[发明专利]一种数据传输方法及全双工Ad Hoc网络系统

说明书

本发明涉及网络通信技术领域，提供了一种数据传输方法，所述方法应用于全双工Ad Hoc网络中的网络节点，包含：在有数据发送需求时，侦听数据信道；若所述数据信道为空闲状态，则通过控制信道发送指向目的网络节点的RTS报文，并在接收到来自所述目的网络节点的CTS报文后，通过所述数据信道发送数据；若所述数据信道为非空闲状态，则确定自身是否为暴露节点，若是，则通过控制信道发送指向目的网络节点的RTS报文，并在接收到来自所述目的网络节点的CTS报文后，通过所述数据信道发送数据；若否，则返回至所述数据信道侦听步骤，解决了现有技术中暴露节点所带来的问题。此外，本发明实施例还提供了一种全双工Ad Hoc网络系统。

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种数据传输方法及全双工Ad Hoc网络系统。

背景技术

随着新技术突破，市场需求增长，无线通信飞速发展，自组织网络(Ad Hoc)得以快速发展。由于自组织网络能够利用移动终端的路由转发功能，可以在无地面基础设施的情况下进行通信，与静止卫星通信相比，自组织网络具有覆盖面积大、传输损耗小、传输时延短、成本低、组网方式便捷等特有优势。

由于自组织网络每一个节点都能实现路由的功能，可以在网络中搜寻、维护到另一节点的路由，使得自组织网络在移动会议、移动网络、军事通信、紧急服务和灾难恢复等领域得以广泛运用。

传统的Ad Hoc网络采用半双工通信技术，一个节点在发送时无法接收，在接收时无法发送，数据传输效率低及频谱利用率较低。

近年来，全双工(Full-Duplex)通信技术以其高效的频谱利用率及其链路容量倍增得到业界的广泛关注，但在全双工通信技术中，节点的发射信号对该节点的接收信号产生极大的干扰，这种干扰称为自干扰，而自干扰的存在将极大阻碍了全双工通信的发展。

随着自干扰技术(Self-Interference Cancellation)的发展，自干扰被抑制到可接受的程度，全双工通信成为可能，理论上，将全双工技术应用于Ad Hoc网络最大可使吞吐率提升到半双工的2倍。

然而，全双工Ad Hoc与半双工Ad Hoc都存在隐藏节点和暴露节点问题。具体而言，由于Ad Hoc网络具有动态变化的网络拓扑结构，且工作在无限环境中，采用异步通信技术，各个节点共享在同一个通信信道，存在信道分配和竞争问题，为了提高信道利用率，移动节点的频率和发送功率都比较低，同时信号受到无线信道中的噪声、信道衰落和障碍物的影响，移动节点中的通信距离受到限制，一个节点发出的信号，网络中的其他节点不一定都能收到，从而有了“隐藏节点”和“暴露节点”问题的存在。

现有技术中，虽然通过引入了RTS/CTS协议通过握手在一定程度上解决了隐藏节点问题，但却无法解决暴露节点问题。

发明内容

针对上述暴露节点的问题，本发明的实施例提供了一种数据传输方法，所述方法应用于全双工Ad Hoc网络中的网络节点，包含：在有数据发送需求时，侦听数据信道；若所述数据信道为空闲状态，则通过控制信道发送指向目的网络节点的RTS报文，并在接收到来自所述目的网络节点的CTS报文后，通过所述数据信道发送数据；若所述数据信道为非空闲状态，则确定自身是否为暴露节点，若是，则通过控制信道发送指向目的网络节点的RTS报文，并在接收到来自所述目的网络节点的CTS报文后，通过所述数据信道发送数据；若否，则返回至所述数据信道侦听步骤；所述确定自身是否为暴露节点的方法包含：基于所述目的网络节点的信息查询本地记录；若本地记录中存有所述目的网络节点的信息，则确定自身为暴露节点。

在一实施中，所述方法更包括：在完成所述数据发送之后，确认是否收到所述目的网络节点通过所述数据信道发送的ACK，若收到，则完成本次数据发送，若未收到，则返回至侦听数据信道步骤。

在一实施中，所述本地记录的生成方法包含：基于接收到的RTS报文判断自身是否为暴露节点，并进行记录。