一种二维概率P-CSMA改进协议的接入方法及系统与流程

本发明涉及无线网络通信，特别是涉及一种二维概率p-csma改进协议的接入方法及系统。

背景技术：

1、在早期计算机网络的发展中，人们面临着多个计算机同时连接到一个共享的通信介质(如以太网)的问题，需要一种机制来协调它们之间的访问，于是多址接入协议应运而生。多址接入协议可以分为三大类，分别为：固定多址接入协议、预约多址接入协议和随机多址接入协议。

2、随机多址接入协议是多址接入协议的一种，又叫做有竞争的多址接入协议。网络中的节点在网络中的地位是等同的，各节点通过竞争获得信道的使用权。随机多址接入协议又可细分为完全随机多址接入协议(aloha协议)和载波侦听型多址接入协议(csma协议)。所谓随机接入是指用户可以随时接入信道，并且可能不会顾及其他用户是否在传输。当信道中同时有多个用户接入时，在信道资源的使用上就会发生冲突。因此，对于有竞争的多址接入协议如何解决冲突，从而使所有碰撞用户都可以成功进行传输是一个非常重要的问题。

3、在现有的研究方法中，二维概率p-csma协议在低负载下表现较好，但是在边缘服务器网络和物联网技术中，多用户高负载接入情况下系统的吞吐率比较低，信道资源的利用率较差，如何在高负载下也使得系统的吞吐率较高成为随机多址协议进一步改进的关注点。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种二维概率p-csma改进协议的接入方法及系统，能够提高在高负载情况下信道的吞吐率，同时降低了系统的时延，节约信道资源。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种二维概率p-csma改进协议的接入方法，包括：

4、获取用户的接入数量；

5、设定一个传输周期内通信系统的初始参数；所述初始参数包括成功时长、碰撞时长、空闲时长和二维概率取值；

6、利用多优先级机制，对各所述用户发送的信息分组划分不同的优先级；

7、根据各所述优先级确定对应的成功时长和通信系统信道数，并基于设定的所述碰撞时长、所述空闲时长和所述二维概率取值进行信息发送。

8、可选地，所述设定一个传输周期内通信系统的初始参数，具体包括：

9、利用泊松分布函数生成随机数；所述随机数为信息分组同时到达个数；

10、基于所述随机数进行信息发送，确定成功个数及对应的时隙长度、碰撞个数及对应的时隙长度、空闲个数及对应的时隙长度和二维概率取值，并分别计算在一个传输周期内的成功时长、碰撞时长和空闲时长。

11、可选地，所述成功时长的计算方式为：成功时长＝总的成功的个数×成功的时隙长度；所述碰撞时长的计算方式为：碰撞时长＝总的碰撞的个数×碰撞的时隙长度；所述空闲时长的计算方式为：空闲时长＝总的空闲的个数×空闲的时隙长度。

12、可选地，所述一个传输周期的长度计算方式为：

13、一个传输周期的长度＝总的成功的个数×(成功的时隙长度+空闲的时隙长度)+总的碰撞的个数×(碰撞的时隙长度+空闲的时隙长度)+总的空闲时长。

14、可选地，所述利用多优先级机制，对各所述用户发送的信息分组划分不同的优先级，具体包括：

15、设定用户服务要求及对应的优先级；

16、根据各所述用户不同的服务要求，将用户发送的信息分组划分不同的优先级，确定信息优先级。

17、可选地，根据各所述优先级确定对应的成功时长和通信系统信道数，并基于设定的所述碰撞时长、所述空闲时长和所述二维概率取值进行信息发送，具体包括：

18、设定所述通信系统信道数为n个、所述优先级为n个；

19、基于设定的所述碰撞时长、所述空闲时长和所述二维概率取值，将所述信息分组按照优先级从1到n进行排序，优先级为1的信息分组占用信道1进行信息发送，优先级为2的信息分组占用信道1和信道2进行信息发送，之后优先级每增加1，信道数也增加1。

20、可选地，所述二维概率取值是利用自适应函数计算得到的。

21、本发明还提供了一种二维概率p-csma改进协议的接入系统，包括：

22、用户接入模块，用于获取用户的接入数量；

23、参数设定模块，用于设定一个传输周期内通信系统的初始参数；所述初始参数包括成功时长、碰撞时长、空闲时长和二维概率取值；

24、优先级划分模块，用于利用多优先级机制，对各所述用户发送的信息分组划分不同的优先级；

25、信息发送模块，用于根据各所述优先级确定对应的成功时长和通信系统信道数，并基于设定的所述碰撞时长、所述空闲时长和所述二维概率取值进行信息发送。

26、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

27、本发明公开了一种二维概率p-csma改进协议的接入方法及系统，所述方法包括获取用户的接入数量；设定一个传输周期内通信系统的初始参数；所述初始参数包括成功时长、碰撞时长、空闲时长和二维概率取值；利用多优先级机制，对各所述用户发送的信息分组划分不同的优先级；根据各所述优先级确定对应的成功时长和通信系统信道数，并基于设定的所述碰撞时长、所述空闲时长和所述二维概率取值进行信息发送。本发明在多用户接入信道的情况下考虑到加入多优先级的机制，为不同的用户设置不同的优先级，能够提高在高负载情况下信道的吞吐率，节约信道资源。

技术特征：

1.一种二维概率p-csma改进协议的接入方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的二维概率p-csma改进协议的接入方法，其特征在于，所述设定一个传输周期内通信系统的初始参数，具体包括：

3.根据权利要求2所述的二维概率p-csma改进协议的接入方法，其特征在于，所述成功时长的计算方式为：成功时长＝总的成功的个数×成功的时隙长度；所述碰撞时长的计算方式为：碰撞时长＝总的碰撞的个数×碰撞的时隙长度；所述空闲时长的计算方式为：空闲时长＝总的空闲的个数×空闲的时隙长度。

4.根据权利要求3所述的二维概率p-csma改进协议的接入方法，其特征在于，所述一个传输周期的长度计算方式为：

5.根据权利要求1所述的二维概率p-csma改进协议的接入方法，其特征在于，所述利用多优先级机制，对各所述用户发送的信息分组划分不同的优先级，具体包括：

6.根据权利要求1所述的二维概率p-csma改进协议的接入方法，其特征在于，根据各所述优先级确定对应的成功时长和通信系统信道数，并基于设定的所述碰撞时长、所述空闲时长和所述二维概率取值进行信息发送，具体包括：

7.根据权利要求1所述的二维概率p-csma改进协议的接入方法，其特征在于，所述二维概率取值是利用自适应函数计算得到的。

8.一种二维概率p-csma改进协议的接入系统，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开一种二维概率P‑CSMA改进协议的接入方法及系统，涉及无线网络通信技术领域。所述方法包括：获取用户的接入数量；设定一个传输周期内通信系统的初始参数；所述初始参数包括成功时长、碰撞时长、空闲时长和二维概率取值；利用多优先级机制，对各所述用户发送的信息分组划分不同的优先级；根据各所述优先级确定对应的成功时长和通信系统信道数，并基于设定的所述碰撞时长、所述空闲时长和所述二维概率取值进行信息发送。本发明能够提高在高负载情况下信道的吞吐率，同时降低了系统的时延，节约信道资源。

技术研发人员：裴文敏,朱元静,胡朋,丁洪伟,于勇涛,李兴勇,段磊,赵宏志,杨俊东
受保护的技术使用者：优备科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/5