專利名稱：用于無線通信系統(tǒng)的媒介接入方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于諸如自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等無線通 信系統(tǒng)的媒介接入方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
無線通信系統(tǒng)以其方便靈活的優(yōu)點以及豐富多樣的業(yè)務(wù)類型，越來越成為承載信 息通信的主要方式。利用電磁波作為載波，通過特定的波形特征來表征附加信息，無線通信 可以傳送多種信息類型，如話音、圖像、視頻、短信、多媒體彩信等。無線通信系統(tǒng)受限于頻率資源。各移動臺需要共享有限的頻率資源，因此在發(fā)送 數(shù)據(jù)之前首先應(yīng)該獲得特定頻率的使用權(quán)，這個過程稱為多址接入(或者系統(tǒng)接入)。系 統(tǒng)接入的方法可以劃分為時分多址(TDMA :Time Division Multiple Access)、頻分多址 (FDMA =Frequency DivisionMultiple Access)、碼分多址(CDMA :Code Division Multiple Access)以及空分多址(SDMA:Space Division Multiple Access)。并且，上述多址方式可 以結(jié)合使用，體現(xiàn)為時間，頻率等多種資源同時被多個移動臺用戶共享，例如IEEE 802. 16 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的OFDMA系統(tǒng)。在目前廣泛部署的蜂窩系統(tǒng)中，如GSM(Global System for Mobilecommunication),或者 UMTS (Universal Mobile TeIecommunicationSystem)系統(tǒng)， 基站負(fù)責(zé)控制一定區(qū)域內(nèi)的移動臺的接入?；疽罁?jù)各移動臺的請求，信道條件，以及該區(qū) 域內(nèi)系統(tǒng)的負(fù)荷等，統(tǒng)一分配資源；并通過控制信道通知移動臺。在自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，由于每個移動臺與其它移動臺的通信都是在沒有中心控制 的條件下完成；也就是說，任意移動臺之間的連接都是直接或者通過其它移動臺的轉(zhuǎn)接建 立的。因此該系統(tǒng)有如下的優(yōu)點1.移動臺之間的通信可以在沒有基站覆蓋的情況下進(jìn) 行；2.因為著眼于近距離的通信，所以移動臺需要的發(fā)射功率大大減少；3.移動臺之間通 信的時延也會減少(不必通過基站做轉(zhuǎn)發(fā))；4.系統(tǒng)資源也會節(jié)省，因為不需要基站控制信 道。在自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)里，通信各方需要自主地確定是否占用系統(tǒng)資源，并且后申請 資源用戶不能對先申請資源的用戶造成干擾。由于沒有基站控制，各移動臺可能無法了解 當(dāng)前的系統(tǒng)資源分配情況，如果多個移動臺使用同一資源，造成的沖突會導(dǎo)致系統(tǒng)吞吐量 的下降。同時，如果系統(tǒng)要求對接收失敗的包進(jìn)行重傳，那么系統(tǒng)的平均時延也會增加。因 此，如何有效地避免沖突，同時盡量獲得更大的系統(tǒng)容量就成為自組織網(wǎng)絡(luò)中MAC層設(shè)計 需要解決的主要問題。另外，考慮到一些應(yīng)用場景對通信實時性的要求，未來MAC層的接入 方案要充分考慮移動臺的QoS需求?！N現(xiàn)有的地理位置的劃分方法如圖1所示。假定一個自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要覆蓋的 地理范圍可以描述為a女b的矩形區(qū)域，定義為復(fù)用區(qū)域。將該矩形區(qū)域劃分為c * c的 若干小的正方形區(qū)域，定義為映射區(qū)域。每個映射區(qū)域?qū)?yīng)一個確定的時間_頻率資源，稱 為一個時隙。從映射區(qū)域到時隙的對應(yīng)表存儲在各移動臺的本地緩存里。
傳統(tǒng)的基于這種劃分方案的媒介接入方案的流程圖如圖2所示。在步驟S210，各 移動臺通過GPS設(shè)備或者其它定位設(shè)備獲得同步，并確定自己的位置信息。在步驟S220，移 動臺通過本地存儲的上述復(fù)用區(qū)域和映射區(qū)域的信息，確定自己所屬的映射區(qū)域以及對應(yīng) 的時隙。然后，在步驟S230，移動臺在這個時隙中發(fā)送數(shù)據(jù)信息，或者監(jiān)聽其它時隙中發(fā)給 自己的信息。這里，由N個時隙組成一個幀，其中N是大于1的正整數(shù)。由于時隙與映射區(qū)域是 一一對應(yīng)的關(guān)系，因此N的個數(shù)與移動臺的最大可通信范圍有關(guān)。圖3中的(a)部分表示移 動臺可通信范圍為9個映射區(qū)域；相應(yīng)地，圖3中的(b)部分表示一個幀由9個時隙組成。理想情況下，一個映射區(qū)域唯一對應(yīng)一個移動臺。也就是說，在定位準(zhǔn)確的情況 下，每個移動臺只會占用一個映射區(qū)域，每個映射區(qū)域也只允許一個移動臺接入。但是由于 定位誤差無法被修正，因此在傳統(tǒng)的基于這種劃分方案的媒介接入方案中，多個移動臺可 能會誤認(rèn)為自己處于同一個映射區(qū)域，從而使用同一時隙發(fā)送信息，造成沖突。

發(fā)明內(nèi)容
在下文中給出了關(guān)于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本 理解。但是，應(yīng)當(dāng)理解，這個概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖用來確定 本發(fā)明的關(guān)鍵性部分或重要部分，也不是意圖用來限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡 化的形式給出關(guān)于本發(fā)明的某些概念，以此作為稍后給出的更詳細(xì)描述的前序。鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述情形，本發(fā)明的目的是提供一種用于諸如自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等 無線通信系統(tǒng)的媒介接入方法和設(shè)備，其能夠有效地避免多個移動臺(下文中也稱作節(jié) 點)同時使用同一時隙發(fā)送數(shù)據(jù)，從而達(dá)到減少數(shù)據(jù)沖突的目的。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于無線通信系統(tǒng)的媒 介接入方法，其中所述無線通信系統(tǒng)所覆蓋的地理區(qū)域被劃分為多個映射區(qū)域，每個映射 區(qū)域分別對應(yīng)一個時隙，所述方法包括確定節(jié)點所屬的映射區(qū)域；選擇與該節(jié)點所屬的 映射區(qū)域?qū)?yīng)的時隙；對所選的時隙進(jìn)行偵聽，以判斷該時隙是否空閑；以及在所選的時 隙為空閑的情況下，使用該時隙發(fā)送數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，確定節(jié)點所屬的映射區(qū)域包括獲得所述節(jié)點的地理 位置信息；以及利用該節(jié)點中存儲的地理位置到映射區(qū)域的映射表，基于所獲得的地理位 置信息確定該節(jié)點所屬的映射區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述節(jié)點利用該節(jié)點中存儲的映射區(qū)域到時隙的映射 表來選擇與該節(jié)點所屬的映射區(qū)域?qū)?yīng)的時隙。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，如果所述節(jié)點在所選的時隙中未偵聽到通知該時隙已 被占用的常規(guī)數(shù)據(jù)包，則表明該時隙空閑，否則表明該時隙非空閑。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述常規(guī)數(shù)據(jù)包包括以下字段數(shù)據(jù)包類型、節(jié)點標(biāo)識 和節(jié)點所屬的映射區(qū)域的編號。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述媒介接入方法還包括在所選的時隙為非空閑的 情況下，重新選擇空閑的與在該節(jié)點所屬的映射區(qū)域附近的映射區(qū)域?qū)?yīng)的另一時隙，以 便利用所述另一時隙發(fā)送數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，一幀由N個時隙組成，N為大于1的正整數(shù)，以及所述節(jié)點對至少N個連續(xù)的時隙進(jìn)行偵聽，并且基于所述至少N個連續(xù)的時隙的偵聽結(jié)果重新 選擇所述另一時隙。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，一幀由N個時隙組成，N為大于1的正整數(shù)，并且在所選 的時隙為空閑的情況下使用該時隙發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)一步包括將該時隙分為預(yù)定M個子時隙， 其中M為大于1的正整數(shù)，并且選擇其中的任一子時隙廣播接入請求數(shù)據(jù)包；對該時隙后續(xù) 的N-I個時隙進(jìn)行偵聽；以及如果在該后續(xù)的N-I個時隙中偵聽到由任一其它節(jié)點發(fā)出的 針對所述接入請求數(shù)據(jù)包的接入響應(yīng)數(shù)據(jù)包，則使用該時隙發(fā)送數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述節(jié)點偵聽所選時隙的其它子時隙，以確定是否有 其它節(jié)點同時申請該時隙；當(dāng)確定了有其它節(jié)點同時申請該時隙時，則該節(jié)點與所述其它 節(jié)點按照預(yù)定的次序輪流使用該時隙。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該節(jié)點與所述其它節(jié)點按照各個節(jié)點所選的子時隙的 時間先后順序來輪流使用該時隙。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述節(jié)點分析所述接入響應(yīng)數(shù)據(jù)包，以確定是否有其 它節(jié)點同時申請該時隙；以及當(dāng)確定了有其它節(jié)點同時申請該時隙時，則該節(jié)點與所述其 它節(jié)點按照在所述接入響應(yīng)數(shù)據(jù)包中規(guī)定的次序輪流使用該時隙。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述接入請求數(shù)據(jù)包包括以下字段數(shù)據(jù)包類型、該節(jié) 點的標(biāo)識以及該節(jié)點所屬的映射區(qū)域的編號。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述接入響應(yīng)數(shù)據(jù)包包括以下字段數(shù)據(jù)包類型、發(fā)出 接入請求數(shù)據(jù)包的節(jié)點的標(biāo)識以及發(fā)出接入請求數(shù)據(jù)包的節(jié)點請求接入的時隙的編號。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種用于無線通信系統(tǒng)的節(jié)點的媒介接入設(shè) 備，其中所述無線通信系統(tǒng)所覆蓋的地理區(qū)域被劃分為多個映射區(qū)域，每個映射區(qū)域分別 對應(yīng)一個時隙，所述媒介接入設(shè)備包括映射區(qū)域確定裝置，用于確定該節(jié)點所屬的映射區(qū) 域；時隙選擇裝置，用于選擇與該節(jié)點所屬的映射區(qū)域?qū)?yīng)的時隙；時隙偵聽裝置，用于對 所選的時隙進(jìn)行偵聽，以判斷該時隙是否空閑；以及數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，用于在所選的時隙為空 閑的情況下，使用該時隙發(fā)送數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述映射區(qū)域確定裝置進(jìn)一步包括地理位置信息獲 得單元，用于獲得該節(jié)點的地理位置信息；以及映射區(qū)域確定單元，用于利用該節(jié)點中存 儲的地理位置到映射區(qū)域的映射表，基于所獲得的地理位置信息確定該節(jié)點所屬的映射區(qū) 域。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述時隙選擇裝置利用該節(jié)點中存儲的映射區(qū)域到時 隙的映射表來選擇與該節(jié)點所屬的映射區(qū)域?qū)?yīng)的時隙。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，如果所述時隙偵聽裝置在所選的時隙中未偵聽到通知 該時隙已被占用的常規(guī)數(shù)據(jù)包，則表明該時隙空閑，否則表明該時隙非空閑。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述常規(guī)數(shù)據(jù)包包括以下字段數(shù)據(jù)包類型、節(jié)點標(biāo)識 和節(jié)點所屬的映射區(qū)域的編號。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述媒介接入設(shè)備還包括時隙重選裝置，用于在所選 的時隙為非空閑的情況下，重新選擇空閑的與在該節(jié)點所屬的映射區(qū)域附近的映射區(qū)域?qū)?應(yīng)的另一時隙，以便利用所述另一時隙發(fā)送數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，一幀由N個時隙組成，N為大于1的正整數(shù)，以及所述
6時隙偵聽裝置對至少N個連續(xù)的時隙進(jìn)行偵聽，并且所述時隙重選裝置基于所述至少N個 連續(xù)的時隙的偵聽結(jié)果重新選擇所述另一時隙。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，一幀由N個時隙組成，N為大于1的正整數(shù)，并且所述 數(shù)據(jù)發(fā)送裝置進(jìn)一步包括請求廣播單元，用于將所選的時隙分為預(yù)定M個子時隙，M為大 于1的正整數(shù)，并且選擇其中的任一子時隙廣播接入請求數(shù)據(jù)包；時隙偵聽單元，用于對該 時隙后續(xù)的N-I個時隙進(jìn)行偵聽；以及數(shù)據(jù)發(fā)送單元，用于如果在該后續(xù)的N-I個時隙中偵 聽到由任一其它節(jié)點發(fā)出的針對所述接入請求數(shù)據(jù)包的接入響應(yīng)數(shù)據(jù)包，則使用該時隙發(fā) 送數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述數(shù)據(jù)發(fā)送裝置還包括子時隙偵聽單元，用于偵聽 所選時隙中的其它子時隙，以確定是否有其它節(jié)點同時申請該時隙，以及當(dāng)確定了有其它 節(jié)點同時申請該時隙時，則該節(jié)點與所述其它節(jié)點按照預(yù)定的次序輪流使用該時隙。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該節(jié)點與所述其它節(jié)點按照各個節(jié)點所選的子時隙的 時間先后順序來輪流使用該時隙。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述數(shù)據(jù)發(fā)送裝置還包括響應(yīng)分析單元，用于分析所 述接入響應(yīng)數(shù)據(jù)包，以確定是否有其它節(jié)點同時申請該時隙，以及當(dāng)確定了有其它節(jié)點同 時申請該時隙時，則該節(jié)點與所述其它節(jié)點按照在所述接入響應(yīng)數(shù)據(jù)包中規(guī)定的次序輪流 使用該時隙。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述接入請求數(shù)據(jù)包包括以下字段數(shù)據(jù)包類型、該節(jié) 點的標(biāo)識以及該節(jié)點所屬的映射區(qū)域的編號。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述接入響應(yīng)數(shù)據(jù)包包括以下字段數(shù)據(jù)包類型、發(fā)出 接入請求數(shù)據(jù)包的節(jié)點的標(biāo)識以及發(fā)出接入請求數(shù)據(jù)包的節(jié)點請求接入的時隙的編號。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了用于實現(xiàn)上述媒介接入方法的計算機(jī)程序產(chǎn)
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ΡΠ O根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了計算機(jī)可讀介質(zhì)，其上記錄有用于實現(xiàn)上述 媒介接入方法的計算機(jī)程序代碼。在本發(fā)明的上述技術(shù)方案中，節(jié)點在發(fā)送數(shù)據(jù)之前首先偵測所選時隙的狀態(tài)，并 且根據(jù)所選時隙的狀態(tài)來決定是否使用該時隙發(fā)送數(shù)據(jù)，因此可以有效地避免多個節(jié)點同 時使用同一時隙發(fā)送數(shù)據(jù)，從而達(dá)到減少數(shù)據(jù)沖突的目的。


本發(fā)明可以通過參考下文中結(jié)合附圖所給出的詳細(xì)描述而得到更好的理解，其中 在所有附圖中使用了相同或相似的附圖標(biāo)記來表示相同或者相似的部件。所述附圖連同下 面的詳細(xì)說明一起包含在本說明書中并形成說明書的一部分，用來進(jìn)一步舉例說明本發(fā)明 的優(yōu)選實施例和解釋本發(fā)明的原理和優(yōu)點。在附圖中圖1示出了自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中地理位置劃分的示例；圖2示出了傳統(tǒng)的用于自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的媒介接入方法的流程圖；圖3示出了移動臺的通信范圍以及幀結(jié)構(gòu)的示例圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于無線通信系統(tǒng)的媒介接入方法的總體流程 圖5具體示出了圖4所示的步驟S410的映射區(qū)域確定處理的流程圖；圖6具體示出了圖4所示的步驟S440的數(shù)據(jù)發(fā)送處理的流程圖；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的用于無線通信系統(tǒng)的媒介接入方法的總體 流程圖；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于無線通信系統(tǒng)的節(jié)點的媒介接入裝置的框 圖；圖9具體示出了圖8中的映射區(qū)域確定裝置810的框圖；圖10具體示出了圖8中的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置840的框圖；圖11示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的用于無線通信系統(tǒng)的節(jié)點的媒介接入設(shè)備 的框圖。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，附圖中的元件僅僅是為了簡單和清楚起見而示出的， 而且不一定是按比例繪制的。例如，附圖中某些元件的尺寸可能相對于其它元件放大了，以 便有助于提高對本發(fā)明實施例的理解。
具體實施例方式在下文中將結(jié)合附圖對本發(fā)明的示范性實施例進(jìn)行描述。為了清楚和簡明起見， 在說明書中并未描述實際實施方式的所有特征。然而，應(yīng)該了解，在開發(fā)任何這種實際實施 例的過程中必須做出很多特定于實施方式的決定，以便實現(xiàn)開發(fā)人員的具體目標(biāo)，例如，符 合與系統(tǒng)及業(yè)務(wù)相關(guān)的那些限制條件，并且這些限制條件可能會隨著實施方式的不同而有 所改變。此外，還應(yīng)該了解，雖然開發(fā)工作有可能是非常復(fù)雜和費時的，但對得益于本公開 內(nèi)容的本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，這種開發(fā)工作僅僅是例行的任務(wù)。在此，還需要說明的一點是，為了避免因不必要的細(xì)節(jié)而模糊了本發(fā)明，在附圖中 僅僅示出了與根據(jù)本發(fā)明的方案密切相關(guān)的裝置結(jié)構(gòu)和/或處理步驟，而省略了與本發(fā)明 關(guān)系不大的其它細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，雖然在下文中以自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為例對本發(fā)明加以 說明，但是本發(fā)明也可以類似地適用于其它基于地理位置劃分的無線通信系統(tǒng)。在此，為說明清楚起見，將自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中進(jìn)行通信的節(jié)點分為已接入節(jié)點和 待接入節(jié)點，其中已接入節(jié)點被定義為已經(jīng)獲得某個時隙的使用權(quán)，即該節(jié)點可以每幀發(fā) 送數(shù)據(jù)，發(fā)送方式可以是廣播或者點對點；而待接入節(jié)點被定義為正在申請某個時隙的使 用權(quán)，即該節(jié)點已經(jīng)根據(jù)自己的位置信息獲知自己可以接入的時隙，但是還需向系統(tǒng)其它 節(jié)點申請該時隙的使用權(quán)。下面參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實施例的用于諸如自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等無線通 信系統(tǒng)的媒介接入方法。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于無線通信系統(tǒng)的媒介接入方法的總體流程 圖。 如圖4所示，在步驟S410中，待接入節(jié)點根據(jù)自身的地理位置信息確定其所屬的 映射區(qū)域。接下來，在步驟S420中，該節(jié)點選擇與其所屬的映射區(qū)域?qū)?yīng)的時隙。接下來，在步驟S430中，該節(jié)點對所選的時隙進(jìn)行偵聽，以判斷該時隙是否空閑。
最后，在步驟S440中，在所選的時隙為空閑的情況下，該節(jié)點使用該時隙發(fā)送數(shù) 據(jù)。在上述技術(shù)方案中，由于只有在所選的時隙為空閑的情況下才有可能用來發(fā)送數(shù) 據(jù)，因此可以有效地避免多個節(jié)點同時使用同一時隙發(fā)送數(shù)據(jù)，從而達(dá)到減少數(shù)據(jù)沖突的 目的。下面結(jié)合附圖對根據(jù)本發(fā)明實施例的媒介接入方法的各個步驟的具體實施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，本發(fā)明不局限于下述具體實施方式
。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，圖4所示的步驟S410的映射區(qū)域確定處理的流程 圖如圖5所示，其具體包括在步驟S510中，待接入節(jié)點獲得其自身的地理位置信息。在此，所述地理位置信 息可以通過例如GPS或A-GPS等來獲取，所述地理位置信息可以是絕對地理位置信息或相 對地理位置信息；以及在步驟S520中，所述待接入節(jié)點基于所獲取的地理位置信息來確定其所屬的映 射區(qū)域。可選地，可以在該節(jié)點中存儲地理位置到映射區(qū)域的映射表，并且通過查詢該映射 表獲得與所獲取的地理位置信息相關(guān)聯(lián)的映射區(qū)域作為該節(jié)點所屬的映射區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，可以在所述待接入節(jié)點中存儲從映射區(qū)域到時隙 的映射表，并且在圖4的步驟S420中，通過查詢該映射表獲得與所確定的映射區(qū)域相關(guān)聯(lián) 的時隙作為該節(jié)點所選的時隙。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，系統(tǒng)內(nèi)已接入節(jié)點可以每幀廣播簡短的常規(guī)數(shù)據(jù) 包，可選地，這個數(shù)據(jù)包可以包括以下字段數(shù)據(jù)包類型、自身ID、自身的位置(所屬映射區(qū) 域的編號)。該數(shù)據(jù)包在該節(jié)點已經(jīng)獲得的時隙內(nèi)發(fā)送，目的是通知附近節(jié)點當(dāng)前時隙已被 其占用。相應(yīng)地，在圖4的步驟S430中，所述待接入節(jié)點可以在所選的時隙中偵聽來自已 接入節(jié)點的上述常規(guī)數(shù)據(jù)包，如果在該時隙中收到由已接入節(jié)點發(fā)出的上述常規(guī)數(shù)據(jù)包， 則確定該時隙已被占用，否則確定該時隙為空閑。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，圖4所示的步驟S440的數(shù)據(jù)發(fā)送處理的流程圖如 圖6所示，其中假定在系統(tǒng)中一幀由N個時隙組成，N為大于1的正整數(shù)。具體地說，在步驟S610中，在所選的時隙為空閑的情況下，所述待接入節(jié)點在所 選的時隙中廣播申請接入所選時隙的接入請求數(shù)據(jù)包?？蛇x地，接入請求數(shù)據(jù)包可以包括以下字段數(shù)據(jù)包類型、節(jié)點自身的ID、以及節(jié) 點所屬的映射區(qū)域的編號。另外，可選地，為了進(jìn)一步降低多個節(jié)點同時使用同一時隙發(fā)送接入請求數(shù)據(jù)包 而產(chǎn)生沖突的概率，在步驟S610中，所述待接入節(jié)點可以根據(jù)系統(tǒng)預(yù)定的規(guī)則將所選的時 隙分成M個子時隙(M為大于1的正整數(shù))，然后隨機(jī)選取其中一個子時隙發(fā)送接入請求數(shù) 據(jù)包。接下來，在步驟S620中，所述待接入節(jié)點在發(fā)送接入請求數(shù)據(jù)包之后，對該時隙 之后的N-I個時隙進(jìn)行偵聽，以便判斷所選時隙是否可被其接入。在本發(fā)明的一個具體實施例中，系統(tǒng)中已接入節(jié)點在收到待接入節(jié)點發(fā)出的接入 請求數(shù)據(jù)包時，在其占用的時隙中向待接入節(jié)點反饋通知該待接入節(jié)點可接入所申請時隙 的接入響應(yīng)數(shù)據(jù)包。與之相應(yīng)地，在步驟S620中，待接入節(jié)點可以在發(fā)送接入請求數(shù)據(jù)包之后的N-I個時隙中偵聽是否有一個或多個已接入節(jié)點反饋了針對所述接入請求數(shù)據(jù)包 的接入響應(yīng)數(shù)據(jù)包。如果偵聽到由一個或多個已接入節(jié)點反饋的針對所述接入請求數(shù)據(jù)包 的接入響應(yīng)數(shù)據(jù)包，則認(rèn)為所選時隙可被其接入以發(fā)送數(shù)據(jù)?？蛇x地，接入響應(yīng)數(shù)據(jù)包可以包括以下字段數(shù)據(jù)包類型、響應(yīng)目標(biāo)ID、以及響應(yīng) 時隙編號，其中響應(yīng)目標(biāo)ID表示發(fā)出接入請求數(shù)據(jù)包的待接入節(jié)點的ID，響應(yīng)時隙編號為 該待接入節(jié)點申請接入的時隙的編號?？蛇x地，已接入節(jié)點可以在同一幀中反饋包含一個或多個接入響應(yīng)數(shù)據(jù)條目的接 入響應(yīng)數(shù)據(jù)包，其中每個接入響應(yīng)數(shù)據(jù)條目分別響應(yīng)來自每個不同待接入節(jié)點的接入請求 數(shù)據(jù)包，并且其排列順序可以按照接收到這些接入請求數(shù)據(jù)包的時間順序決定。最后，在步驟S630中，在偵聽到由一個或多個已接入節(jié)點反饋的針對所述接入請 求數(shù)據(jù)包的接入響應(yīng)數(shù)據(jù)包的情況下，所述待接入節(jié)點使用所選的時隙發(fā)送數(shù)據(jù)。在一個可選實施例中，在待接入節(jié)點隨機(jī)選取所選時隙的一個子時隙發(fā)送接入 請求數(shù)據(jù)包的情況下，所述待接入節(jié)點可以偵聽所選時隙的其它子時隙，以確定是否有其 它待接入節(jié)點同時申請接入該時隙，并且當(dāng)確定了有其它待接入節(jié)點同時申請接入該時隙 時，則所述待接入節(jié)點與所述其它待接入節(jié)點可以從下一幀開始按照預(yù)定的次序輪流使用 該時隙，其中所述預(yù)定的次序例如是這些節(jié)點所選取的子時隙的時間先后順序。在一個可選實施例中，在待接入節(jié)點隨機(jī)選取所選時隙的一個子時隙發(fā)送接入請 求數(shù)據(jù)包的情況下，所述待接入節(jié)點可以分析偵聽到的接入響應(yīng)數(shù)據(jù)包，以確定是否有其 它待接入節(jié)點同時申請接入該時隙，并且當(dāng)確定了有其它待接入節(jié)點同時申請接入該時隙 時，則所述待接入節(jié)點與所述其它節(jié)點可以從下一幀開始按照在所述接入響應(yīng)數(shù)據(jù)包中規(guī) 定的次序輪流使用該時隙，其中所述規(guī)定的次序例如是包含在接入響應(yīng)數(shù)據(jù)包中的、針對 這些待接入節(jié)點的接入請求數(shù)據(jù)包反饋的多個接入響應(yīng)數(shù)據(jù)條目的排列順序。在一個可選實施例中，如果有兩個以上待接入節(jié)點同時選擇一個時隙中的同一個 子時隙，由于沖突，它們不能被其它待接入節(jié)點或者已接入節(jié)點識別，因此需要重新選擇時 隙和/或子時隙繼續(xù)發(fā)送接入請求數(shù)據(jù)包。優(yōu)選地，在此重新選擇在本節(jié)點所屬的映射區(qū) 域附近的空閑時隙繼續(xù)發(fā)送接入請求數(shù)據(jù)包。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的用于無線通信系統(tǒng)的媒介接入方法的總體 流程圖。在該實施例中，同樣假定一幀由N個時隙組成，其中N是大于1的正整數(shù)。如圖7所示，在步驟S710中，與圖4中的步驟S410類似地，待接入節(jié)點根據(jù)自身 的地理位置信息確定其所屬的映射區(qū)域。接下來，在步驟S720中，與圖4中的步驟S420類似地，該節(jié)點選擇與其所屬的映 射區(qū)域?qū)?yīng)的時隙。接下來，在步驟S730中，該節(jié)點對至少N個連續(xù)的時隙進(jìn)行偵聽，以確定這些時隙 的狀態(tài)?？蛇x地，該節(jié)點將至少N個連續(xù)的時隙的偵聽結(jié)果記錄在本地隊列中。例如，該節(jié) 點偵聽已接入節(jié)點在其各自占用的時隙中發(fā)出的前述常規(guī)數(shù)據(jù)包，并將從該常規(guī)數(shù)據(jù)包中 提取的節(jié)點ID和該節(jié)點所屬的映射區(qū)域的編號與節(jié)點所占用的時隙的編號相關(guān)聯(lián)地記錄 在本地隊列中，以便在后續(xù)操作中查詢一幀中各個時隙的狀態(tài)。接下來，在步驟S740中，根據(jù)步驟S730中針對所選時隙的偵聽結(jié)果，判斷所選時 隙是否空閑。
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如果在步驟S740中判斷出所選時隙空閑，則在步驟S760中，與圖4中的步驟S440 類似地，該節(jié)點使用所選時隙發(fā)送數(shù)據(jù)。另一方面，如果在步驟S 740中判斷出所選時隙已被占用，則在步驟S750中，根據(jù) 步驟S730中對至少N個連續(xù)的時隙的偵聽結(jié)果，重新選擇空閑的與在該節(jié)點所屬的映射區(qū) 域附近的映射區(qū)域?qū)?yīng)的另一時隙，以便使用重選的時隙發(fā)送數(shù)據(jù)。例如，該節(jié)點可以根據(jù) 記錄在本地隊列中的至少N個連續(xù)時隙的偵聽結(jié)果將所有空閑時隙找出來，并且在其中選 取對應(yīng)的映射區(qū)域與本節(jié)點所屬的映射區(qū)域距離最近的映射區(qū)域。接下來，在步驟S760中，該節(jié)點同樣地使用重選的時隙來發(fā)送數(shù)據(jù)。由上可知，本發(fā)明進(jìn)一步提出了一種簡單有效的串行通信協(xié)議，通過增加簡單的 握手機(jī)制，進(jìn)一步避免多個節(jié)點同時使用一個時隙發(fā)送數(shù)據(jù)。即使發(fā)生沖突，該方案也可以 有效地識別沖突節(jié)點，并按照協(xié)議規(guī)定的次序以串行的方式輪流調(diào)度各個沖突節(jié)點，達(dá)到 減少數(shù)據(jù)沖突的目的。上面結(jié)合附圖詳細(xì)描述了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于無線通信系統(tǒng)的媒介接入方 法，下面將結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例的用于無線通信系統(tǒng)的節(jié)點的媒介接入設(shè)備。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于無線通信系統(tǒng)的節(jié)點的媒介接入設(shè)備800的 框圖，其中，為了簡明起見僅僅示出了與本發(fā)明密切相關(guān)的部分。在媒介接入設(shè)備800中， 能夠執(zhí)行以上參考圖4所描述的媒介接入方法。如圖8所示，媒介接入設(shè)備800可以包括映射區(qū)域確定裝置810、時隙選擇裝置 820、時隙偵聽裝置830以及數(shù)據(jù)發(fā)送裝置840。其中，映射區(qū)域確定裝置810可以用于確定節(jié)點所屬的映射區(qū)域。時隙選擇裝置 820可以用于選擇與該節(jié)點所屬的映射區(qū)域?qū)?yīng)的時隙。時隙偵聽裝置830可以用于對所 選的時隙進(jìn)行偵聽，以判斷該時隙是否空閑。數(shù)據(jù)發(fā)送裝置840可以用于在所選的時隙為 空閑的情況下，使用該時隙發(fā)送數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一個具體實施例中，如圖9所示，映射區(qū)域確定裝置810可以進(jìn)一步包 括地理位置信息獲得單元910和映射區(qū)域確定單元920。其中，地理位置信息獲得單元910可以用于獲得該節(jié)點的地理位置信息。映射區(qū) 域確定單元920可以用于利用該節(jié)點中存儲的地理位置到映射區(qū)域的映射表，基于所獲得 的地理位置信息確定該節(jié)點所屬的映射區(qū)域。在本發(fā)明的一個具體實施例中，如圖10所示，數(shù)據(jù)發(fā)送裝置840可以進(jìn)一步包括 請求廣播單元1010、時隙偵聽單元1020以及數(shù)據(jù)發(fā)送單元1030。其中，請求廣播單元1010可以用于將所選的時隙分為預(yù)定M個子時隙，M為大于 1的正整數(shù)，并且選擇其中的任一子時隙廣播接入請求數(shù)據(jù)包。時隙偵聽單元1020可以用 于對該時隙后續(xù)的N-I個時隙進(jìn)行偵聽。數(shù)據(jù)發(fā)送單元1030可以用于如果在該后續(xù)的N-I 個時隙中偵聽到由任一其它節(jié)點發(fā)出的針對所述接入請求數(shù)據(jù)包的接入響應(yīng)數(shù)據(jù)包，則使 用該時隙發(fā)送數(shù)據(jù)?？蛇x地，數(shù)據(jù)發(fā)送裝置840還可以包括子時隙偵聽單元，用于偵聽所選時隙中的 其它子時隙，以確定是否有其它節(jié)點同時申請該時隙，以及當(dāng)確定了有其它節(jié)點同時申請 該時隙時，則該節(jié)點與所述其它節(jié)點按照預(yù)定的次序輪流使用該時隙。可選地，該節(jié)點與所述其它節(jié)點按照各個節(jié)點所選的子時隙的時間先后順序來輪流使用該時隙?？蛇x地，數(shù)據(jù)發(fā)送裝置840還可以包括響應(yīng)分析單元，用于分析所述接入響應(yīng)數(shù) 據(jù)包，以確定是否有其它節(jié)點同時申請該時隙，以及當(dāng)確定了有其它節(jié)點同時申請該時隙 時，則該節(jié)點與所述其它節(jié)點按照在所述接入響應(yīng)數(shù)據(jù)包中規(guī)定的次序輪流使用該時隙。由于在上文中已經(jīng)參照方法的流程圖對媒介接入設(shè)備800及其中的映射區(qū)域確 定裝置810和數(shù)據(jù)發(fā)送裝置840的各個組成部件的具體和/或可選處理過程進(jìn)行了描述， 因此，在此為了避免重復(fù)，就不再對它們的操作和處理過程進(jìn)行詳述了。在此需要說明的是，圖8、9和10所示的媒介接入設(shè)備800及其中的映射區(qū)域確定 裝置810和數(shù)據(jù)發(fā)送裝置840的結(jié)構(gòu)僅僅是示例性的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要對圖 8、9和10所示的結(jié)構(gòu)框圖進(jìn)行修改。圖11示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的用于無線通信系統(tǒng)的節(jié)點的媒介接入設(shè)備 1100的框圖，其中，為了簡明起見僅僅示出了與本發(fā)明密切相關(guān)的部分。在媒介接入設(shè)備 1100中，能夠執(zhí)行以上參考圖7所描述的媒介接入方法。如圖11所示，媒介接入設(shè)備1100可以包括映射區(qū)域確定裝置1110、時隙選擇裝置 1120、時隙偵聽裝置1130、數(shù)據(jù)發(fā)送裝置1140和時隙重選裝置1150。其中，映射區(qū)域確定裝置1110、時隙選擇裝置1120和數(shù)據(jù)發(fā)送裝置1140的功能與 圖8中的映射區(qū)域確定裝置810、時隙選擇裝置820和數(shù)據(jù)發(fā)送裝置840的功能相同，在此 不再贅述。時隙偵聽裝置1130可以用于對至少N個連續(xù)的時隙進(jìn)行偵聽，以確定這些時隙 是否空閑。時隙重選裝置1140可以用于在所選的時隙為非空閑的情況下，重新選擇空閑的 與在該節(jié)點所屬的映射區(qū)域附近的映射區(qū)域?qū)?yīng)的另一時隙，以便利用所述另一時隙發(fā)送 數(shù)據(jù)。由于在上文中已經(jīng)參照方法的流程圖對媒介接入設(shè)備1100的各個組成部件的具 體和/或可選處理過程進(jìn)行了描述，因此，在此為了避免重復(fù)，就不再對它們的操作和處理 過程進(jìn)行詳述了。在此需要說明的是，圖11所示的媒介接入設(shè)備1100的結(jié)構(gòu)僅僅是示例性的，本領(lǐng) 域技術(shù)人員可以根據(jù)需要對圖11所示的結(jié)構(gòu)框圖進(jìn)行修改。此外，顯然，根據(jù)本發(fā)明的上述方法的各個操作過程也可以以存儲在各種機(jī)器可 讀的存儲介質(zhì)中的計算機(jī)可執(zhí)行程序的方式實現(xiàn)。而且，本發(fā)明的目的也可以通過下述方式實現(xiàn)將存儲有上述可執(zhí)行程序代碼的 存儲介質(zhì)直接或者間接地提供給無線通信系統(tǒng)中的節(jié)點，并且該節(jié)點中的計算單元或者中 央處理單元(CPU)讀出并執(zhí)行上述程序代碼。在此，程序代碼可以是任意的形式，例如，目 標(biāo)程序、解釋器執(zhí)行的程序或者提供給操作系統(tǒng)的腳本程序等。上述這些機(jī)器可讀存儲介質(zhì)包括但不限于各種存儲器和存儲單元，半導(dǎo)體設(shè)備， 磁盤單元例如光、磁和磁光盤，以及其它適于存儲信息的介質(zhì)等。另外，無線通信系統(tǒng)中的節(jié)點通過連接到因特網(wǎng)上的相應(yīng)網(wǎng)站，并且將依據(jù)本發(fā) 明的計算機(jī)程序代碼下載和安裝到該節(jié)點中然后執(zhí)行該程序，也可以實現(xiàn)本發(fā)明。在本發(fā)明的設(shè)備和方法中，顯然，各部件或各步驟是可以分解和/或重新組合的。 這些分解和/或重新組合應(yīng)視為本發(fā)明的等效方案。并且，執(zhí)行上述系列處理的步驟可以 自然地按照說明的順序按時間順序執(zhí)行，但是并不需要一定按照時間順序執(zhí)行。某些步驟可以并行或彼此獨立地執(zhí)行。 以上雖然結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的實施例，但是應(yīng)當(dāng)明白，上面所描述的實 施方式只是用于說明本發(fā)明，而并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可 以對上述實施方式作出各種修改和變更而沒有背離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍。因此，本發(fā)明的 范圍僅由所附的權(quán)利要求及其等效含義來限定。
權(quán)利要求
一種用于無線通信系統(tǒng)的媒介接入方法，其中所述無線通信系統(tǒng)所覆蓋的地理區(qū)域被劃分為多個映射區(qū)域，每個映射區(qū)域分別對應(yīng)一個時隙，所述方法包括確定節(jié)點所屬的映射區(qū)域；選擇與該節(jié)點所屬的映射區(qū)域?qū)?yīng)的時隙；對所選的時隙進(jìn)行偵聽，以判斷該時隙是否空閑；以及在所選的時隙為空閑的情況下，使用該時隙發(fā)送數(shù)據(jù)。
2.一種用于無線通信系統(tǒng)的節(jié)點的媒介接入設(shè)備，其中所述無線通信系統(tǒng)所覆蓋的 地理區(qū)域被劃分為多個映射區(qū)域，每個映射區(qū)域分別對應(yīng)一個時隙，所述媒介接入設(shè)備包 括映射區(qū)域確定裝置，用于確定該節(jié)點所屬的映射區(qū)域； 時隙選擇裝置，用于選擇與該節(jié)點所屬的映射區(qū)域?qū)?yīng)的時隙； 時隙偵聽裝置，用于對所選的時隙進(jìn)行偵聽，以判斷該時隙是否空閑；以及 數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，用于在所選的時隙為空閑的情況下，使用該時隙發(fā)送數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的媒介接入設(shè)備，其中，所述映射區(qū)域確定裝置進(jìn)一步包括 地理位置信息獲得單元，用于獲得該節(jié)點的地理位置信息；以及映射區(qū)域確定單元，用于利用該節(jié)點中存儲的地理位置到映射區(qū)域的映射表，基于所 獲得的地理位置信息確定該節(jié)點所屬的映射區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的媒介接入設(shè)備，其中，所述時隙選擇裝置利用該節(jié)點中存儲 的映射區(qū)域到時隙的映射表來選擇與該節(jié)點所屬的映射區(qū)域?qū)?yīng)的時隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的媒介接入設(shè)備，其中，如果所述時隙偵聽裝置在所選的時隙 中未偵聽到通知該時隙已被占用的常規(guī)數(shù)據(jù)包，則表明該時隙空閑，否則表明該時隙非空 閑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的媒介接入設(shè)備，其中，所述常規(guī)數(shù)據(jù)包包括以下字段數(shù)據(jù)包 類型、節(jié)點標(biāo)識和節(jié)點所屬的映射區(qū)域的編號。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的媒介接入設(shè)備，還包括時隙重選裝置，用于在所選的時隙為 非空閑的情況下，重新選擇空閑的與在該節(jié)點所屬的映射區(qū)域附近的映射區(qū)域?qū)?yīng)的另一 時隙，以便利用所述另一時隙發(fā)送數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的媒介接入設(shè)備，其中一幀由N個時隙組成，N為大于1的正整 數(shù)，以及所述時隙偵聽裝置對至少N個連續(xù)的時隙進(jìn)行偵聽，并且所述時隙重選裝置基于 所述至少N個連續(xù)的時隙的偵聽結(jié)果重新選擇所述另一時隙。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的媒介接入設(shè)備，其中一幀由N個時隙組成，N為大于1的正整 數(shù)，并且所述數(shù)據(jù)發(fā)送裝置進(jìn)一步包括請求廣播單元，用于將所選的時隙分為預(yù)定M個子時隙，M為大于1的正整數(shù)，并且選 擇其中的任一子時隙廣播接入請求數(shù)據(jù)包；時隙偵聽單元，用于對該時隙后續(xù)的N-I個時隙進(jìn)行偵聽；以及 數(shù)據(jù)發(fā)送單元，用于如果在該后續(xù)的N-I個時隙中偵聽到由任一其它節(jié)點發(fā)出的針對 所述接入請求數(shù)據(jù)包的接入響應(yīng)數(shù)據(jù)包，則使用該時隙發(fā)送數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的媒介接入設(shè)備，其中，所述數(shù)據(jù)發(fā)送裝置還包括子時隙偵聽 單元，用于偵聽所選時隙中的其它子時隙，以確定是否有其它節(jié)點同時申請該時隙，以及當(dāng)確定了有其它節(jié)點同時申請該時隙時，則該節(jié)點與所述其它節(jié)點按照預(yù)定的次序輪 流使用該時隙。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的媒介接入設(shè)備，其中，該節(jié)點與所述其它節(jié)點按照各個節(jié) 點所選的子時隙的時間先后順序來輪流使用該時隙。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的媒介接入設(shè)備，其中，所述數(shù)據(jù)發(fā)送裝置還包括響應(yīng)分析單 元，用于分析所述接入響應(yīng)數(shù)據(jù)包，以確定是否有其它節(jié)點同時申請該時隙，以及當(dāng)確定了有其它節(jié)點同時申請該時隙時，則該節(jié)點與所述其它節(jié)點按照在所述接入響 應(yīng)數(shù)據(jù)包中規(guī)定的次序輪流使用該時隙。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的媒介接入設(shè)備，其中所述接入請求數(shù)據(jù)包包括以下字段數(shù) 據(jù)包類型、該節(jié)點的標(biāo)識以及該節(jié)點所屬的映射區(qū)域的編號。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的媒介接入設(shè)備，其中所述接入響應(yīng)數(shù)據(jù)包包括以下字段數(shù) 據(jù)包類型、發(fā)出接入請求數(shù)據(jù)包的節(jié)點的標(biāo)識以及發(fā)出接入請求數(shù)據(jù)包的節(jié)點請求接入的 時隙的編號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于無線通信系統(tǒng)的媒介接入方法和設(shè)備，其中所述無線通信系統(tǒng)所覆蓋的地理區(qū)域被劃分為多個映射區(qū)域，每個映射區(qū)域分別對應(yīng)一個時隙，所述媒介接入方法包括確定節(jié)點所屬的映射區(qū)域；選擇與該節(jié)點所屬的映射區(qū)域?qū)?yīng)的時隙；對所選的時隙進(jìn)行偵聽，以判斷該時隙是否空閑；以及在所選的時隙為空閑的情況下，使用該時隙發(fā)送數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，節(jié)點在發(fā)送數(shù)據(jù)之前首先偵測所選時隙的狀態(tài)，并且根據(jù)所選時隙的狀態(tài)來決定是否使用該時隙發(fā)送數(shù)據(jù)，因此可以有效地避免多個節(jié)點同時使用同一時隙發(fā)送數(shù)據(jù)，從而達(dá)到減少數(shù)據(jù)沖突的目的。
文檔編號H04W16/24GK101883314SQ20091013825
公開日2010年11月10日 申請日期2009年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月8日
發(fā)明者中谷勇太, 周建民, 王昊, 王昕 申請人:富士通株式會社