一种基于中继的低开销太赫兹双信道MAC协议制造技术

本发明专利技术提出了一种基于中继的低开销太赫兹双信道MAC协议，双信道体现在WIFI信道进行控制信息交互，THz信道进行数据传输。本发明专利技术包含动态帧聚合、基于位置信息自适应协作转发和精简RTS(Request To Send)/CTS(Clear To Send)帧三种机制。机制一主要解决数据帧传输过程中存在冗余物理头部的问题；机制二主要解决了由于多对节点同时进行数据传输所可能带来的波束重叠干扰问题；机制三主要解决了在某些情况下控制帧存在冗余的问题。相对于传统的太赫兹双信道MAC协议，本发明专利技术有效的提升信道利用率，同时减小控制开销，提高数据传输成功率和整体网络吞吐量。率和整体网络吞吐量。率和整体网络吞吐量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于中继的低开销太赫兹双信道MAC协议


[0001]本专利技术属于太赫兹通信网络
，主要针对现有多输入多输出(MIMO)太赫兹通信网络双信道MAC协议存在波束重叠干扰和冗余控制开销等问题，提出了一种基于中继的低开销太赫兹双信道MAC协议。本专利技术属于数据链路层通信领域。

技术介绍

[0002]随着无线数据流量的爆炸式增长，如今的数据传输速率已经越来越不能满足人们的需求，在人们看来，即便是5G网络高达千兆每秒的传输速度也远远达不到人们的要求，而利用高频段的太赫兹信道可有效提升传输速率，其特点受到大量研究人员的广泛关注。太赫兹波的波长为0.03mm～3mm，频率为0.1THz～10THz，这个频段位于毫米波和红外线之间，目前是电磁光谱中探测最少的区域之一。随着学者们对太赫兹波的深入研究，发现太赫兹波的相关特性具有巨大的实用价值，国际权威组织如IEEE、3GPP等和以中国、美国为首的科技强国都将太赫兹波作为6G通信的重点研究对象。太赫兹波的海量带宽特性可以使大量的新应用和服务变成现实，如汽车通信、空间保密通信、人体和物品监测、虚拟现实等。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于中继的低开销太赫兹双信道MAC协议，其特征是：该方法由“动态帧聚合”、“基于位置信息自适应协作转发”和“精简RTS/CTS帧”三种操作组成,具体如下：S1：所述的“动态帧聚合”新机制针对在数据帧物理头部存在冗余的控制开销的问题，该机制具体实现过程如下：S11：源节点最初按照最大聚合子帧长度对数据帧进行帧聚合，并将其发送给目的节点，转S12。S12：目的节点接收到聚合数据帧后，获取一个聚合帧传输过程中错误的子帧个数和总的子帧个数，再通过公式计算出当前误帧率，转S13；S13：将计算出的误帧率与设定最大容忍误帧率进行比较，若前者大，转S14；若后者大，则不需要改变帧长度，直接回复源节点ACK帧，转S16。S14：根据公式计算当前的误码率，转S15；S15：根据公式求得满足设定的误帧率条件下的新子帧长度，将新子帧长度写入ACK帧，并将其回复给源节点，转S16。S16：源节点接收到ACK帧后按要求改变聚合子帧长度，转S12。S2：所述的“基于位置信息自适应协作转发”新机制针对在多对节点同时通信时存在波束重叠干扰的问题，该机制具体实现过程如下：S21：目的节点(下述简称节点D)接收到源节点(下述简称节点C)发送的RTS帧后，提取RTS帧中的位置信息，转S22；S22：节点D将场景中的一对正在的通信节点、节点D和节点C四个节点构成如图4所示的坐标系，并通过上述判断方法判断两对节点间是否存在干扰，转S23；S23：若通过步骤2判断完所有正在通信的节点与节点C、D的位置关系，转S24，否则转S22；S24：若节点D判断与节点C的通信会与网络场景中的其它正在通信的节点产生干扰，转S25，否则转S210。S25：目的节点D在WIFI信道中广播中继请求帧(Relay Request Frame，RRF)，转S26。S26：其它节点收到目的节点发送的RRF帧，根据源节点位置信息(从RTS帧中获取)、目的节点位置信息(从RRF帧中获取)和自身位置信息判断自身与源节点和目的节点之间的通信是否与其它正在通信的节点造成干扰。若不会，则成为备选中继，同时启动计时器，转S27。S27：计时器首先降为0的备选中继成为唯一中继节点，由中继节点判断两个时间T1和T2的大小(计算该时间时不需要考虑中继节点自身需要发送数...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚玉坤，周杨，周霜霜，任丽丹，张本俊，何亮，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：