[發明專利]一種無線局域網的分組沖突解決方法

無效

• 申請號: 200710017816.5
• 申請日: 2007-05-10
• 公開（公告）號: CN101051998A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 李波
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L29/06
• 代理公司: 西北工業大學專利中心
• 代理人: 顧潮琪

技術領域

本發明涉及通信技術領域，特別是一種無線局域網中的分組沖突解決方法。

背景技術

當前IEEE?802.11標準已經成為了無線局域網接入技術的公認國際標準。在IEEE?802.11標準中主要定義了兩種多址接入協議：其一是分布式協調功能(DCF)，另外一個是點協調功能(PCF)。DCF是基于載波偵聽與沖突回避機制的一種多址隨機接入策略，是被業界廣泛采用的多址接入標準。

隨著技術的飛速發展，近年來基于IEEE?802.11的無線局域網技術得到了廣泛的應用。一方面，隨著越來越多的用戶使用這一技術，IEEE?802.11無線局域網所工作頻段的頻譜資源變得越來越緊張。另一方面，IEEE?802.11標準所推薦使用的分組沖突解決方法在網絡用戶數較多的情況下不能有效的控制分組沖突的發生。由于分組沖突概率較高，因此系統的信道利用率很低。

為了改進IEEE?802.11多址接入協議的性能，具備一個高效而穩健的分組沖突解決方法是很重要的。然而在目前已有的大多數策略中，通信終端均相互獨立的產生各自的退避計數器初值，于是分組沖突便不可避免(尤其是在系統業務量較大的情況下)。在美國人Baldwin?R.、Davis?N.、以及Midkiff?S.等于1999年在國際期刊“ACM?Mobile?Computing?and?CommunicationsReview”上提出的一種實時多址接入策略，以及韓國人Choi?J.、Yoo?J.、Choi?S.、Kim?C.于2005年在國際期刊“IEEE?Transactions?on?Mobile?Computing”上提出的一種分布式信道預約策略中，發送終端在發送當前數據分組的同時，把接下來的數據分組將要使用的退避計數器的初值預先廣播出去。這樣相應的時隙便被預約下來，從而避免了其他發送終端使用同一時隙進行數據發送。但他們提出的信道預約算法均只是一步預約(即通過發送當前數據分組，僅完成對接下來的一個數據分組所即將使用的時隙進行預約)。眾所周知，傳輸差錯在無線信道上是不可避免的。當無線信道傳輸特性較為惡劣時，一步預約算法便不能保證廣播出去的信道預約信息被盡可能多的其他發送終端所獲取。這樣也就無法進一步避免分組沖突的發生。仿真實驗表明，一步預約算法的性能對信道傳輸差錯非常敏感(隨著信道傳輸差錯率的增加而顯著下降)，低下的性能已經不能滿足無線局域網的發展需要。

發明內容

為了克服現有技術分組沖突概率較高，系統信道利用率低下的不足，本發明提出了一種基于多步信道預約的分組沖突解決方法。通過使用本方法，分組沖突可以得到有效的抑制，進而大幅度的提高了系統性能。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：考慮一個單跳的無線局域網(目前大多數的無線局域網均是單跳的網絡拓撲結構)，在基本服務區“BBS”內的所有通信終端均可以相互“聽到”其他終端在信道上的傳輸活動。設發送終端A正在向終端B發送數據分組A_n(角標“n”表示該數據分組的序號)。為了避免分組沖突，在發送A_n時，A將在其發送隊列中等待發送的其他后續分組A_n+1，A_n+2，...，A_n+m將要使用的退避計數器初值BT_n+1，BT_n+2，...，BT_n+m插入到當前即將要發送的分組A_n的頭部信息域中(具體預約的時隙位置可以通過這些退避計數器初值計算出來)。這樣，在發送A_n的同時將其后續的m個分組所對應的m個退避計數器初值事先廣播出去，從而起到了信道預約之目的。服務區中的其他發送終端在接收到A_n后，從其中提取出退避計數器初值BT_n+1，BT_n+2，...，BT_n+m，并計算出相應的預約時隙的位置，從而避免在這些時隙上發送分組。通過這樣的預約機制，可以保證廣播的信道預約信息以很高的成功率被周邊的其他發送終端所獲取，進而避免分組沖突的發生。

設A為發送終端，以下將本方法的實現分為若干步驟予以具體描述：