[發明專利]基于隱式TDMA的太赫茲無線個域網高時隙利用率接入方法

有效

• 申請號: 201710450371.3
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107257584B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 任智;呂昱輝;嚴炎;田潔麗;姚玉坤;曹建玲
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出一種基于隱式TDMA的太赫茲無線個域網高時隙利用率接入方法。它由Beacon、CAP和CTAP三個循環出現的有序時段內PNC和DEV的操作組成，包含“面向多個超幀的時隙部分分配”、“基于兩次旁聽的時隙分配信息感知”、“數據幀連續狀況自適應通告”和“基于隱式TDMA的超幀空閑時隙分配”四種新機制；其中，第一種新機制工作在Beacon和CAP時段，第二種新機制工作在CAP時段，第三種新機制工作在CTAP時段，第四種新機制工作在CAP和CTAP時段。本發明提出的新方法通過更加充分地分配和使用超幀CTAP時段的可用時隙，減少空閑時隙的浪費，增加超幀中用于數據傳輸的時間，從而能夠提高信道時隙利用率，提升網絡吞吐量，降低數據的端到端平均時延。

技術領域

本發明屬于使用太赫茲無線個域網(Terahertz Wireless Personal AreaNetworks,TWPAN)技術的領域，尤其涉及在網絡的MAC(Medium Access Control,媒介接入控制)層采用了“TDMA(Time Division Multiple Access,時分多址接入)+CSMA(CarrierSense Multiple Access,載波偵聽多址接入)”混合接入方式的太赫茲無線個域網場合。

背景技術

太赫茲(TeraHertz,THz)波是一種波長位于毫米波和紅外光波之間的電磁波，其波長和頻率范圍分別為0.03mm-3mm和0.1THz-10THz。該頻段擁有比毫米波頻段2倍以上的可用帶寬。根據香農公式，在接收端信噪比一定的情況下，無線鏈路所支持的最大數據速率與帶寬成正比。隨著人們對數據速率的需求越來越高，提高信號所使用的帶寬成為一種最直接的方式。但在實際通信中，大氣衰減(尤其是水汽吸收)會影響太赫茲波的傳播距離。因此，太赫茲頻段通信目前更多地被考慮用于較短距離的無線通信，其中一種典型的組網應用形式是無線個域網。

太赫茲無線個域網(網絡組成請參見說明書附圖1)是一種利用太赫茲波進行數據傳輸的新型網絡，該網絡可以充分利用太赫茲頻段近距離通信的優勢，為不斷出現的新型業務提供10Gbps以上的速率保障。作為一種無線自組織網絡，超高速無線個域網通常由多個消費型無線電子產品組成，如個人便攜式電子設備、高分辨率顯示屏、個人筆記本電腦等，其通信范圍往往限制在10m以內，可以應用于家庭影音娛樂也可以應用于多人協作快捷辦公。太赫茲無線個域網是一種能夠自我組織、自我管理的大帶寬無線網絡，作為未來近距離超高速無線通信的一種重要應用形式，具有重要的研究和應用價值。

接入方法工作在網絡的MAC層，承擔著節點入網控制、信道接入控制和信道時間分配等重要功能，在通信體系架構中具有重要地位和作用。近年來，人們已開始對太赫茲頻段接入方法進行研究，且取得了一些進展。