[发明专利]一种无线分布式网络中基于准随机退避策略的传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线分布式网络中的传输方法，更具体地，涉及一种在无线分布式网络中基于准随机退避策略的传输方法。

背景技术

退避策略是无线节点MAC协议中常用的一种竞争解决方法，它通过各种算法决定各节点每次在发送报文前所需要等待的时间。目的是在多站点同时竞争同一信道时，可以有效地避免站点之间的数据同时发送造成的数据发送失败，从而保证接入的有效性，提高系统资源的利用率。

在当前使用的无线分布式网络MAC协议标准中，二进制指数退避策略（Binary Exponential Backoff，简称BEB）是最常用的退避方法。虽然BEB策略在不同的网络标准中有细微差别，但大体工作过程相似。图1中所示是IEEE802.11DCF模式下的基于CSMA/CA的二进制指数退避策略，其工作的大致流程为：站点在每次试图发送数据之前都会在0到当前的竞争窗口（Contention Window，简称CW）之间随机选择一个整数作为本次发送过程的退避计数器初始值，它决定了本次发送之前节点所必须经历的退避时长（以时隙为单位）。信道每空闲一个时隙，各站点都会将自己的退避计数器值减1，退避计数器递减到0表示节点已经完成了退避过程，可以立即开始数据的发送。如果发送失败，则竞争窗口CW加倍并从中随机选择退避时隙，等待至退避计数器减为0时重发，这一过程循环直至竞争窗口达到最大窗长和到达最大重传次数为止。

BEB策略还有一些改进，比如退避计数器在成功传输后并不直接回到最小值，而是从一个与之前传输碰撞信息相关的矩阵中选择一个值；或在成功发送后把窗长变为发送成功时的一半的方法，这种缓慢减小退避窗长的策略能够降低碰撞概率，在竞争站点数比较大的情况下效果更加明显。BEB退避算法虽然实现容易，在一定程度上降低了冲突概率，但在性能上并不是最优的。此外，BEB算法的另外一个问题是在高负载的情况下会导致数据发送时延的大范围抖动，这会对实时业务产生不利影响

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于利用各个站点之前发送的成功数据包的次序这一信息，提供一种无线分布式网络中基于准随机退避策略的传输方法，把随机退避转化为准随机退避，大大降低了退避时各站点的发送冲突，有效提高系统吞吐率并降低了数据传输延迟，用于解决现有技术性能不好、在高负载的情况下会导致数据发送时延的抖动范围大等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种无线分布式网络中基于准随机退避策略的传输方法，包括：统计除发送站点i之外的其它站点成功发送数据包个数Ai的步骤；统计信道最后一次繁忙结束时隙到新数据包的到达所述发送站点时隙的间隔Si的步骤；第一次判断信道是否空闲的步骤；如果所述信道空闲，则根据所述Ai，所述Si，由确定退避转变为随机退避的时隙门限值N及准随机退避过程中的最大退避窗长M确定第一等待时间，并第二次判断所述信道是否空闲，如果所述第二次判断的结果是所述信道空闲，则发送所述新数据包；如果所述第二次判断的结果是所述信道忙，则等待直到所述信道空闲；如果所述信道忙，则等待至所述信道空闲；更新所述Ai的步骤；根据所述Ai，所述N及所述M确定第二等待时间的步骤；第三次判断所述信道是否空闲的步骤，如果所述第三次判断的结果是所述信道忙，则返回所述等待直到所述信道空闲等待直到所述信道空闲的步骤；如果所述第三次判断的结果是所述信道空闲，则发送所述新数据包。

优选地，上方法中，根据所述Ai，所述Si，由确定退避转变为随机退避的时隙门限值N及准随机退避过程中的最大退避窗长M确定第一等待时间的步骤包括：如果所述Si大于所述Ai，则所述第一等待时间为random{N,M}；如果所述Si不大于所述Ai，则所述第一等待时间为min{Ai-Si,random{N,M}}。

如上所述，本发明的无线分布式网络中基于准随机退避策略的传输方法，具有以下有益效果：利用各个站点之前发送的成功数据包的次序这一信息，提供一种无线分布式网络中基于准随机退避策略的传输方法，把随机退避转化为准随机退避，大大降低了退避时各站点的发送冲突，有效提高系统吞吐率并降低了数据传输延迟，解决了现有技术性能不好、在高负载的情况下会导致数据发送时延的抖动范围大等问题。

附图说明

图1显示为本发明现有技术中IEEE802.11DCF模式下的基于CSMA/CA的二进制指数退避策略流程图示意图；

图2显示为根据本发明的无线分布式网络中准随机退避策略进行发送数据包的流程示意图；