[发明专利]无线信道接入方案

说明书

【技术领域】

本发明是关于一种无线信道接入方案，更明确而言，是关于一种应用于无线多跳通信领域中的无线信道接入方案。

【背景技术】

在无线网络中，由于信道的共享性，在一定的区域内，仅允许一对节点进行通信，其它节点必须等待这个数据传输过程结束后，才能重新进行新一轮的信道竞争，确定下一轮信道的使用权；否则将造成数据的冲突，导致传输失败。

信道接入方案主要解决如何在相互竞争的用户之间分配无线信道，当前广泛应用的无线产品往往采用IEEE 802.11协议。IEEE 802.11协议是一种基于载波检测多接入/冲突避免(Carrier Sense Multiple Access/CollisionAvoidance，CSMA/CA)接入协议。为了尽量避免冲突，在MAC层(Media AccessControl，媒体访问控制层)引入了RTS(Request To Send，请求发送)/CTS(Clear To Send，清除发送)方案。发送端首先发送一个RTS帧来预约信道，然后由接收端应答一个CTS帧同意预约。当网络中的其它节点侦听到RTS或CTS帧时，就会停止传送数据，从而保证了发送端和接收端能在无冲突的情况下，顺利完成数据的传送，直到发送端收到来自接收端应答的ACK(Acknowledgment，使用带确认)帧，数据传输结束。然而该现有无线信道接入方案的这种冲突避免的方式是基于单跳全连通的无线网络，网络中所有节点都能侦听到访问接入点发出的信号。当该现有无线信道接入方案应用于无线多跳网络时，往往会造成网络吞吐量性能的急剧下降。

在无线多跳网络中，由于节点分布范围广，当一对节点尝试建立通信时，往往会出现隐发送终端(Hidden sender)、隐接收终端(Hidden receiver)、显发送终端(Exposed sender)和显接收终端(Exposed receiver)等多种问题，如图1所示。

在如图1所示的无线多跳网络中，当节点A、B间进行数据通信时，节点D、F、G和M分别成为了显接收终端、隐接收终端、显发送终端和隐发送终端。为保证A-B通信的正常进行，这些隐/显终端都将推迟自己的发送时间。对于隐/显发送终端M，G节点而言，推迟发送数据的时间并不会造成数据丢失的危险。但对于隐/显接收终端F和D节点而言，他们会推迟发送CTS的时间，导致D和F节点对应的发送方C和E节点因没有在预定时间内收到反馈帧CTS而成为“聋”发送节点，发送方C和E节点不断的向D或F节点发送RTS帧，直到RTS帧的重传次数达到最大值，最终导致丢包，通信失败。可见，在无线多跳网络中，现有的无线信道接入方案存在由于信道被占用导致隐/显接收终端不能马上向发送端发送CTS帧以致多次无效接入而造成数据丢失的问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种无线信道接入方案，其可以有效调节节点接入信道的时间，减少由于收发节点信道状态信息的不一致而造成信道接入的盲目性，降低冲突丢包的概率，提高了网络吞吐量和流间的公平性。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种无线信道接入方案，包括以下步骤：当网络中节点由于竞用信道而出现隐/显接收终端以及“聋”发送节点时，隐/显接收终端依据通信的节点对中的RTS(Request To Send，请求发送)或CTS(Clear To Send，清除发送)帧的时间信息进行等待，延迟发送的时间；当隐/显接收终端的NAV(Network Allocation Vector，网络分配向量)计时器为0且探测到信道空闲时，隐/显接收终端发送一个CCS(Collision Clear Signal，冲突清除信号)控制帧给相应的“聋”发送节点，通知“聋”发送节点可以立即通信；以及“聋”发送节点在收到CCS控制帧后，判断接收端信道空闲，立即进行通信。

相较于现有技术，本发明无线信道接入方案在IEEE 802.11 DCF(Distributed Coordination Function，分布式协调功能)的基础上引入新的控制帧CCS，避免了现有技术中由于信道被占用导致隐/显接收终端不能马上向发送端发送CTS帧以致多次无效接入而造成的数据丢失，能有效调节节点接入信道的时间，减少由于收发节点信道状态信息的不一致造成信道接入的盲目性，降低冲突丢包的概率，提高了网络吞吐量和流间的公平性。

本发明的积极效果是：

新协议能更有效的调节节点接入信道的时间，减少由于收发节点信道状态信息的不一致而造成信道接入的盲目性，能有效降低冲突丢包的概率，提高了网络吞吐量和流间的公平性。

【附图说明】