[发明专利]在无线网状网中建立时隙的方法及节点

说明书

技术领域

本发明涉及WLAN Mesh(无线网状网)网络，尤其涉及一种在无线网状网中建立时隙的方法及节点。

背景技术

请参阅图1，该图为隐藏节点产生原因的示意图，其中节点A的发送信号覆盖范围如顶上的圆，节点B的发送信号覆盖范围如中间的圆，节点C的发送信号覆盖范围如最底的圆。节点A采用载波监听机制监听到A至B的信道空闲时，节点A向节点B发送数据，由于节点C不在节点A的信号覆盖范围内，因此节点C监听不到节点A向节点B发送数据的消息，因此节点C认为此时节点C到节点B的信道空闲，节点C也可能在此时发送数据给节点B，那么此时节点B收到的是节点A和节点C的叠加信号，从而导致节点B即不能正确接收节点A的信号，又不能正确接收节点C的信号，这种情况下节点A和节点C就互为隐藏节点。不难发现当所有节点都在一跳范围内时隐藏节点问题是不会发生的。

传统的WLAN(Wireless LAN，无线局域网)包括两种网络形式，一种是基础架构的BSS(基本服务集)网络；另一种是Ad hoc(自组织)形式的IBSS网络。两种网络形式发送广播消息的形式完全不同。BSS网络中包含一个集中控制AP(Access Point，接入点)和一个或多个STA(Station，工作站)，BSS下STA和STA的消息交互或者STA的广播消息都要通过AP进行转发。AP和其BSS下的所有的STA之间是一跳关系，所以AP在向其BSS下的STA发送的广播帧时不存在隐藏节点问题，而在IBSS网络下，所有节点之间都是一跳邻居关系，所以在IBSS下，也不存在隐藏节点问题。

请参阅图2，该图为无线网状网的拓扑结构图，由图中可见，在无线网状网中，由于节点之间可能存在多跳关系，节点发送广播消息或时，其二跳节点对其来说都有可能成为隐藏节点，所以会导致广播消息的丢失。

现有协议802.11s_D1.0中定义了无线网状网的beacon(信标)冲突避免机制(MBCA机制)。

MBCA机制的主要原理如下：

MP(Mesh Point，Mesh节点)收集和报告本节点和邻居节点发送beacon的参数信息，其中包括beacon的传输时间和周期。MP根据从邻居节点获取到的发送的beacon的参数信息可得知邻居节点和二跳邻居节点的TBTT(TargetBeacon Transmission Time，目标beacon传输时间)，以此调整自身发送beacon的TBTT，以减少与其他节点同时发送beacon的几率。

其中，MP获取发送beacon的参数信息的过程如下：

MP通过beacon timing IE(信标定时信息元素)来收集和报告本节点和邻居节点发送beacon的参数信息。这个IE可选择在beacon中发送，也可通过BeaconTiming request(信标定时请求)/Beacon Timing response(信标定时响应)中的action管理帧来交互。

MBCA技术是通过收集邻居节点及二跳邻居节点的beacon(可以认为是特定的广播帧)传输时间确定自身传输beacon的时间，其收集的时间信息只是针对beacon的时间信息，对于其他类型的广播帧的传输方式并没有进行定义。

而在现有协议802.11s_D1.0定义的MDA(Mesh确定性接入)机制中，MP节点可以获取到邻居节点的MDAOP(Mesh确定性接入机会)消息，该消息中包含该节点发送和接收数据的时隙信息(TX-RX times report)，该节点受干扰的时隙信息(Interfering times report)，MP节点根据邻居节点的MDAOP消息来选择空闲时隙从而避开和邻居节点的相互干扰。

每个MP节点在某个特定大小的时间间隔内要发送MDAOP消息，其邻居节点收集该消息，记录该节点的时隙分布情况。

MP节点在申请和邻居节点建立MDAOP时隙时会携带自己想要分配到的MDAOP时隙规律。本节点和响应节点会收集邻居节点的MDAOP消息，判断申请的时隙是否会产生干扰，并计算当前的时隙占用比率，如果时隙占用比率在门限范围内，并且要分配的时隙不会和邻居节点互相干扰，那么该MDAOP时隙会成功建立。

现有的MDA技术是针对单播时隙设定的接入时隙，没有应用到广播机制上，另外MDA技术设定的单播接入时隙对信道的利用率不高，无法进行时隙复用。

发明内容

本发明实施例提供了一种在无线网状网中建立广播时隙的方法及节点，用以解决现有无线网状网中由于隐藏节点问题的存在而导致的广播消息冲突的问题；