[发明专利]一种无线自组织网中实时业务可靠传输方法

摘要

本发明公开了一种无线自组织网中实时业务可靠传输方法，针对节点B收到实时业务发送节点A发送的实时业务数据分组RPK，或收到实时业务接收节点确认RPK接收的特殊ACK分组RACK；非实时业务节点B_tx给B_rx发送DPK，或实时业务节点A给发送第一个RPK；实时业务发送节点发送第二个及以后的实时业务数据分组等三种情况，通过在Ad Hoc网络中为实时业务提前获得信道使用权，提高其传输可靠性，降低了分组传输中的误帧率。

主权项

1.一种无线自组织网中实时业务可靠传输方法，其特征在于包括下述步骤：情况1：实时业务发送节点为A，实时业务接收节点为通称为实时节点；节点B收到节点A发送的实时业务数据分组RPK，或收到节点确认RPK接收的特殊ACK分组RACK；步骤1：在实时节点的邻节点B收到节点A发送的第n个实时业务数据分组RPK_n时，按照公式(1)计算节点A发送第n+i个实时业务数据分组RPK_n+i(1≤i≤m)的开始时刻：t_{rsv_start}＝t_cur1+i·t_cycle-t_RPK(1)其中，m为信道预约步数，t_cycle表示实时业务数据分组的产生周期；t_cur1时刻为和节点B接收RPK完成的时刻，也是节点B计算发送预约时间的时刻；t_RPK为一个RPK的传输时长；第n+i个实时业务数据分组RPK_n+i(1≤i≤m)的结束时刻为：t_{rsv_end}＝t_cur1+i·t_cycle+SIFS+t_RACK(2)其中，SIFS的长度参见IEEE 802.11标准，t_RACK为一个RACK分组的传输时长；在节点收到RPK之后，将按照公式(1)、(2)计算预约时间；在节点B收到节点发送的第k个RACK时，按照公式(3)计算节点接收第k+i个实时业务数据分组RPK_k+i(1≤i≤m)的开始时刻：t_{rsv_start}＝t_cur2+i·t_cycle-t_RACK-SIFS-t_RPK (3)按照公式(4)计算第k+i个实时业务数据分组RPK_k+i(1≤i≤m)的结束时刻：t_{rsv_end}＝t_cur2+i·t_cycle(4)其中，t_cur2时刻为A和邻节点B接收RACK完成的时刻，也是邻节点B计算接收预约时间的时刻在节点收到RPK或RACK后，按照对应的公式与预约步数计算预约时间，并记录在相应的预约表中在预约时间内，节点将回避信道接入，避免与实时业务数据分组的冲突步骤2：节点B判断预约信息是否无效的标准在于节点B的预约表中，如果同一个实时节点的相邻两个预约信息的开始时间t_{rsv_start}之差小于一个t_cycle，则该预约信息无效；此时节点B应以新的预约信息为准，删除先前的无效预约信息；步骤3：若预约表不为空，当且仅当t_{rsv_end}比当前时刻更早时，预约信息过时，需要将该预约信息删除并将之后未过时且距当前时刻最近的预约信息作为预约表中的第一项。步骤4：计算预约时间后，节点按照预约信息中预约开始时间t_{rsv_start}的先后，按顺序将其加入相应预约表；若节点B接收到的是RPK，则将预约信息加入到自己的发送预约表，此时的预约信息为发送预约信息，表示实时节点在何时将会发送实时业务数据分组；若收到的是RACK，则将预约信息加入到自己的接收预约表，此时的预约信息为接收预约信息，表示实时节点在何时将会接收实时业务数据分组；情况2：非实时业务节点B_tx给B_rx发送DPK，或实时业务节点A给发送第一个RPK；步骤1：节点B_tx或A按照IEEE 802.11协议进行二进制指数随机退避；步骤2：退避完成后，发送节点与接收节点分别更新并读取自己的预约表，检查预约表是否空闲；更新预约表的操作与情况1中的步骤3相同；对于数据发送节点B_tx或A，预约表更新完成后，若当前时刻早于预约表第一项预约信息的开始时刻，且两者间的时间间隔足以让非实时业务的发送节点B_tx进行RTS/CTS/DPK/ACK的分组交换，或让实时业务发送节点A进行RTS/CTS/RPK/RACK的分组交换，则预约表空闲，节点B_tx或A转入步骤3，否则预约表忙，转入步骤1；同时，对于数据接收节点B_rx或在分别收到B_tx或A的RTS分组之后，更新并检查预约表，若当前时刻早于预约表第一项预约信息的开始时刻，且两者间的时间间隔足以让非实时业务的接收节点B_rx进行CTS/DPK/ACK的分组交换，或让实时业务接收节点进行CTS/RPK/RACK的分组交换，则预约表空闲，节点B_rx或转入步骤3，否则预约表忙，转入步骤1；步骤3：完成RTS/CTS握手与数据分组传输，包括以下步骤：步骤3.1：非实时业务节点按照IEEE 802.11标准进行RTS/CTS/DPK/ACK分组交换；步骤3.2：实时业务节点进行RTS/CTS/RPK/RACK分组交换，并在RPK与RACK中携带m步信道预约信息；情况3：实时业务发送节点发送第二个及以后的实时业务数据分组；步骤1：在之前RPK分组所决定的发送预约时间到来之后，直接发送当前RPK分组；步骤2：RPK分组发送完成之后，若成功接收到RACK分组，则等待发送下一个RPK分组，否则取消下一个RPK分组的信道预约，并且在下一个RPK分组产生之后，转入情况2的处理流程。