專利名稱：無線分組網(wǎng)絡(luò)媒質(zhì)接入控制系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，尤其涉及一種通過數(shù)據(jù)鏈路層和物理層協(xié)同實(shí)現(xiàn)的無線分組網(wǎng)絡(luò)媒質(zhì)接入控制系統(tǒng)和方法，用于解決無線ad hoc網(wǎng)絡(luò)中暴露終端問題，提 高通信并發(fā)度和網(wǎng)絡(luò)容量。
背景技術(shù)：
隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展和無線通信應(yīng)用的普及，由地位平等的無線通信設(shè)備構(gòu)成的自組織無線分組網(wǎng)絡(luò)，以及聯(lián)系物理環(huán)境和計(jì)算環(huán)境的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)得到越來越廣 泛的應(yīng)用。這種被稱作無線Ad hoc的網(wǎng)絡(luò)中，媒質(zhì)接入控制協(xié)議在很大程度上決定網(wǎng)絡(luò)的 實(shí)際性能和資源利用效率。無線Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中，媒質(zhì)接入控制層廣泛使用的載波偵聽(Carrier Sensing)技術(shù)受困于隱藏終端問題和暴露終端問題。已成為標(biāo)準(zhǔn)的IEEE 802. 11協(xié)議中規(guī)定的分布式 協(xié)同機(jī)制(DCF)，采用發(fā)送請(qǐng)求/發(fā)送確認(rèn)(RTS/CTS)幀以及控制握手規(guī)則來解決上述問 題。該方法通過引入虛擬載波偵聽和網(wǎng)絡(luò)分配向量，在一定程度上彌補(bǔ)了物理載波偵聽的 不足，可以解決隱藏終端問題。但是，這種方法未能有效解決暴露終端問題。如附圖1所示，終端D偵聽到A發(fā)出的RTS控制幀，并且可以偵聽到A發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí) 的載波信號(hào)，因而受到抑制，不能向終端F發(fā)送數(shù)據(jù)。但是，D向F發(fā)送實(shí)際上并不會(huì)干擾A 和B之間的會(huì)話。在此情形中，D稱為會(huì)話AB的暴露終端，暴露終端引起的通信抑制稱為 暴露終端問題。為提高無線Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的吞吐率，國內(nèi)外在改進(jìn)RTS/CTS控制信令、提高并發(fā)通信密度，即空間復(fù)用度方面進(jìn)行了許多研究。這些研究工作以802. 11握手機(jī)制為基礎(chǔ)，通 過適當(dāng)改變控制信令和控制機(jī)制，設(shè)法識(shí)別并允許不會(huì)造成干擾的隱藏和/或暴露終端發(fā) 起并發(fā)會(huì)話。根據(jù)控制幀與并發(fā)數(shù)據(jù)幀之間干擾的處理方式，這些方法可分為三類1.取消法，為避免控制幀干擾數(shù)據(jù)幀，在協(xié)議中去掉一些控制幀。例如，MACA協(xié)議取消了物理監(jiān)聽，這樣直接避免產(chǎn)生暴露終端問題，同時(shí)接收終端不再發(fā)送接收確認(rèn)幀 ACK，避免了 ACK對(duì)正在進(jìn)行的數(shù)據(jù)接收的干擾。此類方法的主要缺點(diǎn)是ACK的缺失引起的 上層(如TCP)的性能惡化，并不適合無線網(wǎng)絡(luò)，并且，此類方法還會(huì)惡化隱藏終端問題。2.同步法，即設(shè)法使并發(fā)會(huì)話同時(shí)結(jié)束，這樣接收終端發(fā)送ACK就不會(huì)干擾另一會(huì)話的數(shù)據(jù)接收，例如對(duì)MACA的改進(jìn)協(xié)議MACA-P和CTMAC協(xié)議。同步法的最大缺點(diǎn)是信 令握手過于復(fù)雜，并且為實(shí)現(xiàn)并發(fā)會(huì)話的同步，終端在發(fā)送時(shí)等待時(shí)間長。
3.規(guī)避法，即通過控制信令所交互的信息，僅從網(wǎng)絡(luò)中選取不會(huì)造成相互干擾的暴露終端或隱藏終端執(zhí)行并發(fā)通信，例如進(jìn)取型MAC協(xié)議和包偵聽多路接入/沖突避免 (PSMA/CA)技術(shù)。此類方法的實(shí)質(zhì)是強(qiáng)化了允許并發(fā)通信發(fā)生的條件，缺點(diǎn)是不能充分實(shí)現(xiàn) 并發(fā)通信和空間復(fù)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免上述已有技術(shù)的缺點(diǎn)，在現(xiàn)有IEEE 802. 11標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ) 上，提出一種無線分組網(wǎng)絡(luò)媒質(zhì)接入控制系統(tǒng)和方法，通過無線通信終端中的數(shù)據(jù)鏈路層 和物理層協(xié)同，實(shí)現(xiàn)幀接收過程中的預(yù)期幀檢測(cè)與消除，解決暴露終端問題，提高無線通信 網(wǎng)絡(luò)的通信容量。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一、術(shù)語說明MAC層媒質(zhì)接入控制層，ISO規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)中，鏈路層中負(fù)責(zé)物理媒質(zhì)獲 取和使用的子層；幀鏈路層和物理層協(xié)議單元；分組與幀對(duì)應(yīng)，稱鏈路層以上層協(xié)議單元為分組；數(shù)據(jù)幀承載用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)內(nèi)容的鏈路層協(xié)議單元；控制幀承載信令信息，用于實(shí)現(xiàn)控制管理等任務(wù)的MAC層協(xié)議單元；RTS/CTS/ACK 三種用于實(shí)現(xiàn)802. 11無線網(wǎng)絡(luò)媒質(zhì)接入控制握手協(xié)議的控制幀， 分別對(duì)應(yīng)為發(fā)送請(qǐng)求幀、發(fā)送允許幀和接收確認(rèn)幀，控制幀有固定的幀長和幀格式；終端以對(duì)等方式構(gòu)成無線網(wǎng)絡(luò)的無線設(shè)備，終端間通過無線鏈路互相發(fā)送或接 收數(shù)據(jù)/控制幀；會(huì)話或通信稱終端間的一次數(shù)據(jù)幀收發(fā)為會(huì)話。若A向B發(fā)送數(shù)據(jù)幀，則稱之為 AB會(huì)話；暴露終端由于載波偵聽，處在發(fā)送終端信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)的相鄰終端不能發(fā)起會(huì) 話。如果該相鄰終端發(fā)起的會(huì)話不會(huì)干擾原有會(huì)話，則該相鄰終端即成為暴露終端。暴露 終端會(huì)造成不必要的并發(fā)通信損失；發(fā)送持續(xù)時(shí)間字段在幀中，有專門的字段用以明確記錄將要進(jìn)行的數(shù)據(jù)幀發(fā)送 所需的時(shí)間。利用該字段對(duì)應(yīng)的數(shù)值和當(dāng)前時(shí)刻，終端可以預(yù)期本次會(huì)話后續(xù)的幀(例如 ACK)的發(fā)送時(shí)間；物理載波偵聽終端接收機(jī)根據(jù)實(shí)際接收信號(hào)功率判斷信道是否繁忙稱為物理載 波偵聽；虛擬載波偵聽終端從接收到的相鄰終端所發(fā)出的幀中的發(fā)送持續(xù)時(shí)間字段，可 判斷出相鄰終端在一段時(shí)間內(nèi)是否正在接收(或者發(fā)送)數(shù)據(jù)，這種偵聽方式稱為虛擬載 波偵聽；虛擬載波偵聽通過NAV定時(shí)器來實(shí)現(xiàn)信道忙閑狀態(tài)管理；NAV定時(shí)器NAV為英文網(wǎng)絡(luò)分配向量的縮寫。終端在監(jiān)聽到控制幀后，根據(jù)幀中 的類型字段和發(fā)送持續(xù)時(shí)間字段設(shè)置發(fā)送和/或接收NAV定時(shí)器。若發(fā)送NAV定時(shí)器正在 計(jì)時(shí)，表示本終端的相鄰終端中有數(shù)據(jù)正在發(fā)送；接收NAV定時(shí)器正在計(jì)時(shí)，表示相鄰終端 中有數(shù)據(jù)正在接收；預(yù)期幀指終端根據(jù)先前監(jiān)聽到的控制幀的內(nèi)容，可以提前預(yù)測(cè)出在當(dāng)前時(shí)刻之后的某個(gè)特定時(shí)刻將要出現(xiàn)的幀；預(yù)期幀檢測(cè)終端接收到的無線信號(hào)可看作是一個(gè)或多個(gè)發(fā)送終端發(fā)出的信號(hào)經(jīng) 無線信道傳播之后與噪聲信號(hào)的疊加，從中檢測(cè)并判斷預(yù)期幀是否存在的操作稱為預(yù)期幀 檢測(cè)；
預(yù)期幀消除一旦判斷出預(yù)期幀存在，接收機(jī)可以根據(jù)已知的幀內(nèi)容和信道估計(jì) 參數(shù)生成一個(gè)接收到的預(yù)期幀信號(hào)的副本，并將其從接收到的無線信號(hào)中減去，從而使剩 余信號(hào)能被正確接收，此操作稱為預(yù)期幀消除。二、本發(fā)明的無線分組網(wǎng)絡(luò)媒質(zhì)接入控制系統(tǒng)，包括媒質(zhì)接入控模制塊、接收信號(hào)解析模塊、天線、射頻前端模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、MAC層幀提取模塊、物理層幀形 成模塊、調(diào)制/編碼模塊和物理信道管理模塊，其中所述的媒質(zhì)接入控制模塊，包括上層協(xié)議接口，用于從上層協(xié)議中接收數(shù)據(jù)分組，將其組裝成MAC層幀后發(fā)送給 發(fā)送協(xié)同單元，并從接收協(xié)同單元中收取接收到的MAC層幀，提取其中的數(shù)據(jù)分組發(fā)送給 上層協(xié)議；幀發(fā)送協(xié)同單元，用于根據(jù)媒質(zhì)接入控制協(xié)議和其它功能單元的指令，實(shí)現(xiàn)MAC 層幀發(fā)送時(shí)所必需的握手控制機(jī)制，控制幀發(fā)送單元在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間發(fā)出適當(dāng)?shù)目刂茙蛿?shù) 據(jù)幀，并根據(jù)發(fā)出的RTS幀內(nèi)容指示預(yù)期幀檢測(cè)和消除單元設(shè)置或預(yù)期幀檢測(cè)；幀發(fā)送單元，用于在幀發(fā)送協(xié)同單元、幀接收協(xié)同單元的控制下發(fā)送MAC層幀給 外部的物理層幀形成模塊；接收協(xié)同單元，用于根據(jù)媒質(zhì)接入控制協(xié)議和其它功能單元的指令，實(shí)現(xiàn)MAC層 幀發(fā)送時(shí)所必需的握手控制機(jī)制，根據(jù)接收到的幀類型確定響應(yīng)幀的類型和內(nèi)容后發(fā)送給 幀發(fā)送單元及時(shí)發(fā)出；幀接收單元，用于從外部MAC層幀提取模塊接收MAC層幀后及時(shí)提交給接收協(xié)同單 元，根據(jù)接收到的幀的類型和發(fā)送持續(xù)時(shí)間字段通知信道管理單元更改接收和發(fā)送NAV定時(shí) 器，并根據(jù)接收到的RTS幀和CTS幀指示預(yù)期幀檢測(cè)和消除單元設(shè)置或執(zhí)行預(yù)期幀檢測(cè)；信道管理單元，用于接收來自外部的射頻前端模塊的接收信號(hào)起始、信號(hào)功率等 級(jí)等指示，以及來自幀接收單元的NAV定時(shí)器更新指令，實(shí)現(xiàn)信道的狀態(tài)管理；退避管理單元，用于在發(fā)送不成功時(shí)執(zhí)行退避，當(dāng)退避定時(shí)器計(jì)時(shí)停止時(shí)通知發(fā) 送協(xié)同單元再次發(fā)送相應(yīng)幀；預(yù)期幀檢測(cè)與消除控制單元，用于按照發(fā)送協(xié)同單元和接收單元的指示，根據(jù)當(dāng) 前發(fā)送的RTS幀或者當(dāng)前接收到的RTS/CTS幀預(yù)期將要出現(xiàn)的ACK幀的內(nèi)容和到達(dá)時(shí)間， 通知和控制外部的接收信號(hào)解析模塊執(zhí)行預(yù)期幀檢測(cè)和消除，并將結(jié)果反饋給幀發(fā)送協(xié)同 單元或幀接收單元。所述的接收信號(hào)解析模塊，包括數(shù)字信號(hào)緩存器，用于接收并緩存經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換之后的數(shù)字中頻信號(hào)，并按照不同 需求分別提供給預(yù)期幀檢測(cè)單元、預(yù)期幀消除單元和解調(diào)/解碼單元使用；預(yù)期幀檢測(cè)單元，用于根據(jù)外部媒質(zhì)接入控制模塊的指令，從接收到的數(shù)字信號(hào) 序列中檢測(cè)出特定的預(yù)期幀，并將結(jié)果返回給外部媒質(zhì)接入控制模塊；預(yù)期幀消除單元，用于根據(jù)外部媒質(zhì)接入控制模塊或者預(yù)期幀消除模塊的指令， 從接收到的數(shù)字信號(hào)序列中消除相應(yīng)的預(yù)期幀信號(hào)，并將消除預(yù)期幀后的信號(hào)發(fā)送給解調(diào) /解碼單元；解調(diào)/解碼單元，用于接收來自數(shù)字信號(hào)緩存器或者預(yù)期幀消除單元的數(shù)字中頻 信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行解調(diào)/解碼操作，從中獲得數(shù)字基帶信號(hào)并發(fā)送給外部的MAC層幀提取模塊。三、本發(fā)明的無線分組網(wǎng)絡(luò)媒質(zhì)接入控制方法，包括如下步驟(1)在終端有數(shù)據(jù)幀需要發(fā)送時(shí)，根據(jù)當(dāng)前是否有被載波監(jiān)聽抑制確定數(shù)據(jù)幀的發(fā)送，如果該終端沒有被抑制，或者被抑制但是屬于暴露終端抑制，則發(fā)送RTS，并等待接收 終端響應(yīng)CTS ；否則，執(zhí)行退避，直至終端發(fā)出RTS ；(2)接收終端收到RTS后，如果沒有被抑制，則響應(yīng)CTS并等待接收數(shù)據(jù)幀；否則不響應(yīng)；(3)相鄰終端根據(jù)監(jiān)聽到的幀的類型和發(fā)送持續(xù)時(shí)間字段，分別設(shè)置接收和發(fā)送NAV定時(shí)器，以確定自己屬于何種狀態(tài)；(4)若終端根據(jù)剛發(fā)送出或者接收到的幀的類型、地址和持續(xù)時(shí)間字段能夠完整準(zhǔn)確預(yù)期出將來某時(shí)刻將出現(xiàn)一個(gè)ACK幀，則設(shè)置在預(yù)期ACK幀出現(xiàn)的時(shí)刻，執(zhí)行預(yù)期幀檢 測(cè)和消除，否則不需要設(shè)置預(yù)期幀；(5)終端在接收到無線信號(hào)后，若所接收到的信號(hào)與提前設(shè)置的預(yù)期幀時(shí)間重疊，則根據(jù)預(yù)期的幀起始時(shí)間、幀前導(dǎo)序列和幀定界序列、以及幀內(nèi)容字段，采用序列相關(guān)法進(jìn) 行預(yù)期幀的檢測(cè)，根據(jù)預(yù)期幀檢測(cè)獲得的精確時(shí)間和信道參數(shù)估計(jì)，產(chǎn)生一個(gè)預(yù)期幀經(jīng)信 道傳輸后的接收信號(hào)副本，將該預(yù)期幀副本從接收信號(hào)中消除，并對(duì)消除預(yù)期幀之后的信 號(hào)進(jìn)行解調(diào)解碼和幀提取；(6)發(fā)送終端接收到CTS，握手成功，設(shè)置預(yù)期ACK幀接收，并發(fā)出數(shù)據(jù)幀，等待接收 ACK;(7)接收終端成功接收到數(shù)據(jù)幀后，發(fā)出ACK幀確認(rèn)，否則接收失??；(8)發(fā)送終端成功接收到ACK幀，數(shù)據(jù)發(fā)送成功；否則發(fā)送失敗，返回步驟(1)。本發(fā)明通過所述的媒質(zhì)接入控制模塊和接收信號(hào)解析模塊，增加了預(yù)期幀檢測(cè)和 消除功能，使終端設(shè)備成為暴露終端時(shí)，也能夠發(fā)出RTS幀和數(shù)據(jù)幀；本發(fā)明采用預(yù)期幀檢 測(cè)，使終端在受到干擾的情況下也能夠正確接收到預(yù)期的ACK幀；本發(fā)明采用預(yù)期幀消除， 可將產(chǎn)生干擾的預(yù)期ACK幀從接收信號(hào)中消除，使剩余信號(hào)可以被正確接收。本發(fā)明與現(xiàn) 有三類支持并發(fā)通信的媒質(zhì)接入控制方法相比，不僅能增加無線網(wǎng)絡(luò)通信并發(fā)度和網(wǎng)絡(luò)容 量，而且可避免這些方法所引起的上層協(xié)議性能惡化、發(fā)送等待時(shí)間過長、協(xié)議過于復(fù)雜、 不能充分實(shí)現(xiàn)空間復(fù)用以及不兼容802. 11標(biāo)準(zhǔn)的缺點(diǎn)。


圖1為無線網(wǎng)絡(luò)中的隱藏和暴露終端示意圖；圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；圖3為本發(fā)明系統(tǒng)中的媒質(zhì)接入控制模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明系統(tǒng)中的接收信號(hào)解析模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明媒質(zhì)接入控制總流程圖；圖6為本發(fā)明媒質(zhì)接入控制中根據(jù)RTS和CTS預(yù)期ACK幀示意圖；圖7為本發(fā)明的預(yù)期幀檢測(cè)子流程圖；圖8為本發(fā)明的預(yù)期幀消除子流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明目的、技術(shù)方案以及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。參照?qǐng)D2，本發(fā)明無線終端系統(tǒng)包括媒質(zhì)接入控制模塊10、接收信號(hào)解析模塊 20、模數(shù)轉(zhuǎn)換器30、MAC層幀提取模塊40、物理層幀形成模塊50、調(diào)制/編碼模塊60、數(shù)模 轉(zhuǎn)換器70、射頻前端模塊80、物理層信道管理模塊90和天線。其中媒質(zhì)接入控制模塊10、物理層幀形成模塊50、調(diào)制/編碼模塊60、數(shù)模轉(zhuǎn)換器70 與射頻前端模塊80依次單向連接，構(gòu)成數(shù)據(jù)發(fā)送通道；射頻前端模塊80、模數(shù)轉(zhuǎn)換器30、接 收信號(hào)解析模塊20、MAC層幀提取模塊40與媒質(zhì)接入控制模塊10依次單向連接，構(gòu)成數(shù)據(jù) 接收通道。射頻前端模塊80與物理信道管理模塊90雙向連接傳遞控制與通知消息；物理 信道管理模塊90與媒質(zhì)接入控制模塊10單向連接，向該媒質(zhì)接入控制模塊通知信道狀態(tài)； 媒質(zhì)接入控制模塊10與接收信號(hào)解析模塊20雙向連接，傳遞接收信號(hào)解析所需的控制指 令和相關(guān)信息；射頻前端模塊80與天線雙向連接接收和發(fā)送無線信號(hào)。當(dāng)媒質(zhì)接入控制模塊10發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)，首先將上層數(shù)據(jù)分組組裝成MAC層幀發(fā)給 物理層幀形成模塊50，在該物理層幀形成模塊中添加物理層傳輸所需字段，包括前導(dǎo)序列 和幀定位序列，構(gòu)成物理層幀；然后將物理層幀傳遞給調(diào)制/編碼模塊60 ；調(diào)制/編碼模塊 60執(zhí)行編碼、擴(kuò)頻和調(diào)制功能，將物理層幀轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合在無線信道中傳輸?shù)闹蓄l數(shù)字信號(hào)， 并傳給數(shù)模轉(zhuǎn)換器70轉(zhuǎn)換為中頻模擬信號(hào)；數(shù)模轉(zhuǎn)換器70在物理信道管理模塊90的配合 下，將該信號(hào)傳給射頻前端模塊80，經(jīng)過變頻、濾波和放大操作后轉(zhuǎn)變?yōu)樯漕l無線信號(hào)；最 后將射頻無線信號(hào)通過天線發(fā)出。當(dāng)射頻前端模塊80接收到來自天線的微弱無線高頻信號(hào)，經(jīng)過放大、濾波和變頻 之后，轉(zhuǎn)變?yōu)闊o線中頻信號(hào)，傳送給模數(shù)轉(zhuǎn)換器30，將該無線中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為中頻數(shù)字信 號(hào)；同時(shí)，射頻前端模塊80將檢測(cè)到的無線射頻信號(hào)的起止時(shí)間和功率大小信息通知給物 理信道管理模塊90 ；該物理信道管理模塊將起止時(shí)間和功率大小信息轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢磔d波偵 聽消息，并傳達(dá)給媒質(zhì)接入控制模塊10 ；經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換之后的中頻數(shù)字信號(hào)由模數(shù)轉(zhuǎn)換器30 傳遞給接收信號(hào)解析模塊20 ；接收信號(hào)解析模塊20在媒質(zhì)接入控制模塊10的控制下對(duì)中 頻數(shù)字信號(hào)進(jìn)行預(yù)期幀檢測(cè)、預(yù)期幀消除與解調(diào)/解碼，并將必要的中間結(jié)果通知給媒質(zhì) 接入控制模塊10 ；經(jīng)接收信號(hào)解析模塊20解調(diào)解碼后的信號(hào)發(fā)送給MAC層幀提取模塊40， 從中提取出MAC層數(shù)據(jù)幀或控制幀，提交給媒質(zhì)接入控制模塊10。參照?qǐng)D3，本發(fā)明所述媒質(zhì)接入控制模塊包括上層協(xié)議接口 101、發(fā)送協(xié)同單元 102、幀發(fā)送單元103、接收協(xié)同單元104、幀接收單元105、信道管理單元106、退避管理單元 107和預(yù)期幀檢測(cè)與消除控制單元108。其中上層協(xié)議接口 101單向連接到發(fā)送協(xié)同單元 102，發(fā)送協(xié)同單元102單向連接到幀發(fā)送單元103，103單向連接到模塊外部的物理層幀形 成模塊50，形成來自上層協(xié)議的數(shù)據(jù)幀的發(fā)送通道。幀接收單元105與外部MAC層幀提取 模塊40單向連接，并單向連接到接收協(xié)同單元104，該接收協(xié)同單元單向連接到上層協(xié)議 接口 101，構(gòu)成去往上層協(xié)議的數(shù)據(jù)幀接收通道。接收協(xié)同單元104與幀發(fā)送單元103單向 連接，根據(jù)接收到的幀類型通知103發(fā)出相應(yīng)的控制幀。退避管理單元107單向連接到發(fā) 送協(xié)同單元102和信道管理單元106，根據(jù)退避算法執(zhí)行退避以及更改信道狀態(tài)管理信息。 幀接收單元105單向連接到信道管理單元106，根據(jù)接收到的幀中發(fā)送持續(xù)時(shí)長字段和類型設(shè)置106中的相應(yīng)NAV定時(shí)器。信道管理單元106同時(shí)與外部的物理信道管理模塊90單向連接，接收來自該物理信道管理模塊的物理載波偵聽結(jié)果。預(yù)期幀檢測(cè)與消除控制單 元108與物理信道管理模塊90單向連接，接收來自該物理信道管理模塊的接收信號(hào)起止時(shí) 間、信號(hào)強(qiáng)度和信道估計(jì)參數(shù)消息；同時(shí)預(yù)期幀檢測(cè)與消除控制單元108分別與接收信號(hào) 解析模塊20、發(fā)送協(xié)同單元102和幀接收單元105雙向連接，控制接收信號(hào)解析模塊執(zhí)行檢 測(cè)與消除并接收?qǐng)?zhí)行的結(jié)果，接收來自發(fā)送協(xié)同單元和幀接收單元的預(yù)期幀檢測(cè)與消除請(qǐng) 求，并將執(zhí)行結(jié)果返回給發(fā)送協(xié)同單元和幀接收單元。參照?qǐng)D4，本發(fā)明所述接收信號(hào)解析模塊包括數(shù)字信號(hào)緩存201、預(yù)期幀檢測(cè)單 元202、預(yù)期幀消除單元203和解調(diào)/解碼單元204，其中數(shù)字信號(hào)緩存器201與外部模數(shù) 轉(zhuǎn)換模塊30單向連接，接收并緩存經(jīng)轉(zhuǎn)換之后的數(shù)字中頻信號(hào)；同時(shí)數(shù)字信號(hào)緩存器分別 與預(yù)期幀檢測(cè)單元202、預(yù)期幀消除單元203和解調(diào)/解碼單元204單向連接，傳送需要進(jìn) 行檢測(cè)或消除的數(shù)字信號(hào)給預(yù)期幀檢測(cè)單元和預(yù)期幀消除單元，傳送可直接進(jìn)行解調(diào)/解 碼的數(shù)字中頻信號(hào)給解調(diào)/解碼單元。解調(diào)/解碼單元204與預(yù)期幀消除單元203之間單 向連接，接收經(jīng)預(yù)期幀消除之后的數(shù)字中頻信號(hào)；解調(diào)/解碼之后的數(shù)據(jù)發(fā)給外部MAC層幀 提取模塊40，用于提取完整的MAC層幀；同時(shí)，解調(diào)/解碼單元204與預(yù)期幀消除單元203 雙向連接，該解調(diào)/解碼單元204與媒質(zhì)接入控制模塊10中的預(yù)期幀檢測(cè)與消除控制單元 108單向連接，均用以輔助實(shí)現(xiàn)預(yù)期幀消除。預(yù)期幀檢測(cè)單元202與外部媒質(zhì)接入控制模塊 10中的預(yù)期檢測(cè)與消除控制單元108雙向連接，接收預(yù)期幀檢測(cè)請(qǐng)求并能夠返回檢測(cè)結(jié)果 和相關(guān)信息；預(yù)期幀消除單元203與預(yù)期幀檢測(cè)單元202之間雙向連接，用于在直接檢測(cè)不 成功時(shí)先進(jìn)行預(yù)期幀消除再進(jìn)行檢測(cè)；預(yù)期幀消除單元203同時(shí)與外部媒質(zhì)接入控制模塊 10中的預(yù)期檢測(cè)與消除控制單元108單向連接，接受來自108的預(yù)期幀消除請(qǐng)求。參照?qǐng)D5，本發(fā)明的無線分組網(wǎng)絡(luò)媒質(zhì)接入控制方法實(shí)現(xiàn)方法，包括如下步驟步驟1，終端收到來自上層的數(shù)據(jù)分組，將其組裝成MAC層數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)其目的 地址，數(shù)據(jù)長度等產(chǎn)生相應(yīng)的RTS幀準(zhǔn)備發(fā)送。步驟2，發(fā)送終端判斷自身當(dāng)前是否被物理載波偵聽和虛擬載波偵聽抑制，若終端 物理和虛擬載波偵聽結(jié)果均顯示信道閑，或者雖然物理載波偵聽為忙但是虛擬載波偵聽發(fā) 現(xiàn)該終端屬于暴露終端，則執(zhí)行步驟3 ；否則，執(zhí)行退避，直至終端發(fā)出RTS。步驟3，發(fā)送終端發(fā)出RTS，并等待接收來自目的終端的CTS。步驟4，接收終端收到RTS后，如果根據(jù)載波偵聽判斷可以接收，則響應(yīng)CTS并等待 接收數(shù)據(jù)幀；否則不響應(yīng)。步驟5，與接收和發(fā)送終端相鄰的終端，根據(jù)監(jiān)聽到的幀的類型和發(fā)送持續(xù)時(shí)間字 段，設(shè)置或者更新接收NAV定時(shí)器或發(fā)送NAV定時(shí)器。步驟6，若終端根據(jù)已知的剛發(fā)送出或者接收到的幀的類型、地址和持續(xù)時(shí)間字段 能夠完整準(zhǔn)確預(yù)期出將來某時(shí)刻將出現(xiàn)一個(gè)ACK巾貞，則設(shè)置在預(yù)期ACK幀出現(xiàn)的時(shí)刻，執(zhí)行 預(yù)期幀檢測(cè)和消除，否則不需要設(shè)置預(yù)期幀；參照?qǐng)D6，其中根據(jù)已知幀獲得預(yù)期ACK幀出現(xiàn)時(shí)間和幀內(nèi)容的具體情況分為如 下三種情況第一種情況是如果終端剛發(fā)出或者接收到RTS幀，則預(yù)期ACK幀的目的地址為 RTS幀的源地址；預(yù)期ACK幀的出現(xiàn)時(shí)間T = t+D-tsfs-tACK，其中t為當(dāng)前時(shí)間，Dets為RTS幀中的發(fā)送持續(xù)時(shí)間，tsfs為最短幀間隔，tM為ACK幀傳送所需時(shí)間；第二種情況是如果終端接收到的幀為CTS，則預(yù)期ACK幀的目的地址即為CTS幀的目的地址；預(yù)期ACK幀的出現(xiàn)時(shí)間T = t+D-tsfs-tACK，其中t為當(dāng)前時(shí)間，Dcts為CTS幀中 的發(fā)送持續(xù)時(shí)間，tsfs為最短幀間隔，tM為ACK幀傳送所需時(shí)間；第三種情況是如果終端接收到的幀是其他類型的幀，不進(jìn)行預(yù)期幀設(shè)置；在以上第一種和第二種情況中，預(yù)期ACK幀中的幀控制字為已知固定格式，發(fā)送持續(xù)時(shí)間字段為0，幀校驗(yàn)序列根據(jù)幀控制字、發(fā)送持續(xù)時(shí)間和目的地址字段的內(nèi)容重新計(jì) 笪弁。步驟7，終端在接收到無線信號(hào)后，若所接收到的信號(hào)與提前設(shè)置的預(yù)期幀時(shí)間重疊，則根據(jù)預(yù)期的幀起始時(shí)間、幀前導(dǎo)序列和幀定界序列，以及幀內(nèi)容字段，采用序列相關(guān) 法進(jìn)行預(yù)期幀的檢測(cè)。參照?qǐng)D7，本步驟的具體實(shí)現(xiàn)如下7. 1，預(yù)期幀檢測(cè)單元接收經(jīng)數(shù)字化后的中頻無線信號(hào)，以及預(yù)置的預(yù)期幀起始時(shí) 刻和幀格式內(nèi)容信息；7. 2，在預(yù)期幀起始時(shí)刻附近，用已知的幀前導(dǎo)序列與接收信號(hào)進(jìn)行滑動(dòng)相乘運(yùn) 算，在預(yù)期幀起始位置附近，若滑動(dòng)相乘的積明顯大于此位置之前和此位置之后的乘積，則 認(rèn)為出現(xiàn)顯著相關(guān)峰值，執(zhí)行步驟7.3 ；否則認(rèn)為不存在預(yù)期幀，檢測(cè)失敗，返回預(yù)期幀檢 測(cè)失敗消息；7. 3，從相關(guān)峰指示的確切位置開始，按照信道估計(jì)的參數(shù)對(duì)完整預(yù)期幀進(jìn)行滑動(dòng) 相乘計(jì)算，若從此位置開始的滑動(dòng)相乘積遠(yuǎn)大于此位置之前和此位置之后的乘積，則認(rèn)為 預(yù)期幀檢測(cè)成功，返回預(yù)期幀檢測(cè)成功消息，由檢測(cè)獲得的幀確切起始位置和信道參數(shù)估 計(jì)等信息給預(yù)期幀檢測(cè)與消除控制單元；否則執(zhí)行步驟7. 4 ；7. 4，發(fā)送前導(dǎo)序列相關(guān)峰確切位置、信道和發(fā)送機(jī)參數(shù)估計(jì)、預(yù)期幀格式內(nèi)容給 預(yù)期幀消除單元請(qǐng)求嘗試消除；7. 5，若預(yù)期幀消除成功，則預(yù)期檢測(cè)成功，返回預(yù)期幀檢測(cè)成功消息、前導(dǎo)序列相關(guān)峰確切位置和信道參數(shù)估計(jì)信息給預(yù)期幀檢測(cè)與消除控制單元；否則，預(yù)期幀檢測(cè)失敗， 返回預(yù)期幀檢測(cè)失敗消息。步驟8，根據(jù)預(yù)期幀檢測(cè)獲得的精確時(shí)間和信道參數(shù)估計(jì)，產(chǎn)生一個(gè)預(yù)期幀經(jīng)信道傳輸后的接收信號(hào)副本，將該預(yù)期幀副本從接收信號(hào)中消除，并對(duì)消除預(yù)期幀之后的信號(hào) 進(jìn)行解調(diào)解碼和幀提取。參照?qǐng)D8，本步驟的具體實(shí)現(xiàn)如下8. 1，預(yù)期幀消除單元接收必要信息，包括預(yù)期幀消除請(qǐng)求、需要從中消除預(yù)期幀的無線數(shù)字信號(hào)、預(yù)期幀確切起始位置、預(yù)期幀格式內(nèi)容、信道估計(jì)參數(shù)和發(fā)送機(jī)估計(jì)參 數(shù)；8. 2，根據(jù)預(yù)期幀的格式內(nèi)容和802. 11標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的物理層幀結(jié)構(gòu)，添加前導(dǎo)序列和幀定位序列，組裝出完整的物理層幀；8. 3，根據(jù)802. 11標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)物理層規(guī)定的調(diào)制編碼方法，對(duì)物理層幀進(jìn)行逐比特編碼和調(diào)制，獲得經(jīng)編碼和調(diào)制之后的數(shù)字信號(hào)序列；8. 4，根據(jù)信道和發(fā)送機(jī)估計(jì)參數(shù)，增加對(duì)調(diào)制和編碼后的數(shù)字信號(hào)的頻率、相位和幅度的畸變，所得到的數(shù)字信號(hào)序列即為經(jīng)信道傳輸之后的預(yù)期幀信號(hào)副本；8. 5，從需要進(jìn)行預(yù)期幀消除的數(shù)字信號(hào)中，從前導(dǎo)序列相關(guān)峰出現(xiàn)的確切位置開始，減去生成的預(yù)期幀信號(hào)副本，并將所余信號(hào)提交給解調(diào)解碼單元；8. 6，解調(diào)解碼單元對(duì)剩余信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼，并將解調(diào)和解碼之后的比特序列 提交給MAC層幀提取模塊；8. 7,MAC層幀提取模塊對(duì)接收到的比特序列進(jìn)行MAC層幀定界，并使用802. 11標(biāo) 準(zhǔn)中規(guī)定的校驗(yàn)多項(xiàng)式對(duì)該幀進(jìn)行循環(huán)冗余校驗(yàn)，如果得到的校驗(yàn)和與幀中的一致，則預(yù) 期幀消除成功，將獲得的MAC層幀提交給媒質(zhì)接入控制模塊；否則執(zhí)行步驟8. 8 ；8. 8，選擇是否重新嘗試，若重試次數(shù)未超過上限，則調(diào)整信道和發(fā)送機(jī)估計(jì)參數(shù)， 生成新的預(yù)期幀信號(hào)副本，執(zhí)行步驟8. 5 ；否則，返回消除失敗消息，預(yù)期幀消除終止。步驟9，發(fā)送終端接收到CTS，握手成功，設(shè)置預(yù)期ACK幀接收，并發(fā)出數(shù)據(jù)幀，等待 接收ACK ；否則執(zhí)行退避后重新執(zhí)行步驟1。步驟10，接收終端成功接收到數(shù)據(jù)幀后，發(fā)出ACK幀確認(rèn)，否則接收失敗。步驟11，發(fā)送終端成功接收到ACK幀，數(shù)據(jù)發(fā)送成功；否則發(fā)送失敗，執(zhí)行退避后 返回步驟1。
權(quán)利要求
一種無線分組網(wǎng)絡(luò)媒質(zhì)接入控制系統(tǒng)，包括媒質(zhì)接入控模制塊、接收信號(hào)解析模塊、天線、射頻前端模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、MAC層幀提取模塊、物理層幀形成模塊、調(diào)制/編碼模塊和物理信道管理模塊，其特征在于所述的媒質(zhì)接入控制模塊，包括上層協(xié)議接口，用于從上層協(xié)議中接收數(shù)據(jù)分組，將其組裝成MAC層幀后發(fā)送給發(fā)送協(xié)同單元，并從接收協(xié)同單元中收取接收到的MAC層幀，提取其中的數(shù)據(jù)分組發(fā)送給上層協(xié)議；幀發(fā)送協(xié)同單元，用于根據(jù)媒質(zhì)接入控制協(xié)議和其它功能單元的指令，實(shí)現(xiàn)MAC層幀發(fā)送時(shí)所必需的握手控制機(jī)制，控制幀發(fā)送單元在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間發(fā)出適當(dāng)?shù)目刂茙蛿?shù)據(jù)幀，并根據(jù)發(fā)出的RTS幀內(nèi)容指示預(yù)期幀檢測(cè)和消除單元設(shè)置或預(yù)期幀檢測(cè)；幀發(fā)送單元，用于在幀發(fā)送協(xié)同單元、幀接收協(xié)同單元的控制下發(fā)送MAC層幀給外部的物理層幀形成模塊；接收協(xié)同單元，用于根據(jù)媒質(zhì)接入控制協(xié)議和其它功能單元的指令，實(shí)現(xiàn)MAC層幀發(fā)送時(shí)所必需的握手控制機(jī)制，根據(jù)接收到的幀類型確定響應(yīng)幀的類型和內(nèi)容后發(fā)送給幀發(fā)送單元及時(shí)發(fā)出；幀接收單元，用于從外部MAC層幀提取模塊接收MAC層幀后及時(shí)提交給接收協(xié)同單元，根據(jù)接收到的幀的類型和發(fā)送持續(xù)時(shí)間字段通知信道管理單元更改接收和發(fā)送NAV定時(shí)器，并根據(jù)接收到的RTS幀和CTS幀指示預(yù)期幀檢測(cè)和消除單元設(shè)置或執(zhí)行預(yù)期幀檢測(cè)；信道管理單元，用于接收來自外部的射頻前端模塊的接收信號(hào)起始、信號(hào)功率等級(jí)指示，以及來自幀接收單元的NAV定時(shí)器更新指令，實(shí)現(xiàn)信道狀態(tài)管理；退避管理單元，用于在發(fā)送不成功時(shí)執(zhí)行退避，當(dāng)退避定時(shí)器計(jì)時(shí)停止時(shí)通知發(fā)送協(xié)同單元再次發(fā)送相應(yīng)幀；預(yù)期幀檢測(cè)與消除控制單元，用于按照發(fā)送協(xié)同單元和接收單元的指示，根據(jù)當(dāng)前發(fā)送的RTS幀或者當(dāng)前接收到的RTS/CTS幀預(yù)期將要出現(xiàn)的ACK幀的內(nèi)容和到達(dá)時(shí)間，通知和控制外部的接收信號(hào)解析模塊執(zhí)行預(yù)期幀檢測(cè)和消除，并將結(jié)果反饋給幀發(fā)送協(xié)同單元或幀接收單元。所述的接收信號(hào)解析模塊，包括數(shù)字信號(hào)緩存器，用于接收并緩存經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換之后的數(shù)字中頻信號(hào)，并按照不同需求分別提供給預(yù)期幀檢測(cè)單元、預(yù)期幀消除單元和解調(diào)/解碼單元使用；預(yù)期幀檢測(cè)單元，用于根據(jù)外部媒質(zhì)接入控制模塊的指令，從接收到的數(shù)字信號(hào)序列中檢測(cè)出特定的預(yù)期幀，并將結(jié)果返回給外部媒質(zhì)接入控制模塊；預(yù)期幀消除單元，用于根據(jù)外部媒質(zhì)接入控制模塊或者預(yù)期幀消除模塊的指令，從接收到的數(shù)字信號(hào)序列中消除相應(yīng)的預(yù)期幀信號(hào)，并將消除預(yù)期幀后的信號(hào)發(fā)送給解調(diào)/解碼單元；解調(diào)/解碼單元，用于接收來自數(shù)字信號(hào)緩存器或者預(yù)期幀消除單元的數(shù)字中頻信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行解調(diào)/解碼操作，從中獲得數(shù)字基帶信號(hào)并發(fā)送給外部的MAC層幀提取模塊。
2.一種無線分組網(wǎng)絡(luò)媒質(zhì)接入控制方法，包括如下步驟(1)在終端有數(shù)據(jù)幀需要發(fā)送時(shí)，根據(jù)當(dāng)前是否有被載波監(jiān)聽抑制確定數(shù)據(jù)幀的發(fā)送， 如果該終端沒有被抑制，或者被抑制但是屬于暴露終端抑制，則發(fā)送RTS，并等待接收終端響應(yīng)CTS ；否則，執(zhí)行退避，直至終端發(fā)出RTS ；(2)接收終端收到RTS后，如果沒有被抑制，則響應(yīng)CTS并等待接收數(shù)據(jù)幀；否則不響應(yīng)；(3)相鄰終端根據(jù)監(jiān)聽到的幀的類型和發(fā)送持續(xù)時(shí)間字段，分別設(shè)置接收和發(fā)送NAV 定時(shí)器，以確定自己屬于何種狀態(tài)；(4)若終端根據(jù)剛發(fā)送出或者接收到的幀的類型、地址和持續(xù)時(shí)間字段能夠完整準(zhǔn)確 預(yù)期出將來某時(shí)刻將出現(xiàn)一個(gè)ACK巾貞，則設(shè)置在預(yù)期ACK幀出現(xiàn)的時(shí)刻，執(zhí)行預(yù)期幀檢測(cè)和 消除，否則不需要設(shè)置預(yù)期幀；(5)終端在接收到無線信號(hào)后，若所接收到的信號(hào)與提前設(shè)置的預(yù)期幀時(shí)間重疊，則根 據(jù)預(yù)期的幀起始時(shí)間、幀前導(dǎo)序列和幀定界序列、以及幀內(nèi)容字段，采用序列相關(guān)法進(jìn)行預(yù) 期幀的檢測(cè)，根據(jù)預(yù)期幀檢測(cè)獲得的精確時(shí)間和信道參數(shù)估計(jì)，產(chǎn)生一個(gè)預(yù)期幀經(jīng)信道傳 輸后的接收信號(hào)副本，將該預(yù)期幀副本從接收信號(hào)中消除，并對(duì)消除預(yù)期幀之后的信號(hào)進(jìn) 行解調(diào)解碼和幀提取；(6)發(fā)送終端接收到CTS，握手成功，設(shè)置預(yù)期ACK幀接收，并發(fā)出數(shù)據(jù)幀，等待接收ACK ；(7)接收終端成功接收到數(shù)據(jù)幀后，發(fā)出ACK幀確認(rèn)，否則接收失??；(8)發(fā)送終端成功接收到ACK幀，數(shù)據(jù)發(fā)送成功；否則發(fā)送失敗，返回步驟(1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線分組網(wǎng)絡(luò)媒質(zhì)接入控制方法，其中步驟(4)所述的根據(jù) 已知幀預(yù)期將來某時(shí)刻將出現(xiàn)的ACK巾貞，分為三種情況第一種情況是如果終端剛發(fā)出或者接收到RTS幀，則預(yù)期ACK幀的目的地址為RTS幀 的源地址，ACK中的預(yù)期時(shí)間字段為0，預(yù)期ACK幀的出現(xiàn)時(shí)間T = t+D-tsfs-tACK，其中t為 當(dāng)前時(shí)間，D為RTS幀中的發(fā)送持續(xù)時(shí)間，tsfs為最短幀間隔，tM為ACK幀傳送所需時(shí)間； 第二種情況是如果終端接收到的幀為CTS，則預(yù)期ACK幀的目的地址即為CTS幀的目 的地址，ACK中的預(yù)期時(shí)間字段為0，預(yù)期ACK幀的出現(xiàn)時(shí)間T = t+D-tsfs-tACK，其中t為當(dāng) 前時(shí)間，D為CTS幀中的發(fā)送持續(xù)時(shí)間，tsfs為最短幀間隔，tM為ACK幀傳送所需時(shí)間； 第三種情況是如果終端接收到的幀是其他類型的幀，不進(jìn)行預(yù)期幀設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線分組網(wǎng)絡(luò)媒質(zhì)接入控制方法，其中步驟(5)所述的根據(jù) 預(yù)期的幀起始時(shí)間、幀前導(dǎo)序列和幀定界序列、以及幀內(nèi)容字段，采用序列相關(guān)法進(jìn)行預(yù)期 幀的檢測(cè)，包括如下步驟(4a)預(yù)期幀檢測(cè)單元接收經(jīng)數(shù)字化后的中頻無線信號(hào)，以及預(yù)置的預(yù)期幀起始時(shí)刻和 幀格式內(nèi)容信息；(4b)在預(yù)期幀起始時(shí)刻附近，用已知的幀前導(dǎo)序列與接收信號(hào)進(jìn)行滑動(dòng)相乘運(yùn)算，若 在誤差允許范圍內(nèi)，在預(yù)期幀起始位置附近，滑動(dòng)相乘的積明顯大于此位置之前和此位置 之后的乘積，則認(rèn)為出現(xiàn)顯著相關(guān)峰值，執(zhí)行步驟4c ；否則認(rèn)為不存在預(yù)期幀，檢測(cè)失??；(4c)從相關(guān)峰指示的確切位置開始，按照信道估計(jì)的參數(shù)對(duì)完整預(yù)期幀進(jìn)行滑動(dòng)相乘 計(jì)算，若在此位置開始的滑動(dòng)相乘的積遠(yuǎn)大于此位置之前和此位置之后的乘積，則認(rèn)為預(yù) 期幀檢測(cè)成功；否則執(zhí)行步驟4d ；(4d)發(fā)送前導(dǎo)序列相關(guān)峰確切位置、信道和發(fā)送機(jī)參數(shù)估計(jì)、預(yù)期幀格式內(nèi)容給預(yù)期 幀消除單元請(qǐng)求消除；(4e)若預(yù)期幀消除成功，則預(yù)期檢測(cè)成功；否則，預(yù)期幀檢測(cè)失敗。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線分組網(wǎng)絡(luò)媒質(zhì)接入控制方法，其中步驟(5)所述的根據(jù) 預(yù)期幀檢測(cè)獲得的精確時(shí)間和信道參數(shù)估計(jì)，產(chǎn)生一個(gè)預(yù)期幀經(jīng)信道傳輸后的接收信號(hào)副 本，按如下步驟進(jìn)行(5a)預(yù)期幀消除單元接收消除請(qǐng)求，以及需要從中消除預(yù)期幀的無線數(shù)字信號(hào)、預(yù)期 幀確切起始位置、信道和發(fā)送機(jī)估計(jì)參數(shù)和預(yù)期幀格式內(nèi)容這些必要信息；(5b)根據(jù)預(yù)期幀的格式內(nèi)容和802. 11標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的物理層幀結(jié)構(gòu)，添加前導(dǎo)序列和 幀定位序列，組裝出完整的物理層幀；(5c)根據(jù)物理層規(guī)定的調(diào)制編碼方法，對(duì)物理層幀進(jìn)行逐比特編碼和調(diào)制，獲得經(jīng)編 碼和調(diào)制之后的數(shù)字信號(hào)序列；(5d)根據(jù)信道和發(fā)送機(jī)估計(jì)參數(shù)，增加對(duì)調(diào)制和編碼后的數(shù)字信號(hào)的頻率、相位和幅 度的畸變，所得到的數(shù)字信號(hào)序列即為經(jīng)信道傳輸之后的預(yù)期幀信號(hào)副本。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線分組網(wǎng)絡(luò)媒質(zhì)接入控制方法，其中步驟(6)所述的將預(yù) 期幀副本從接收信號(hào)中消除，并對(duì)消除預(yù)期幀之后的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)解碼和幀提取，按如下 步驟進(jìn)行(6a)從需要進(jìn)行預(yù)期幀消除的數(shù)字信號(hào)中，根據(jù)前導(dǎo)序列相關(guān)峰出現(xiàn)的確切位置開 始，減去生成的預(yù)期幀信號(hào)副本，并將所余信號(hào)提交給解調(diào)解碼單元；(6b)解調(diào)解碼單元對(duì)剩余信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼，并將解調(diào)和解碼之后的比特序列提交 給MAC層幀提取模塊；(6c)MAC幀提取模塊對(duì)接收到的比特序列進(jìn)行MAC層幀定界，并使用802. 11標(biāo)準(zhǔn)中規(guī) 定的校驗(yàn)多項(xiàng)式對(duì)該幀進(jìn)行循環(huán)冗余校驗(yàn)，如果得到的校驗(yàn)和與幀中的幀校驗(yàn)序列一致， 則預(yù)期幀消除成功，將獲得的MAC層幀提交給媒質(zhì)接入控制模塊；否則執(zhí)行6d ；(6d)選擇是否重新嘗試，若重試次數(shù)未超過上限，則調(diào)整信道和發(fā)送機(jī)估計(jì)參數(shù)，生成 新的預(yù)期幀信號(hào)副本，執(zhí)行6a ；否則，返回消除失敗消息，預(yù)期幀消除終止。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線分組網(wǎng)絡(luò)媒質(zhì)接入控制系統(tǒng)和方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中暴露終端無法并發(fā)通信的問題，該系統(tǒng)包括媒質(zhì)接入控制模塊、接收信號(hào)解析模塊、天線、射頻前端、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、調(diào)制/編碼模塊、物理層幀形成模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、MAC幀提取模塊以及物理信道管理模塊。媒質(zhì)接入控制模塊在發(fā)送時(shí)判斷信道是否空閑及終端是否屬于暴露終端，若是則發(fā)送RTS幀，并根據(jù)已知幀設(shè)置預(yù)期ACK幀檢測(cè)；接收信號(hào)解析模塊執(zhí)行預(yù)期幀檢測(cè)判定ACK是否收到，并執(zhí)行預(yù)期幀消除排除幀間干擾；MAC層幀提取模塊從消除預(yù)期幀之后的信號(hào)中提取MAC層幀。本發(fā)明具有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，通信并發(fā)度高和網(wǎng)絡(luò)容量大，與現(xiàn)有IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)兼容的優(yōu)點(diǎn)，可用于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模無線自組織通信網(wǎng)絡(luò)。
文檔編號(hào)H04W84/18GK101801109SQ20101010718
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者劉煥峰, 史琰, 姚明旿, 邱智亮, 鮑民權(quán) 申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)