控制节点成功接收到所述节点发送的所述预约申请分组，则所述中心控制节点确定所述节点为待接入节点，并根据所述待接入节点的优先级，为所述待接入节点分配数据时隙；所述中心控制节点在所述预约阶段的结束时间到达时，向所有的所述节点广播反馈分组。

【技术实现步骤摘要】
时延容忍的服务质量保证的多址接入方法、装置和系统
本专利技术实施例涉及通信技术，尤其涉及一种时延容忍的服务质量保证的多址接入 方法、装置和系统。
技术介绍
集中式多址接入协议是指网络中的节点需要与中心控制节点进行通信，并且，通 过该中心控制节点对整个网络的无线资源进行集中分配。另外，随着业务量和业务种类的 增加，需要在集中式多址接入协议中考虑到对业务的服务质量（Quality of Service，简称 QoS)的支持。 目前，主要采用以下两种方法来保证业务的QoS :第一种方法是在预约阶段进行 业务优先级的划分，当节点通过载波侦听或者是在节点不能直接进行通信或载波侦听时， 需要通过中心控制节点反馈的方式获知存在有高优先级业务的节点发起预约时，将该具有 高优先级业务的节点优先预约接入，并且，给该具有高优先级业务的节点优先分配充足的 信道资源，从而保证高优先级业务的QoS。第二种方法是为不同优先级的业务设置不同的接 入概率，即高优先级业务的接入概率大于低优先级的业务的接入概率，从而使得高优先级 业务快速接入，保证业务的Q〇S，其中，各个数据时隙下业务的接入概率会根据接入业务的 类型和信道状态不断的发生变化。 但是，针对上述第一种方法，由于节点接入信道时采用的载波侦听或者是中心控 制节点反馈的方式会带来很大的传播时延，因此，无法保证业务分组的及时传输；另外，针 对上述第二种方法，由于节点按照不同的接入概率接入信道时，无法避免碰撞，因此，可能 会造成碰撞后业务分组重传，从而带来很大的时延的问题，并会降低信道利用率。综上，现 有技术中保证业务的QoS方法均无法避免引入传播时延带来的较大影响，尤其是在长传播 时延网络环境中，因此不能很好地保证QoS分级接入，同时也不能保证较高的信道利用率。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种时延容忍的服务质量保证的多址接入方法、装置和系统， 以使得具有高优先级业务的节点能够更快速有效地接入信道，保证了节点接入信道的服务 质量QoS，减小了接入时延，而且提高了信道利用率，还能尽量减少了预约申请分组的碰撞 与重发，同时避免了数据分组的碰撞与重发。 第一方面，本专利技术实施例提供一种时延容忍的服务质量保证的多址接入方法，包 括： 中心控制节点向节点发送预约指示分组，以供所述节点根据所述预约指示分组中 携带的当前帧预约阶段的开始时间和每个竞争区域中的预约微时隙数目，在所述当前帧预 约阶段的开始时间到达时，通过选择与所述节点的优先级对应的所述竞争区域中的任意一 个预约微时隙，发送预约申请分组；其中，所述竞争区域为所述中心控制节点将所述预约阶 段划分以获取的区域，且每个所述竞争区域对应的优先级也不同，所述预约申请分组包括 所述节点的优先级信息； 若所述中心控制节点成功接收到所述节点发送的所述预约申请分组，则所述中心 控制节点确定所述节点为待接入节点，并根据所述待接入节点的优先级，为所述待接入节 点分配数据时隙，以供所述待接入节点根据所述数据时隙发送数据分组； 所述中心控制节点在所述预约阶段的结束时间到达时，向所有的所述节点广播反 馈分组，所述反馈分组包括所述节点的预约结果、所述数据时隙和下一帧预约阶段中每个 竞争区域中的预约微时隙数目。 进一步地，上述实施例所述的方法，所述中心控制节点向节点发送预约指示分组 之前，所述方法还包括： 所述中心控制节点将所述预约阶段划分为N个竞争区域；其中，N为大于等于1的 正整数，每个所述竞争区域的优先级不同，并且，所述节点在与所述节点的优先级信息对应 的竞争区域上进行竞争预约，或者，所述节点在低于所述节点的优先级信息对应的所述竞 争区域上进行竞争预约。 进一步地，上述实施例所述的方法，若所述中心控制节点未能成功接收到所述节 点发送的所述预约申请分组，则所述方法还包括 ： 所述中心控制节点对下一帧预约阶段中的每个所述竞争区域中的预约微时隙的 数目进行调整。 进一步地，上述实施例所述的方法，所述中心控制节点对下一帧预约阶段中的每 个所述竞争区域中的预约微时隙的数目进行调整，具体包括： 根据公式巧-C ，计算获取当前帧中预约碰撞概率IV。，其中，N c_c为第一预 以 C-RS' 约微时隙的数目，所述第一预约微时隙为在当前帧中所述节点发送所述预约申请分组过程 中发生碰撞时所在的预约微时隙，NC_RS为当前帧中的预约微时隙的总数目； 根据公式+ + U计算获取下一帧中预约阶段的预 约微时隙总数目Nn_ks，其中，Nq为当前帧中第一节点的数目，所述第一节点为待接入节点中 由于资源不足、需要等待分配所述数据时隙而不能及时发送所述数据分组的节点，Ns%为 当前帧中成功接收到所述预约申请分组的预约微时隙的数目； 聚V 根据公式祚计算获取当前帧预约阶段中所述竞争区域内发生预约 碰撞的概率PC-CM，其中，NC_CM为第二预约微时隙的数目，其中，所述第二预约微时隙为在当前 帧中所述节点在所述竞争区域内发送所述预约申请分组过程中发生碰撞时所在的预约微 时隙，NC_KSM为当前帧中所述竞争区域的预约微时隙的数目； 对于每个所述竞争区域，若所述竞争区域的优先级等于第一优先级阈值，则根据 公式Nn_ rsh = nc_rsmx (1+ΡμΜ)，计算获取下一帧预约阶段中所述竞争区域的预约微时隙的数 目Nn_ rsh，其中，所述第一优先级阈值为下一帧预约阶段中所有竞争区域的优先级的最大值； 或者， 对于每个所述竞争区域，若所述竞争区域的优先级小于第一优先级阈值，则根据 公式 NM-JtsM 二（NN-gs - N、咖、-/ NC^+nlpMλ N ，计算获取所述 竞争区域的预约微时隙的数目Nn_rsm，其中，NC_RSM为当前帧中各所述竞争区域的预约微时隙 的数目，NC_KSL为第三预约微时隙的数目，所述第三预约微时隙为当前帧中小于所述竞争区 域优先级的其它各竞争区域的预约微时隙。 进一步地，上述实施例所述的方法，所述为待接入节点分配数据时隙，具体包括： 所述中心控制节点获取所述数据时隙的数目和待分配数据时隙节点的数目，并判 断所述待分配数据时隙节点的数目是否大于所述数据时隙的数目；其中，所述待分配数据 时隙节点的数目为所述待接入节点的数目、第一数据时隙的数目和第二节点的数目的总 和，所述第一数据时隙的数目为前一帧中尚未完成通信会晤需要沿用当前帧中的数据时隙 的数目，所述第二节点的数目为前一帧中待接入节点中未被分配数据时隙需要等待的节点 的数目； 若所述待分配数据时隙节点的数目不大于所述数据时隙的数目，则所述中心控制 节点获取所述待接入节点的优先级，并按照所述待接入节点的优先级从高到低的顺序，依 次为所述待接入节点分配所述数据时隙； 若所述待分配数据时隙节点的数目大于所述数据时隙的数目，则所述中心控制节 点获取所述待接入节点的优先级，并按照所述待接入节点的优先级从高到低的顺序，依次 为所述待接入节点分配所述数据时隙直至所述数据时隙被分配完为止，并在所述反馈分组 中携带等待消息，其中，所述等待消息用于通知由于所述数据时隙不足而未分配到所述数 据时隙的所述待接入节点进入等待本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种时延容忍的服务质量保证的多址接入方法，其特征在于，包括：中心控制节点向节点发送预约指示分组，以供所述节点根据所述预约指示分组中携带的当前帧预约阶段的开始时间和每个竞争区域中的预约微时隙数目，在所述当前帧预约阶段的开始时间到达时，通过选择与所述节点的优先级对应的所述竞争区域中的任意一个预约微时隙，发送预约申请分组；其中，所述竞争区域为所述中心控制节点将所述预约阶段划分以获取的区域，且每个所述竞争区域对应的优先级也不同，所述预约申请分组包括所述节点的优先级信息；若所述中心控制节点成功接收到所述节点发送的所述预约申请分组，则所述中心控制节点确定所述节点为待接入节点，并根据所述待接入节点的优先级，为所述待接入节点分配数据时隙，以供所述待接入节点根据所述数据时隙发送数据分组；所述中心控制节点在所述预约阶段的结束时间到达时，向所有的所述节点广播反馈分组，所述反馈分组包括所述节点的预约结果、所述数据时隙和下一帧预约阶段中每个竞争区域中的预约微时隙数目。

【技术特征摘要】
1. 一种时延容忍的服务质量保证的多址接入方法，其特征在于，包括： 中心控制节点向节点发送预约指示分组，以供所述节点根据所述预约指示分组中携带 的当前帧预约阶段的开始时间和每个竞争区域中的预约微时隙数目，在所述当前帧预约阶 段的开始时间到达时，通过选择与所述节点的优先级对应的所述竞争区域中的任意一个预 约微时隙，发送预约申请分组；其中，所述竞争区域为所述中心控制节点将所述预约阶段划 分以获取的区域，且每个所述竞争区域对应的优先级也不同，所述预约申请分组包括所述 节点的优先级信息； 若所述中心控制节点成功接收到所述节点发送的所述预约申请分组，贝1J所述中心控制 节点确定所述节点为待接入节点，并根据所述待接入节点的优先级，为所述待接入节点分 配数据时隙，以供所述待接入节点根据所述数据时隙发送数据分组； 所述中心控制节点在所述预约阶段的结束时间到达时，向所有的所述节点广播反馈分 组，所述反馈分组包括所述节点的预约结果、所述数据时隙和下一帧预约阶段中每个竞争 区域中的预约微时隙数目。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中心控制节点向节点发送预约指示 分组之前，所述方法还包括： 所述中心控制节点将所述预约阶段划分为N个竞争区域；其中，N为大于等于1的正整 数，每个所述竞争区域的优先级不同，并且，所述节点在与所述节点的优先级信息对应的竞 争区域上进行竞争预约，或者，所述节点在低于所述节点的优先级信息对应的所述竞争区 域上进行竞争预约。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若所述中心控制节点未能成功接收到所 述节点发送的所述预约申请分组，则所述方法还包括： 所述中心控制节点对下一帧预约阶段中的每个所述竞争区域中的预约微时隙的数目 进行调整。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述中心控制节点对下一帧预约阶段中 的每个所述竞争区域中的预约微时隙的数目进行调整，具体包括： 根据公式，计算获取当前帧中预约碰撞概率IV。，其中，Ne_。为第一预约微 时隙的数目，所述第一预约微时隙为在当前帧中所述节点发送所述预约申请分组过程中发 生碰撞时所在的预约微时隙，Nms为当前帧中的预约微时隙的总数目； 根据公式，计算获取下一帧中预约阶段的预约微 时隙总数目Nn_ks，其中，Nq为当前帧中第一节点的数目，所述第一节点为待接入节点中由于 资源不足、需要等待分配所述数据时隙而不能及时发送所述数据分组的节点，NS_KS为当前 帧中成功接收到所述预约申请分组的预约微时隙的数目； 根据公另，计算获取当前帧预约阶段中所述竞争区域内发生预约碰撞 的概率IV?，其中，Ne_eM为第二预约微时隙的数目，其中，所述第二预约微时隙为在当前帧中 所述节点在所述竞争区域内发送所述预约申请分组过程中发生碰撞时所在的预约微时隙， Ne_KSM为当前帧中所述竞争区域的预约微时隙的数目； 对于每个所述竞争区域，若所述竞争区域的优先级等于第一优先级阈值，则根据公式，计算获取下一帧预约阶段中所述竞争区域的预约微时隙的数目 Nihbh，其中，所述第一优先级阈值为下一帧预约阶段中所有竞争区域的优先级的最大值；或 者， 对于每个所述竞争区域，若所述竞争区域的优先级小于第一优先级阈值，则根据公式，计算获取下一帧所 述竞争区域的预约微时隙的数目Nn_ksm，其中，Ne_KSM为当前帧中各所述竞争区域的预约微时 隙的数目，为第三预约微时隙的数目，所述第三预约微时隙为当前帧中小于所述竞争 区域优先级的其它各竞争区域的预约微时隙。5. 根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述为待接入节点分配数据时 隙，具体包括： 所述中心控制节点获取所述数据时隙的数目和待分配数据时隙节点的数目，并判断所 述待分配数据时隙节点的数目是否大于所述数据时隙的数目；其中，所述待分配数据时隙 节点的数目为所述待接入节点的数目、第一数据时隙的数目和第二节点的数目的总和，所 述第一数据时隙的数目为前一帧中尚未完成通信会晤需要沿用当前帧中的数据时隙的数 目，所述第二节点的数目为前一帧中待接入节点中未被分配数据时隙需要等待的节点的数 目； 若所述待分配数据时隙节点的数目不大于所述数据时隙的数目，则所述中心控制节点 获取所述待接入节点的优先级，并按照所述待接入节点的优先级从高到低的顺序，依次为 所述待接入节点分配所述数据时隙； 若所述待分配数据时隙节点的数目大于所述数据时隙的数目，则所述中心控制节点获 取所述待接入节点的优先级，并按照所述待接入节点的优先级从高到低的顺序，依次为所 述待接...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锋，孔韵雯，刘凯，徐桢，张涛，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11