无线网络设备和公共跳频多信道介质访问控制方法技术

技术编号:9768873 阅读:117 留言:0更新日期:2014-03-16 01:46
本发明专利技术公开一种无线网络设备和一种公共跳频多信道介质访问控制方法。所述无线网络设备用于根据公共跳频序列在多个公共信道上与无线网络中的其他节点进行通信,并包括:当前信道检测部件,用于检测所述设备的当前信道是否空闲;剩余时间判定部件,用于在当前信道空闲的情况下,判定当前时间点到公共跳频序列中的下一次信道切换时间点的剩余时间是否长于请求发送消息从所述设备传送到目的节点所需的最大传送时间;通信部件,用于根据判定结果来发送所述请求发送消息。根据本发明专利技术的设备和方法能够提高RTS/CTS握手的成功率,减轻由于目的节点停留在与源节点不同的信道上而导致数据被丢弃的情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及无线通信领域,更具体而言,涉及一种无线网络设备和一种公共跳频多信道介质访问控制方法。
技术介绍
在多个信道上的并行通信是用于减小干扰并提高网络吞吐量的一种有效方法。作为一种多信道介质访问控制(MAC, Media Access Control)模式,公共跳频(commonhopping)技术已经广泛用于减小干扰和支持多系统共存,如在IEEE 802.11中规定的跳频扩频(FHSS,Frequency Hopping Spread Spectrum)技术。在常见的公共跳频系统中,所有节点根据相同的公共跳频序列在多个信道上跳跃。每个节点停留在当前时隙所对应的信道上,直到下一时隙开始,除非该节点在参与通信。在IEEE 802.11中,使用RTS-CTS握手作为一种虚拟载波侦听机制。请求发送(RTS, request-to-send)消息和确认发送(CTS, clear-to-send)消息用于为节点在两跳范围内的数据传输保留信道。除了源节点和目的节点之外的其他节点收听到RTS消息和CTS消息后,在RTS消息和CTS消息包中包括的网络分配矢量(NAV,Network AllocationVector)的时段内不传送消息,以避免数据冲突。这样,通过RTS和CTS消息的成功交换来保证无冲突的数据传输。图1示出IEEE 802.11的上述数据传输过程的示意图。在图1的上部示出无线网络中的四个节点A、B、C、D的位置关系。虚线的圆示出两跳的范围。在图1的下部示出当节点A与B通信时的示意性时序图。在图1中,节点A以广播的形式向节点B发送RTS消息,以请求数据传输;当收到RTS消息时,作为目的节点的节点B在一个短帧间间隔(SIFS,Short Interframe Space)之后发送CTS消息,以确认数据传输,而不相关的节点C设置NAVl以避免冲突;当收到CTS消息时,源节点A在SIFS之后发送数据(DATA)消息,而不相关的节点D设置NAV2以避免冲突;当收到DATA时,目的节点B在SIFS之后发送接收确认(ACK, Acknowledge)消息,以确认成功的数据传输,并结束与节点A的通信;如果源节点A收到ACK,整个数据传输过程完成。只有成功的RTS/CTS握手能够触发数据传输。如果源节点尝试将RTS消息发送给已转到其他信道的目的节点,则RTS/CTS握手将失败。当RTS发送失败的次数超过RTS尝试次数阈值时,数据将被丢弃(drop)。
技术实现思路
在下文中给出了关于本专利技术的简要概述,以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解,这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分,也不是意图限定本专利技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念,以此作为稍后论述的更详细描述的前序。鉴于现有技术的以上情况,本专利技术的目的是提供一种无线网络设备和一种用于无线网络的公共跳频多信道介质访问控制方法,以提高公共跳频系统中的RTS/CTS握手的成功率,减轻数据被丢弃的情况。根据本专利技术的一个方面,提供了一种无线网络设备,用于根据公共跳频序列在多个公共信道上与无线网络中的其他节点进行通信。所述无线网络设备包括:当前信道检测部件,用于检测所述设备的当前信道是否空闲;剩余时间判定部件,用于在当前信道空闲的情况下,判定当前时间点到公共跳频序列中的下一次信道切换时间点的剩余时间是否长于请求发送消息从所述设备传送到目的节点所需的最大传送时间;通信部件,用于根据判定结果来发送所述请求发送消息。根据本专利技术的另一方面,提供了一种用于无线网络的公共跳频多信道介质访问控制方法,所述无线网络中的节点根据公共跳频序列在多个公共信道上与所述无线网络中的其他节点进行通信,所述方法包括:检测节点的当前信道是否空闲;在当前信道空闲的情况下,判定当前时间点到公共跳频序列中的下一次信道切换时间点的剩余时间是否长于请求发送消息从本节点传送到目的节点所需的最大传送时间;根据判定结果来发送所述请求发送消息。根据本专利技术的另一方面,还提供了一种存储有机器可读取的指令代码的程序产品,该程序产品在执行时能够使上述机器执行如上所述的公共跳频多信道介质访问控制方法。根据本专利技术的另一方面,还提供了相应的计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有如上所述的程序产品。根据本专利技术的上述方面的,在发送RTS消息之前,判定当前时间点到公共跳频序列中的下一次信道切换时间点的剩余时间是否长于请求发送消息从本节点传送到目的节点所需的最大传送时间,并根据判定结果来发送RTS消息。由此,可以避免在到下一次信道切换的剩余时间不足以完成RTS消息传输的情况下发送RTS消息,防止RTS消息由于信道切换而不能被目的节点接收到,因此能够提高RTS/CTS握手的成功率,减轻由于目的节点停留在与源节点不同的信道上而导致数据被丢弃的情况。【附图说明】本专利技术可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解,其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分,而且用来进一步举例说明本专利技术的优选实施例和解释本专利技术的原理和优点。在附图中:图1示出现有技术的公共跳频系统中的数据传输过程的示意图;图2示出根据本专利技术的一个实施例的无线网络设备的示意性框图;图3示出根据本专利技术的一个实施例的公共跳频多信道介质访问控制方法的示意性流程图;图4示出根据本专利技术的一个实施例的请求发送消息的发送示例的示意性时序图;图5示出根据本专利技术的一个实施例的请求发送消息的重发示例的示意性时序图;图6示出根据本专利技术的一个实施例的公共跳频介质访问控制机制的示意性时序图;以及图7示出可以实现本专利技术的实施例/示例的计算机的结构的示例性框图。【具体实施方式】下面将参照附图来说明本专利技术的实施例。在本专利技术的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意,为了清楚的目的,附图和说明中省略了与本专利技术无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。本专利技术旨在提出一种公共跳频多信道介质访问控制机制,以至少提高公共跳频系统中的RTS/CTS握手的成功率,减轻数据被丢弃的情况。<第一实施例>图2示出根据本专利技术的一个实施例的无线网络设备的示意性框图。为了简明起见,图中仅仅示出了与本专利技术密切相关的部分。如图2所示,无线网络设备200包括当前信道检测部件210、剩余时间判定部件220和通信部件230。无线网络设备200可以作为无线网络中的节点,根据公共跳频序列在多个公共信道上与无线网络中的其他节点进行通信。所述无线网络中的各个节点可以是对等节点,无需专门的协调节点。以下结合图3来描述无线网络设备200的示意性工作流程。图3示出无线网络设备200的示意性工作流程图,也是根据本专利技术的一个实施例的公共跳频多信道介质访问控制方法的示意性流程图。如图3所示,在步骤S310中,检测节点(在这里即无线网络设备200)的当前信道是否空闲。该步骤可以由无线网络设备200中的当前信道检测部件210来执行。节点的当前信道指的是节点当前所在的信道。当前信道检测部件2本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种无线网络设备,用于根据公共跳频序列在多个公共信道上与无线网络中的其他节点进行通信,所述无线网络设备包括:当前信道检测部件,用于检测所述设备的当前信道是否空闲;剩余时间判定部件,用于在当前信道空闲的情况下,判定当前时间点到所述公共跳频序列中的下一次信道切换时间点的剩余时间是否长于请求发送消息从所述设备传送到目的节点所需的最大传送时间;通信部件,用于根据判定结果来发送所述请求发送消息。

【技术特征摘要】
1.一种无线网络设备,用于根据公共跳频序列在多个公共信道上与无线网络中的其他节点进行通信,所述无线网络设备包括: 当前信道检测部件,用于检测所述设备的当前信道是否空闲; 剩余时间判定部件,用于在当前信道空闲的情况下,判定当前时间点到所述公共跳频序列中的下一次信道切换时间点的剩余时间是否长于请求发送消息从所述设备传送到目的节点所需的最大传送时间; 通信部件,用于根据判定结果来发送所述请求发送消息。2.如权利要求1所述的无线网络设备,其中,所述最大传送时间等于所述请求发送消息从所述设备到所述目的节点的发送时间与所述请求发送消息从所述设备到所述目的节点的最大传输延迟时间之和。3.如权利要求1所述的无线网络设备,其中, 如果所述剩余时间长于所述最大传送时间,则所述通信部件在所述当前信道上发送所述请求发送消息;以及 如果所述剩余时间等于或短于所述最大传送时间,则所述通信部件在下一个时隙中在所述公共跳频序列中的所述当前信道的下一个信道上发送所述请求发送消息。4.如权利要求3所述的无线网络设备,其中,如果所述剩余时间等于或短于所述最大传送时间,则所述通信部件在经过所述最大传送时间之后发送所述请求发送消息。5.如权利要求1-4中任一项所述的无线网络设备,其中,如...

【专利技术属性】
技术研发人员:王昊范小菁田军近藤泰二
申请(专利权)人:富士通株式会社
类型:发明
国别省市:

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