[发明专利]基于忙音和消除ACK帧干扰的隐藏节点并发接收方法

摘要

本发明公开了一种基于忙音和消除ACK帧干扰的隐藏节点并发接收的方法，主要解决现有技术中隐藏节点无法并发通信的问题。在主链路通信的过程中，当邻节点接收到CTS帧时，确定自身为隐藏节点；若此时有节点向它发送RTS帧，启动系统中的忙音发送/接收模块向它的发送节点发送一个持续的忙音信号以通知发送节点发送数据帧，该隐藏节点接收完数据帧后，向发送节点回复持续忙音信号；隐藏节点根据从CTS帧信息得到ACK帧，检测该隐藏节点在接收数据过程中是否受到了ACK帧的干扰，如果受到干扰，进行ACK帧消除，否则，不进行处理。本发明通过实现隐藏节点接收数据帧，提高了网络的并发度，进而提高了网络的吞吐量，可用于无线Ad hoc网络中。

主权项

一种基于忙音和消除ACK帧干扰的隐藏节点并发接收的系统，包括媒质接入控制模块、接收信号解析模块、天线、射频前端模块、模数转换器、数模转换器、MAC层帧提取模块、物理层帧形成模块、调制/编码模块和物理信道管理模块，其特征在于：A.在媒质接入控制模块的一端双向连接有忙音发送/接收模块，用于根据忙音信道管理单元的控制信息产生、发送或终止忙音，根据指示接收和发送忙音，并将接收到的忙音信号的起止和持续时间等通知给忙音信道管理单元。B.媒质接入控制模块，包括：上层协议接口，用于从上层协议中接收数据分组，将其组装成MAC层帧后发送给发送协同单元，并从接收协同单元中收取接收到的MAC层帧，提取其中的数据分组发送给上层协议；帧发送协同单元，用于根据媒质接入控制协议和其它功能单元的指令，实现MAC层帧发送时所必需的握手控制机制，控制帧发送单元发出控制帧和数据帧给外部的物理层帧形成模块；帧发送单元，用于在帧发送协同单元、帧接收协同单元的控制下发送MAC层帧给外部的物理层帧形成模块；帧接收协同单元，用于根据媒质接入控制协议和其它功能单元的指令，实现MAC层帧发送时所必需的握手控制机制，根据接收到的帧类型确定响应帧的类型和内容后发送给帧发送单元；帧接收单元，用于从外部MAC层帧提取模块接收MAC层帧后及时提交给帧接收协同单元，根据接收到的帧的类型和发送持续时间字段通知信道管理单元更改接收和发送NAV定时器，并根据接收到的CTS帧指示ACK帧检测和消除单元设置或执行ACK帧检测；物理信道管理单元，用于接收来自外部的射频前端模块的接收信号起始、信号功率等级指示，以及来自帧接收单元的NAV定时器更新指令，实现信道状态管理；忙音信道管理单元，用于根据收到的来自外部忙音发送/接收模块的信号起止时刻来执行忙音信道状态管理，并与物理信道管理单元、帧发送、帧接收单元一起辅助实 现并发信道接入控制；退避管理单元，用于在发送不成功时执行退避，当退避定时器计时停止时通知发送协同单元再次发送相应帧；ACK帧检测与消除控制单元，用于按照发送协同单元和接收单元的指示，根据CTS帧的内容预测主会话ACK帧的内容和到达时间，通知和控制外部的接收信号解析模块进行ACK帧检测和消除，并将结果反馈给帧发送协同单元或帧接收单元；C.接收信号解析模块，包括：数字信号缓存器，用于接收并缓存经模数转换之后的数字中频信号，并按照不同需求分别提供给解调/解码单元、ACK帧检测单元和ACK帧消除单元使用；解调/解码单元，用于接收来自数字信号缓存器或者ACK帧消除单元的数字中频信号，对其进行解调/解码操作，从中获得数字基带信号并发送给外部的MAC层帧提取模块；ACK帧检测单元，与外部媒质接入控制模块双向连接，用于根据外部媒质接入控制模块的指令，从接收到的数字信号序列中检测出ACK帧，并将结果返回给外部媒质接入控制模块和ACK帧消除单元；ACK帧消除单元，与外部媒质接入控制模块中的ACK帧检测与消除控制单元单向连接，用于根据ACK帧检测与消除控制单元的指令，从接收到的数字信号序列中消除相应的ACK帧信号，并将消除ACK帧后的信号发送给解调/解码单元。