專利名稱：：無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)隨機(jī)周期性媒體訪問(wèn)控制協(xié)議實(shí)現(xiàn)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種通信
技術(shù)領(lǐng)域：
的方法，具體是一種無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)隨機(jī)周期性媒體訪問(wèn)控制協(xié)議實(shí)現(xiàn)的方法。
背景技術(shù)：
：無(wú)線設(shè)備的滲透和無(wú)線服務(wù)的快速增長(zhǎng)不斷地對(duì)有限的頻譜資源提出了更高的要求。事實(shí)上，大部分適用于地面無(wú)線通信的頻帶已經(jīng)被分配給獲得許可的現(xiàn)有用戶。傳統(tǒng)靜態(tài)頻譜分配網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)頻帶/信道都專門(mén)分配給一個(gè)服務(wù)和這個(gè)服務(wù)的授權(quán)用戶(licenseduser)。但是現(xiàn)在的靜態(tài)頻譜分配卻造成了大量的頻譜浪費(fèi)，美國(guó)聯(lián)邦委員會(huì)指出6GHz以下的被許可頻譜中有超過(guò)60%未被利用或未被合理利用。認(rèn)知無(wú)線電(CognitiveRadio)是解決無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中主要用戶(PU，即授權(quán)用戶)頻譜利用率低的一個(gè)有效技術(shù)，并于近年成為全世界各個(gè)無(wú)線研究組所密切關(guān)注的研究方向之一。網(wǎng)絡(luò)中次級(jí)用戶(SU，即非授權(quán)用戶)在PU空閑的前提下可以選擇使用此帶寬。但同時(shí)，如果SU的傳輸影響了PU的正常傳輸，則又得不償失。所以對(duì)PU和信道狀態(tài)進(jìn)行模型化和分類是相當(dāng)重要的。有了網(wǎng)絡(luò)主要用戶的許可，配備有認(rèn)知無(wú)線電的次級(jí)用戶可以在主要用戶空閑時(shí)在主要用戶的頻譜上傳送數(shù)據(jù)。非時(shí)隙傳輸具有更強(qiáng)的普遍性，PU可以有不同的分布(包括等間隔時(shí)隙傳輸)，但這同時(shí)也對(duì)SU的傳輸提出了更強(qiáng)的要求。S.Huang等人在2008年的INF0C0M會(huì)議中發(fā)表的"Opportunisticspectrumaccessincognitiveradionetworks"(在認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中的隨機(jī)頻譜介入)，結(jié)合PU和SU的傳輸沖突率，提出了較合理的非時(shí)隙傳輸策略，但其中假設(shè)了PU傳輸為泊松流、服務(wù)時(shí)間為任意分布。在MAC協(xié)議的設(shè)計(jì)方面，不少之前的研究都基于網(wǎng)絡(luò)中的額外專署控制信道，在此信道上進(jìn)行SU控制信號(hào)交換；但是這在信道數(shù)較少的網(wǎng)絡(luò)反而易造成頻譜的浪費(fèi)。經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，Y.R.Kondareddy和P.Agrawal在2008年IEEEICC會(huì)議上發(fā)表的"SynchronizedMACProtocolforMulti-hopCognitiveRadioNetworks"旨在解決控制信道問(wèn)題和多信道隱藏節(jié)點(diǎn)問(wèn)題，但在具體設(shè)計(jì)上假設(shè)每個(gè)SU配有兩個(gè)收發(fā)機(jī)，這在物理層增加了開(kāi)銷。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)隨機(jī)周期性媒體訪問(wèn)控制協(xié)議(OpportunisticPeriodicMACProtocol,簡(jiǎn)稱0P-MAC)實(shí)現(xiàn)的方法。本發(fā)明中每個(gè)SU只需要配備一個(gè)半雙工收發(fā)機(jī)，還能夠獲得更高的頻譜利用率。本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明包括如下步驟步驟1、在網(wǎng)絡(luò)初始化后，所有SU同步并周期型地重復(fù)一個(gè)由OP-MAC指定的工作周期7;;步驟2、在OP-MAC的工作周期中首先由SU對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的信道進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)；步驟3、然后SU分別進(jìn)行被監(jiān)聽(tīng)信道的結(jié)果匯報(bào)，使網(wǎng)絡(luò)中所有SU共享被監(jiān)聽(tīng)的空閑信道的信息；步驟4、進(jìn)一步由SU進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，預(yù)留可用空閑信道；步驟5、最后在傳輸預(yù)留階段競(jìng)爭(zhēng)成功的SU進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。所述的網(wǎng)絡(luò)初始化，是指在認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的形成中，第一個(gè)加入網(wǎng)絡(luò)的SU將時(shí)間分為N個(gè)微時(shí)隙，對(duì)應(yīng)N個(gè)信道，這個(gè)SU在每個(gè)信道及其對(duì)應(yīng)時(shí)隙傳輸一個(gè)信標(biāo)信息。所述的監(jiān)聽(tīng)，當(dāng)SU在每個(gè)信道及其對(duì)應(yīng)時(shí)隙傳輸一個(gè)信標(biāo)信息后，其他加入的SU任意選擇一條信道并進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)，直到收到這個(gè)信標(biāo)信息并和第一個(gè)SU同步；在SU同步后，每個(gè)SU必須選擇一個(gè)信道組成一個(gè)"監(jiān)聽(tīng)對(duì)"，并和其他SU交換這個(gè)監(jiān)聽(tīng)對(duì)的信息，設(shè)置監(jiān)聽(tīng)對(duì)是為了讓SU專門(mén)檢測(cè)并記錄對(duì)應(yīng)信道中PU的活動(dòng)情況；如果一個(gè)SU無(wú)法在N個(gè)微時(shí)隙內(nèi)收到信標(biāo)信息，那么它成為第一個(gè)SU并傳送信標(biāo)信息。所述的N個(gè)微時(shí)隙，以JVx7;,表示，每個(gè)微時(shí)隙都有一個(gè)su匯報(bào)它所監(jiān)聽(tīng)信道的情況，如果該信道空閑，則對(duì)應(yīng)SU在該信道上發(fā)送一個(gè)信標(biāo)信號(hào)；如果該信道繁忙，則對(duì)應(yīng)SU不發(fā)送信號(hào)；在同一個(gè)微時(shí)隙中，其余SU監(jiān)聽(tīng)此信道，如果收到信標(biāo)信號(hào)，則所有su都將知道此信號(hào)空閑；在經(jīng)過(guò)Wx7;,后，su將知道所有信道的可用信息及監(jiān)聽(tīng)su的信息。所述的信道空閑，如果沒(méi)有信道被監(jiān)聽(tīng)為信道空閑，su在信道空閑階段和數(shù)據(jù)傳輸階段停止活動(dòng)；否則，所有SU選擇在網(wǎng)絡(luò)匯報(bào)中第一個(gè)匯報(bào)為空閑信道，并采用類似于802.11DCF中RTS/CTS的CSMA方案。所述的SU都設(shè)置有一個(gè)后退計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器包含了b個(gè)長(zhǎng)度為r時(shí)隙，b均勻分布在[O，2'『]中，其中i成為后退階段，W為初始競(jìng)爭(zhēng)窗口。當(dāng)檢測(cè)信道空閑時(shí)間經(jīng)過(guò)分布式幀間間隙(DIFS)后，信道每空閑一個(gè)時(shí)隙"每個(gè)后退計(jì)時(shí)器遞減l;當(dāng)信道檢測(cè)為空閑時(shí)，計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)。當(dāng)所述的計(jì)時(shí)器歸零時(shí)，對(duì)應(yīng)SU傳送一個(gè)RTS幀。在步驟4中，若RTS傳輸成功，傳輸?shù)腟U將在短幀間間隙(SIFS)后收到一個(gè)CTS幀并將其后退階段置零(i=0);在這個(gè)過(guò)程中所有SU將在傳輸預(yù)留階段結(jié)束前等待r_時(shí)間7_=7^ra+S/FS+Tcra+S/FS，其中r^指?jìng)鬏擱TS所需要的時(shí)間，7^s指?jìng)鬏擟TS所需要的時(shí)間。此時(shí)，所有被檢測(cè)到的空閑信道將預(yù)留給收到CTS的SU進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在步驟4中，若RTS傳輸失敗，即RTS和其他SU的RTS碰撞，則所有傳輸SU的后退計(jì)時(shí)器重新計(jì)時(shí)，且后退階段i累加l，但須滿足/Sw，其中m是最大后退階段，這樣所有su必須在停滯7;時(shí)間后繼續(xù)進(jìn)行后退計(jì)時(shí)所述的步驟5，具體為預(yù)留傳輸?shù)腟U將在此階段中傳輸數(shù)據(jù)，直至當(dāng)前工作周期7;結(jié)束；其他不進(jìn)行傳輸?shù)膕u將在下一周期繼承當(dāng)前周期的后退計(jì)時(shí)器和后退階段。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有優(yōu)點(diǎn)如下(1)網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)SU只需要配備一個(gè)半雙工收發(fā)機(jī)；(2)網(wǎng)絡(luò)中不需要額外的專署控制信道；(3)多信道隱藏節(jié)點(diǎn)問(wèn)題得到解決；(4)OP-MAC可同時(shí)用于時(shí)隙結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和非時(shí)隙結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)；(5)利用SU之間的合作，從而獲得更高的頻譜利用率。同時(shí)，0P-MAC適用于具有以下性質(zhì)的認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)(l)在CR網(wǎng)絡(luò)中，所有可選頻譜資源等分為N條不互相重疊的信道。但是SU可使用的信道取決于網(wǎng)絡(luò)中PU的傳輸行為；(2)任意SU都可與其他SU在同一信道中交流信息，在這個(gè)假設(shè)下我們不考慮節(jié)點(diǎn)位置的關(guān)系。圖1是采用OP-MAC時(shí)，網(wǎng)絡(luò)容量"隨信道可用率^的變化；圖2網(wǎng)絡(luò)容量/隨信道可用率//的變化(N=5，m=3，7;=5ms)的對(duì)比圖3信道利用率U隨MAC周期7;的變化(N=5,m=3，//=2/3)的對(duì)比圖4信道利用率U隨信道數(shù)的變化(7;=5ms,m=3，〃=2/3)的對(duì)比圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。本實(shí)施例的仿真環(huán)境參數(shù)設(shè)置如下信道傳輸速率R為2Mbps，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)階段監(jiān)聽(tīng)時(shí)間7;為256//"網(wǎng)絡(luò)匯報(bào)階段的微時(shí)隙7;,為64//"傳輸預(yù)留階段中的后退時(shí)隙r為20/z"RTS長(zhǎng)288位，CTS長(zhǎng)240位，SIFS持續(xù)28，DIFS持續(xù)128盧，競(jìng)爭(zhēng)窗口W為32，認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中SU個(gè)數(shù)為5。HJ的忙/閑時(shí)間為指數(shù)分布，其中忙時(shí)間段的平均持續(xù)時(shí)間為0.5s。CO-MAC由有N個(gè)微時(shí)隙匯報(bào)階段和談判階段組成，其中談判階段采用p-堅(jiān)持CSMA方案預(yù)約信道(p=o.05):當(dāng)su成功預(yù)約控制信道后，可在所有可用空閑信道中傳輸，直至t;結(jié)束。R-MAC中，SU不存在合作每個(gè)SU在周期7;開(kāi)始時(shí)任意選擇一個(gè)信道，并采用帶有RTS/CTS的IEEE802.11DCF方案進(jìn)行信道預(yù)約若預(yù)約成功，SU只在當(dāng)前信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。本實(shí)施例的信道參數(shù)的定義如下信道利用率//為信道在空閑狀態(tài)持續(xù)時(shí)間的比率//=，道持續(xù)繁忙狀態(tài)的期望，其中￡[7;#]為信道持續(xù)空閑狀態(tài)的期望，E[r。"]為信su數(shù)據(jù)傳輸?shù)男诺览寐蔝^im[Q，，活躍的數(shù)據(jù)傳輸階段總時(shí)間。網(wǎng)絡(luò)容量^=//[/|—[O,T]內(nèi)信道空閑時(shí)間^"如表1即是仿真實(shí)驗(yàn)中MAC協(xié)議網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù)的設(shè)定。表1MAC協(xié)議網(wǎng)絡(luò)參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>本實(shí)施例包括如下具體步驟-網(wǎng)絡(luò)初始階段在認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的形成中，第一個(gè)加入網(wǎng)絡(luò)的SU將時(shí)間分為N個(gè)微時(shí)隙，對(duì)應(yīng)N個(gè)信道。這個(gè)SU在每個(gè)信道及其對(duì)應(yīng)時(shí)隙傳輸一個(gè)信標(biāo)信息。其他加入的SU任意選擇一條信道并進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)，直到收到這個(gè)信標(biāo)信息并和第一個(gè)SU同步。如果一個(gè)SU無(wú)法在N個(gè)微時(shí)隙內(nèi)收到信標(biāo)信息，那么它成為第一個(gè)su并傳送信標(biāo)信息。在su同步后，每個(gè)su必須選擇一個(gè)信道組成一個(gè)"監(jiān)聽(tīng)對(duì)"，并和其他su交換這個(gè)監(jiān)聽(tīng)對(duì)的信息。之所以設(shè)置監(jiān)聽(tīng)對(duì)是為了讓SU專門(mén)檢測(cè)并記錄對(duì)應(yīng)信道中PU的活動(dòng)情況。在初始化后，所有su同步并周期型地重復(fù)一個(gè)由op-mac指定的工作周期7;。一個(gè)OP-MAC的工作周期依次由以下的四個(gè)階段組成(1)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)階段在這個(gè)階段，每個(gè)SU都在其"監(jiān)聽(tīng)對(duì)"中對(duì)應(yīng)的信道上進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)。為了能獲得可靠的監(jiān)聽(tīng)結(jié)果，規(guī)定監(jiān)聽(tīng)時(shí)間持續(xù)7;為256//"(2)網(wǎng)絡(luò)匯報(bào)階段這個(gè)階段分為N個(gè)微時(shí)隙，即AAx7;,，其中7;,為64//s。每個(gè)微時(shí)隙都有一個(gè)SU匯報(bào)它所監(jiān)聽(tīng)信道的情況。如果該信道空閑，則對(duì)應(yīng)SU在該信道上發(fā)送一個(gè)信標(biāo)信號(hào)；如果該信道繁忙，則對(duì)應(yīng)SU不發(fā)送信號(hào)。在同一個(gè)微時(shí)隙中，其余SU監(jiān)聽(tīng)此信道，如果收到信標(biāo)信號(hào)，則所有SU都將知道此信號(hào)空閑。在經(jīng)過(guò)A^7;,后，su將知道所有信道的可用信息及監(jiān)聽(tīng)su的信息。(3)傳輸預(yù)留階段如果沒(méi)有信道被監(jiān)聽(tīng)為空閑，那么su在此階段和下一階段(數(shù)據(jù)傳輸階段)停止活動(dòng)。否則，所有su選擇在網(wǎng)絡(luò)匯報(bào)階段中第一個(gè)匯報(bào)為空閑的信道，并采用類似于802.11DCF中基于RTS/CTS的CSMA方案。在這一階段，每個(gè)SU都設(shè)置有一個(gè)后退計(jì)數(shù)器b。這個(gè)計(jì)數(shù)器包含了b個(gè)長(zhǎng)度為20/w的r時(shí)隙。b均勻分布在[O，2'『]中，其中i稱為后退階段，W為長(zhǎng)度為32的初始競(jìng)爭(zhēng)窗口。當(dāng)檢測(cè)信道空閑時(shí)間經(jīng)過(guò)長(zhǎng)度為128/w的DIFS后，信道每空閑一個(gè)時(shí)隙r，每個(gè)后退計(jì)時(shí)器遞減l。當(dāng)信道檢測(cè)為空閑時(shí)，計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)。當(dāng)計(jì)時(shí)器歸零時(shí)，對(duì)應(yīng)SU傳送一個(gè)長(zhǎng)度為288位的RTS幀。若RTS傳輸成功，傳輸?shù)腟U將在長(zhǎng)度為28的SIFS后收到一個(gè)長(zhǎng)度240位的CTS幀并將其后退階段置零(i=0)。在這個(gè)過(guò)程中所有SU將在傳輸預(yù)留階段結(jié)束前等待7^時(shí)間<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>其中7^,指?jìng)鬏擱TS所需要的時(shí)間，7^,指?jìng)鬏擟TS所需要的時(shí)間。信道傳輸速率R為2Mbps。此時(shí)，所有被檢測(cè)到的空閑信道將預(yù)留給收到CTS的SU進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。若RTS傳輸失敗，即RTS和其他SU的RTS碰撞，則所有傳輸SU的后退計(jì)時(shí)器重新計(jì)時(shí)，且后退階段i累加l，但須滿足Wm，其中m是最大后退階段。這樣所有su必須在停滯7;時(shí)間后繼續(xù)進(jìn)行后退計(jì)時(shí)(4)數(shù)據(jù)傳輸階段預(yù)留傳輸?shù)腟U將在此階段中傳輸數(shù)據(jù)，直至當(dāng)前工作周期7;結(jié)束。其他不進(jìn)行傳輸?shù)膕u將在下一周期繼承當(dāng)前周期的后退計(jì)時(shí)器和后退階段。圖1至圖4給出了OP-MAC的網(wǎng)絡(luò)性能，及采用0P-MAC、CO-MAC和R-MAC時(shí)的網(wǎng)絡(luò)性能對(duì)比。如圖l所示，采用OP-MAC時(shí)，網(wǎng)絡(luò)容量/9隨信道可用率/z的變化。如圖2所示，采用OP-MAC、CO-MAC和R-MAC時(shí)，網(wǎng)絡(luò)容量"隨信道可用率//的變化(N=5，m=3,7;=5mS)的對(duì)比圖隨著PU通信量的減少(即p的增加)，"增加；相比R-MAC和CO-MAC,OP-MAC享有較理想的"。由于SU不共享信道信息，R-MAC無(wú)法有效利用信道空閑資源；而CO-MAC要求額外的控制信道，從而限制了"。當(dāng)//=0.5263時(shí)，OP-MAC的網(wǎng)絡(luò)容量?jī)?yōu)于CO-MAC21%，優(yōu)于R-MAC56%。'如圖3所示，采用OP-MAC、CO-MAC和R-MAC時(shí)，信道利用率U隨MAC周期7;的變化(N=5,m=3,//=2/3)的對(duì)比圖當(dāng)7;較小時(shí)，檢測(cè)開(kāi)銷和控制信號(hào)的傳輸占據(jù)了周期中相當(dāng)大的一部分；而當(dāng)7;較大時(shí)，PU和SU之間的碰撞概率會(huì)增大。這兩種情況都會(huì)導(dǎo)致U的下降。當(dāng)7;^9ms時(shí)，OP-MAC的信道利用率優(yōu)于CO-MAC20%，優(yōu)于R-MAC35%。如圖4所示，采用OP-MAC、C0-MAC和R-MAC時(shí)，信道利用率U隨信道數(shù)的變化(7;-5ms,m=3,=2/3)的對(duì)比圖在OP-MAC下的信道利用率比在R-MAC和C0-MAC下的信道利用率都要大。當(dāng)信道較少時(shí)，CO-MAC的控制信道就顯得浪費(fèi)資源了；當(dāng)信道數(shù)增加后，R-MAC下的SU無(wú)法得到其他信道的信息，從而信道利用率下降。當(dāng)信道數(shù)為3時(shí)，OP-MAC的信道利用率優(yōu)于C0-MAC51%，優(yōu)于R-MAC18%。結(jié)果表明，本實(shí)施例可以較好地利用信道的空閑狀態(tài)，利用SU的合作傳輸并省去了網(wǎng)絡(luò)中的控制信道，從而有效的提高了信道利用率。權(quán)利要求1、一種無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中的隨機(jī)周期性媒體訪問(wèn)控制協(xié)議實(shí)現(xiàn)的方法，其特征在于，包括如下步驟步驟1、在網(wǎng)絡(luò)初始化后，所有SU同步并周期型地重復(fù)一個(gè)由OP-MAC指定的工作周期Tp；步驟2、在OP-MAC的工作周期中首先由SU對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的信道進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)；步驟3、然后SU分別進(jìn)行被監(jiān)聽(tīng)信道的結(jié)果匯報(bào)，使網(wǎng)絡(luò)中所有SU共享被監(jiān)聽(tīng)的空閑信道的信息；步驟4、進(jìn)一步由SU進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，預(yù)留可用空閑信道；步驟5、最后在傳輸預(yù)留階段競(jìng)爭(zhēng)成功的SU進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中的隨機(jī)周期性媒體訪問(wèn)控制協(xié)議實(shí)現(xiàn)的方法，其特征是，所述的網(wǎng)絡(luò)初始化，是指在認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的形成中，第一個(gè)加入網(wǎng)絡(luò)的SU將時(shí)間分為N個(gè)微時(shí)隙，對(duì)應(yīng)N個(gè)信道，這個(gè)SU在每個(gè)信道及其對(duì)應(yīng)時(shí)隙傳輸一個(gè)信標(biāo)信息。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中的隨機(jī)周期性媒體訪問(wèn)控制協(xié)議實(shí)現(xiàn)的方法，其特征是，所述的監(jiān)聽(tīng)，當(dāng)SU在每個(gè)信道及其對(duì)應(yīng)時(shí)隙傳輸一個(gè)信標(biāo)信息后，其他加入的SU任意選擇一條信道并進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)，直到收到這個(gè)信標(biāo)信息并和第一個(gè)SU同步；在SU同步后，每個(gè)SU必須選擇一個(gè)信道組成一個(gè)"監(jiān)聽(tīng)對(duì)"，并和其他SU交換這個(gè)監(jiān)聽(tīng)對(duì)的信息，設(shè)置監(jiān)聽(tīng)對(duì)是為了讓SU專門(mén)檢測(cè)并記錄對(duì)應(yīng)信道中PU的活動(dòng)情況；如果一個(gè)SU無(wú)法在N個(gè)微時(shí)隙內(nèi)收到信標(biāo)信息，那么它成為第一個(gè)SU并傳送信標(biāo)信息。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中的隨機(jī)周期性媒體訪問(wèn)控制協(xié)議實(shí)現(xiàn)的方法，其特征是，所述的N個(gè)微時(shí)隙，以iVx7L表示，每個(gè)微時(shí)隙都有一個(gè)SU匯報(bào)它所監(jiān)聽(tīng)信道的情況，如果該信道空閑，則對(duì)應(yīng)SU在該信道上發(fā)送一個(gè)信標(biāo)信號(hào)；如果該信道繁忙，則對(duì)應(yīng)SU不發(fā)送信號(hào)；在同一個(gè)微時(shí)隙中，其余SU監(jiān)聽(tīng)此信道，如果收到信標(biāo)信號(hào)，則所有SU都將知道此信號(hào)空閑；在經(jīng)過(guò)iVx7后，SU將知道所有信道的可用信息及監(jiān)聽(tīng)SU的信息。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中的隨機(jī)周期性媒體訪問(wèn)控制協(xié)議實(shí)現(xiàn)的方法，其特征是，所述的信道空閑，如果沒(méi)有信道被監(jiān)聽(tīng)為信道空閑，SU在信道空閑階段和數(shù)據(jù)傳輸階段停止活動(dòng)；否則，所有SU選擇在網(wǎng)絡(luò)匯報(bào)中第一個(gè)匯報(bào)為空閑信道，并采用類似于802.11DCF中RTS/CTS的CSMA方案。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中的隨機(jī)周期性媒體訪問(wèn)控制協(xié)議實(shí)現(xiàn)的方法，其特征是，在步驟4中，若RTS傳輸成功，傳輸?shù)腟U將在短幀間間隙后收到一個(gè)CTS幀并將其后退階段置零(i=0);在這個(gè)過(guò)程中所有SU將在傳輸預(yù)留階段結(jié)束前等待時(shí)間L=+s/fs+tcts+s/fs，其中7^,指?jìng)鬏擱TS所需要的時(shí)間，7^,指?jìng)鬏擟TS所需要的時(shí)間。7、根據(jù)權(quán)利要求5所述的無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中的隨機(jī)周期性媒體訪問(wèn)控制協(xié)議實(shí)現(xiàn)的方法，其特征是，在步驟4中，若RTS傳輸失敗，即RTS和其他SU的RTS碰撞，則所有傳輸SU的后退計(jì)時(shí)器重新計(jì)時(shí)，且后退階段i累加l，但須滿足/S附，其中m是最大后退階段，這樣所有SU必須在停滯7;時(shí)間后繼續(xù)進(jìn)行后退計(jì)時(shí)rc=r肌+57fs+rcre+d/fs。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中的隨機(jī)周期性媒體訪問(wèn)控制協(xié)議實(shí)現(xiàn)的方法，其特征是，所述的su都設(shè)置有一個(gè)后退計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器包含了b個(gè)長(zhǎng)度為r時(shí)隙，b均勻分布在[O，2'『]中，其中i成為后退階段，W為初始競(jìng)爭(zhēng)窗口，當(dāng)檢測(cè)信道空閑時(shí)間經(jīng)過(guò)分布式幀間間隙后，信道每空閑一個(gè)時(shí)隙r，每個(gè)后退計(jì)時(shí)器遞減l;當(dāng)信道檢測(cè)為空閑時(shí)，計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中的隨機(jī)周期性媒體訪問(wèn)控制協(xié)議實(shí)現(xiàn)的方法，其特征是，當(dāng)所述的計(jì)時(shí)器歸零時(shí)，對(duì)應(yīng)SU傳送一個(gè)RTS幀。10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中的隨機(jī)周期性媒體訪問(wèn)控制協(xié)議實(shí)現(xiàn)的方法，其特征是，所述的步驟5，具體為預(yù)留傳輸?shù)腟U將在此階段中傳輸數(shù)據(jù)，直至當(dāng)前工作周期7;結(jié)束。全文摘要一種無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中的隨機(jī)周期性媒體訪問(wèn)控制協(xié)議實(shí)現(xiàn)的方法，包括如下步驟步驟1.在網(wǎng)絡(luò)初始化后，所有SU同步并周期型地重復(fù)一個(gè)由OP-MAC指定的工作周期T_p；步驟2.在OP-MAC的工作周期中首先由SU對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的信道進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)；步驟3.然后SU分別進(jìn)行被監(jiān)聽(tīng)信道的結(jié)果匯報(bào)，使網(wǎng)絡(luò)中所有SU共享被監(jiān)聽(tīng)的空閑信道的信息；步驟4.進(jìn)一步由SU進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，預(yù)留可用空閑信道；步驟5.最后在傳輸預(yù)留階段競(jìng)爭(zhēng)成功的SU進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。本發(fā)明的OP-MAC協(xié)議在認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)容量明顯優(yōu)于CO-MAC和R-MAC。文檔編號(hào)H04W24/00GK101631325SQ200910056328公開(kāi)日2010年1月20日申請(qǐng)日期2009年8月13日優(yōu)先權(quán)日2009年8月13日發(fā)明者徐友云,王新兵,甘小鶯,薛東岳,深顧申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)