[發明專利]一種基于雙收單發的多通道無線Mesh網絡資源協商方法

有效

• 申請號: 201710177933.1
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN106879031B
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 慕福奇;董晉;呂欣巖
• 申請（專利權）人: 江蘇中科羿鏈通信技術有限公司
• 主分類號: H04W28/16
• 分類號: H04W28/16
• 代理公司: 32230 江蘇致邦律師事務所
• 代理人: 郭雪麗<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種基于雙收單發的多通道無線Mesh網絡資源協商方法，每個節點都具備主通道和感知通道，主通道能夠發送或者接收，感知通道只能接收；當有數據包需要發送時，發送節點將主通道切換至發送狀態并將主通道的工作信道調整為控制信道，發送RTS幀，RTS幀中攜帶的信息包括推薦的數據信道，然后發送節點將主通道切換至接收狀態并將主通道的工作信道調整為推薦的數據信道，接收節點偵聽到RTS幀后，如果接收節點正處于與其他節點通信的過程中則不作響應，否則接收節點將主通道切換至發送狀態并將主通道的工作信道調整為推薦的數據信道，發送CTS幀，CTS幀中攜帶確認信息。

技術領域

本發明涉及無線通信領域，特別是涉及一種基于雙收單發的多通道無線Mesh網絡資源協商方法。

背景技術

無線Mesh網是一種分布式、自組織的多跳無線網絡，其最大的優勢在于它天生的網絡容錯能力、易于架設，以及較高的帶寬。傳統的無線Mesh網絡中，若有一對通信節點通信，在處于同一信道的一跳通信范圍內的所有的鄰居節點都要靜默，這樣就會使信道的利用率大幅度降低。

多通道技術是一種可以使網絡具備多個物理通道，節點可以進行多信道通信的技術。相比于傳統的單信道技術來說，克服了只能使用單一信道進行通信，所有節點的數據和信令都通過一條物理通道進行傳輸的瓶頸，大大提升了網絡帶寬和系統容量，但給每個節點配置多個物理通道又會給節點帶來價格、體積、移動性和耗能等方面的問題。

現有技術中公開了一種采用基于載波偵聽/沖突避免(CSMA/CA)的接入機制。多用戶情況下，控制信令與用戶數據在發送前需要對信道進行偵聽，若空閑可競爭發送，若信道忙碌，則等待一段時間直至信道中的數據信息傳輸結束后再發起。若數據產生沖突了還需要進行回退嘗試，進行相關數據信息的重傳。在該機制下，節點需要發送的數據信息必須通過競爭等待的信令協商過程，且在節點密度較大時將產生嚴重的沖突，導致系統性能急劇下降。不太適合高帶寬需求的通信場合，且一些無反饋的信令幀一旦沖突后只能丟失；另外，隱藏終端的問題，也會造成帶寬的大幅度降低。

現有技術中還公開了一種CSMA/CS機制，節點設備有數據幀待傳送時，會發起RTS-CTS幀協商過程。RTS幀本身帶有兩個目的：預約無線鏈路的使用權，并要求接收到這一消息的其他工作節點保持沉默。一旦收到RTS幀，接收端會以CTS幀應答。和RTS幀一樣，CTS幀也會令附近的工作節點保持沉默。等到RTS/CTS完成交互過程，發送節點即可傳送上面要傳送的幀，無需擔心來自其他隱藏節點的干擾。在CSMA/CS機制下，節點設備有數據需要傳輸時，發起RTS幀，對方節點必須回復CTS幀以確定信道可用。在此期間，其他鄰居節點設備處于偵聽狀態。若發送節點有多個鄰居，其鄰居節點的靜默時間則為該發送節點設備與其最遠距離鄰居節點的消息幀交互時延。這種機制為了減少控制信道的沖突率而犧牲了其帶寬利用率。當鄰居節點個數增多時，系統的網絡收斂時間將惡化。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種能夠解決現有技術中存在的缺陷的基于雙收單發的多通道無線Mesh網絡資源協商方法。

技術方案：本發明所述的基于雙收單發的多通道無線Mesh網絡資源協商方法，每個節點都具備主通道和感知通道，主通道能夠發送或者接收，感知通道只能接收，主通道處于接收狀態時感知通道也處于接收狀態，主通道處于發送狀態時感知通道處于IDEL狀態；當有數據包需要發送時，發送節點將主通道切換至發送狀態并將主通道的工作信道調整為控制信道，發送RTS幀，RTS幀中攜帶的信息包括推薦的數據信道，然后發送節點將主通道切換至接收狀態并將主通道的工作信道調整為推薦的數據信道，接收節點偵聽到RTS幀后，如果接收節點正處于與其他節點通信的過程中則不作響應，否則接收節點將主通道切換至發送狀態并將主通道的工作信道調整為推薦的數據信道，發送CTS幀，CTS幀中攜帶確認信息。

進一步，所述主通道的工作信道可在控制信道與多個數據信道之間切換，感知通道的工作信道固定為控制信道。這樣將感知通道的工作信道固定為控制信道，大大降低了雙通道的硬件成本。