[发明专利]一种无线局域网的分组冲突解决方法无效

专利信息
申请号: 200710017816.5 申请日: 2007-05-10
公开(公告)号: CN101051998A 公开(公告)日: 2007-10-10
发明(设计)人: 李波 申请(专利权)人: 西北工业大学
主分类号: H04L12/56 分类号: H04L12/56;H04L29/06
代理公司: 西北工业大学专利中心 代理人: 顾潮琪
地址: 710072陕*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 无线 局域网 分组 冲突 解决方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及通信技术领域,特别是一种无线局域网中的分组冲突解决方法。

背景技术

当前IEEE 802.11标准已经成为了无线局域网接入技术的公认国际标准。在IEEE 802.11标准中主要定义了两种多址接入协议:其一是分布式协调功能(DCF),另外一个是点协调功能(PCF)。DCF是基于载波侦听与冲突回避机制的一种多址随机接入策略,是被业界广泛采用的多址接入标准。

随着技术的飞速发展,近年来基于IEEE 802.11的无线局域网技术得到了广泛的应用。一方面,随着越来越多的用户使用这一技术,IEEE 802.11无线局域网所工作频段的频谱资源变得越来越紧张。另一方面,IEEE 802.11标准所推荐使用的分组冲突解决方法在网络用户数较多的情况下不能有效的控制分组冲突的发生。由于分组冲突概率较高,因此系统的信道利用率很低。

为了改进IEEE 802.11多址接入协议的性能,具备一个高效而稳健的分组冲突解决方法是很重要的。然而在目前已有的大多数策略中,通信终端均相互独立的产生各自的退避计数器初值,于是分组冲突便不可避免(尤其是在系统业务量较大的情况下)。在美国人Baldwin R.、Davis N.、以及Midkiff S.等于1999年在国际期刊“ACM Mobile Computing and CommunicationsReview”上提出的一种实时多址接入策略,以及韩国人Choi J.、Yoo J.、Choi S.、Kim C.于2005年在国际期刊“IEEE Transactions on Mobile Computing”上提出的一种分布式信道预约策略中,发送终端在发送当前数据分组的同时,把接下来的数据分组将要使用的退避计数器的初值预先广播出去。这样相应的时隙便被预约下来,从而避免了其他发送终端使用同一时隙进行数据发送。但他们提出的信道预约算法均只是一步预约(即通过发送当前数据分组,仅完成对接下来的一个数据分组所即将使用的时隙进行预约)。众所周知,传输差错在无线信道上是不可避免的。当无线信道传输特性较为恶劣时,一步预约算法便不能保证广播出去的信道预约信息被尽可能多的其他发送终端所获取。这样也就无法进一步避免分组冲突的发生。仿真实验表明,一步预约算法的性能对信道传输差错非常敏感(随着信道传输差错率的增加而显著下降),低下的性能已经不能满足无线局域网的发展需要。

发明内容

为了克服现有技术分组冲突概率较高,系统信道利用率低下的不足,本发明提出了一种基于多步信道预约的分组冲突解决方法。通过使用本方法,分组冲突可以得到有效的抑制,进而大幅度的提高了系统性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:考虑一个单跳的无线局域网(目前大多数的无线局域网均是单跳的网络拓扑结构),在基本服务区“BBS”内的所有通信终端均可以相互“听到”其他终端在信道上的传输活动。设发送终端A正在向终端B发送数据分组An(角标“n”表示该数据分组的序号)。为了避免分组冲突,在发送An时,A将在其发送队列中等待发送的其他后续分组An+1,An+2,...,An+m将要使用的退避计数器初值BTn+1,BTn+2,...,BTn+m插入到当前即将要发送的分组An的头部信息域中(具体预约的时隙位置可以通过这些退避计数器初值计算出来)。这样,在发送An的同时将其后续的m个分组所对应的m个退避计数器初值事先广播出去,从而起到了信道预约之目的。服务区中的其他发送终端在接收到An后,从其中提取出退避计数器初值BTn+1,BTn+2,...,BTn+m,并计算出相应的预约时隙的位置,从而避免在这些时隙上发送分组。通过这样的预约机制,可以保证广播的信道预约信息以很高的成功率被周边的其他发送终端所获取,进而避免分组冲突的发生。

设A为发送终端,以下将本方法的实现分为若干步骤予以具体描述:

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