[发明专利]一种基于硬件性能调整的无线通信CSMA/CA的优化方法

说明书

本发明属于无线通信技术领域，公开了一种基于硬件性能调整的无线通信CSMA/CA的优化方法，包括以下步骤：S1、有无线消息准备发送时，根据最小退避时间获取第一随机时间并根进行退避，然后进入步骤S2；S2、判断当前信道是否处于空闲，若否，则进入步骤S3，若是，则进入步骤S4；S3、根据当前窗口CW获取第二随机时间，并根据第二随机时间进行退避，然后调整窗口CW的大小，并返回进入步骤S2；S4、进行固定时间PCStime的退避，然后读取当前信道的信号值，并判断是否处于空闲，若否，返回步骤S3，若是，则退避结束，准备发送，并调整窗口CW的大小。本发明针对硬件性能对退避机制进行改进，优化CSMA/CA算法，更贴合真实无线发送场景实际用途。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种基于硬件性能调整的无线通信CSMA/CA的优化方法。

背景技术

无线通信中所运用的CSMA/CA算法主要应用在MAC层，其在媒体介质访问时起重要功能，在多节点同时检测信道强度准备传输时起作用。它进行时域分配，实现帧的分时发送，避免无线信号在空间中重合，避免无线信息碰撞冲突。此外，无线通信中所应用CSMA/CA算法主要是服务于多个模块或节点的发送时，作为能否发送的条件判断。具体使用方式为，需要发送无线信息的模块或节点，检测到信道被其他无线信息占用时，则通过CSMA/CA算法进行一定时间的退避，退避完成后再次检测信道，当信道空闲时，则准备发送。

由于硬件的原因，从准备发送到信息真正发送出需要初始化时间，这类似与汽车从启动到能移动时需要一定时间。在这段时间内，并无无线信号发出，导致其他模块或节点误判信道空闲，若准备发送，将导致信号冲突。另外，接收端接收到信息后会自动回复确认，该回复信息的发送同样需要初始化时间，但由于接收端模块需处理很多信息，默认没有时间去退避等待，所以该回复帧不经过退避，直接回复，造成较大的冲突风险。

综上所述，现有的CSMA/CA算法处理较笼统，设计时并未考虑硬件初始化时间以及回复帧造成的坏影响。因此，需要对现有的CSMA/CA算法进行优化处理。

发明内容

为适应无线通信技术领域的实际需求，本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种基于硬件性能调整的无线通信CSMA/CA的优化方法，以提高多模块无线通信时系统的通信效率，节约系统运行资源。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于硬件性能调整的无线通信CSMA/CA的优化方法，包括以下步骤：

S1、无线发送模块有无线消息准备发送时，根据最小退避时间获取第一随机时间，并根据第一随机时间进行退避，退避完成后，进入步骤S2；所述最小退避时间基于硬件性能确定；

S2、读取当前信道的信号值，判断当前信道是否处于空闲，若否，则进入步骤S3，若是，则进入步骤S4；

S3、根据当前窗口CW和最小退避时间获取第二随机时间，并根据第二随机时间进行退避，然后调整窗口CW的大小，并返回进入步骤S2；所述第一随机时间和第二随机时间均为随机时间；

S4、进行固定时间PCStime的退避，然后读取当前信道的信号值，并判断是否处于空闲，若否，返回步骤S3，若是，则退避结束，准备发送，并调整窗口CW的大小。

所述步骤S1中第一随机时间的计算方法为：

Delaytime1＝n1*slotTime+n2*slotTime；

其中，Delaytime1表示第一随机时间，n1表示第一随机整数，其为在0～N1内取值的随机整数，n2为第二随机整数，其为在0～N2内取值的随机整数，N1为与当前窗口值CW正相关的正整数，N2为与节点数量正相关的正整数，slotTime为最小退避时间单位。

所述步骤S1中，第一随机时间的计算方法为：