[发明专利]通过按射频传播路径损耗的群体密度时隙选择的时隙化Aloha冲突改进的方法、系统和计算机程序产品

说明书

提供了用于在通信网络中的端点处确定传输时隙的方法。该方法包括在端点处接收具有接收下行链路强度的消息；基于所接收的消息中的信息来确定用于端点的上行链路强度；以及基于所确定的上行链路强度来分配用于来自端点的上行链路传输的时隙。提供了相关的端点和计算机程序产品。

优先权要求

本申请要求在2017年10月16提交的名称为Methods, Systems and ComputerProgram Products for Slotted-Aloha Collision Improvement by PopulationDensity Timeslot Selection Per Radio Frequency Propagation Pathloss的美国临时申请号62/572,698的优先权，其公开内容通过引用如同其整体被阐述一样并入本文。

技术领域

本发明构思一般涉及网络，并且更具体地涉及提供改进的冲突避免的通信协议。

背景技术

ALOHA协议（Aloha）使得能够实现作为有线或无线分组数据网络的计算机通信。在纯Aloha系统中，用户可以在任何时间发送，但是存在与其他用户的消息发生冲突的风险。Aloha系统的修改版本（时隙化Aloha）通过将通信信道划分为时隙并且通常要求用户仅在时隙的开始处发送而提供了减少的冲突机会。

时隙化ALOHA比纯ALOHA执行得更好，因为与纯ALOHA相比，在时隙化ALOHA中，冲突概率更小，这是因为基站等待下一时隙开始，这让帧在前一时隙中通过并避免了帧之间的冲突。时隙化ALOHA是对纯ALOHA的改进。时隙化ALOHA要求将时间分段成确切地等于分组传输时间的固定长度的时隙。到达以准备在任何给定基站处发送的分组被延迟，直到下一个时隙开始。

由于ALOHA目前已经存在，所以任何强度在同一时刻可以与任何其他强度竞争，因此增加冲突的可能性。换句话说，ALOHA用作最适合协议的幸存，其中较弱端点在强度上被竞争者充分超过，使得较强端点被解调和解码。解调通常要求足够的载波干扰比，以胜过竞争的射频信号。如果所有端点的上行链路尝试都在彼此的载波干扰比要求内，则没有一个会成功。因此，需要降低冲突的可能性的改进的管理通信网络的方法。

发明内容

本发明构思的一些实施例提供了用于在通信网络中的端点处确定传输时隙的方法。该方法包括在端点处接收具有接收下行链路强度的消息；基于所接收的消息中的信息来确定用于所述端点的上行链路强度；以及基于所确定的上行链路强度来分配用于来自所述端点的上行链路传输的时隙。

在另外的实施例中，分配时隙还可以包括确定消息具有大于传输时隙的阈值长度的长度；定位具有用于长度大于阈值长度的消息的容量的信道；以及在所定位的信道上传送消息。

在另外的实施例中，分配时隙还可以包括确定消息具有大于传输时隙的阈值长度的长度；响应于确定消息具有大于阈值长度的长度，请求aloha消息传送的暂停；以及在暂停期间发送消息。

在一些实施例中，确定上行链路强度可以包括接收在端点处接收的消息中的上行链路强度和从接收下行链路强度导出上行链路强度中的一个。

在进一步的实施例中，分配用于上行链路传输的时隙可以进一步包括在查找表上定位所确定的上行链路强度以标识用于上行链路传输的时隙、以及将所确定的上行链路强度除以时隙的数量以标识用于上行链路传输的时隙中的一个。

在本发明构思的另外的实施例中，可以周期性地重复接收、确定和分配的步骤，以重新评估用于上行链路传输的时隙。

在一些实施例中，多个时隙中的每一个之间的间隔大于Aloha尝试所需的载波干扰比，例如，从约5 dB到约30 dB分离。