一种自组网中话权抢占碰撞避免的方法与流程

本发明涉及无线自组网领域，尤其涉及一种自组网中话权抢占碰撞避免的方法。

背景技术：

目前常见的自组织网络同步话权抢占方法，主要流程包括话权发起者发送话权抢占消息，其它终端接收话权抢占消息并转发；如果话权发起者在一段时间内未收到其它更高优先级终端发起的话权抢占消息，则话权抢占成功；否则，话权抢占失败。该话权抢占流程中，非协作分集转发方式，将会引起广播风暴，尤其当有多个终端同时发起话权抢占的时候；因此多会采用协作分集转发方式，但是当有多个终端同时发起话权抢占的时候，协作分集转发方式带来的“耳聋问题”以及“远近效应”将不能保障多个话权发起者都能收到对方的话权抢占消息，进而使得多个话权发起者同时发起集群业务，集群业务发生碰撞。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提出一种自组网中话权抢占碰撞避免的方法，包括：将话权抢占资源池划分为若干相互正交的时频资源；在同一次话权抢占中，各终端占用所述相互正交的时频资源发送话权抢占消息。

进一步地，还包括：所述终端在一次话权抢占时间结束后，如果未收到高优先级终端的话权抢占消息，则进行二次话权抢占，所述二次话权抢占采用跳频跳时接入。

进一步地，所述二次抢占的时频资源与一次抢占的时频资源分配满足如下条件：

时域上：在一次话权抢占中占用相同时隙的各终端在二次话权抢占中占用互不相同的时隙；

频域上：同一个终端在两次话权抢占中占用的不同的频域位置。

进一步地，同一个终端在两次话权抢占中占用的时频资源完全正交。

进一步地，所述话权抢占支持同步接入和/或异步接入。

进一步地，所述同步接入还包括：各话权抢占源终端在话权抢占资源池的1跳时域位置发送话权抢占消息，各接收到所述话权抢占消息的终端在跳数+1的时域位置进行转发。

进一步地，还包括：所述话权抢占源终端若收到优先级高于本终端的其他话权抢占消息，则转发所述其他话权抢占消息。

进一步地，所述异步接入包括：

当所述话权抢占触发时间处于话权抢占资源池内时，所述话权抢占源终端在最近的话权消息发送位置发送所述话权抢占消息；

当所述话权抢占触发时间处于话权抢占资源池外时，所述话权抢占源终端在话权抢占资源池1跳时域位置产生随机退避，到随机退避结束时若未收到优先级高于本终端的其他话权抢占消息，则发送本终端的话权抢占消息。

进一步地，还包括：各权终端若收到多个话权抢占消息，则转发其中优先级最高的话权抢占消息。

与目前存在自组织网络同步话权抢占方法相比较，本发明给出一种正交化话权抢占资源池的话权抢占碰撞避免方法，提高话权抢占过程中唯一确定一个话权抢占成功者的概率，降低了集群业务的碰撞概率，进一步降低话权抢占者的集群业务发起时延。

附图说明

图1为实施例1的资源池分配示意图；

图2为实施例1的话权抢占资源池图样；

图3为实施例1的话权抢占流程图；

图4为实施例2的一种异步接入发送话权抢占消息示意图；

图5为实施例2的另一种异步接入发送话权抢占消息示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明的一个实施例提出一种自组网中话权抢占碰撞避免的方法，包括： 将话权抢占资源池划分为若干相互正交的时频资源；在同一次话权抢占中，各终端占用所述相互正交的时频资源发送话权抢占消息。

在一个可选实施例中，终端在一次话权抢占时间结束后，如果未收到高优先级终端的话权抢占消息，则进行二次话权抢占，所述二次话权抢占采用跳频跳时接入。

在一个可选实施例中，二次抢占的时频资源与一次抢占的时频资源分配满足如下条件：时域上：在一次话权抢占中占用相同时隙的各终端在二次话权抢占中占用互不相同的时隙；频域上：同一个终端在两次话权抢占中占用的不同的频域位置。

在一个可选实施例中，同一个终端在两次话权抢占中占用的时频资源完全正交。

在一个可选实施例中，所述话权抢占支持同步接入和/或异步接入。

在一个可选实施例中，同步接入还包括：各话权抢占源终端在话权抢占资源池的1跳时域位置发送话权抢占消息，各接收到所述话权抢占消息的终端在跳数+1的时域位置进行转发。

在一个可选实施例中，所述话权抢占源终端若收到优先级高于本终端的其他话权抢占消息，则转发所述其他话权抢占消息。

在一个可选实施例中，所述异步接入包括：当所述话权抢占触发时间处于话权抢占资源池内时，所述话权抢占源终端在最近的话权消息发送位置发送所述话权抢占消息；当所述话权抢占触发时间处于话权抢占资源池外时，所述话权抢占源终端在话权抢占资源池1跳时域位置产生随机退避，到随机退避结束时若未收到优先级高于本终端的其他话权抢占消息，则发送本终端的话权抢占消息。

在一个可选实施例中，还包括：各权终端若收到多个话权抢占消息，则转发其中优先级最高的话权抢占消息。

与目前存在自组织网络同步话权抢占方法相比较，本发明给出一种正交化话权抢占资源池的话权抢占碰撞避免方法，提高话权抢占过程中唯一确定一个话权抢占成功者的概率，降低了集群业务的碰撞概率，进一步降低话权抢占者的集群业务发起时延

实施例1：正交化话权抢占资源池

正交化集群终端的话权抢占资源池：将话权抢占资源池与终端ID进行关联，降低多个终端同时抢占同一个资源池的概率。在资源池位置充裕的条件下，为集群终端提供二次话权抢占技术保障，同时在二次话权抢占接入方面采用跳时跳频接入技术，集群终端在发起集群业务之前进行两次话权抢占，而第二次话权抢占占用的资源池的位置需要满足如下条件：

时域上：用Time(i)表示终端i占用的时隙位置；如果第一次话权抢占过程中，占用时隙j的终端为A,B,C，满足Time(A)＝Time(B)＝Time(C)＝j，则在第二次话权抢占过程中，保证Time(A)～＝Time(B)～＝Time(C)；

频域上：同一个终端两次话权抢占占用的频域位置不同。

请参考图1，话权抢占消息发送位置是与跳数信息相关联的固定资源池，集群业务资源池为与集群终端相关联的固定的分配方式或者由话权抢占发起者指示。即所有的话权抢占源终端在1跳时域位置发送消息；所有接收到话权抢占消息的终端在跳数+1的时域位置转发消息，依次类推，至话权抢占指示消息传播至全网。

(1)正交化话权抢占资源池

假设自组织网络中存在N(N＝16)个终端，分成M(M＝4)个组呼组，则设计图1中每一跳为一个子帧，每一个子帧划分为4个时隙(Slot)，频域上有4个可用的资源位置，如图2所示，{i,j}表示组i(i＝1,2,3,4)中优先级级别为j(j＝1,2,…,N/M)的终端发送话权抢占的资源池。

如果支持终端在发起集群业务之前进行2次话权抢占过程，则同一个终端在两次发起话权抢占的时域和频域位置完全正交，如图2中，终端{1,1}在第一次话权抢占时占用时隙1，频率1；在第二次话权抢占时，占用时隙4，频率4。不同的用户在两次话权抢占的过程中不会占用相同的时域资源，例如，在第一次话权抢占过程中{1,1}，{1,2}，{1,3}和{1,4}占用时隙1，在第二次话权抢占过程中{1,1}，{1,2}，{1,3}和{1,4}占用的时隙分别为4，3，2和1。

如果方案不支持两次话权抢占，则在第一次话权抢占结束之后，即判断是否需要发起集群业务。

(2)话权抢占过程

假设终端{1,2}和终端{1,4}在相近的时间触发话权抢占流程，则终端{1,2}和{1,4}需等到一跳时域位置发起话权抢占消息，流程如图3所示。

步骤<1>：终端{1,2}和{1,4}在1跳位置分别占用图2中的第一次发起话权抢占时的资源位置发送话权抢占消息；

步骤<2>：邻居终端i,j比较所有的收到的待转发的话权抢占消息的优先级，并在2跳位置占用话权抢占消息优先级最高的终端在1跳位置占用的时频资源池转发其话权抢占消息。例如终端i收到{1,2}和{1,4}的消息，则在2跳位置的{1,2}资源池转发终端{1,2}的话权抢占消息。循环该过程，直到第一次话权抢占周期结束；如果方案支持二次话权抢占进入步骤3；否则进入步骤5.

步骤<3>：源终端{1,2}和{1,4}检测是否收到更高优先级终端发送的话权抢占消息：如果收到过，则表示话权抢占失败，不会发送集群业务；如果没有收到过，则占用时频图样的第二次话权抢占时资源池发送话权抢占消息；

步骤<4>：邻居终端收到源终端的话权抢占消息，转发优先级最高的话权抢占消息；

步骤<5>：话权抢占时间结束，终端{1,2}准备发送集群业务，终端{1,4}根据是否收到{1,2}的话权抢占消息，决定是否发起集群业务：如果终端{1,4}收到{1,2}的消息，终端{1,4}不会再发起集群业务；如果终端{1,4}没有收到{1,2}的消息，终端{1,4}认为本终端成功抢占到话权，并发起集群业务。

实施例2：异步接入

允许终端在距离触发话权抢占时间最近的话权抢占指示信息发送资源池传输话权抢占消息，而无需等待多个终端同步发起话权抢占消息。

当控制域资源位置相对于集群终端数较匮乏的时候，为降低与其他终端选择相同的资源池而产生碰撞，可以支持异步接入话权抢占流程。该方案的资源池分配方案和话权抢占消息传输流程同实施例1，异步接入过程分以下两种场景描述。

当话权抢占触发时间处于话权抢占资源池内时，在最近的话权抢占资源池发送话权抢占消息。如图4所示，终端在触发话权抢占流程的时候正在话权抢占资源池的2跳和3跳之间，则该终端直接在3跳位置发送话权抢占消息。

当话权抢占触发时间处于话权抢占资源池外时，即距离的发送话权抢占消息的位置为1跳，终端在1跳位置产生随机退避时钟，并等到随机退避时钟为0的时候，如果还没有收到话权抢占消息，则发送话权抢占消息。

如图5所示，终端1，终端2均在话权抢占资源池外触发话权抢占流程， 假设终端2比终端1的优先级高，终端1产生的退避跳数为5跳，终端2产生的退避跳数为3跳。

步骤1：终端2在3跳位置发送话权抢占消息；

步骤2：终端2的1跳邻居终端在4跳位置转发收到的话权抢占消息；2跳邻居终端在4跳位置转发收到的话权抢占消息；

步骤3：在5跳位置，终端2的3跳邻居转发终端2的话权抢占消息，终端1的退避时钟为0，终端1检测是否收到终端2的话权抢占消息；

如果收到，则判断本终端和终端2的优先级：本终端的优先级高，则发送本终端的话权抢占消息；终端2的优先级高，则不再发送本终端的话权抢占消息，转发终端2的话权抢占消息；

如果没有收到，则在5跳位置发送话权抢占消息；

步骤4：在6跳位置，终端判断接收到的所有的话权抢占消息，如果只接收到一个话权抢占消息，则在6跳位置转发该话权抢占消息，如果收到多个话权抢占消息，则只转发最高优先级的话权抢占消息。重复过程4，直到话权抢占指定时间结束。

通过上述实施例可以看出，正交化话权抢占资源池，使得多个话权抢占发起者的话权抢占消息不会发生碰撞；跳时跳频接入技术使得终端之间不会出现“耳聋”问题；支持多组集群业务并发；异步接入机制可以降低同步接入过程带来的碰撞概率。本发明给出了自组织网络话权抢占碰撞避免的方法，使得在话权抢占过程中，最快的在集群系统内确定且唯一确定一个话权抢占成功者，降低集群业务的碰撞概率。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。