基于CSMA竞争与TDMA预留的离散化信道接入方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108811001A(43)申请公布日2018.11.13(21)申请号201810400179.8(22)申请日2018.04.28(71)申请人中国科学院上海微系统与信息技术研究所地址200050上海市长宁区长宁路865号5号楼505室申请人上海无线通信研究中心(72)发明人舒睿俊易辉跃张新越徐景杨旸(74)专利代理机构上海泰能知识产权代理事务所31233代理人宋缨钱文斌(51)Int.Cl.H04W28/26(2009.01)H04W74/08(2009.01)权利要求书1页说明书8页附图4页(54)发明名称基于CSMA竞争与TDMA预留的离散化信道接入方法(57)摘要本发明涉及一种基于CSMA竞争与TDMA预留的离散化信道接入方法，包括：步骤一、根据信道使用情况和数据缓存队列长度计算节点需要占用的时隙数目；步骤二、信道空闲时，符合条件的节点通过CSMA竞争信道，成功竞争到信道资源的节点传输数据；步骤三、成功传输数据的节点预留时隙；步骤四、当信道负载超过阈值，或预留节点缓存队列数据量为0时释放时隙。本发明能够减少接入和调整时隙带来的冲突，并且提高系统的吞吐量。CN108811001ACN108811001A权利要求书1/1页1.一种基于CSMA竞争与TDMA预留的离散化信道接入方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)计算当前一个超帧范围内空闲时隙数，并与阈值比较，若空闲时隙数大于阈值，则进入下一步；否则转到步骤(4)；(2)节点判断当前时隙是否为自身预留时隙，若是则执行进入预留时隙的步骤；否则进入下一步；(3)节点监听当前时隙，若信道空闲且有预留需求，节点开启CSMA竞争机制；(4)节点判断当前时隙是否为自身预留时隙，若是则释放当前预留时隙，并进入下一步；(5)节点监听当前时隙，若信道空闲，节点有预留需求，且在信道中还未曾有时隙预留，则允许开启CSMA竞争机制。2.根据权利要求1所述的基于CSMA竞争与TDMA预留的离散化信道接入方法，其特征在于，所述步骤(2)中的预留时隙的步骤具体为：预留节点监听信道PIFS时间，若信道忙碌则释放当前时隙；若信道空闲计算缓存队列中的数据量，如果数据量为零，则释放该时隙；否则发送数据包；记录当前时隙状态，等待下一时隙。3.根据权利要求1所述的基于CSMA竞争与TDMA预留的离散化信道接入方法，其特征在于，所述步骤(3)具体为：节点监听当前时隙，若持续DIFS时间信道空闲，且节点有时隙预留需求，则开启回退计数器，竞争接入当前信道；否则保持监听；若节点成功接入信道并发送数据，则将当前时隙标记为该节点的时隙预留；若到达该时隙的结束位置，则挂起正在回退的计数器，记录当前时隙状态，等待下一时隙。4.根据权利要求1所述的基于CSMA竞争与TDMA预留的离散化信道接入方法，其特征在于，所述步骤(3)中节点开启CSMA竞争机制时，当节点每次发送失败而重传或每有一个预留时隙存在时，竞争窗扩大一倍，直到达到最大竞争窗。5.根据权利要求1所述的基于CSMA竞争与TDMA预留的离散化信道接入方法，其特征在于，所述步骤(5)具体为：节点监听当前时隙，若持续DIFS时间信道空闲，节点有时隙预留需求且当前预留时隙数为0，则开启回退计数器，竞争接入当前信道；否则保持监听；若节点成功接入信道并发送数据，则将当前时隙标记为该节点的时隙预留；若到达该时隙的结束位置，则挂起正在回退的计数器，记录当前时隙状态，等待下一时隙。2CN108811001A说明书1/8页基于CSMA竞争与TDMA预留的离散化信道接入方法技术领域[0001]本发明涉及无线自组网技术领域，特别是涉及一种基于CSMA竞争与TDMA预留的离散化信道接入方法。背景技术[0002]无线自组网是由一组按需组建的、没有任何固定基础设施辅助的可移动终端组成的，无任何中心实体，各个节点自由移动，地位相等，在复杂多变的无线环境中自行构成网络。Ad-hoc网络具有无中心、临时自组织、分布式控制、多跳传输、移动性等突出特点。从目前无线自组网的应用情况来看，802.11协议已经成为无线自组网中研究和应用最为广泛的协议，并提供一定的MAC层支持。[0003]信道利用率的提升是ad-hoc网络的一个关键问题。随着通信技术的不断提升，ad-hoc网络的发展规模越来越大，其传输数据的多样化和扩大化趋势对网络的信道资源获取有了更高的需求。由于自组网的一些固有属性，其传统的分布式信道分配机制难以满足大量数据传输的要求。基于802.11协议，国内外众多研究者提出了许多无线自组网中MAC层信道分配与接入的改进措施和新方案，力求解决信道争用、隐藏终端、暴露终端以及信令开销等问题，并且为业务传输提供优先级别和更高的占用资源能