[發明專利]一種基于太赫茲超高速無線網絡的MAC接入方法

有效

• 申請號: 201310687477.7
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103731921B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 任智;曹亞楠;劉文朋;杜保洋;周遜;陳前斌
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04;H04W74/04
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司50102
• 代理人: 劉小紅

技術領域

本發明涉及太赫茲超高速無線網絡技術的領域，特別涉及使用了無線網絡MAC層接入技術、且為網絡中每個節點分配了獨立標識的太赫茲超高速無線網絡。

背景技術

太赫茲（terahertz,THz）波是一種在頻譜上位于毫米波和紅外光波之間的電磁波，其頻率范圍為0.1THz-10THz，如附圖1所示，波長范圍為0.03mm-3mm；太赫茲頻段是最后一個人類尚未完全認知和利用的頻段。雖然在空氣中傳播時會有一定衰減，但太赫茲波能夠提供較大的信道帶寬和較高的傳輸容量，因此太赫茲通信在短距離超高速無線通信方面有巨大的應用潛力，目前已被考慮應用于室內短距無線通信等方面。

太赫茲超高速無線網絡是一種由3個以上帶太赫茲通信設備的節點（稱為“DEV”）組成的、在相鄰節點之間可進行高速率短距離通信的無線個域網絡（WPAN，Wireless Personal Area Networks），如附圖2所示；它工作在太赫茲頻段（0.1THz-10THz），能夠支持10Gbps以上的數據傳輸速率，被視為無線個域網絡發展的重要方向，對未來超高速無線網絡通信的實現和發展具有重要意義。

MAC接入方法擔負著將節點接入無線信道并為節點分配信道帶寬資源的任務，是太赫茲超高速無線網絡體系架構的重要組成部分；到目前為止，人們關于太赫茲超高速無線網絡MAC接入方法的研究尚不多見。在工作頻段和數據傳輸速率方面與太赫茲超高速無線網絡最接近的MAC接入方法是由IEEE802.15.3c和IEEE802.11.ad定義的，這兩個標準定義的MAC接入方法都工作在60GHz頻段，最大數據傳輸速率分別為5.775Gbps和6.7568Gbps。

IEEE802.15.3c的MAC接入方法是由LAN/MAN標準委員會確定的（參見文獻：802.15.3c-2009-IEEE standard for information technology telecommunications and information exchange between systems local and metropolitan area networks-specific requirements.Part15.3:wireless medium access control(MAC)and physical layer(PHY)specifications for high rate wireless personal area networks(WPANs)amendment2:millimeter-wave-based alternative physical layer extension[S].IEEE Computer Society,2009.12），主要用于高速WPAN網絡MAC層的信道接入和數據傳輸。其主要思想是將信道時間劃分為一系列的超幀（superframes），每個超幀由Beacon、CAP（Contention Access Period）和CTAP（Channel Time Allocation Period）3個時段組成，如附圖3所示，節點在超幀的CAP時段用CSMA機制申請時隙并在CTAP時段用TDMA機制傳輸數據，數據傳輸速率最高能夠達到5.775Gbps。