一種防止多用戶終端接入沖突的方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及微功率物聯(lián)網(wǎng)領域，特別涉及一種防止多用戶終端接入沖突的方法及 裝置。
【背景技術】
[0002] 現(xiàn)代世界是一個高速自動化的世界，各種設備除了可以與計算機聯(lián)機外，還可以 互聯(lián)，而最簡單的自動化聯(lián)機方式就是使用串行通信。如今，與有線技術相比，無線技術具 有成本低、攜帶方便、無需布線等優(yōu)勢，廣泛應用于各種設備及系統(tǒng)，例如手持設備、電池供 電設備、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無線遙控系統(tǒng)、智能小區(qū)不停車收費系統(tǒng)等。無線通信協(xié)議的 好壞直接關系到系統(tǒng)的安全性、誤碼率以及系統(tǒng)運行的速度，因此，在各種無線系統(tǒng)應用 中，無線通信協(xié)議顯得尤其重要。
[0003] 最早出現(xiàn)的用來處理一點對多點數(shù)據(jù)通信的協(xié)議是美國的ALOHA協(xié)議，并已經(jīng) 陸續(xù)出現(xiàn)了頻分多址（FrequencyDivisionMultipleAccess，F(xiàn)DMA)、時分多址（Time DivisionMultipleAccess，TDMA)、碼分多址（CodeDivisionMultipleAccess，CDMA)和 空分多址（SpaceDivisionMultipleAccess，SDMA)等多種技術的通信方式。多個用戶以 某種可能導致沖突的方式共享公用信道，所產(chǎn)生的結果是相互沖突，出現(xiàn)數(shù)據(jù)通信誤碼率 提高、信道使用率下降的問題。純AL0HA協(xié)議的工作原理和特點如下：
[0004] 工作原理：站點只要產(chǎn)生幀（即需要發(fā)送的數(shù)據(jù)），就立即發(fā)送到信道上若在規(guī)定 時間內(nèi)收到應答，則表示發(fā)送成功，否則重發(fā)；
[0005] 重發(fā)策略：站點等待一段隨機時間，然后重發(fā)，若再次沖突，則再等待一段隨機時 間，直至重發(fā)成功。
[0006] 時隙AL0HA協(xié)議的工作原理和特點如下：
[0007] 工作原理：把信道時間分成離散的時間槽，槽長為一個幀所需的發(fā)送時間，每個站 點只能在時槽開始時才允許發(fā)送，其他過程與純AL0HA協(xié)議相同。也就是說，通過將時間分 為離散的時間片，使得連續(xù)的純AL0HA就變成離散的時隙AL0HA，這樣，用戶不能如純AL0HA 協(xié)議一樣立刻發(fā)送數(shù)據(jù)，而是等到下一個時間片才能開始發(fā)送數(shù)據(jù)，從而避免了用戶發(fā)送 數(shù)據(jù)的隨意性，如表1和表2所示，沖突的危險區(qū)平均減少為純AL0HA的一半，信道利用率 提高到純AL0HA協(xié)議的兩倍。
[0008] 表1-AL0HA協(xié)議沖突概率表
[0009]

[0010] 表2-時隙ALOHA協(xié)議沖突概率表
[0011]
[0012] 制訂協(xié)議的目的主要是降低沖突概率，提高通信效率。對于具有一個中心站與數(shù) 量較少的遠端站的系統(tǒng)而言，ALOHA協(xié)議能完全有效地解決沖突問題，但隨著遠端站數(shù)量的 增加，系統(tǒng)通信效率會大幅下降，嚴重時會出現(xiàn)阻塞。為解決沖突問題，時隙ALOHA協(xié)議要 求多個遠端站同步，規(guī)定一個遠端站在一個時隙進行數(shù)據(jù)幀傳輸期間，其它遠端站不能進 行通信，只有當一個時隙結束時才能進行下次信道競爭。時隙ALOHA協(xié)議使得沖突的概率 有較大幅度的下降，但對于無線標簽身份識別系統(tǒng)而言，由于遠端站數(shù)量大至幾十、幾百甚 至上千，觸發(fā)條件相同（即同時有數(shù)據(jù)需要通信），需要在有限時間（例如幾秒鐘內(nèi)）內(nèi)處 理所有標簽數(shù)據(jù)，從表1和表2可知，純ALOHA協(xié)議和時隙ALOHA協(xié)議并不能有效減少較大 數(shù)量遠端站幾乎同時發(fā)送數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的沖突問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明的目的在于提供一種防止多用戶終端接入沖突的方法及裝置，能更好地解 決多用戶終端同時被激活時減少接入沖突的問題。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種防止多用戶終端接入沖突的方法，包括：
[0015] 預先為每個工作于時分模式的用戶終端分配特有的用戶標識符ID;
[0016] 在多個工作于時分模式的用戶終端被同時激活并進行網(wǎng)絡接入時，每個所述用戶 終端根據(jù)所分配的用戶標識符ID，確定其接入網(wǎng)絡的時隙，從而使同時激活的多個用戶終 端排成接入網(wǎng)絡的接入隊列；
[0017] 所述接入隊列中的每個用戶終端根據(jù)其確定的時隙，依次接入網(wǎng)絡并發(fā)送數(shù)據(jù) 幀。
[0018] 優(yōu)選地，在所述的預先為每個工作于時分模式的用戶終端分配特有的用戶標識符 ID之后，將各個用戶終端的用戶標識符ID進行分組處理，以便使激活的多個用戶終端按組 排成接入網(wǎng)絡的接入隊列。
[0019] 優(yōu)選地，所述接入隊列中的每個用戶終端根據(jù)其確定的時隙，依次接入網(wǎng)絡并發(fā) 送數(shù)據(jù)幀的步驟包括：
[0020] 所述接入隊列中的每個用戶終端在其確定的接入網(wǎng)絡的時隙到達時，在預設偵聽 時間內(nèi)對數(shù)據(jù)傳輸信道進行偵聽；
[0021] 若在所述預設偵聽時間內(nèi)未偵聽到在前的用戶終端占用所述數(shù)據(jù)傳輸信道進行 數(shù)據(jù)幀傳輸，則接入網(wǎng)絡并發(fā)送數(shù)據(jù)幀；
[0022] 若在所述預設偵聽時間內(nèi)偵聽到在前的用戶終端占用所述數(shù)據(jù)傳輸信道進行數(shù) 據(jù)幀傳輸，則停止接入網(wǎng)絡，并重新確定其接入網(wǎng)絡的時隙。
[0023] 優(yōu)選地，在所述接入隊列中的每個用戶終端根據(jù)其確定的時隙，依次接入網(wǎng)絡并 發(fā)送數(shù)據(jù)幀之后，還包括：
[0024] 已發(fā)送數(shù)據(jù)幀的用戶終端等待接收來自網(wǎng)絡的應答；
[0025] 若已發(fā)送數(shù)據(jù)幀的用戶終端收到來自網(wǎng)絡的應答，則所述用戶終端進入失活狀 態(tài)；
[0026] 若已發(fā)送數(shù)據(jù)幀的用戶終端未收到來自網(wǎng)絡的應答，則所述用戶終端通過重新確 定其接入網(wǎng)絡的時隙，接入網(wǎng)絡并再次發(fā)送數(shù)據(jù)幀。
[0027] 優(yōu)選地，所述用戶終端生成隨機數(shù)，并按照所述隨機數(shù)，重新確定其接入網(wǎng)絡的時 隙。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種防止多用戶終端接入沖突的裝置，包括：
[0029] ID設置模塊，用于預先為每個工作于時分模式的用戶終端分配特有的用戶標識符 ID；
[0030] 時隙確定模塊，用于在多個工作于時分模式的用戶終端被同時激活并進行網(wǎng)絡接 入時，根據(jù)分配給每個所述用戶終端的用戶標識符ID，確定每個所述用戶終端接入網(wǎng)絡的 時隙，從而使同時激活的多個用戶終端排成接入網(wǎng)絡的接入隊列；
[0031] 網(wǎng)絡接入模塊，用于根據(jù)所確定的所述接入隊列中的每個用戶終端的接入網(wǎng)絡的 時隙，依次接入網(wǎng)絡并發(fā)送數(shù)據(jù)幀。
[0032] 優(yōu)選地，所述ID設置模塊還用于在所述的預先為每個工作于時分模式的用戶終 端分配特有的用戶標識符ID之后，將各個用戶終端的用戶標識符ID進行分組處理，以便使 激活的多個用戶終端按組排成接入網(wǎng)絡的接入隊列。
[0033] 優(yōu)選地，所述網(wǎng)絡接入模塊在所確定的接入隊列中的每個用戶終端接入網(wǎng)絡的時 隙到達時，在預設偵聽時間內(nèi)對數(shù)據(jù)傳輸信道進行偵聽，若在所述預設偵聽時間內(nèi)未偵聽 到在前的用戶終端占用所述數(shù)據(jù)傳輸信道，則接入網(wǎng)絡并發(fā)送數(shù)據(jù)幀，否則停止接入網(wǎng)絡， 并重新由所述時隙確定模塊確定所述用戶終端接入網(wǎng)絡的時隙。
[0034] 優(yōu)選地，所述網(wǎng)絡接入模塊還用于在接入網(wǎng)絡并發(fā)送數(shù)據(jù)幀之后，等待接收來自 網(wǎng)絡的應答，若收到來自網(wǎng)絡的應答，則對所述用戶終端進行失活處理，使其進入失活狀 態(tài)，否則，重新確定所述用戶終端的接入網(wǎng)絡的時隙，使其再次接入網(wǎng)絡并發(fā)送數(shù)據(jù)幀。
[0035] 優(yōu)選地，所述時隙確定模塊還用于生成隨機數(shù)，并按照所述隨機數(shù)，重新確定用戶 終端接入網(wǎng)絡的時隙。
[0036] 與現(xiàn)有技術相比較，本發(fā)明的有益效果在于：
[0037] 本發(fā)明在多用戶終端被同時激活并需要進行網(wǎng)絡接入時，能夠大幅降低接入沖 突，提高信道使用率。
【附圖說明】
[0038] 圖1是本發(fā)明實施例提供的防止多用戶終端接入沖突的第一流程圖；
[0039] 圖2是本發(fā)明實施例提供的防止多用戶終端接入沖突的第二流程圖；
[0040] 圖3是本發(fā)明實施例提供的防止多用戶終端接入沖突的裝置框圖；
[0041] 圖4是本發(fā)明實施例提供的防止多用戶終端接入沖突的系統(tǒng)框圖。
【具體實施方式】
[0042] 以下