[發明專利]一種低數據率無線體域網MAC協議

在審

• 申請號: 201811356968.2
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109391625A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 張重慶;蘇禮輝;李賽
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04W80/00;H04W84/10
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 李宏偉

1.一種低數據率無線體域網MAC協議，其特征在于按照以下步驟進行：

①低數據率無線體域網MAC協議設計：對低數據率無線體域網MAC協議的進行環境與功能分析，并基于此進行協議元素設計，尤其是協議超幀結構以及運作過程；

②低數據率無線體域網MAC協議性能評價與優化方法研究：研究適用于所研究MAC協議的性能評價方法，并研究優化協議性能的方法以及協議對運行環境的自適應算法；

③低數據率無線體域網MAC協議的仿真與應用：基于協議設計與性能評價及優化算法，在OMNeT++平臺上對協議進行仿真，并在硬件平臺上開發相應的原型系統。

2.按照權利要求1所述一種低數據率無線體域網MAC協議，其特征在于：所述步驟①低數據率無線體域網MAC協議設計方法如下，在總結和借鑒現有無線體域網MAC協議的基礎上，針對低數據率無線體域網的流量特征和QoS需求，設計一個新的專門用于此類無線體域網的MAC協議，重點包括：低數據率無線體域網MAC協議環境分析與功能分析，從用戶需求、通道性質、工作模式三個方面進行環境分析，包括服務模式、證實方式、通信方式、數據形式、數據長度、服務質量；在環境分析的基礎上進行功能分析，明確協議在通信方式管理、數據發送/接收管理與控制、數據安全與可靠性等方面應具有的功能；低數據率無線體域網MAC協議機制與元素設計，針對低數據率無線體域網低流量與數據高實時性、高可靠性要求的特點，以WBAN節點能效為優化目標，設計相應的MAC協議機制；基于信標幀使能模式，設計能量高效的超幀結構，設計高實時性、高可靠性需求滿足機制；；設計協議運作過程，包括：小數據與大數據傳輸過程、協調器/節點同步過程、碰撞處理過程；最終形成協議文本。

3.按照權利要求1所述一種低數據率無線體域網MAC協議，其特征在于：所述步驟②低數據率無線體域網MAC協議性能評價與優化方法如下，嵌入時隙機制能效、時延、信道利用率評價方法：嵌入時隙間隔、數據子段數量與分配模式、大小數據產生模式條件固定的前提下，研究上行嵌入時隙與下行嵌入時隙的能量利用效率、數據幀時延、信道利用率性能指標的評價方法；超幀其他活躍階段性能評價方法：借鑒現有基于排隊論的MAC協議性能評價方法，結合嵌入時隙機制的性能評價，研究超幀中其他活躍階段包括CAP、CFP、廣播階段的性能評價方法；研究如何綜合以上性能評價方法，得到最終整個MAC協議的最終性能評價方法。