【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信领域,尤其涉及一种无线Mesh网络中基于活跃节点数估计的自适应接入机制。
技术介绍
无线Mesh网络(WMN,WirelessMeshNetwork)通常也被称为无线网状网,是一种由多个无线链路连接设备和Mesh路由器结点构成的,集自组织、自修复、多跳级联等特点于一身的新型宽带无线网络。无线Mesh网络结合了无线局域网(WLAN)和移动自组织网(MANET)的优点,依靠其高伸缩性、高健壮性和便利性,成为未来建设无线智慧城市的关键网络类型之一。无线Mesh网络中有许多的关键技术和协议标准,其中的媒体接入控制(MAC,MediaAccessControl)协议决定了如何在众多的通信节点之间分配有限的无线信道资源,使这些资源能够合理充分地被利用,在时延、吞吐量和公平性等网络性能指标上尽量达到最优。因此如何合理地设计媒体接入控制协议是无线Mesh网络研究人员需要重点考虑的问题。当前无线Mesh网络的媒体接入控制协议可以划分为单信道协议和多信道协议。对于单信道情况下节点之间的数据传输,存在传统的隐藏/暴露终端问题,因此有较多的无线Mesh网络中的MAC协议,都采用基于IEEE802.11标准的分布式协调功能(DistributedCoordinationFunction,DCF)机制让节点去竞争信道资源。DCF机制采用了载波侦听多址访问/冲突避免(CarrierSenseMultipleAcc ...
【技术保护点】
一种无线Mesh网络中基于活跃节点数估计的自适应接入机制,包涵以下步骤:步骤1:节点处于侦听期,通过节点内部增设的计数器NUM_IDLE和NUM_LISTEN分别统计侦听期信道空闲时隙数目r和总时隙数目T;步骤2:节点准备发送数据,首先侦听信道是否空闲,确认空闲时长为DIFS后进入退避期;根据内部计数器统计结果估算网络活跃节点数Nesti,并设置初始竞争窗口值CW0;步骤3:在退避期,节点根据竞争窗口值选择随机退避时间;信道空闲时长为Slot Time,则退避计数器的值减1,当退避计数器的值减为0时,节点接入信道,进入传输期;步骤4:在传输期内,发生冲突使数据发送失败,则需要进行重传;当重传次数i达到限制,则丢弃数据,等待下一次发送数据;当前节点的重传次数i没有超过最大重传次数,增设重传调整因子θ,根据重传调整因子θ设置重传竞争窗口值,然后跳至步骤3。
【技术特征摘要】
1.一种无线Mesh网络中基于活跃节点数估计的自适应接入机制,包涵以
下步骤:
步骤1:节点处于侦听期,通过节点内部增设的计数器NUM_IDLE和
NUM_LISTEN分别统计侦听期信道空闲时隙数目r和总时隙数目T;
步骤2:节点准备发送数据,首先侦听信道是否空闲,确认空闲时长为DIFS
后进入退避期;根据内部计数器统计结果估算网络活跃节点数Nesti,并设置初始
竞争窗口值CW0;
步骤3:在退避期,节点根据竞争窗口值选择随机退避时间;信道空闲时长
为SlotTime,则退避计数器的值减1,当退避计数器的值减为0时,节点接入
信道,进入传输期;
步骤4:在传输期内,发生冲突使数据发送失败,则需要进行重传;当重传
次数i达到限制,则丢弃数据,等待下一次发送数据;当前节点的重传次数i没
有超过最大重传次数,增设重传调整因子θ,根据重传调整因子θ设置重传竞争
窗口值,然后跳至步骤3。
2.根据权利要求1所述的无线Mesh网络中基于活跃节点数估计的自适应
接入机制,其特征在于,所述的活跃节点Nesti是指当前参与竞争信道资源的节点,
其数目反映网络当前的拥塞程度,活跃节点越多,说明网络竞争激烈,拥塞程
度高;通过所述的计数器NUM_IDLE和NUM_LISTEN获取相应的时隙信息估
计当前网络中的活跃节点数目。
3.根据权利要求2所述的无线Mesh网络中基于活跃节点数估计的自适应
接入机制,其特征在于,所述的活跃节点数可通过计算,
其中r和T为节点计数器NUM_IDLE和NUM_LISTEN的实际统计值。
4.根据权利要求1所述的无线Mesh网络中基于活跃节点数估计的自适应
接入机制,其特征在于,所述的重传调整因子θ,其值大于等于1;重传因子的
取值和网络中的活跃节点数Nesti和重传次数i有关:
θ=log2Nesti-i3]]>活跃节点数少,减小竞争窗口值,活跃节点数多,增大竞争窗口值;重传
次数多的节点优先接入信道;采用对数函数值随变量缓慢的性质控制竞争窗口
的变化率,对数函数的底数控制重传调整因子θ的变化幅度,取值为2。
5.根据权利要求1所述的无线Mesh网络中基于活跃节点数估计的自适应
接入机制,其特征在于,当节点...
【专利技术属性】
技术研发人员:周杰英,黄正,林勤南,彭彦皓,
申请(专利权)人:中山大学,
类型:发明
国别省市:广东;44
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