[发明专利]用于基于竞争的通信方法和装置以及相应的通信系统

说明书

本公开的各个实施例提供了基于竞争的通信方法和装置以及相应的通信系统。在一种基于竞争的通信方法中，在第一竞争层的第一竞争帧中向网络节点传输消息。该方法还包括从网络节点接收针对第一竞争帧的第一反馈信息。反馈信息包括帧数目，帧数目指示网络节点在第一竞争帧处确定的、将为第一竞争层之后的第二竞争层分配的帧的累计数目。该方法还包括响应于未成功传输消息，至少基于第一反馈信息来确定在第二竞争层中的第二竞争帧和末尾帧的位置。该方法进一步包括基于第二竞争帧和末尾帧的位置，在第二竞争层中除了第二竞争帧和末尾帧之外的帧的持续时间内切换到睡眠模式。

技术领域

本公开的实施例主要涉及通信领域，并且更具体地，涉及用于基于竞争的通信方法和装置以及相应的通信系统。

背景技术

在最近的通信发展中，正在研究对于机器到机器(M2M)网络的部署。M2M网络的一个目标在于将大量终端设备进行互连。这些设备可以自主地长期工作(例如，数年或者数十年)，以便执行信息采集、信息处理、信息上报等任务。这就要求这些设备对能量的消耗较小。M2M网络的特点在于大量终端设备可能同时向上层网络节点发送数据，并且通常每个设备发送的数据量都较小。然而，这一特点会导致M2M网络中的设备由于数据传输的冲突和信令开销等而消耗大量的能量。

在通信系统中，通常采用两种方式来让终端设备获得用于数据传输的资源。在诸如第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)网络之类的当前通信系统中，采用基于预留的方案。基于预留的方案需要网络节点、诸如基站预先获知网络拓扑，以便建立一套调度机制来允许服务的每个设备在没有冲突的情况下进行数据传输。然而，因为可调度资源的有限性，基于预留的方案对于以高密度方式进行设备部署的M2M网络而言不适用。此外，M2M网络在短时间内以高频率发生小数据传输，如果以预留方式调度资源，将产生大量的信令开销。

另一种方式是基于竞争的方案。基于竞争的方案不需要对网络拓扑的先验知识。在该方案中，终端设备被允许直接发送数据而不是浪费时间和能量在额外的调度信令上。具体地，多个设备在每个竞争时段中直接传输数据，如果在该竞争时段中没有冲突(即仅一个设备竞争该时段)，则可以成功传输数据。否则的话，未成功传输数据的设备继续在下一竞争时段中进行竞争。

然而，由于大量设备的竞争而导致的冲突，会使得终端设备花费较长的时间才能成功传输数据，使得设备的能量效率较低，严重影响系统性能，特别是对于服务低功耗小数据传输的设备的网络而言。

注意到，以上讨论的问题不限于任何特定的通信环境和设备，而是可能出现在任何适当的系统中。

发明内容

本公开的实施例的目的在于提供一种基于竞争的通信的解决方案。

根据本公开的第一方面，提供了一种基于竞争的通信方法。该方法可以在终端设备处被执行。该方法包括在第一竞争层的第一竞争帧中向网络节点传输消息。该方法还包括从网络节点接收针对第一竞争帧的第一反馈信息。反馈信息包括帧数目，帧数目指示网络节点在第一竞争帧处确定的、将为第一竞争层之后的第二竞争层分配的帧的累计数目。该方法还包括响应于未成功传输消息，至少基于第一反馈信息来确定在第二竞争层中的第二竞争帧和末尾帧的位置。该方法进一步包括基于第二竞争帧和末尾帧的位置，在第二竞争层中除了第二竞争帧和末尾帧之外的帧的持续时间内切换到睡眠模式。

根据本公开的第二方面，提供了一种基于竞争的通信方法。该方法可以在网络节点处被执行。该方法包括确定针对第一竞争层的第一竞争帧的竞争状态，其中至少一个终端设备在第一竞争帧中传输消息。该方法还包括基于竞争状态，确定针对第一竞争帧的帧数目，其中帧数目指示在第一竞争帧处确定的、将为第一竞争层之后的第二竞争层分配的帧的累计数目。该方法进一步包括传输针对第一竞争帧的反馈信息，其中反馈信息包括所确定的帧数目。