一种防止多用户终端接入冲突的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及微功率物联网领域，特别涉及一种防止多用户终端接入冲突的方法及 装置。
【背景技术】
[0002] 现代世界是一个高速自动化的世界，各种设备除了可以与计算机联机外，还可以 互联，而最简单的自动化联机方式就是使用串行通信。如今，与有线技术相比，无线技术具 有成本低、携带方便、无需布线等优势，广泛应用于各种设备及系统，例如手持设备、电池供 电设备、工业数据采集系统、无线遥控系统、智能小区不停车收费系统等。无线通信协议的 好坏直接关系到系统的安全性、误码率以及系统运行的速度，因此，在各种无线系统应用 中，无线通信协议显得尤其重要。
[0003] 最早出现的用来处理一点对多点数据通信的协议是美国的ALOHA协议，并已经 陆续出现了频分多址（FrequencyDivisionMultipleAccess，FDMA)、时分多址（Time DivisionMultipleAccess，TDMA)、码分多址（CodeDivisionMultipleAccess，CDMA)和 空分多址（SpaceDivisionMultipleAccess，SDMA)等多种技术的通信方式。多个用户以 某种可能导致冲突的方式共享公用信道，所产生的结果是相互冲突，出现数据通信误码率 提高、信道使用率下降的问题。纯AL0HA协议的工作原理和特点如下：
[0004] 工作原理：站点只要产生帧（即需要发送的数据），就立即发送到信道上若在规定 时间内收到应答，则表示发送成功，否则重发；
[0005] 重发策略：站点等待一段随机时间，然后重发，若再次冲突，则再等待一段随机时 间，直至重发成功。
[0006] 时隙AL0HA协议的工作原理和特点如下：
[0007] 工作原理：把信道时间分成离散的时间槽，槽长为一个帧所需的发送时间，每个站 点只能在时槽开始时才允许发送，其他过程与纯AL0HA协议相同。也就是说，通过将时间分 为离散的时间片，使得连续的纯AL0HA就变成离散的时隙AL0HA，这样，用户不能如纯AL0HA 协议一样立刻发送数据，而是等到下一个时间片才能开始发送数据，从而避免了用户发送 数据的随意性，如表1和表2所示，冲突的危险区平均减少为纯AL0HA的一半，信道利用率 提高到纯AL0HA协议的两倍。
[0008] 表1-AL0HA协议冲突概率表
[0009]
[0010] 表2-时隙ALOHA协议冲突概率表
[0011]
[0012] 制订协议的目的主要是降低冲突概率，提高通信效率。对于具有一个中心站与数 量较少的远端站的系统而言，ALOHA协议能完全有效地解决冲突问题，但随着远端站数量的 增加，系统通信效率会大幅下降，严重时会出现阻塞。为解决冲突问题，时隙ALOHA协议要 求多个远端站同步，规定一个远端站在一个时隙进行数据帧传输期间，其它远端站不能进 行通信，只有当一个时隙结束时才能进行下次信道竞争。时隙ALOHA协议使得冲突的概率 有较大幅度的下降，但对于无线标签身份识别系统而言，由于远端站数量大至几十、几百甚 至上千，触发条件相同（即同时有数据需要通信），需要在有限时间（例如几秒钟内）内处 理所有标签数据，从表1和表2可知，纯ALOHA协议和时隙ALOHA协议并不能有效减少较大 数量远端站几乎同时发送数据而产生的冲突问题。
【发明内容】
[0013] 本发明的目的在于提供一种防止多用户终端接入冲突的方法及装置，能更好地解 决多用户终端同时被激活时减少接入冲突的问题。
[0014] 根据本发明的一个方面，提供了一种防止多用户终端接入冲突的方法，包括：
[0015] 预先为每个工作于时分模式的用户终端分配特有的用户标识符ID;
[0016] 在多个工作于时分模式的用户终端被同时激活并进行网络接入时，每个所述用户 终端根据所分配的用户标识符ID，确定其接入网络的时隙，从而使同时激活的多个用户终 端排成接入网络的接入队列；
[0017] 所述接入队列中的每个用户终端根据其确定的时隙，依次接入网络并发送数据 帧。
[0018] 优选地，在所述的预先为每个工作于时分模式的用户终端分配特有的用户标识符 ID之后，将各个用户终端的用户标识符ID进行分组处理，以便使激活的多个用户终端按组 排成接入网络的接入队列。
[0019] 优选地，所述接入队列中的每个用户终端根据其确定的时隙，依次接入网络并发 送数据帧的步骤包括：
[0020] 所述接入队列中的每个用户终端在其确定的接入网络的时隙到达时，在预设侦听 时间内对数据传输信道进行侦听；
[0021] 若在所述预设侦听时间内未侦听到在前的用户终端占用所述数据传输信道进行 数据帧传输，则接入网络并发送数据帧；
[0022] 若在所述预设侦听时间内侦听到在前的用户终端占用所述数据传输信道进行数 据帧传输，则停止接入网络，并重新确定其接入网络的时隙。
[0023] 优选地，在所述接入队列中的每个用户终端根据其确定的时隙，依次接入网络并 发送数据帧之后，还包括：
[0024] 已发送数据帧的用户终端等待接收来自网络的应答；
[0025] 若已发送数据帧的用户终端收到来自网络的应答，则所述用户终端进入失活状 态；
[0026] 若已发送数据帧的用户终端未收到来自网络的应答，则所述用户终端通过重新确 定其接入网络的时隙，接入网络并再次发送数据帧。
[0027] 优选地，所述用户终端生成随机数，并按照所述随机数，重新确定其接入网络的时 隙。
[0028] 根据本发明的另一方面，提供了一种防止多用户终端接入冲突的装置，包括：
[0029] ID设置模块，用于预先为每个工作于时分模式的用户终端分配特有的用户标识符 ID；
[0030] 时隙确定模块，用于在多个工作于时分模式的用户终端被同时激活并进行网络接 入时，根据分配给每个所述用户终端的用户标识符ID，确定每个所述用户终端接入网络的 时隙，从而使同时激活的多个用户终端排成接入网络的接入队列；
[0031] 网络接入模块，用于根据所确定的所述接入队列中的每个用户终端的接入网络的 时隙，依次接入网络并发送数据帧。
[0032] 优选地，所述ID设置模块还用于在所述的预先为每个工作于时分模式的用户终 端分配特有的用户标识符ID之后，将各个用户终端的用户标识符ID进行分组处理，以便使 激活的多个用户终端按组排成接入网络的接入队列。
[0033] 优选地，所述网络接入模块在所确定的接入队列中的每个用户终端接入网络的时 隙到达时，在预设侦听时间内对数据传输信道进行侦听，若在所述预设侦听时间内未侦听 到在前的用户终端占用所述数据传输信道，则接入网络并发送数据帧，否则停止接入网络， 并重新由所述时隙确定模块确定所述用户终端接入网络的时隙。
[0034] 优选地，所述网络接入模块还用于在接入网络并发送数据帧之后，等待接收来自 网络的应答，若收到来自网络的应答，则对所述用户终端进行失活处理，使其进入失活状 态，否则，重新确定所述用户终端的接入网络的时隙，使其再次接入网络并发送数据帧。
[0035] 优选地，所述时隙确定模块还用于生成随机数，并按照所述随机数，重新确定用户 终端接入网络的时隙。
[0036] 与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
[0037] 本发明在多用户终端被同时激活并需要进行网络接入时，能够大幅降低接入冲 突，提高信道使用率。
【附图说明】
[0038] 图1是本发明实施例提供的防止多用户终端接入冲突的第一流程图；
[0039] 图2是本发明实施例提供的防止多用户终端接入冲突的第二流程图；
[0040] 图3是本发明实施例提供的防止多用户终端接入冲突的装置框图；
[0041] 图4是本发明实施例提供的防止多用户终端接入冲突的系统框图。
【具体实施方式】
[0042] 以下