【摘要】 本发明公开了一种无线网络的基于令牌控制冲突解析的协同载波侦听多址接入控制方法，系统信道时隙化，采用时分多址方式传输数据帧。各节点采用载波侦听以概率竞争接入的方法来传输数据帧。节点发送数据帧后，接入点根据是否正确接收来决定是否需要协同重传，并在确认子时隙给出反馈；然后，在下一个时隙选择一个性能最优的节点来协同传输该数据帧直至被接入点正确接收。通过设置空时隙避免子时隙，来避免出现空时隙，提高信道的利益效率。当出现多个节点同时发送数据帧的情况，节点反馈冲突控制信号，并通过信息序列中叠加的表示各节点身份的正交导频序列，来估计各节点到接入点之间的信噪比，并选择信噪比最高的节点，以令牌传递的方式依次重传，实现冲突解析。本发明方法能获得较高的系统吞吐量，为无线网络提供较高的接入可靠性。 【专利类型】发明申请 【申请人】中国人民解放军理工大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】210007 江苏省南京市白下区御道街标营2号 【申请人地区】中国 【申请人城市】南京市 【申请人区县】玄武区 【申请号】CN201010600037.X 【申请日】2010-12-22 【申请年份】2010 【公开公告号】CN102056324A 【公开公告日】2011-05-11 【公开公告年份】2011 【授权公告号】CN102056324B 【授权公告日】2013-02-06 【授权公告年份】2013.0 【IPC分类号】H04W74/08; H04L1/18; H04L1/16 【发明人】杨炜伟; 胡映波; 蔡跃明; 魏士博 【主权项内容】一种基于令牌控制冲突解析的协同载波侦听多址接入方法，其特征在于：步骤1：采用时分双工方式，信道时隙化，具体设置如下：信道在时间上分割成等长的时隙，系统周期性发送信标帧，两个相邻信标帧构造一个超帧，每个超帧包含个时隙，NS取1～8之间的整数，信标帧用于广播系统消息、定时以及同步，每个时隙首部设置一个侦听子时隙，紧接着设置一个空时隙避免子时隙，尾部设置一个确认子时隙，中间为传输子时隙，在侦听子时隙、空时隙避免子时隙、确认子时隙和传输子时隙后分别紧随一个保护子时隙，步骤2：节点发送接入请求，系统接受该节点的接入请求后，从正交导频序列库{z1，z2，…，zU}中选择一个正交导频序列分配给请求接入的节点，分配的正交导频序列用作节点的身份识别，其中，z1，z2，…，zU为正交导频序列，NZ取4～8之间的整数，若正交导频序列库{z1，z2，…，zU}中的正交导频序列分配完毕，则拒绝该节点接入系统，步骤3：需要发送数据包的节点采用基于令牌控制冲突解析的协同载波侦听多址接入方法发送数据包，所述的基于令牌控制冲突解析的协同载波侦听多址接入方法的具体步骤是：步骤3.1：在接入系统的m个节点中，如果n个节点有数据包在时隙t要发送，其中，1≤m≤U，1≤n≤m，则该n个节点首先在侦听子时隙侦听信道，如果信道空闲，则所有n个节点在空时隙避免子时隙开始时以概率pr发送数据包，0＜pr＜1，同时所有节点在该子时隙内保持信道监听，所述的各节点身份的正交导频序列并行叠加在n个节点所发送数据包中；步骤3.2：如果侦听发现，仅有一个节点发送数据包，且接入点成功接收到该数据包，则接入点在确认子时隙开始时反馈正确接收ACK信号，同时，所有正确接收到该数据包的邻居节点丢弃该包，步骤3.3：如果侦听发现，仅有一个节点发送数据包，而接入点没有正确接收该数据包，则接入点在确认子时隙反馈一个错误接收NACK信号，网络中所有其他节点停止发送自己的数据包，系统启动协同重传，步骤3.3.1：所述的协同重传方法的具体步骤是：步骤3.3.1.1：在下一个时隙的侦听子时隙开始时，网络中正确接收该数据包的候选协同节点发送一个愿意协同RRTS信号，所述愿意协同RRTS信号由公共导频序列和表示各自身份的正交导频序列串行连接组成，步骤3.3.1.2：接入点接收到各候选协同节点发送来的正交导频序列估计相应节点到接入点之间信道的信噪比，选择一个信噪比最高的协同节点，如果该节点的信噪比大于源节点到接入点之间的信噪比，则在空时隙避免子时隙中反馈一个确认协同RCTS信号，选择信噪比最高的协同节点来进行重传，步骤3.3.1.3：如果所有候选协同节点到接入点之间的信噪比均比源节点到接入点之间信道的信噪比低，则在空时隙避免子时隙中反馈一个确认协同RCTS信号，选择源节点重传该数据包；如果没有候选协同节点正确接收数据包，则直接选择源节点重传，步骤3.3.1.4：被选中的协同节点或源节点在传输子时隙开始时重传数据包，步骤3.3.1.5：如果接入点正确接收到重传的数据包，则在确认子时隙反馈正确接收ACK信号，通知各节点该包被正确接收，所有节点在收到该正确接收ACK信号后，丢弃该数据包，继续新的数据包的传输，步骤3.3.1.6：如果接入点仍无法正确接收重传的数据包，则反馈错误接收NACK信号，并在下一个时隙继续请求协同重传，直至该数据包被正确接收，步骤3.4：如果侦听发现，有两个或两个以上节点发送数据包，则系统发生冲突，接入点通过对叠加在信息序列中的正交导频进行处理，估计发生冲突的节点数目和各冲突节点到接入点之间信道的信噪比，并按照信噪比从大到小的原则确定各冲突节点在解冲突过程中重传的顺序，并在确认子时隙开始时反馈冲突Collision信号，该信号包括冲突发生的标志信息、冲突节点数，系统启动基于令牌控制的冲突解析过程，步骤3.4.1：所述的基于令牌控制的冲突解析过程的具体步骤如下：步骤3.4.1.1：各节点读取冲突collision信号帧中的控制信息序列后，根据是否在时隙t中发送数据包来确定自己的操作，没有发送数据包的节点停止发送自己的数据包直到冲突解析结束；而在时隙t中发送了数据包的节点则进入冲突解析过程，步骤3.4.1.2：在接下来的一个时隙的侦听子时隙开始时，接入点首先发送冲突解析控制令牌，该令牌帧包括根据各冲突节点到接入点之间的信噪比大小顺序来确定各节点的重传顺序和还没有解析成功的数据包个数，步骤3.4.1.3：各冲突节点通过读取该令牌帧，检查自己是否被确定为首先重传，而被确定首先重传的节点，在数据传输子时隙开始时，重传自己的数据包，步骤3.4.1.4：如果重传数据包被接入点正确接收，则该重传数据包被解析成功，接入点在确认子时隙反馈一个确认控制信号CACK信号，所述的确认控制信号CACK信号中包括对该数据包被成功接收的确认指示以及还没有被解析的冲突数据包的个数和剩余待解析冲突节点的重传顺序，步骤3.4.1.5：如果重传数据包没有被正确接收，则接入点反馈错误控制NCACK信号，该错误控制NCACK信号中包括对该数据包没有被正确接收而需要进行协同重传的确认指示以及还没有被解析的冲突数据包个数和剩余待解析冲突节点的重传秩序，同时，系统进入对该数据包的协同重传过程，具体操作与步骤3.3.1中所述过程相同，直至该数据包被成功接收而接入点反馈确认控制CACK信号，步骤3.4.1.5：所有节点在接收到确认控制CACK信号后，通过读取未被成功解析的冲突数据包的个数来确定冲突解析是否结束，步骤3.4.1.6：如果未被成功解析的冲突数据包个数不等于0，则继续进行冲突解析，返回步骤3.4.1.1，步骤3.4.1.7：如果未被成功解析的冲突数据包个数等于0，则冲突解析过程结束，步骤3.5：如果侦听发现，没有数据包被发送，则所有n个节点在数据传输子时隙开始时以概率1发送各自的数据包，步骤3.5.1：如果节点数n＝1，则操作过程与步骤3.2和步骤3.3中所述仅有1个节点发送时的情况相同，具体操作步骤一致，步骤3.5.2：如果节点数n＞1，则发生冲突，接入点在确认子时隙开始时反馈冲突collision信号，系统启动基于令牌控制的冲突解析，具体的操作过程与步骤3.4.1所述的基于令牌控制的冲突解析过程相同，直至所有数据包被成功接收。FDA0000039909900000011.tif, FDA0000039909900000012.tif 【当前权利人】中国人民解放军理工大学 【当前专利权人地址】江苏省南京市白下区御道街标营2号 【引证次数】2.0 【被引证次数】25 【他引次数】2.0 【被自引次数】4.0 【被他引次数】21.0 【家族引证次数】2.0 【家族被引证次数】25

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