【技术实现步骤摘要】
一种多接口协作的高吞吐多信道MAC协议
本专利技术主要涉及到无线通信领域,特别涉及到Ad-Hoc自组织网络的MAC协议。
技术介绍
单接口单信道通信的链路容量已经难以满足无线Ad-Hoc网络中多媒体设备的高吞吐量需求,如IEEE802.11协议。采用多接口多信道(MIMC)通信方式能大幅提高吞吐量和改善延时性能,是当前无线Ad-Hoc网络提高吞吐量的主要技术手段。传统的单接口单信道协议应用于多信道网络中会出现隐藏终端等问题。通过增加同步机制可以有效解决多接口多信道网路的隐藏终端问题。在多接口通信中,接口的利用效率会影响网络的性能,通过单个接口为多个接口竞争信道,而完成一次成功的信道竞争仅能建立一对接口间的传输关系,其效率与单接口一致。因此,为了提高接口效率和网络吐吞量,本专利技术提出了一种适用于多接口多信道网络中的多接口协作MAC协议。
技术实现思路
本专利技术提出了一种高吞吐量的多接口协作MAC协议,包含多接口节点虚拟MAC层功能设计、握手机制设计和多信道分配三个部分。在多接口节点模型中增加虚拟MAC层,通过将各个接口的MAC层子队列统一移至虚拟MAC层后,依据长度最长优先原则在各接口均匀分配数据包,改善负载不均衡现象;在虚拟MAC层中设计新的握手机制:通过任意一个接口成功与目标节点握手即可建立该节点与目标节点所有接口的数据传输,提高控制帧握手效率;针对多信道网络提出一种基于组策略的信道分配方法,同时优先考虑源节点上一次成功传输的信道为决策信道,降低多信道网络中隐藏终端的影响。本专利技术主要分为以下四个步骤:步骤1、建立多接口节点模型,其特征描述的方法至少包 ...
【技术保护点】
1.在多接口节点模型的网络层与MAC层中间增加虚拟MAC层来实现多信道的统一管理,在虚拟MAC层中实现基于组策略的多信道分配方法,其特征在于所述的方法至少还包括以下步骤:步骤1、在整个通信网络中划分信道组,分为默认信道组和数据信道组,其特征在于所述的方法至少还包括以下步骤:1) 将网络中节点感知到的可用信道划分为n/k组,若n/k不为整数,则剩余的信道划分为一组;2) 任意选择其中一组作为默认信道组,网络初始化阶段预设后,网络中所有节点均能利用它进行控制帧交换;将除默认信道组以外的信道组集合称为数据信道组,各节点利用它们进行数据包交换;步骤2、网络中节点采用基于组策略的信道决策算法选取空闲信道组,其特征在于所述的方法至少还应该包括以下步骤:1)、节点随机选取一个数据信道组,优先考虑未被占用过的数据信道组,若本组中信道数目小于接口数目,则按优先编号较大的接口分配信道,未分配信道的接口则为空闲状态;若所有数据信道组都被占用过,则选取空闲时间最长的数据信道组;2)、若节点无感知到空闲数据信道组,则选择默认信道组发送数据,但会影响协议性能;3)、为了解决多信道网络的隐藏终端问题,若节点成功传输 ...
【技术特征摘要】
1.在多接口节点模型的网络层与MAC层中间增加虚拟MAC层来实现多信道的统一管理,在虚拟MAC层中实现基于组策略的多信道分配方法,其特征在于所述的方法至少还包括以下步骤:步骤1、在整个通信网络中划分信道组,分为默认信道组和数据信道组,其特征在于所述的方法至少还包括以下步骤:1)将网络中节点感知到的可用信道划分为n/k组,若n/k不为整数,则剩余的信道划分为一组;2)任意选择其中一组作为默认信道组,网络初始化阶段预设后,网络中所有节点均能利用它进行控制帧交换;将除默认信道组以外的信道组集合称为数据信道组,各节点利用它们进行数据包交换;步骤2、网络中节点采用基于组策略的信道决策算法选取空闲信道组,其特征在于所述的方法至少还应该包括以下步骤:1)、节点随机选取一个数据信道组,优先考虑未被占用过的数据信道组,若本组中信道数目小于接口数目,则按优先编号较大的接口分配信道,未分配信道的接口则为空闲状态;若所有数据信道组都被占用过,则选取空闲时间最长的数据信道组;2)、若节点无感知到空闲数据信道组,则选择默认信道组发送数据,但会影响协议性能;3)、为了解决多信道网络的隐藏终端问题,若节点成功传输一个数据,则一直将当前信道组作为决策信道组;反之,则返回步骤1)重新选取信道组。2.根据权利要求1所述的信道划分方法以及信道决策算法,在虚拟MAC层中增加包队列处理和接口协同功能,其特征在于所述方法至少包括以下步骤:步骤1、在虚拟MAC层中实现包队列处理功能,其特征在于所述的方法至少还包括以下步骤:1)在一个节点对应的码数据包中将原属于该模型的各个接口的MAC队列统一移至虚拟MAC层合并为一个队列;2)MAC队列分为多个MAC子队列,每个子队列中存储着对应不同的目标节点的数据包,不同流的负载情况对应不同的队列长度;3)在MAC层竞...
【专利技术属性】
技术研发人员:邓清勇,秦井霞,裴延睿,邓亚风,李哲涛,曹家盛,
申请(专利权)人:湘潭大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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