一种用于无线自组织网络辅助的方法

技术领域

本发明属于无线通信网络技术领域，具体为一种用于无线自组织网络辅助的方法。

背景技术

在无线通信网络中，节点通过扫描网络的同步信道实现和网络的单向同步，即节点获取网络的定时信息，从而能够顺利接收从网络发送过来的信息。为了能够让节点和网络进行双向通信，网络也需要获取节点的定时信息，从而接收从节点发送过来的信息。

现有技术中，蜂窝网络中的基站周期性的发送同步信号和系统广播消息，终端通过盲扫，获取基站的同步信息和下行精确定时，完成下行同步；下行同步完成后，通过接收基站的系统广播消息，获取网络配置，其中包括上行随机接入时隙相关配置。终端在上行随机接入时隙通过竞争或者非竞争的方式进行接入，基站通过监控随机接入信道，获取终端的接入信息，并进行应答，调整上行发送提前量、发射功率等信息，从而实现终端和网络之间的双向通信，完成随机接入过程。但是在随机接入过程中，所有需要接入的用户都在接入信道进行竞争接入，存在很大的碰撞概率，导致接入失败，加大了接入时延。

为解决多个用户在随机接入信道上发生相互碰撞的问题，我们提出了一种用于无线自组织网络辅助的方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于无线自组织网络辅助的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于无线自组织网络辅助的方法，包括以下步骤：

S1、节点A通过盲扫描过程，捕获网络、获取网络定时、接收系统消息；

S2、通过系统消息获取辅助接入信道和工作信道接入信道相关配置信息；

S3、节点A切换到辅助接入信道频点，启动定时器T1，监听信道一段周期T；

S4、定时器T1超时，监听周期结束，节点采用CSMA/CA的方式发送入网请求消息，消息携带节点标识和监听到的入网节点标识，并再次启动定时器T2；

S5、继续监听辅助接入信道，接收其它节点的入网请求消息，确认其它节点是否把自己的标识携带在入网请求消息中，如果节点标识被携带，则表明节点无需继续监控辅助接入信道，也不需要在工作信道上发送随机接入请求，只需要跳转到工作信道上监听节点自己的调度消息即可；

S6、时间到达工作信道上的随机接入时隙，入网节点切换到工作信道上，需要发送接入请求的节点在随机接入信道时频位置采用CSMA/CA的模式发送接入请求消息，消息携带待入网节点标识列表，指示网络为该列表内所有节点请求入网，申请分配专用时频资源；

S7、所有待入网节点监控网络的入网请求应答消息，获取专用时频资源；

S8、各入网节点在各自的专用资源上发起连接建立过程，入网成功。

进一步优化本技术方案，所述的用于无线自组织网络辅助的方法需要设置前置条件，前置条件为该方法设计独立的频点作为辅助接入信道资源，专门用于预接入过程。

进一步优化本技术方案，所述S3中，节点A切换到辅助接入信道频点后，如果监听到其它节点的入网请求消息，把请求入网的节点列表保存下来。

进一步优化本技术方案，所述S5中，如果节点标识未被携带，节点在定时器T2超时后，继续发送入网请求消息，在入网节点标识中继续添加新监听的入网请求标识。

进一步优化本技术方案，所述S2中，节点的接入过程分为两个过程，辅助接入过程和工作信道接入过程。

进一步优化本技术方案，所述S5中，辅助接入过程中，节点监听到其它节点的接入请求消息，则在该节点的接入广播消息中需要携带所有监听到的节点标识，以便一起在工作信道上发起入网申请。

与现有技术相比，本发明提供了一种用于无线自组织网络辅助的方法，具备以下有益效果：

该用于无线自组织网络辅助的方法，通过引入辅助接入信道，在工作信道上接入之前，现在辅助接入信道上进行预接入，从而极大的减少工作信道上请求接入的用户数目，减少了工作信道上的接入请求消息发送和相互碰撞的概率，提升接入性能。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于无线自组织网络辅助的方法的流程示意图；

图2为现有技术中的蜂窝网络的随机接入方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1，一种用于无线自组织网络辅助的方法，设计独立的频点作为辅助接入信道资源，专门用于预接入过程，包括以下步骤：

S1、节点A通过盲扫描过程，捕获网络、获取网络定时、接收系统消息；

S2、通过系统消息获取辅助接入信道和工作信道接入信道相关配置信息，节点的接入过程分为两个过程，辅助接入过程和工作信道接入过程；

S3、节点A切换到辅助接入信道频点，启动定时器T1，监听信道一段周期T，节点A切换到辅助接入信道频点后，如果监听到其它节点的入网请求消息，把请求入网的节点列表保存下来；

S4、定时器T1超时，监听周期结束，节点采用CSMA/CA的方式发送入网请求消息，消息携带节点标识和监听到的入网节点标识，并再次启动定时器T2；

S5、继续监听辅助接入信道，接收其它节点的入网请求消息，确认其它节点是否把自己的标识携带在入网请求消息中，如果节点标识被携带，则表明节点无需继续监控辅助接入信道，也不需要在工作信道上发送随机接入请求，只需要跳转到工作信道上监听节点自己的调度消息即可，如果节点标识未被携带，节点在定时器T2超时后，继续发送入网请求消息，在入网节点标识中继续添加新监听的入网请求标识；

其中，辅助接入过程中，节点监听到其它节点的接入请求消息，则在该节点的接入广播消息中需要携带所有监听到的节点标识，以便一起在工作信道上发起入网申请。

S6、时间到达工作信道上的随机接入时隙，入网节点切换到工作信道上，需要发送接入请求的节点在随机接入信道时频位置采用CSMA/CA的模式发送接入请求消息，消息携带待入网节点标识列表，指示网络为该列表内所有节点请求入网，申请分配专用时频资源；

S7、所有待入网节点监控网络的入网请求应答消息，获取专用时频资源；

S8、各入网节点在各自的专用资源上发起连接建立过程，入网成功。

对比传统蜂窝网络的随机接入过程，如图2所示，传统蜂窝网络接入过程的具体方案如下：1)待入网终端基于本地配置进行搜索网络，通过和基站的同步信息进行相关，获取下行同步；2)不断的监听基站下发的系统广播消息，获取相关网络配置和随机接入信道的时频位置；3)终端获取系统信息后，选择一个接入信道进行随机接入，即在接入信道所在时频位置发送一个随机接入码，向基站请求接入网络；4)在随机接入信道时间窗内，基站会不断的监控是否有新的接入信息到来，当监控到有终端接入时，进行应答，应答消息包括接入标识、UL定时信息TA、功率调整、专用资源的分配等信息；5)终端通过基站接入应答消息所指示的专用资源上发送连接请求，并依据应答消息携带的定时调整和功率调整等信息，调整UL定时和发送功率；6)连接建立消息交互过程，终端实现随机接入过程。

对比传统蜂窝网络的随机接入过程，在工作信道上接入之前，现在辅助接入信道上进行预接入，从而极大的减少工作信道上请求接入的用户数目，减少了工作信道上的接入请求消息发送和相互碰撞的概率，提升接入性能。

实施例二：

一种用于无线自组织网络辅助的方法，设计独立的频点作为辅助接入信道资源，专门用于预接入过程，包括以下步骤：

S1、节点A通过盲扫描过程，捕获网络、获取网络定时、接收系统消息；

S2、通过系统消息获取辅助接入信道和工作信道接入信道相关配置信息，节点的接入过程分为两个过程，辅助接入过程和工作信道接入过程；

S3、节点A切换到辅助接入信道频点，监听信道一段周期T，并且监听到节点B的入网请求消息，请求入网节点列表包括B、C、D三个用户，则节点A把请求入网的节点列表保存在本地；

S4、定时器T超时，监听周期结束，节点采用CSMA/CA的方式发送入网请求消息，消息携带节点标识A和监听到的入网节点标识B、C、D，并再次启动定时器T；

S5、节点B、C、D在辅助接入信道上监听到自己的入网请求被节点A的入网请求消息所携带，则B、C、D无需再在工作信道上的接入时隙上发送接入请求，直接监控调度信息，获取各自的专用资源分配，并完成后续连接建立过程；

S6、节点A继续监听辅助接入信道，接收其它节点的入网请求消息，直至定时器T超时，节点A在T时间内只监听到节点E的入网请求消息，但节点E的入网请求消息并未携带节点A、B、C和D的节点标识号；

S7、节点A继续在辅助接入信道上发送入网请求消息，入网节点包括A、B、C、D和E；

S8、时间到达工作信道上的随机接入时隙，所有入网节点切换到工作信道上，节点A在随机接入信道时频位置采用CSMA/CA的模式发送接入请求消息，消息携带待入网节点标识列表，包括A、B、C、D和E，指示网络为该列表内所有节点请求入网，申请分配专用时频资源；

S9、所有待入网节点A、B、C、D和E监控网络的入网请求应答消息，获取各自的专用调度资源；

S10、入网节点A、B、C、D和E在各自的专用资源上发起连接建立过程。

实施例三：

一种用于无线自组织网络辅助的方法，设计独立的频点作为辅助接入信道资源，专门用于预接入过程，包括以下步骤：

S1、节点A通过盲扫描过程，捕获网络、获取网络定时、接收系统消息；

S2、通过系统消息获取辅助接入信道和工作信道接入信道相关配置信息，节点的接入过程分为两个过程，辅助接入过程和工作信道接入过程；

S3、节点A切换到辅助接入信道频点，监听信道一段周期T，并且监听到节点B的入网请求消息，请求入网节点列表包括B、C、D三个用户，则节点A把请求入网的节点列表保存在本地；

S4、定时器T超时，监听周期结束，节点采用CSMA/CA的方式发送入网请求消息，消息携带节点标识A和监听到的入网节点标识B、C、D，并再次启动定时器T；

S5、节点B、C、D在辅助接入信道上监听到自己的入网请求被节点A的入网请求消息所携带，则B、C、D无需再在工作信道上的接入时隙上发送接入请求，直接监控调度信息，获取各自的专用资源分配，并完成后续连接建立过程；

S6、节点A继续监听辅助接入信道，接收其它节点的入网请求消息，监听到节点A和其所携带的入网节点B、C、D都别被节点E的入网请求所携带，节点A跳转到工作信道上监听节点自己的调度消息；

S7、时间到达工作信道上的随机接入时隙，所有入网节点切换到工作信道上，节点E在随机接入信道时频位置采用CSMA/CA的模式发送接入请求消息，消息携带待入网节点标识列表，包括A、B、C、D和E，指示网络为该列表内所有节点请求入网，申请分配专用时频资源；

S8、所有待入网节点A、B、C、D和E监控网络的入网请求应答消息，获取各自的专用调度资源；

S9、入网节点A、B、C、D和E在各自的专用资源上发起连接建立过程。

本发明的有益效果是：该用于无线自组织网络辅助的方法，通过引入辅助接入信道，在工作信道上接入之前，现在辅助接入信道上进行预接入，从而极大的减少工作信道上请求接入的用户数目，减少了工作信道上的接入请求消息发送和相互碰撞的概率，提升接入性能。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。