[發明專利]移動Ad Hoc網絡中的雙信道預約接入控制方法

有效

• 申請號: 201210063634.2
• 申請日: 2012-03-12
• 公開（公告）號: CN102685920A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 張多英;劉凱
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: H04W74/08
• 分類號: H04W74/08;H04L1/16
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳燕嫻

技術領域

本發明涉及無線通信領域，特別涉及一種移動Ad?Hoc網絡中的雙信道預約接入控制方法。?

背景技術

IEEE802.11DCF協議，提供了分布式的接入控制，是Ad?Hoc網絡MAC協議研究和應用中得到關注最多的協議之一。IEEE802.11?DCF是基于CSMA/CA(帶有沖突避免的載波偵聽多路訪問)機制的MAC協議。該協議采用共享單信道的模式，通過DATA-ACK兩次握手或RTS-CTS-DATA-ACK四次握手機制完成分布式數據業務的接入過程，其中四次握手機制基本解決了隱藏終端和暴露終端問題。同時，通過載波偵聽、沖突避免和隨機回退等技術控制共享單信道模式下數據報文的沖突。DCF的核心機制包括：握手機制、載波偵聽機制、幀間間隔和隨機回退機制。此方法在系統負載較大時不能有效利用帶寬資源是其最大的缺點。?

DBTMA協議使用忙音信號(BTs和BTr)通知鄰節點有效減輕了包沖突，但需要加額外的收發器，并占用一定的帶寬，協議也沒有考慮隱藏終端的問題。?

PCDC協議通過控制功率減小干擾節點的數據解決了隱藏終端的問題，但沒有考慮暴露終端的問題。?

DCMA-CSBI協議通過使用廣播忙指示包的方法解決了隱藏終端發送數據的沖突，但不能接收數據。?

發明內容

針對現有技術的缺陷與不足，本發明的目的是設計一種移動Ad?Hoc網絡中的雙信道預約接入控制方法，該方法在單跳和多跳網絡下提高了網絡吞吐量，同時解決了隱藏終端和暴露終端的問題。而且本發明提出的方法是在硬件上可以實現的。?

本發明采用以下技術方案來實現上述目的：移動Ad?Hoc網絡中的雙信道預約接入控制方法，包括預約時隙選擇、競爭微時隙選擇和RTS/CTS握手、數據分組發送及確認3個階段；?

所述預約時隙選擇的過程如下：每個節點根據本節點有無數據分組發送情況來決定是否在當前時隙發起預約；對新產生數據分組的初次發送，發送節點選擇該數據分組產生后的第?1個預約時隙或成功發送完上一個數據分組后的第1個預約時隙開始數據分組發送過程；發送方首先偵聽RCH信道1個預約時隙，若在此期間發送方的接收方沒有收發RTS或CTS分組的話，它就在此預約時隙結束后的下一個預約時隙中準備發送RTS分組；否則，它就退避到下一個預約時隙準備發送RTS分組；?

所述競爭微時隙選擇和RTS/CTS握手的過程如下：當發送節點在RCH信道上的一個預約時隙開始時，有數據分組要發送給某個鄰節點，則在發送RTS之前從當前預約時隙的NMS個競爭微時隙中隨機選擇一個作為RTS分組發送開始的時間，并在發送RTS分組之前偵聽之前的競爭微時隙；如果在其所選的競爭微時隙到來之前的競爭微時隙中都沒有偵聽到其他節點發送控制分組，那么該發送節點就在所選的競爭微時隙上開始發送RTS分組進行信道預約，并在RCH上等待接收節點回復CTS分組；否則退避到下一個預約時隙再重新進行預約；?

發送節點發送完RTS分組后等待接收CTS分組，若收到CTS分組，則此次預約成功；否則預約失敗；?

如果接收節點正確接收到發給自己的RTS分組，那么接收節點就立刻回復CTS分組，并在TCH上準備接收DATA分組；若目的節點不是自己或不能正確接收RTS分組，則不作任何處理；?

所述數據分組發送及確認的過程如下：預約成功后轉到TCH上在對應的數據分組傳輸時隙上無沖突地發送數據分組；接收節點正確收到后，回復ACK分組進行成功接收確認，從而完成數據分組發送過程；?

所述NMS是在建立網絡時人工設定的競爭微時隙的個數。?

優選地，所述競爭微時隙選擇和RTS/CTS握手的過程中，對于預約失敗，如果當前數據分組發送未達到最大重傳次數，則發送節點在此次數據分組發送嘗試失敗后的K_MAX個預約時隙中等概選擇一個嘗試重發該數據分組的過程；如果達到最大重傳次數，則進行丟包處理；所述K_MAX是在建立網絡時人工設定的預約時隙的個數，所述等概選擇是指在K_MAX個時隙中以相同的概率選擇0-K_MAX之間的一個時隙。?

優選地，所述的移動Ad?Hoc網絡中的雙信道預約接入控制方法，包括以下步驟：?

S1、預約時隙開始后，判斷節點是否要在當前預約時隙預約，若是，則隨機選擇一個競爭微時隙，準備發送RTS分組；若否，則轉入步驟S6；?