[發(fā)明專利]基于順序離散窗口分布機制的沖突解析算法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310314800.6
• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN103415032A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設計）人: 黃勁草;陳力軍;陳華瑋;糜軍;錢彥立
• 申請（專利權）人: 上海傲藍信息科技有限公司
• 主分類號: H04W24/04
• 分類號: H04W24/04
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

技術領域

本發(fā)明涉及沖突分類模型領域，具體地說，特別涉及到基于沖突分類模型的沖突解析算法。

背景技術

傳統(tǒng)IEEE802.11網絡中多采用DCF(distributed?coordination?function)機制來進行退避，進而減少沖突。傳統(tǒng)的退避算法只是利用退避過程的隨機性來規(guī)避沖突，通過在不同大小的窗口范圍內隨機選取不同的退避計數(shù)器值來實現(xiàn)沖突的避免，并且這類算法并沒有對網絡中沖突的性質進行深入的分析和區(qū)分，而是對所有的沖突采取同樣的方式進行處理。

如圖1所示，以典型的IEEE802.11協(xié)議為例，假設有3個節(jié)點a、b和c均處于退避階段i，其競爭窗口大小為[0，CWi-1]。3個節(jié)點分別隨機選取自己的退避計數(shù)器值為j，j和k。由于節(jié)點a和b選取了同一時隙進行發(fā)送，所以在j時刻，必然發(fā)生分組沖突。沖突節(jié)點a和b于是進入退避階段(i+1)，增大自己的競爭窗口為[0，2CWi-1]，并在新窗口上重新選擇退避計數(shù)器值，確定自己下一次分組發(fā)送的時隙分別為l和k(分別用a′和b′表示)。碰巧此時節(jié)點b′選取的發(fā)送時隙k已經被處于退避階段i的c節(jié)點提前占用，于是在k時刻，處于退避階段i的c節(jié)點和處于退避階段(i+1)的b′節(jié)點同時發(fā)送分組，再次造成沖突。不難看出,這次沖突是發(fā)生在兩個處于不同退避階段節(jié)點之間的。也就是說，即便節(jié)點已經進行過退避(如b′節(jié)點)，但是仍然不能保證其分組的成功發(fā)送。

由于采用了基于隨機性的退避規(guī)則，傳統(tǒng)算法并不能取得理想的沖突解析效果，無法有效避免分組沖突的發(fā)生,甚至還會對其他節(jié)點的正常發(fā)送造成干擾，帶來新的分組沖突。

發(fā)明內容

本發(fā)明實際需要解決的技術問題是：傳統(tǒng)退避算法仍然無法有效避免分組沖突的發(fā)生。

本發(fā)明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現(xiàn)：

基于順序離散窗口分布機制的沖突解析算法，其特征在于：包括如下步驟：

1）將節(jié)點的競爭窗口范圍劃分成一個初始競爭窗口CW0和若干個動態(tài)分配的基本窗口EW；系統(tǒng)初始化時，節(jié)點均勻分布在初始競爭窗口CW0上；

2）當節(jié)點發(fā)生分組沖突時，立刻為沖突節(jié)點分配一個基本窗口EW，并將所述基本窗口EW添加到當前的初始競爭窗口CW0的末端。

進一步的，所述沖突解析算法包括沖突分類解析算法和無沖突分類解析算法。

進一步的，所述沖突解析算法包括如下步驟：

(1)所有節(jié)點監(jiān)測信道，在信道連續(xù)空閑DIFS后，如果再空閑一個時隙，節(jié)點將其退避計數(shù)器值減1；若退避計數(shù)器值到達0，節(jié)點立刻發(fā)送分組；倘若信道由閑變忙，退避進程掛起，直到信道再次空閑DIFS后繼續(xù)遞減計數(shù)器值；

(2)阻塞節(jié)點監(jiān)測信道狀態(tài)，每當節(jié)點監(jiān)測到網絡中發(fā)生了一次沖突，則將反映信道的沖突狀況的CL值加1；

(3)發(fā)送節(jié)點完成數(shù)據(jù)分組的發(fā)送后，如果在規(guī)定的時間內沒有收到接收方發(fā)來的確認信息，則認為發(fā)生了分組沖突；增加CL值以反映信道的沖突狀況，同時進行分組重傳次數(shù)檢查；

a)如果分組重傳次數(shù)超過了預設的最大門限值，節(jié)點將該分組丟棄，并且重設競爭窗口為[0，CW0-1]，同時保留CL值以繼續(xù)指導后續(xù)的窗口分配；

b)否則，節(jié)點設置其新的競爭窗口范圍為[CW0+(CL-1)×EW，CW0+CL×EW-1]；

(4)在每次成功傳輸后，發(fā)送節(jié)點設置其競爭窗口為[0，CW0+CL×EW-1]，從而與分布在當前競爭窗口范圍內的所有鄰居節(jié)點一起競爭信道，為其他節(jié)點提供了信道接入機會，保障了協(xié)議的公平性。

進一步的，所述無沖突分類解析算法包括如下步驟：

(1)所有節(jié)點監(jiān)測信道，每當節(jié)點監(jiān)測到信道上開始一個新的傳輸時，不論傳輸成功與否，都相應地將反映信道的沖突狀況CL值加1；

(2)設置競爭窗口范圍為[CW0+(CL-1)×EW,CW0+CL×EW-1]，保證節(jié)點能夠完全單獨占有第CL個基本窗口。

(3)將節(jié)點依次接入信道,完成分組發(fā)送任務后，主動將自己的退避窗口設置在當前競爭窗口的末端，從而將信道接入機會移交給其他節(jié)點，本身則等待一輪周期過后再次接入信道。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果如下：