[发明专利]自适应预约和动态时隙分配方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种自适应预约和动态时隙分配方法和装置。

背景技术

目前，多址接入(即媒质接入控制Medium Access Control，简称：MAC)方法用于解决多个节点或用户如何快速、高效、公平、可靠地共享信道资源的问题。在实际应用中，空间信息网络(包括航空通信网络、卫星通信网络、深空通信网络等)以及水声网络具有较长的信号传播时延，统称为长传播时延网络。在传统的MAC方法设计中，采用用户提前传播时延(t_P)发送，使得业务分组可以在预先约定时间上到达卫星的方法来消除t_P在预约发送中占用信道资源、降低信道利用率的影响。但是在预约发送碰撞和重发情况下，长传播时延仍不可避免地恶化了用户接入时延和信道利用率性能。而且，传统MAC方法中的预约策略是随机从固定数目的预约时隙中选择1个、并以固定发送概率提前t_P发送预约请求，因此，不能有效降低预约发送碰撞概率，也不能很好地保证多用户、多业务情况下的快速接入问题。

为了解决上述问题，现有技术中提出一种集中式多址接入协议。集中式多址接入协议即为节点只能与中心控制节点进行通信，并且通过一个中心控制节点对整个网络的无线资源进行集中分配。其典型协议为IEEE802.11中的点协调功能协议，通过访问接入点协调节点的数据收发，以及通过轮询方式获得当前有数据要发送的节点，并在必要时给与相应节点数据发送权。

但是，上述方法并未消除长传播时延t_P的影响，在接入节点数大、预约时隙数较小的情况下存在严重的预约碰撞，需要多次预约重发，因此会增加接入时延，降低信道使用效率。

发明内容

本发明提供一种自适应预约和动态时隙分配方法和装置，可提高在长传播时延环境下节点的成功接入概率，减少预约申请分组的碰撞与重发，减小接入时延，提高信道利用率。

第一方面，本发明提供一种自适应预约和动态时隙分配方法，包括：

当前帧的预约阶段结束后，中心控制节点向节点广播下一帧的预约指示分组，所述预约指示分组包括下一帧的预约阶段开始时间、下一帧的预约微时隙数目、下一帧的动态接入时隙和下一帧的按需接入时隙数目，以使接收到所述预约指示分组的节点在下一帧的预约阶段内在任意一个预约微时隙上按照节点概率分布向所述中心控制节点发送预约申请分组；

在第一预约微时隙上存在一个节点发送预约申请分组时，所述中心控制节点在所述第一预约微时隙上接收所述节点发送的预约申请分组，并在所述第一预约微时隙对应的反馈时隙上向所述节点发送第一反馈分组，所述第一反馈分组包括节点预约成功的指示和所述中心控制节点为所述节点分配的数据发送时隙，用于所述节点在所述数据发送时隙上发送数据分组；

或者，在所述第一预约微时隙上存在至少两个节点发送预约申请分组时，所述中心控制节点通过下行链路向所述至少两个节点发送第二反馈分组，所述第二反馈分组包括节点发生碰撞的指示，用于告知接收到所述第二反馈分组的节点预约结果。

进一步地，所述中心控制节点判定当前帧结束后，所述方法还包括：

所述中心控制节点根据下述公式对下一帧的预约微时隙数目、下一帧的动态接入时隙和下一帧的按需接入时隙数目进行调整：