基于ap控制的競爭與分配相結合的mac接入方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于AP控制的競爭與分配相結合的MAC接入方法，在一個BSS中利用AP對站點的數(shù)據(jù)發(fā)送順序進行控制，將一個工作周期分為競爭時段T1和分配時段T2這兩個時段，在競爭時段T1過程中站點向AP發(fā)送請求，在分配時段T2過程中AP對各個站點發(fā)送數(shù)據(jù)的時機進行分配。本發(fā)明引入AP對移動站點發(fā)送數(shù)據(jù)進行控制，能保證各次通信互不干擾，解決WLAN隱藏站和暴露站問題。同時，每個移動端的發(fā)送申請只有到達的先后，沒有優(yōu)先級之分，保證了每個移動端的公平性。
【專利說明】基于AP控制的競爭與分配相結合的MAC接入方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于AP控制的競爭與分配相結合的MAC接入方法，屬于無線通信 領域。

【背景技術】
[0002] 對于人流密集的商區(qū)、展覽館、機場，在無線接入點AP數(shù)有限而使用的人群又很 多的情況下，目前的IEEE802. 11的接入機制的碰撞幾率非常高，極大地制約的WLAN的使 用效率。
[0003] CSMA/CA協(xié)議針對無線接入提出了許多有效的方法，但仍然存在著一些問題。存在 的問題主要分為兩方面：
[0004] 首先，CSMA/CA協(xié)議采用退避算法是BEB算法。BEB算法實現(xiàn)簡單，但其對退避時 間的調(diào)整過于激烈：檢測到有沖突發(fā)生時，這個退避時間量就會呈二進制指數(shù)增長；而當 一次成功傳輸后，這個退避時間量就會恢復到它的最小值。這會導致退避時間量有一個相 當大的浮動。例如，站點一次成功發(fā)送后，退避值變?yōu)樽钚。渌军c的退避值較大，退避值 較小的站點在下一個競爭期較容易成功發(fā)送，成功發(fā)出后，退避值又變?yōu)樽钚?，而其它?jié)點 的退避值再次增大，造成了嚴重的不公平。應考慮改進的算法以避免這樣的激烈浮動，從而 保證網(wǎng)絡具有更好的公平性。
[0005] 其次，DCF模式也存在著固有缺陷。DCF模式在網(wǎng)絡負載較輕時比較有效，但隨著 負載沖突的增加，退避執(zhí)行過程浪費了大量時間，吞吐量會逐漸降低，不能保證有效的端到 端時延。同時，在DCF模式下，一個BSS內(nèi)的所有站點都以同樣的優(yōu)先級競爭信道，因此，也 就沒有了區(qū)分機制來保證高優(yōu)先級的站點的服務。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種基于AP控制的競爭與分配相結合 的MAC接入方法，能夠解決隱藏站和暴露站問題，吞吐量大，時延小。
[0007] 本發(fā)明為解決其技術問題所采用的技術方案是：提供了一種基于AP控制的競爭 與分配相結合的MAC接入方法，在一個BSS中利用AP對站點的數(shù)據(jù)發(fā)送順序進行控制，將 一個工作周期分為競爭時段T1和分配時段T2這兩個時段，T1為預設值；
[0008](1)競爭時段T1進行以下步驟：
[0009] (l-l)Tl時段開始時刻AP即發(fā)送廣播消息NEWS1，告知BSS內(nèi)的所有站點請求發(fā) 送數(shù)據(jù)，同時清空存儲于AP的發(fā)送站點順序表，同時用于確定T1時長的T1計時器置位；發(fā) 送站點順序表的內(nèi)容如表1所示：
[0010]

【權利要求】
1. 一種基于AP控制的競爭與分配相結合的MAC接入方法，其特征在于：在一個BSS中 利用AP對站點的數(shù)據(jù)發(fā)送順序進行控制，將一個工作周期分為競爭時段Tl和分配時段T2 這兩個時段，Tl為預設值； (1) 競爭時段Tl進行以下步驟： (I-I)Tl時段開始時刻AP即發(fā)送廣播消息NEWS1，告知BSS內(nèi)的所有站點請求發(fā)送數(shù) 據(jù)，同時清空存儲于AP的發(fā)送站點順序表，同時用于確定Tl時長的Tl計時器置位；發(fā)送站 點順序表的內(nèi)容如表1所示：
表1發(fā)送站點順序表 (1-2)所有待發(fā)送數(shù)據(jù)幀的站點接收到NEWSl后檢測信道是否空閑，當信道空閑時，等 待請求幀間間隔SIFS后，向AP發(fā)送請求幀RTS;所述請求幀RTS中包括源站點信息、目的 站信息以及待發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)； (1-3)AP根據(jù)收到的信息更新維護發(fā)送站點順序表：AP每收到一個請求幀RTS，就記錄 下發(fā)送該請求幀RTS的站點的ID、目的站ID和待發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)加入發(fā)送站點順序表，并 將待發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)除以信道帶寬得到所需傳輸時間加入發(fā)送站點順序表；同時向該站點 回復確認消息ACK，表示AP認為該站點申請成功； (1-4)如果發(fā)送請求幀RTS的站點在發(fā)送請求幀RTS后設置時間內(nèi)收到ACK幀，則此站 點申請成功，否則申請失敗；申請失敗的站點利用二進制指數(shù)退避算法推遲一定時間，等到 信道空閑后再次向AP發(fā)送RTS; 如果待發(fā)送數(shù)據(jù)的站點在競爭時段Tl結束前未收到確認消息ACK，則該站點申請失 敗，申請失敗的站點等待下一個Tl再重新發(fā)送請求幀RTS; (2) 分配時段T2進行以下步驟： (2-1)進入分配時段T2,AP間隔SIFS后，發(fā)送廣播消息NEWS2,該廣播消息NEWS2包括 待發(fā)送數(shù)據(jù)的站點ID、站點發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)以及站點發(fā)送數(shù)據(jù)的持續(xù)時間，并設置發(fā)送時間 計時器為Td(n)+5*SIFS;其中，η為待發(fā)送數(shù)據(jù)的站點在發(fā)送站點順序表中的序號，Td(η)表 示所需傳送時間，根據(jù)數(shù)據(jù)長度字節(jié)數(shù)/信道帶寬或數(shù)據(jù)長度字節(jié)數(shù)/發(fā)送速率求出，信道 帶寬和發(fā)送速率均為設置值；SIFS為預設的短幀間間隔； (2-2)BSS內(nèi)的各站點接收廣播消息NEWS2,判斷本站點ID是否在NEWS2中出現(xiàn)，若出 現(xiàn)，則該站點間隔SIFS后向目的站發(fā)送數(shù)據(jù)；若目的站正確收到了該站點發(fā)送的數(shù)據(jù)，則 向AP發(fā)送確認消息ACK，表明發(fā)送完成； (2-3)若發(fā)送時間計時器不為零，AP收到確認消息ACK，間隔SIFS后廣播消息NEWS2， 該廣播消息包括下一個發(fā)送站點的源站ID、待發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)以及所需傳輸時間；若發(fā)送 時間計時器為零，AP沒有收到ACK，間隔SIFS后廣播消息NEWS2,該廣播消息包括下一個發(fā) 送站點的源站ID、待發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)以及所需傳輸時間；重復步驟（2-1)到（2-3)，直到所 有站點數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，重新進入Tl時段。
2. 根據(jù)權利要求1所述的基于AP控制的競爭與分配相結合的MAC接入方法，其特征在 于：步驟（1-2)中，若兩個或兩個以上站點同時向AP發(fā)送RTS時，站點監(jiān)聽信道發(fā)現(xiàn)信道從 空閑轉為忙態(tài)，認為發(fā)生碰撞，則各站點執(zhí)行退避算法以避免第二次沖突。
3. 根據(jù)權利要求1所述的基于AP控制的競爭與分配相結合的MAC接入方法，其特征在 于：T2時段，AP按照發(fā)送站點順序表控制各站點發(fā)送數(shù)據(jù)，各站點發(fā)送數(shù)據(jù)的間隔統(tǒng)一為 SIFS0
【文檔編號】H04W74/02GK104320859SQ201410695513
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權日:2014年11月26日
【發(fā)明者】黃鷹, 郝寶亮 申請人:中國地質大學（武漢）