在自適應退避算法中確定競爭窗變化因子的方法及系統的製作方法

2023-12-11 17:22:42

在自適應退避算法中確定競爭窗變化因子的方法及系統的製作方法
【專利摘要】本發明適用於電通信【技術領域】，提供了一種自適應退避算法中競爭窗的確定方法及系統。方法包括下述步驟：步驟A:初始化系統，並將競爭窗CW的值初始化為系統默認值CWmin;步驟B:記錄信道狀態，並結合歷史信道狀態，在步驟A系統默認值的基礎上更新競爭窗CW的值；步驟C:通過更新後的競爭窗CW的值獲得退避時隙，並在此退避時隙期間獲得信道利用率，再進一步根據信道利用率獲得傳輸概率；步驟D:根據所述傳輸概率P確定競爭窗變化因子《。本發明通過考慮加入新的變量信道利用率來獲得競爭窗變化因子的優化值，通過過去退避時候發生衝突的比例大小來動態調整，這樣獲得的變化因子是變化的，競爭窗也是動態調整的。
【專利說明】在自適應退避算法中確定競爭窗變化因子的方法及系統

【技術領域】
[0001] 本發明屬於電通信【技術領域】，尤其涉及一種在自適應退避算法中確定競爭窗變化 因子的方法及系統。

【背景技術】
[0002] 在過去幾十年，隨著無線終端技術的發展，分布式網絡正經歷著一個高速發展的 階段，如無線區域網（Wireless LANs),無線自組織網（Wireless ad hoc networks)以及無 線mesh網（Wireless mesh networks)。在這些網絡中，由於其移動性，低成本，靈活性等優 點，分布式網絡已經得到迅速的普及和推廣，逐漸產業化，走進日常生活。
[0003] 在無線分布式網絡中，MAC(Medium access control媒體接入控制）協議主要 負責無線節點的調度和數據的收發，而使用最廣泛的MAC協議則是IEEE 802. 11。IEEE 802. 11MAC 協議定義了兩種信道接入方式：DCF (Distributed coordinate function，分布 式協調功能）和可自由選擇的PCF (Point coordinate function,集中式協調功能）。
[0004] DCF 協議也就是大家所熟知的 CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance，帶衝突避免的載波偵聽多址接入）。當多個節點競爭信道時，DCF協 議採用物理監控和虛擬載波監控機制，檢測信道狀態，如信道忙則採用隨機退避機制使得 節點延遲接入，以此來有效減小衝突概率，所以退避機制的選擇直接影響到整個網絡性能 的好壞。
[0005] 802. 11協議中使用最廣泛的退避算法是BEB(Binary exponential backoff，二進 制指數退避）算法。當節點想接入信道時，先檢測信道狀態，如果信道繁忙，則節點需延遲 接入，直到監測到信道空閒DIFS(DCF interframe space)個時隙後再次接入。在信道空閒 DIFS時隙後，節點則在下次傳輸前隨機產生一個退避時間，並對退避時間作倒計時操作， 直到退避時間到達零，貝U節點發送數據。退避時間為T baekff = Random(0, CW)*aSlotTime, 其中，CW為競爭窗，一個大於0的整數，Random(0，CW)表示在0-CW之間隨機取一個整數， aSlotTime指a slot time,也就是系統默認的一個時隙的時間，CWmin是由物理層特性決定 的，為初始化值。退避規則如下：

【權利要求】
1. 一種在自適應退避算法中確定競爭窗變化因子的方法，其特徵在於，包括下述步 驟： 步驟A :初始化系統，並將競爭窗CW的值初始化為系統默認值CWmin ; 步驟B :記錄信道狀態，並結合歷史信道狀態，在步驟A系統默認值的基礎上更新競爭 窗CW的值； 步驟C :通過更新後的競爭窗CW的值獲得退避時隙，並在此退避時隙期間根據下述公 式獲得信道利用率q:
其中，T〇tal_sl〇ts為所述退避時隙，BuSy_sl〇t S為在所述退避時隙期間經歷的衝突 數； 再進一步根據信道利用率q獲得傳輸概率P :P = l_qm，其中，m為參數最大重傳次數； 步驟D:根據所述傳輸概率p確定競爭窗變化因子α :α = l+qm。
2. -種在自適應退避算法中確定競爭窗變化因子的系統，其特徵在於，包括： 競爭窗值更新模塊，用於在初始化系統後將競爭窗CW的值初始化為系統默認值，並根 據檢測到的系統當前信道狀態和記錄的歷史信道狀態，在系統默認值的基礎上更新競爭窗 CW的值； 信道利用率及傳輸概率計算模塊，用於通過所述競爭窗值更新模塊更新後的競爭窗CW 的值獲得退避時隙，並在此退避時隙期間根據下述公式獲得信道利用率q :
其中，T〇tal_sl〇ts為所述退避時隙，BuSy_sl〇t S為在所述退避時隙期間經歷的衝突 數； 再進一步根據信道利用率q獲得傳輸概率P :P = l_qm，其中，m為參數最大重傳次數； 競爭窗變化因子確定模塊，用於根據傳輸概率P確定競爭窗變化因子
【文檔編號】H04W74/08GK104219779SQ201410497328
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2012年6月8日 優先權日:2012年6月8日
【發明者】謝寧, 吳軍, 王暉 申請人:深圳大學