[發(fā)明專利]信道接入的方法和節(jié)點

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210360649.5
• 申請日: 2012-09-21
• 公開（公告）號: CN102883461A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設計）人: 劉培
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04W74/08
• 分類號: H04W74/08
• 代理公司: 北京龍雙利達知識產(chǎn)權代理有限公司 11329
• 代理人: 毛威;張亮

技術領域

本發(fā)明涉及通信領域，并且更具體地，涉及信道接入的方法和節(jié)點。

背景技術

隨著無線傳感器網(wǎng)絡技術的不斷深入的研究與發(fā)展，其明顯的優(yōu)勢使其在各個領域得到了廣泛的應用，因此，對無線傳感器網(wǎng)絡的各方面性能的要求也越來越高，包括其穩(wěn)定性、能耗、時延等。目前已經(jīng)有很多關于這方面的研究，但是在退避算法這一方面的研究主要集中在基于IEEE?802.11標準上的改進。IEEE?802.15.4雖然有一定的借鑒作用，但仍需要根據(jù)低速率無線個域網(wǎng)的具體的應用場景情況進行具體分析研究。

GB/T?15629.15-2010標準中，采用基于時隙的帶沖突避免的載波偵聽多址（Carrier?Sense?Multiple?Access?with?Collision?Avoidance，簡稱為“CSMA/CA”）算法，其具體流程如下：

1）介質訪問控制（Medium?Access?Control，簡稱為MAC）層首先初始化退避次數(shù)（number?of?backoff，簡稱為“NB”）、競爭窗口（contention?window，簡稱為“CW”）、退避指數(shù)（backoffexponent，簡稱為“BE”），并定位于退避起始邊界。如果電池壽命擴展（battery?life?extension，簡稱為“BLE”）子域為0，BE初始化為macMinBE；如果BLE子域為1，BE初始化為min（2，macMinBE）；

2）MAC層推遲發(fā)送數(shù)據(jù)，并進入退避狀態(tài)，在0~(2^BE-1)中隨機選擇若干個退避；

3）物理層（Physical?Layer，簡稱為“PHY”）在退避結束邊界執(zhí)行一次空閑信道評估（Clear?Channel?Assessment，簡稱為“CCA”）；

4）如果感知到信道忙，MAC層將NB和BE的值加1，并確保BE不超過macMaxBE，并將CW設為2。如果NB的值小于或等于macMaxCSMABackoffs，算法將回到步驟2）；如果NB的值大于macMaxCSMABackoffs，算法將自動中止，并返回信道競爭失敗。

5）如果感知到信道空閑，MAC層在發(fā)送數(shù)據(jù)前必須確保競爭窗口為0。為保證這一點，MAC子層首先將CW減1，并判斷其是否為0。如果不為0，算法回到步驟3）。如果為0，MAC子層就在下一退避階段的起始邊緣發(fā)送幀。

標準中CSMA/CA算法采用二進制指數(shù)退避算法（Binary?Exponential?Backoff，簡稱為“BEB”），雖然退避指數(shù)BE在標準中默認為3-5，變化范圍較小，但每次可供選擇的退避時間加倍，節(jié)點間隨機選擇的退避時間差異較大，且macMinBE為3使得退避時間選擇偏大，抬高了退避時間門檻，導致接入數(shù)據(jù)過慢，不利于數(shù)據(jù)快速的交互。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供了一種信道接入的方法和節(jié)點，能夠減少數(shù)據(jù)傳輸時延。

第一方面，提供了一種信道接入的方法，包括：根據(jù)退避指數(shù)BE隨機選擇退避周期X_B,其中，X_B=X×aUnitBackoffPeriod，X為在0~(2^BE-1)中隨機選擇的整數(shù)，aUnitBackoffPeriod為媒體訪問控制MAC子層常量；在該X大于或等于預定值時，確定中間退避期，該中間退避期小于該退避周期，退避到該中間退避期結束時進行空閑信道評估CCA，若信道空閑則進行數(shù)據(jù)傳輸，若信道非空閑則繼續(xù)退避到該退避周期結束時進行CCA，根據(jù)該退避周期結束時的CCA的結果執(zhí)行信道接入操作；或者，在該X小于預定值時，退避到該退避周期結束時進行CCA，根據(jù)該退避周期結束時的CCA的結果執(zhí)行信道接入操作。

在第一種可能的實現(xiàn)方式中，結合第一方面，根據(jù)該退避周期結束時的CCA的結果執(zhí)行信道接入操作，具體實現(xiàn)為：若該退避周期結束時的首次CCA的結果為信道空閑，則進行再次CCA，若再次CCA的結果為信道空閑則進行數(shù)據(jù)傳輸，若再次CCA的結果為信道非空閑，則將退避次數(shù)加1，將該退避指數(shù)更新為1，并在該退避次數(shù)不超過預定閾值時基于更新后的退避指數(shù)重新進行信道接入；或者，若該退避周期結束時的首次CCA的結果為信道非空閑，則將退避次數(shù)加1，根據(jù)BE=min（BE+1，macMaxBE）更新該退避指數(shù)BE，其中macMaxBE表示該退避指數(shù)的最大值，并在該退避次數(shù)不超過預定閾值時基于更新后的退避指數(shù)重新進行信道接入。