[發明專利]一種基于并發傳輸的多信道MAC協議

在審

• 申請號: 202110043961.0
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112532369A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 羊秋玲;董威;黃向黨;陳艷霞;劉敬科
• 申請（專利權）人: 海南大學
• 主分類號: H04L5/00
• 分類號: H04L5/00;H04L29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于并發傳輸的多信道MAC協議的設計，包括下列步驟：

（1）將信道劃分為多個子信道，其中一個控制信道用于節點之間控制信息的傳輸，其余的n個子信道為數據信道，用于節點之間的數據傳輸，節點可以在數據信道和控制信道之間隨意切換，每個節點在同一時間只能監聽一個子信道，只能在一個子信道上進行數據的發送與接收；采用多跳式分布式網絡模型，網絡中所有的傳感器節點都是同構的，即不存在超級節點，網絡中所有的節點都是緩慢移動的或者靜止的；將時間分為大小相等的數據傳輸幀，每個數據傳輸幀包含4個時隙，時隙的大小等于數據包的傳輸時延加上網絡的最大傳播時延；

（2）在網絡的初始化階段，各個接收節點要獲知在其一跳傳輸范圍內所有發送節點的位置信息，從而獲知各個發送節點與其自身的傳播時延，網絡中所有節點進行嚴格的時鐘同步；

（3）定義并發傳輸節點：節點a為發送節點，其目標節點為節點b，在b的傳播范圍內，還存在其它發送節點的c，c的目標節點不是b，則滿足條件|T_a,b-T_c,b|T_DATA的節點稱為節點a的并發節點，其中T_a,b，T_c,b分別是節點a、b到節點c的傳播時延，T_DATA為數據包的傳輸時延；定義并發傳輸節點集：節點a為發送節點，其目標節點為節點b，在b的傳播范圍內，還存在其它多個發送節點，這些發送節點的目標節點均不是節點b，但是都滿足并發傳輸節點的定義，則這些節點組成的節點集稱為節點a的并發傳輸節點集；

（4）一次通信分為3個階段：請求階段、數據傳輸階段、確認階段，其中請求階段以及確認階段在控制信道上進行；在一輪通信的開始，有數據要傳輸的發送方首先向網絡發送RTS控制包，RTS控制包中包含自身的ID地址和接收方的ID地址等信息，在本發明中，要求所有的控制包要盡可能的短，因為所有的控制包均在一條控制信道上進行傳輸，如果控制包的傳輸時延過大，就會導致控制包的碰撞；在第二個時隙的開始，接收方回復CTS控制包，CTS控制包包含目標節點的ID地址以及選擇的數據信道和并發節點集，發送方在接收到CTS控制包后，根據接收到的信息選擇是否在某個數據信道發送數據；在一輪通信的最后一個時隙接收節點回復ACK控制包告知發送節點數據的接收情況。