[發(fā)明專利]基于令牌環(huán)的無(wú)線自組網(wǎng)MAC層信道接入和資源預(yù)留方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810400190.4
• 申請(qǐng)日: 2018-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN108834182B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 易輝躍;舒睿俊;沈程;徐景;楊旸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所;上海無(wú)線通信研究中心
• 主分類號(hào): H04W28/26
• 分類號(hào): H04W28/26;H04W74/06;H04W74/08
• 代理公司: 上海泰能知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31233
• 代理人: 宋纓;錢文斌

1.一種基于令牌環(huán)的無(wú)線自組網(wǎng)MAC層信道接入和資源預(yù)留方法，其特征在于，將網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)隙資源劃分為一個(gè)個(gè)的超幀T_f，而每一個(gè)超幀T_f劃分為T_ac、T_bc、T_c和T_ab四段子幀，并規(guī)定每段子幀的數(shù)據(jù)傳輸方向；定義允許在T_ac子幀發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的令牌環(huán)為R_ac，T_bc子幀發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的令牌環(huán)為R_bc，T_c子幀發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的令牌環(huán)為R_c；T_ab子幀有兩個(gè)令牌環(huán)，即分別由areaA中節(jié)點(diǎn)和area B中節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的令牌環(huán)R_a和R_b；令牌在令牌環(huán)中循環(huán)一圈為一輪，具體包括以下步驟：

(1)節(jié)點(diǎn)初始化后，與其一跳節(jié)點(diǎn)同步，然后監(jiān)聽一個(gè)超幀，確定其在網(wǎng)絡(luò)中所處的位置；

(2)如果節(jié)點(diǎn)要加入網(wǎng)絡(luò)，在信道空閑時(shí)間等于T₂時(shí)激活回退計(jì)數(shù)器，如果回退計(jì)數(shù)器值等于0，節(jié)點(diǎn)根據(jù)其所處區(qū)域，加入相應(yīng)的令牌環(huán)；如果回退計(jì)數(shù)器大于0，則執(zhí)行CSMA退避過(guò)程；如果節(jié)點(diǎn)已經(jīng)加入過(guò)網(wǎng)絡(luò)，則進(jìn)入步驟(4)；

(3)如果發(fā)生沖突，則執(zhí)行CSMA退避過(guò)程，否則此節(jié)點(diǎn)的一跳鄰居節(jié)點(diǎn)收到它的加入網(wǎng)絡(luò)控制幀后，將它加入到對(duì)應(yīng)的令牌環(huán)中，并將其標(biāo)記為當(dāng)前令牌輪未獲得過(guò)令牌；

(4)如果節(jié)點(diǎn)要離開網(wǎng)絡(luò)，在信道空閑時(shí)間等于T₂時(shí)重新激活回退計(jì)數(shù)器；如果回退計(jì)數(shù)器值等于0，節(jié)點(diǎn)廣播離開網(wǎng)絡(luò)控制幀；如果回退計(jì)數(shù)器大于0，則執(zhí)行CSMA退避過(guò)程；如果節(jié)點(diǎn)不離開網(wǎng)絡(luò)，則進(jìn)入步驟(6)；

(5)如果發(fā)生沖突，則執(zhí)行CSMA退避過(guò)程，否則在相應(yīng)的令牌環(huán)中去除節(jié)點(diǎn)；

(6)如果有新節(jié)點(diǎn)成功加入網(wǎng)絡(luò)或有節(jié)點(diǎn)離開網(wǎng)絡(luò)則執(zhí)行時(shí)隙數(shù)目?jī)?yōu)化算法，并更新各個(gè)子幀的時(shí)隙數(shù)目，否則進(jìn)入下一步；

(7)判斷當(dāng)前子幀是否屬于節(jié)點(diǎn)所在令牌環(huán)循環(huán)時(shí)間，如果屬于節(jié)點(diǎn)監(jiān)聽其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送的分組，并進(jìn)入下一步，否則返回到步驟(4)；

(8)如果前一令牌獲得者發(fā)送的分組中包含指定本節(jié)點(diǎn)為當(dāng)前時(shí)隙令牌獲得者信息，則節(jié)點(diǎn)發(fā)送分組，并在幀頭包含下一時(shí)隙令牌獲得者信息；節(jié)點(diǎn)等概地在本輪令牌環(huán)未獲得過(guò)令牌的節(jié)點(diǎn)中選擇一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為下一時(shí)隙令牌獲得者；如果節(jié)點(diǎn)收到的分組還包含丟失令牌的節(jié)點(diǎn)信息，則在相關(guān)的令牌環(huán)中刪除此節(jié)點(diǎn)；如果節(jié)點(diǎn)收到一般分組則返回步驟(4)；

(9)如果在下一個(gè)時(shí)隙，指定的令牌獲得者并沒有發(fā)送分組，即令牌丟失，則此節(jié)點(diǎn)重新發(fā)送分組并在幀頭包含下一時(shí)隙令牌獲得者信息，并返回步驟(4)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于令牌環(huán)的無(wú)線自組網(wǎng)MAC層信道接入和資源預(yù)留方法，其特征在于，所述步驟(1)具體為：如果節(jié)點(diǎn)的鄰居既在T_c子幀發(fā)送分組，又在T_ac和T_bc子幀發(fā)送分組，則此節(jié)點(diǎn)位于area C中；如果其鄰居既在T_ac子幀發(fā)送分組，又在T_c子幀發(fā)送分組，則此節(jié)點(diǎn)位于area A中；如果其鄰居既在T_bc子幀發(fā)送分組，又在T_c子幀發(fā)送分組，則此節(jié)點(diǎn)位于areaB中。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于令牌環(huán)的無(wú)線自組網(wǎng)MAC層信道接入和資源預(yù)留方法，其特征在于，所述步驟(2)具體為：如果節(jié)點(diǎn)位于area A區(qū)域，則節(jié)點(diǎn)在T_ac或T_ab子幀廣播加入網(wǎng)絡(luò)控制幀，指示節(jié)點(diǎn)需加入的令牌環(huán)為R_ac和R_a；如果節(jié)點(diǎn)位于area B區(qū)域，則節(jié)點(diǎn)在T_bc或T_ab子幀廣播加入網(wǎng)絡(luò)控制幀，指示節(jié)點(diǎn)需加入的令牌環(huán)為R_bc和R_b；如果節(jié)點(diǎn)位于area C區(qū)域，則節(jié)點(diǎn)在T_c子幀廣播加入網(wǎng)絡(luò)控制幀，指示節(jié)點(diǎn)需加入的令牌環(huán)為R_c。