[发明专利]一种无线自组织网中开销可控的高效协作预约方法

权利要求书

1.一种无线自组织网中开销可控的高效协作预约方法，其特征在于包括下述步骤：

情况1、协议初始化时，计算单次协作中可携带的CCRI条数的最大值n_MAX：

步骤1：在不携带CCRI的情况下，计算竞争模式的握手时长T_{handshake_c}和预约模式的握手时长T_{handshake_r}，T_{handshake_c}＝T_RTS+T_CTS+T_PKT+T_ACK+DIFS+3×SIFS、T_{handshake_r}＝T_PKT+T_ACK+SIFS，其中，T_RTS、T_CTS和T_ACK分别为RTS、CTS和ACK的传输时长，T_PKT为未携带CCRI情况下数据分组的传输时长，DIFS和SIFS为IEEE 802.11 DCF标准中的帧间间隔；

步骤2：读取协作开销门限r，有r＝T_co/(T_handshake+T_co)，其中T_co为因携带CCRI而增加的分组传输时长的最大值，进一步计算得到竞争模式下的T_co为T_{co_c}＝(r×T_{handshake_c})/(1-r)，预约模式下的T_co为T_{co_r}＝(r×T_{handshake_r})/(1-r)；

步骤3：计算得到传输单条CCRI所需的时长T_CCRI＝Length_CCRI/Rate_PKT，其中Length_CCRI为单条CCRI的长度，Rate_PKT为携带CCRI的数据分组的传输速率；

步骤4：得到竞争模式下单次协作可携带CCRI条数最大值n_{MAX_c}＝[T_{co_c}/T_CCRI]和预约模式下单次协作可携带CCRI条数最大值n_{MAX_r}＝[T_{co_r}/T_CCRI]；

情况2、实时节点发送实时业务的数据分组R-PKT或非实时节点发送非实时业务的数据分组D-PKT前，对CRI的选择和CCRI的构造：

步骤1：实时或非实时节点S删除发送预约表和接收预约表中所有预约开始时间在当前时间之前的CRI，并将所有的CRI标记为未选；

步骤2：S检查发送预约表和接收预约表，若均无标记为未选的CRI，则直接发送该分组，本情况的处理结束；否则在所有标记为未选的CRI中，选择被协作次数最小的一条CRI作为提取CCRI的对象；若有多条标记为未选的CRI的“被协作次数”同时最小，则在其中选择预约开始时间离当前时刻最近的一条CRI作为提取CCRI的对象；若发送和接收预约表中各有一条标记为未选的CRI的“被协作次数”同为最小，且它们的预约开始时间一样，则选择发送预约表中的CRI作为提取CCRI的对象；所述的被协作次数即S曾经协作转发该CRI的次数；

步骤3：S给被选中的CRI的“被协作次数”加1，并标记此CRI为已选；然后将其预约开始时间与当前时间的时间差，以及预约发起者位置作为一条主CCRI，称为CCRI_A；然后，S检查另一张预约表是否为空，若不为空则转入步骤4，否则转入步骤5；所述的预约发起者位置即该CRI的预约发起者的地理位置信息；

步骤4：S遍历另一张预约表，在所有标记为未选的CRI中寻找与步骤2选出的CRI的预约开始时间相同、“预约发起者位置”不同的CRI，若不存在这样的CRI或所有的CRI均为已选，则转入步骤5；否则S给符合上述条件的这条CRI的“被协作次数”加1，并标记此CRI为已选，再将其“预约发起者位置”作为步骤3中CCRI的辅CCRI，称为CCRI_B；

步骤5：S将CCRI_A与CCRI_B不改变内容的合为一条CCRI，若没有对应的CCRI_B，则CCRI_A单独构成一条CCRI；然后，S将CCRI放入待发送的R-PKT或D-PKT分组内；接着，S判断已生成的CCRI条数是否小于n_MAX，若小于则转入步骤2；否则发送此分组；

情况3、节点收到R-PKT或D-PKT时，对其携带的CCRI的处理：

步骤1：节点R更新自己的发送预约表和接收预约表；

步骤2：R判断此R-PKT或D-PKT分组中是否存在未处理的CCRI，若存在则转入步骤3，否则按IEEE802.11DCF的处理方法处理该分组；

步骤3：由第1条未处理CCRI中的CCRI_A的预约发起者位置计算得到R与预约发起者的距离，若距离大于协作距离门限d_co则忽略该CCRI_A(d_co等于载波侦听范围半径d_c)，否则进一步计算该CCRI_A的预约开始时间t_{rsv_start}和预约结束时间t_{rsv_end}，T_{rsv_start}＝T_{PKT_send}+T_{rsv_period}，T_{rsv_end}＝T_{rsv_start}+T_R-PKT+SIFS+T_R-ACK，其中T_R-PkT和T_R-ACK为R-PKT和R-ACK的传输时长，T_{PKT_send}为携带此CCRI的分组的发送时间，T_{rsv_period}为CCRI_A的预约时差；

然后，R将t_{rsv_start}、t_{rsv_end}和CCRI_A的预约发起者位置作为一条CRI存入相应预约表，若预约表中已存在相同的CRI则什么也不做，转入步骤4；

步骤4：R判断此CCRI中是否有CCRI_B，有则转入步骤5，否则转入步骤2；

步骤5：由CCRI_B的预约发起者位置计算得到R与预约发起者的距离，若距离大于协作门限则忽略该CCRI_B，否则将该CCRI_B的预约发起者位置与t_{rsv_start}和t_{rsv_end}作为一条CRI存入相应预约表，若预约表中已存在相同的CRI则什么也不做，转入步骤2。