[发明专利]一种WLAN中空闲节点辅助的定向接入控制方法

说明书

技术领域

本发明属于无线局域网WLAN中媒体接入控制MAC技术领域，涉及由空闲节点辅助来抑制波束切换天线带来的干扰的接入控制方法，具体是一种WLAN中空闲节点辅助的定向接入控制方法。

背景技术

随着无线局域网WLAN的不断发展，WLAN中节点间的干扰问题日益严重。为了降低节点间的干扰，业界将波束切换天线引入WLAN系统，充分利用波束切换天线来提高空间复用率，提升网络性能。波束切换天线在数据通信过程中使用定向工作模式，会带来请求发送/允许发送RTS/CTS握手信号的漏听，从而产生新的隐藏节点，导致无线局域网中同频干扰问题。

专利号为CN200410047437.7的中国发明专利“利用定向天线减轻无线网络中的干扰的影响”利用全向天线发送和接收控制数据，该控制数据帮助定位无线装置和确定无线装置什么时候将程序数据发送到天线装置或从天线装置接收程序数据。天线装置利用定向天线将程序数据发送到无线装置和从无线装置接收程序数据。因为定向天线使用定向波束，定向天线能根据相对天线装置无线装置的位置调节到干扰少的信道。该专利使用的定向天线设备能够根据相对天线装置无线装置的位置调节到干扰少的信道，从而达到降低同频干扰的目的，然而需要设备切换信道，会造成一定的时延和丢包现象。

专利号为CN201110218077.2的中国发明专利“无线局域网基础结构模式中隐藏终端现象的处理方法”使用波束切换天线将无线接入点AP覆盖的空间分成多个波束，使无线接入点依次覆盖多个波束内的用户。某一时刻只有一个波束内的用户可以请求发送数据，而其他波束内的用户在这一时刻处于阻塞状态，不能请求发送数据，使得每一时刻参与竞争的用户数目减少，缓解无线局域网中的隐藏终端现象。该专利使用波束切换天线处理无线局域网中隐藏终端现象。此方法减少了隐藏终端，但同一个网络中，可能一些用户通信较多，一些用户通信较少，对多个用户依次覆盖浪费了信道资源，并且公平性较差。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的缺点，提供一种WLAN中空闲节点辅助的定向接入控制方法，在空闲邻居节点收到源节点发送的定向请求发送DRTS信息时，空闲邻居节点根据自身维护的信息列表，判断新的传输请求是否对当前网络形成干扰，如果发送节点对正在传输的节点造成干扰，则向该发送节点发送邻居信息包NIP来阻塞新的传输，以减少无线局域网中的隐藏节点现象，从而降低节点间的干扰，提高系统性能。

本发明的技术方案是：一种WLAN中空闲节点辅助的定向接入控制方法，包括如下步骤：

步骤1：当源节点有数据需要发送时，首先监听信道，查看信道是否空闲。先查看信息列表中是否缓存了目的节点对应的工作模式。若有缓存，则查看目的节点对应的工作模式下定向网络分配矢量DNAV值是否为0；若无缓存，则查看源节点默认工作模式下的DNAV值是否为0。DNAV为0表示该工作模式下的信道空闲；DNAV不为0表示该工作模式下信道占用，需要等待直到DNAV值递减为0。其中，源节点是指有数据需要发送的节点，目的节点是指接收源节点数据的节点；

所述信息列表中包含的字段为：邻节点地址、工作模式、DNAV、信号强度RSSI以及信息有效时间；在每个节点都缓存一个信息列表，并根据收到的DRTS，不断的更新信息列表；

其中，邻节点地址用于记录相邻节点的MAC地址信息；

工作模式用于保存本节点与邻节点通信时的工作模式选择，即使用的波束切换天线的波束方向。默认工作模式是全向波束或所有波束中的最宽的波束，或者是从所有波束中随机选择的一个波束；

DNAV用于记录某波束方向上邻节点预约的信道时长，在该时长内阻塞对应工作模式；

RSSI用于记录本地节点接收到的邻居节点的信号强度；

信息有效时间用于判断当前保存的信息是否过期，若过期则删除此条数据项信息，以保证当前信息的实时性和有效性；

步骤2：源节点监听到信道空闲后，向目的节点发送DRTS；

步骤3：接收到DRTS信号后，空闲邻居节点根据自身的信息列表判断源节点是否对当前通信造成干扰；若判断为有干扰，则空闲邻居节点向源节点发送邻居信息包NIP，阻塞其发送；若判断为无干扰，则无需任何处理；其中空闲邻居节点是指在源节点覆盖范围内的，处于空闲状态的节点；

步骤4：源节点发起的传输请求对当前通信造成干扰时，源节点收到NIP，则暂时阻塞传输，并更新发送方向上的DNAV的值，然后返回步骤1，等待DNAV的值为0后重新发起发送请求；