用于IEEE 802.15.4系统避免由干扰导致的分组丢弃的基于主动载波侦听的CSMA/CA的系统和方法技术方案

提供了一种用于IEEE 802.15.4设备的计算机执行的方法，该方法基于避免冲突的基于主动载波侦听的载波侦听多址接入(ACS‑CSMA/CA)控制程序和标准CSMA/CA控制程序，用于包括IEEE 802.15.4设备的IEEE 802.15.4网络和包括IEEE 802.11设备的IEEE 802.11网络的共存，IEEE 802.11设备在网络之间共享频谱。计算机执行的方法被提供在IEEE 802.15.4设备上，并且使IEEE 802.15.4设备的处理器执行包括以下的步骤：基于严重性估计衡量标准来估计IEEE 802.11干扰的严重性，基于所估计的严重性来选择ACS‑CSMA/CA控制程序。ACS‑CSMA/CA控制程序被配置为基于所估计的严重性动态地更新最大退避次数(macMax CSMABackoff)，确定退避次数(NB)是否超过更新后的macMaxCSMABackoffs，执行连续CCA操作以连续地检测信道状态，并且当检测到的信道状态是空闲状态时发送帧，或者当检测到的信道状态是繁忙状态时增加重传次数(NR)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术总体涉及异构无线通信网络的共存，并且尤其涉及ieee 802.15.4系统和ieee 802.11系统的共存。

技术介绍

1、物联网(internet of things，iot)应用已经迅速增长。已经开发了广泛的无线通信技术来满足诸如智能仪表和智慧城市之类的各种iot应用。另一方面，频谱分配受到限制。随着异构无线技术的出现，这些无线技术竞争频谱资源。因此，使用不同通信技术的网络之间的干扰成为需要解决的关键问题。

2、ieee 802.11和ieee 802.15.4是针对局域应用和个域应用开发的两个常用的无线标准族。基于ieee 802.11的产品到处都有。典型的示例是wi-fi设备。ieee 802.15.4标准也已经在诸如蓝牙和智能计量器的商业产品中广泛实现。即使ieee 802.11可以在诸如5ghz频带、6ghz频带和毫米波频带的较高频带中操作，ieee 802.11和ieee 802.15.4也被设计为在sub-1 ghz(s1g)频带和2.4ghz频带中操作，例如，ieee 802.11ah在sub-1ghz频带中操作，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于IEEE 802.15.4设备的计算机执行的方法，所述方法基于避免冲突的基于主动载波侦听的载波侦听多址接入ACS-CSMA/CA控制程序和标准CSMA/CA控制程序，用于包括IEEE 802.15.4设备的IEEE 802.15.4网络和包括在网络之间共享频谱的IEEE 802.11设备的IEEE 802.11网络的共存，其中，所述计算机执行的方法被提供在IEEE 802.15.4设备上，所述计算机执行的方法使所述IEEE 802.15.4设备的处理器执行包括以下的步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述IEEE 802.11网络是基于IEEE 802.1...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于ieee 802.15.4设备的计算机执行的方法，所述方法基于避免冲突的基于主动载波侦听的载波侦听多址接入acs-csma/ca控制程序和标准csma/ca控制程序，用于包括ieee 802.15.4设备的ieee 802.15.4网络和包括在网络之间共享频谱的ieee 802.11设备的ieee 802.11网络的共存，其中，所述计算机执行的方法被提供在ieee 802.15.4设备上，所述计算机执行的方法使所述ieee 802.15.4设备的处理器执行包括以下的步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述ieee 802.11网络是基于ieee 802.11ah的wi-fi halow网络，并且所述ieee 802.15.4网络是基于ieee 802.15.4g的wi-sun网络，其中，共存频带是sub-1ghz频带或2.4ghz频带。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，如果ieee 802.11干扰不严重，则ieee 802.15.4设备应用所述标准csma/ca信道接入机制，其中，如果ieee 802.11干扰严重，则ieee802.15.4设备应用本发明的基于主动载波侦听的csma/ca(acs-csma/ca)信道接入机制。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述acs-csma/ca信道接入机制执行所述macmaxcsmabackoffs适配和连续(重复)cca操作，以减少由ieee 802.11干扰引起的帧丢弃。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，当ieee 802.15.4设备应用acs-csma并且信道繁忙时，执行所述macmaxcsmabackoffs适配，其中，使用关于所述ieee 802.11干扰的干扰因子interferencefactor11来更新所述macmaxcsmabackoffs，使得所述macmaxcsmabackoffs随着ieee 802.11干扰的严重性增加而增加，并且所述macmaxcsmabackoffs随着ieee802.11干扰的严重性降低而降低。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，根据下式更新所述macmaxcsmabackoffs：

7.根据权利要求6所述的方法，其中，ieee 802.11干扰因子interferencefactor11基于信道占用时间比被计算为

8.根据权利要求4所述的方法，其中，当ieee 802.15.4设备应用acs-csma并且退避次数nb不超过更新后的阈值macmaxcsmabackoffs时，执行所述连续cca，其中，ieee 802.15.4设备连续地侦听信道，直到信道变为空闲或者在信道仍然繁忙的情况下已经执行了最大数量的连续cca(macmaxconccas)。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述cca操作是在标准定义的phyccaduration/accatime时间段内执行的。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述acs-csma/ca控制程序基于由所述ieee802.15.4设备计算的最佳信道接入概率来确定传输是否立即开始。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述acs-csma/ca机制由ieee 802.15.4设备应用以与任何干扰设备共存，其中，所述ieee 802.15.4设备同时与包括ieee 802.11设备、lora设备和sigfox设备的多个干扰设备共存。

12.一种用...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭建林，菲利普·奥尔利克，永井幸政，角武宪，王璞，K·帕森斯，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：