一種體域網(wǎng)仿真中無線資源動態(tài)接入控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種體域網(wǎng)仿真中無線資源動態(tài)接入控制方法及系統(tǒng)，包括：接收請求信息；從請求信息中獲取優(yōu)先級；確定退避計數(shù)器的初始值；在關(guān)閉時隙循環(huán)期間發(fā)生任一開窗拉起事件時，及在完成初始值確定時，判斷信道在最短幀間間隔內(nèi)是否持續(xù)滿足所有開窗條件，如是則開始時隙循環(huán)；如否則關(guān)閉時隙循環(huán)；判斷信道在每個時隙開始的偵聽時間到期時是否滿足所有開窗條件，如是則將退避計數(shù)器減1；如否則關(guān)閉時隙循環(huán)；在退避計數(shù)器減為0時關(guān)閉時隙循環(huán)，并在下一個時隙開始時發(fā)出數(shù)據(jù)發(fā)送指令，以使收發(fā)機(jī)將數(shù)據(jù)幀發(fā)送至物理層。本發(fā)明將介質(zhì)訪問控制的仿真從仿真平臺架構(gòu)上分離出來，并結(jié)合仿真平臺提供的收發(fā)數(shù)據(jù)幀的機(jī)制實現(xiàn)了體域網(wǎng)仿真。
【專利說明】一種體域網(wǎng)仿真中無線資源動態(tài)接入控制方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)仿真領(lǐng)域，尤其涉及一種體域網(wǎng)仿真中無線資源動態(tài)接入控制方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]無線體域網(wǎng)是由低成本、低功耗，且具備感知、數(shù)據(jù)處理、存儲和無線通信能力的微型傳感器節(jié)點通過自組織方式形成的，用于監(jiān)控人體狀況的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。無線體域網(wǎng)屬于新興技術(shù)，其通信協(xié)議復(fù)雜，并且存在多網(wǎng)共存，多網(wǎng)融合，多網(wǎng)干擾等研究需求，因而研究人員如何能夠在系統(tǒng)仿真中實現(xiàn)其復(fù)雜的介質(zhì)訪問控制(medium access control,MAC)和無線資源動態(tài)接入控制便成為了重點和難點。
[0003]目前的體域網(wǎng)研究還沒有一個成熟的系統(tǒng)仿真的平臺框架和系統(tǒng)仿真中針對體域網(wǎng)無線資源管理的解決方案。體域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通信協(xié)議與已有的仿真平臺所支持的功能有著較大差異，故現(xiàn)行的通用仿真平臺在針對體域網(wǎng)的系統(tǒng)仿真中，無法對無線資源隨機(jī)接入控制的仿真提供支持，這就給體域網(wǎng)研究帶來了極大的難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施例的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中無法在系統(tǒng)仿真中實現(xiàn)無線資源動態(tài)接入控制的問題，提供了一種可在仿真中實現(xiàn)無線資源動態(tài)接入控制的方法及系統(tǒng)。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種體域網(wǎng)仿真中無線資源動態(tài)接入控制方法，包括:
[0006]接收收發(fā)機(jī)發(fā)出的請求發(fā)送數(shù)據(jù)幀的請求信息；
[0007]從所述請求信息中獲取所述數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級；
[0008]獲取所述數(shù)據(jù)幀的發(fā)送失敗次數(shù)；
[0009]根據(jù)所述數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級和發(fā)送失敗次數(shù)，確定退避計數(shù)器的初始值；
[0010]在關(guān)閉時隙循環(huán)期間發(fā)生任一開窗拉起事件時，及在完成所述退避計數(shù)器的初始值確定時，判斷信道在最短幀間間隔內(nèi)是否持續(xù)滿足所有開窗條件，如是，則開始時隙循環(huán)；如否，則關(guān)閉時隙循環(huán)；其中，所述開窗條件包括信道空閑、信道處于所述優(yōu)先級允許的隨機(jī)競爭接入時段和信道的當(dāng)前接入時段足夠完成一次幀事務(wù)；
[0011]判斷信道在每個時隙開始的偵聽時間到期時是否滿足所有開窗條件，如是，則將所述退避計數(shù)器減I ;如否，則關(guān)閉時隙循環(huán)；
[0012]在所述退避計數(shù)器減為O時關(guān)閉時隙循環(huán)，并在下一個時隙開始時向所述收發(fā)機(jī)發(fā)出數(shù)據(jù)發(fā)送指令，使所述收發(fā)機(jī)在接收到所述數(shù)據(jù)發(fā)送指令時將所述數(shù)據(jù)幀發(fā)送至物理層。
[0013]優(yōu)選的是，所述判斷信道在最短幀間間隔內(nèi)是否持續(xù)滿足所有開窗條件包括:
[0014]判斷信道在所述最短幀間間隔起始時是否滿足所有開窗條件，如是，則判斷信道在所述最短幀間間隔終止時是否仍然滿足所有開窗條件，如是，則認(rèn)為信道在最短幀間間隔內(nèi)持續(xù)滿足所有開窗條件。
[0015]優(yōu)選的是，所述根據(jù)所述數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級和發(fā)送失敗次數(shù)，確定退避計數(shù)器的初始值包括:
[0016]根據(jù)所述數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級和發(fā)送失敗次數(shù)確定競爭窗口 ；
[0017]生成一個位于I至所述競爭窗口之間的隨機(jī)整數(shù)作為所述退避計數(shù)器的初始值。
[0018]優(yōu)選的是，所述方法還包括:
[0019]在所述數(shù)據(jù)幀的發(fā)送失敗次數(shù)超過預(yù)設(shè)的最大允許失敗次數(shù)時，輸出數(shù)據(jù)幀發(fā)送徹底失敗信息，使所述收發(fā)機(jī)丟棄所述數(shù)據(jù)幀。
[0020]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種體域網(wǎng)仿真中無線資源動態(tài)接入控制系統(tǒng)，包括:
[0021]接收模塊，用于接收收發(fā)機(jī)發(fā)出的請求發(fā)送數(shù)據(jù)幀的請求信息；
[0022]優(yōu)先級獲取模塊，用于從所述請求信息中獲取所述數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級；
[0023]失敗次數(shù)獲取模塊，用于獲取所述數(shù)據(jù)幀的發(fā)送失敗次數(shù)；
[0024]初始化模塊，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級和發(fā)送失敗次數(shù)，確定退避計數(shù)器的初始值；
[0025]開窗判斷模塊，用于在關(guān)閉時隙循環(huán)期間發(fā)生任一開窗拉起事件時，及在完成所述退避計數(shù)器的初始值確定時，判斷信道在最短幀間間隔內(nèi)是否持續(xù)滿足所有開窗條件，如是，則輸出時隙開始指令；如否，則輸出時隙關(guān)閉指令；其中，所述開窗條件包括信道空閑，信道處于所述優(yōu)先級允許的隨機(jī)競爭接入時段和信道的當(dāng)前接入時段的剩余時間足夠完成一次幀事務(wù)；
[0026]時隙開啟模塊，用于在接收到所述時隙開始指令時開始時隙循環(huán)，及用于在接收到所述時隙關(guān)閉指令時關(guān)閉時隙循環(huán)；
[0027]時隙操作模塊，用于判斷信道在每個時隙開始的偵聽時間到期時是否滿足所有開窗條件，如是，則將所述退避計數(shù)器減I ;如否，則輸出所述時隙關(guān)閉指令；以及，
[0028]指令發(fā)送模塊，用于在所述退避計數(shù)器減為O時輸出所述時隙關(guān)閉指令，及用于在下一個時隙開始時向所述收發(fā)機(jī)發(fā)出數(shù)據(jù)發(fā)送指令，使所述收發(fā)機(jī)在接收到所述數(shù)據(jù)發(fā)送指令時將所述數(shù)據(jù)幀發(fā)送至物理層。
[0029]優(yōu)選的是，所述開窗判斷模塊還用于判斷信道在所述最短幀間間隔起始時是否滿足所有開窗條件，如是，則判斷信道在所述最短幀間間隔終止時是否仍然滿足所有開窗條件，如是，則認(rèn)為信道在最短幀間間隔內(nèi)持續(xù)滿足所有開窗條件。
[0030]優(yōu)選的是，所述開窗判斷模塊包括:
[0031]時序控制單元，用于在所述最短幀間間隔起始時輸出開窗判斷指令，及用于在信道在所述最短幀間間隔起始時滿足所有開窗條件的情況下，在所述最短幀間間隔終止時輸出所述開窗判斷指令；
[0032]開窗判斷單元，用于在接收到所述開窗判斷指令時，判斷信道在當(dāng)前時刻是否滿足所有開窗條件；以及，
[0033]第一指令發(fā)送單元，用于在信道在最短幀間間隔內(nèi)持續(xù)滿足所有開窗條件時輸出所述時隙開始指令，及用于在信道在最短幀間間隔內(nèi)未持續(xù)滿足所有開窗條件時輸出所述時隙關(guān)閉指令。[0034]優(yōu)選的是，所述時隙操作模塊包括:
[0035]偵聽時間控制單元，用于在每個時隙開始的偵聽時間到期時輸出所述開窗判斷指令；
[0036]退避處理單元，用于在信道在每個時隙開始的偵聽時間到期時滿足所有開窗條件時，將所述退避計數(shù)器減I ;以及，
[0037]第二指令發(fā)送單元，用于在信道在每個時隙開始的偵聽時間到期時未滿足所有開窗條件的情況下，輸出所述時隙關(guān)閉指令。
[0038]優(yōu)選的是，所述初始化模塊包括:
[0039]競爭窗口確定單元，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級和發(fā)送失敗次數(shù)確定競爭窗口 ；以及，
[0040]隨機(jī)生成單元，用于生成一個位于I至所述競爭窗口之間的隨機(jī)整數(shù)作為所述退避計數(shù)器的初始值。
[0041 ] 優(yōu)選的是,所述初始化模塊包括:
[0042]丟包判斷單元，用于在所述數(shù)據(jù)幀的發(fā)送失敗次數(shù)超過預(yù)設(shè)的最大允許失敗次數(shù)時，輸出數(shù)據(jù)幀發(fā)送徹底失敗信息，使所述收發(fā)機(jī)丟棄所述數(shù)據(jù)幀。
[0043]本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明的無線資源動態(tài)接入控制方法及系統(tǒng)將介質(zhì)訪問控制和無線資源動態(tài)接入控制的仿真從仿真平臺的架構(gòu)上分離出來，并結(jié)合仿真平臺提供的收發(fā)數(shù)據(jù)幀的機(jī)制實現(xiàn)了體域網(wǎng)仿真，進(jìn)而可為無線體域網(wǎng)的研究提供數(shù)據(jù)支持。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0044]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明所述體域網(wǎng)仿真中無線資源動態(tài)接入控制方法的一種實施方式的流程圖；
[0045]圖2示出了判斷是否滿足信道處于優(yōu)先級允許的隨機(jī)競爭接入時段的開窗條件的方法的一種實施方式的流程圖；
[0046]圖3示出了判斷是否滿足信道的當(dāng)前接入時段足夠完成一次幀事務(wù)的開窗條件的方法的一種實施方式的流程圖；
[0047]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明所述體域網(wǎng)仿真中無線資源動態(tài)接入控制系統(tǒng)的一種實施結(jié)構(gòu)的方框原理圖；
[0048]圖5不出了圖4中開窗判斷模塊的一種實施結(jié)構(gòu)的方框原理圖；
[0049]圖6示出了圖4中開窗判斷模塊和時隙操作模塊的一種實施結(jié)構(gòu)的方框原理圖。
【具體實施方式】
[0050]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0051]如圖1所示，本發(fā)明的體域網(wǎng)仿真中無線資源動態(tài)接入控制方法包括如下步驟:
[0052]步驟SOl:接收收發(fā)機(jī)發(fā)出的請求發(fā)送數(shù)據(jù)幀的請求信息，之后執(zhí)行步驟S02，在此，仿真平臺本身的介質(zhì)接入控制模塊僅起到收發(fā)機(jī)的作用，其在完成數(shù)據(jù)幀的組裝，準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)幀時先發(fā)出請求信息，以將介質(zhì)接入控制的控制權(quán)移交給實現(xiàn)本發(fā)明無線資源動態(tài)接入控制方法的系統(tǒng)。
[0053]步驟S02:從請求信息中獲取數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級。
[0054]步驟S03:獲取所述數(shù)據(jù)幀的發(fā)送失敗次數(shù)，在此，可設(shè)置用于累計數(shù)據(jù)幀的發(fā)送失敗次數(shù)的計數(shù)器，該計數(shù)器的初始值為0，并在每接收到一次收發(fā)機(jī)反饋回來的數(shù)據(jù)幀發(fā)送失敗信息后，即將計數(shù)器的數(shù)值加I。
[0055]步驟S04:根據(jù)數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級和發(fā)送失敗次數(shù)，確定退避計數(shù)器的初始值，之后執(zhí)行步驟SI。
[0056]步驟S1:在關(guān)閉時隙循環(huán)期間發(fā)生任一開窗拉起事件時，及在完成所述退避計數(shù)器的初始值確定時，判斷信道在最短幀間間隔內(nèi)(該最短幀間間隔的起始即為在關(guān)閉時隙循環(huán)期間發(fā)生任一開窗拉起事件時，及在完成退避計數(shù)器的初始值確定時)是否持續(xù)滿足所有開窗條件，如是，則執(zhí)行步驟S4 ;如否，則執(zhí)行步驟S2 ;其中，開窗條件包括信道空閑、信道處于優(yōu)先級允許的隨機(jī)競爭接入時段和信道的當(dāng)前接入時段足夠完成一次幀事務(wù)，上述隨機(jī)競爭接入時段包括專用接入時段(Exclusive Access Phase, ΕΑΡ)、隨機(jī)接入時段(Random Access Phase, RAP)和競爭接入時段(Competitive access Phase, CAP),即只能以競爭的方式分配資源的階段，該開窗條件等同于真實網(wǎng)絡(luò)中開啟退避計數(shù)器的條件。該開窗拉起事件可包括信道由忙轉(zhuǎn)為空閑和隨機(jī)競爭接入時段發(fā)生變化，另外，該開窗拉起事件也是可以設(shè)置為任一開窗條件由不滿足狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闈M足狀態(tài)。
[0057]步驟S2:關(guān)閉時隙(Slot)循環(huán)，之后執(zhí)行步驟S3。在關(guān)閉時隙循環(huán)期間可通過點売鎖窗指不燈顯不網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。
[0058]步驟S3:在關(guān)閉時隙循環(huán)期間，判斷是否有任一開窗條件由不滿足狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闈M足狀態(tài)，如是則執(zhí)行步驟SI。
[0059]步驟S4:開始時隙循環(huán)。在開始時隙循環(huán)期間可對應(yīng)地通過熄滅鎖窗指示燈顯示網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。
[0060]步驟S5:判斷信道在每個時隙開始的偵聽時間(PCCATime)到期時是否滿足所有開窗條件，如是，則執(zhí)行步驟S6 ;如否，則執(zhí)行步驟S2。
[0061]步驟S6:將退避計數(shù)器減1，之后執(zhí)行步驟S7。
[0062]步驟S7:判斷退避計數(shù)器是否等于0，如是，則認(rèn)為對應(yīng)的感知節(jié)點競爭到了一段接入時段以供進(jìn)行幀事務(wù)，繼而執(zhí)行步驟S8和步驟S2 ;如否，則執(zhí)行步驟S5。
[0063]步驟S8:在下一個時隙開始時向所述收發(fā)機(jī)發(fā)出數(shù)據(jù)發(fā)送指令，使所述收發(fā)機(jī)在接收到所述數(shù)據(jù)發(fā)送指令時將所述數(shù)據(jù)幀發(fā)送至物理層。在此，在真實網(wǎng)絡(luò)中，若在每個時隙開始的偵聽時間(PCCATime)到期時判斷退避計數(shù)器等于0，則節(jié)點會在該時隙剩余的訪問物理層時間(PCSMAMACPHYTime)內(nèi)，將數(shù)據(jù)幀發(fā)送至物理層，并由物理層在下一時隙開始時將數(shù)據(jù)幀發(fā)送至自由空間中；而在仿真系統(tǒng)中，由于層級之間的分組交換均不經(jīng)過定時器而直接通過調(diào)用接收函數(shù)(recv函數(shù))交付，因此，兩者之間沒有時間差，這說明數(shù)據(jù)幀由收發(fā)機(jī)至物理層與數(shù)據(jù)幀由物理層至自由空間的發(fā)送是在同一時刻完成的，所以本發(fā)明設(shè)計使收發(fā)機(jī)在下一時隙開始時將數(shù)據(jù)幀發(fā)送至物理層。
[0064]如果收發(fā)機(jī)在發(fā)出數(shù)據(jù)幀后收到確認(rèn)幀，則認(rèn)為本次發(fā)送成功，如果未收到確認(rèn)幀，則認(rèn)為本次發(fā)送失敗，并會發(fā)出發(fā)送失敗信息，以供累計上述發(fā)送失敗次數(shù)。
[0065]步驟S4的開始時隙循環(huán)的具體實現(xiàn)可為:在每開始一個時隙時先判斷當(dāng)前接入時段的剩余時間是否足夠一個時隙的時長，如是則開始一個時隙，如否則執(zhí)行步驟S2的關(guān)閉時隙循環(huán)。在此，在開始一個時隙時，可通過偵聽定時器仿真?zhèn)陕爼r間，這樣即可在偵聽定時器到期時，執(zhí)行上述步驟S5，而通過時隙定時器仿真一個時隙的時長，這樣即可在時隙定時器到期時(即下一時隙開始時)進(jìn)行當(dāng)前接入時段的剩余時間是否足夠一個時隙的時長的判斷。對應(yīng)地，在執(zhí)行步驟S2的關(guān)閉時隙循環(huán)的動作時要關(guān)閉偵聽定時器和時隙定時器。
[0066]由于如果信道的狀態(tài)在最短幀間間隔內(nèi)不會發(fā)生變換，因此上述步驟SI中，判斷信道在最短幀間間隔內(nèi)是否持續(xù)滿足所有開窗條件可采用如下方法實現(xiàn)，即判斷信道在最短幀間間隔起始時是否滿足所有開窗條件，如是，則判斷信道在最短幀間間隔終止時是否仍然滿足所有開窗條件，如是，則認(rèn)為信道在最短幀間間隔內(nèi)持續(xù)滿足所有開窗條件。在此，如果開窗條件的判斷是被出現(xiàn)開窗拉起事件所拉起，則在最短幀間間隔的起始可僅判斷是否滿足其他開窗條件即可。
[0067]本發(fā)明按照真實網(wǎng)絡(luò)確定退避計數(shù)器初始值的方法執(zhí)行上述步驟S04，即上述步驟S04的根據(jù)所述數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級和發(fā)送失敗次數(shù)，確定退避計數(shù)器的初始值，根據(jù)真實網(wǎng)絡(luò)確定退避計數(shù)器的方法可進(jìn)一步包括:
[0068]步驟S041:根據(jù)數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級和發(fā)送失敗次數(shù)確定競爭窗口(CW)。在此，體域網(wǎng)會針對各優(yōu)先級(由節(jié)點的業(yè)務(wù)類型決定)預(yù)設(shè)最大和最小競爭窗口，如果節(jié)點之前沒有獲得過任何競爭時段，則競爭窗口將會被設(shè)置為對應(yīng)優(yōu)先級下的最小競爭窗口 ；如果數(shù)據(jù)幀的發(fā)送失敗次數(shù)為奇數(shù)，則保持競爭窗口不變；如果數(shù)據(jù)幀的發(fā)送失敗次數(shù)為偶數(shù)，則將競爭窗口設(shè)置為原來的2倍，如果增倍后的競爭窗口超過了對應(yīng)優(yōu)先級的最大競爭窗口，則設(shè)置競爭窗口為最大競爭窗口。
[0069]步驟S042:生成一個位于I至競爭窗口之間的隨機(jī)整數(shù)作為退避計數(shù)器的初始值。
[0070]本發(fā)明的方法還可以包括:在數(shù)據(jù)幀的發(fā)送失敗次數(shù)超過預(yù)設(shè)的最大允許失敗次數(shù)時，輸出數(shù)據(jù)幀發(fā)送徹底失敗信息，使收發(fā)機(jī)丟棄該數(shù)據(jù)幀，以繼續(xù)發(fā)送排隊隊列中的下一數(shù)據(jù)幀。
[0071]上述步驟SI中判斷是否滿足信道空閑的開窗條件由收發(fā)機(jī)實現(xiàn)，如圖2所示，判斷是否滿足信道處于優(yōu)先級允許的隨機(jī)競爭接入時段的開窗條件的方法可包括如下步驟:
[0072]步驟SlOl:詢問實現(xiàn)信標(biāo)周期的時序模塊，當(dāng)前接入時段是否為隨機(jī)競爭接入時段，如是，則執(zhí)行步驟S102 ;如否，則確認(rèn)不滿足該條件。
[0073]步驟S102:數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級是否為最高優(yōu)先級(通常為優(yōu)先級7)，如是，則確認(rèn)滿足該條件；如否，則執(zhí)行步驟S103。
[0074]步驟S103:詢問實現(xiàn)信標(biāo)周期的時序模塊，當(dāng)前接入時段是否為EAP，如是，則確認(rèn)不滿足該條件；如否，則確認(rèn)滿足該條件。
[0075]如圖3所示，判斷是否滿足信道的當(dāng)前接入時段足夠完成一次幀事務(wù)的開窗條件的方法可包括如下步驟:
[0076]步驟Slll:詢問實現(xiàn)信標(biāo)周期的時序模塊，當(dāng)前接入時段是否為EAP，如是，則確認(rèn)滿足該條件；如否，則執(zhí)行步驟S112。[0077]步驟S112:詢問實現(xiàn)信標(biāo)周期的時序模塊，當(dāng)前接入時段是否是RAP或者CAP，如否，則確認(rèn)不滿足該條件；如是則執(zhí)行步驟S113。
[0078]步驟S113:詢問實現(xiàn)信標(biāo)周期的時序模塊，當(dāng)前接入時段的剩余時間是否大于一次幀事務(wù)時間，如是，則確認(rèn)滿足該條件；如否，則確認(rèn)不滿足該條件。
[0079]如圖4所示，本發(fā)明的體域網(wǎng)仿真中無線資源動態(tài)接入控制系統(tǒng)包括接收模塊1、優(yōu)先級獲取模塊2、失敗次數(shù)獲取模塊3、初始化模塊4、開窗判斷模塊5、時隙開啟模塊6、時隙操作模塊7和指令發(fā)送模塊8，其中，接收模塊I用于接收收發(fā)機(jī)發(fā)出的請求發(fā)送數(shù)據(jù)幀的請求信息；優(yōu)先級獲取模塊用于從請求信息中獲取數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級；失敗次數(shù)獲取模塊3用于獲取數(shù)據(jù)幀的發(fā)送失敗次數(shù)；初始化模塊4用于根據(jù)數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級和發(fā)送失敗次數(shù)，確定退避計數(shù)器的初始值；開窗判斷模塊5用于在關(guān)閉時隙循環(huán)期間發(fā)生任一開窗拉起事件時，及在完成所述退避計數(shù)器的初始值確定時，判斷信道在最短幀間間隔內(nèi)是否持續(xù)滿足所有開窗條件，如是，則輸出時隙開始指令；如否，則輸出時隙關(guān)閉指令；其中，開窗條件包括信道空閑，信道處于所述優(yōu)先級允許的隨機(jī)競爭接入時段和信道的當(dāng)前接入時段的剩余時間足夠完成一次幀事務(wù)；時隙開啟模塊6用于在接收到時隙開始指令時開始時隙循環(huán)，及用于在接收到時隙關(guān)閉指令時關(guān)閉時隙循環(huán)；時隙操作模塊7用于判斷信道在每個時隙開始的偵聽時間到期時是否滿足所有開窗條件，如是，則將退避計數(shù)器減I ;如否，則輸出時隙關(guān)閉指令；指令發(fā)送模塊8用于在退避計數(shù)器減為O時輸出所述時隙關(guān)閉指令，及用于在下一個時隙開始時向收發(fā)機(jī)發(fā)出數(shù)據(jù)發(fā)送指令，使收發(fā)機(jī)在接收到所述數(shù)據(jù)發(fā)送指令時將數(shù)據(jù)幀發(fā)送至物理層。
[0080]上述開窗判斷模塊5還用于判斷信道在最短幀間間隔起始時是否滿足所有開窗條件，如是，則判斷信道在所述最短幀間間隔終止時是否仍然滿足所有開窗條件，如是，則認(rèn)為信道在最短幀間間隔內(nèi)持續(xù)滿足所有開窗條件。
[0081]為了使應(yīng)用本發(fā)明系統(tǒng)的仿真構(gòu)架更加清晰，本發(fā)明系統(tǒng)采用時序控制和接入操作由不同的模塊實施的設(shè)計，為此，如圖5和圖6所示，該開窗判斷模塊5可進(jìn)一步包括時序控制單元51、開窗判斷單元52和第一指令發(fā)送單元53，該時序控制單元51用于在所述最短幀間間隔起始時輸出開窗判斷指令，及用于在信道在所述最短幀間間隔起始時滿足所有開窗條件的情況下，在所述最短幀間間隔終止時輸出所述開窗判斷指令；該開窗判斷單元52用于在接收到所述開窗判斷指令時，判斷信道在當(dāng)前時刻是否滿足所有開窗條件；該第一指令發(fā)送單元53用于在信道在最短幀間間隔內(nèi)持續(xù)滿足所有開窗條件時輸出時隙開始指令，及用于在信道在最短幀間間隔內(nèi)未持續(xù)滿足所有開窗條件時輸出時隙關(guān)閉指令。
[0082]同樣基于時序控制和接入操作由不同的模塊實施的設(shè)計方案，如圖6所示，該時隙操作模塊7可包括偵聽時間控制單元71、退避處理單元72和第二指令發(fā)送單元73，該偵聽時間控制單元71用于在每個時隙開始的偵聽時間到期時輸出所述開窗判斷指令，該偵聽時間控制單元71可由偵聽定時器實現(xiàn)；該退避處理單元72用于在信道在每個時隙開始的偵聽時間到期時滿足所有開窗條件時，將退避計數(shù)器減I ;該第二指令發(fā)送單元73用于在信道在每個時隙開始的偵聽時間到期時未滿足所有開窗條件的情況下，輸出所述時隙關(guān)閉指令。
[0083]上述時隙開啟模塊6還可以包括例如通過時隙定時器實現(xiàn)的時隙時間控制單元，該時隙時間控制單元用于實現(xiàn)一個時隙的時間，另外，可在時隙時間控制單元到期時，即下一時隙開始時判斷當(dāng)前接入時段的剩余時間是否足夠完成一個時隙的時間，如是則時隙開啟模塊6開始一個時隙，如否則關(guān)閉時隙循環(huán)。
[0084]上述初始化模塊4可進(jìn)一步包括競爭窗口確定單元和隨機(jī)生成單元，該競爭窗口確定單元用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級和發(fā)送失敗次數(shù)確定競爭窗口 ；該隨機(jī)生成單元用于生成一個位于I至所述競爭窗口之間的隨機(jī)整數(shù)作為所述退避計數(shù)器的初始值。
[0085]上述初始化模塊4還可以包括丟包判斷單元，其用于在所述數(shù)據(jù)幀的發(fā)送失敗次數(shù)超過預(yù)設(shè)的最大允許失敗次數(shù)時，輸出數(shù)據(jù)幀發(fā)送徹底失敗信息，使所述收發(fā)機(jī)丟棄所述數(shù)據(jù)幀。
[0086]上述接收模塊1、優(yōu)先級獲取模塊2、失敗次數(shù)獲取模塊3、初始化模塊4、指令發(fā)送模塊8、開窗判斷單元52、第一指令發(fā)送單元53、退避處理單元72和第二指令發(fā)送單元73均為用于實現(xiàn)接入操作的模塊，而時隙開啟模塊6、時序控制單元51和偵聽時間控制單元71則均為用于實現(xiàn)時序控制的模塊，本發(fā)明通過用于實現(xiàn)接入操作的模塊與用于實現(xiàn)時序控制的模塊之間的相互交互實現(xiàn)介質(zhì)訪問控制及無線資源的動態(tài)接入控制。
[0087]以上依據(jù)圖式所示的實施例詳細(xì)說明了本發(fā)明的構(gòu)造、特征及作用效果，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，但本發(fā)明不以圖面所示限定實施范圍，凡是依照本發(fā)明的構(gòu)想所作的改變，或修改為等同變化的等效實施例，仍未超出說明書與圖示所涵蓋的精神時，均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種體域網(wǎng)仿真中無線資源動態(tài)接入控制方法，其特征在于，包括: 接收收發(fā)機(jī)發(fā)出的請求發(fā)送數(shù)據(jù)幀的請求信息； 從所述請求信息中獲取所述數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級； 獲取所述數(shù)據(jù)幀的發(fā)送失敗次數(shù)； 根據(jù)所述數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級和發(fā)送失敗次數(shù)，確定退避計數(shù)器的初始值； 在關(guān)閉時隙循環(huán)期間發(fā)生任一開窗拉起事件時，及在完成所述退避計數(shù)器的初始值確定時，判斷信道在最短幀間間隔內(nèi)是否持續(xù)滿足所有開窗條件，如是，則開始時隙循環(huán)；如否，則關(guān)閉時隙循環(huán)；其中，所述開窗條件包括信道空閑、信道處于所述優(yōu)先級允許的隨機(jī)競爭接入時段和信道的當(dāng)前接入時段足夠完成一次幀事務(wù)； 判斷信道在每個時隙開始的偵聽時間到期時是否滿足所有開窗條件，如是，則將所述退避計數(shù)器減I;如否，則關(guān)閉時隙循環(huán)； 在所述退避計數(shù)器減為O時關(guān)閉時隙循環(huán)，并在下一個時隙開始時向所述收發(fā)機(jī)發(fā)出數(shù)據(jù)發(fā)送指令，使所述收發(fā)機(jī)在接收到所述數(shù)據(jù)發(fā)送指令時將所述數(shù)據(jù)幀發(fā)送至物理層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述判斷信道在最短幀間間隔內(nèi)是否持續(xù)滿足所有開窗條件包括: 判斷信道在所述最短幀間間隔起始時是否滿足所有開窗條件，如是，則判斷信道在所述最短幀間間隔終止時是否仍然滿足所有開窗條件，如是，則認(rèn)為信道在最短幀間間隔內(nèi)持續(xù)滿足所有開窗條件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級和發(fā)送失敗次數(shù)，確定退避計數(shù)器的初始值包括: 根據(jù)所述數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級和發(fā)送失敗次數(shù)確定競爭窗口； 生成一個位于I至所述競爭窗口之間的隨機(jī)整數(shù)作為所述退避計數(shù)器的初始值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 在所述數(shù)據(jù)幀的發(fā)送失敗次數(shù)超過預(yù)設(shè)的最大允許失敗次數(shù)時，輸出數(shù)據(jù)幀發(fā)送徹底失敗信息，使所述收發(fā)機(jī)丟棄所述數(shù)據(jù)幀。
5.一種體域網(wǎng)仿真中無線資源動態(tài)接入控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 接收模塊，用于接收收發(fā)機(jī)發(fā)出的請求發(fā)送數(shù)據(jù)幀的請求信息； 優(yōu)先級獲取模塊，用于從所述請求信息中獲取所述數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級； 失敗次數(shù)獲取模塊，用于獲取所述數(shù)據(jù)幀的發(fā)送失敗次數(shù)； 初始化模塊，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級和發(fā)送失敗次數(shù)，確定退避計數(shù)器的初始值； 開窗判斷模塊，用于在關(guān)閉時隙循環(huán)期間發(fā)生任一開窗拉起事件時，及在完成所述退避計數(shù)器的初始值確定時，判斷信道在最短幀間間隔內(nèi)是否持續(xù)滿足所有開窗條件，如是，則輸出時隙開始指令；如否，則輸出時隙關(guān)閉指令；其中，所述開窗條件包括信道空閑，信道處于所述優(yōu)先級允許的隨機(jī)競爭接入時段和信道的當(dāng)前接入時段的剩余時間足夠完成一次幀事務(wù)； 時隙開啟模塊，用于在接收到所述時隙開始指令時開始時隙循環(huán)，及用于在接收到所述時隙關(guān)閉指令時關(guān)閉時隙循環(huán)； 時隙操作模塊，用于判斷信道在每個時隙開始的偵聽時間到期時是否滿足所有開窗條件，如是，則將所述退避計數(shù)器減I;如否，則輸出所述時隙關(guān)閉指令；以及， 指令發(fā)送模塊，用于在所述退避計數(shù)器減為O時輸出所述時隙關(guān)閉指令，及用于在下一個時隙開始時向所述收發(fā)機(jī)發(fā)出數(shù)據(jù)發(fā)送指令，使所述收發(fā)機(jī)在接收到所述數(shù)據(jù)發(fā)送指令時將所述數(shù)據(jù)幀發(fā)送至物理層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述開窗判斷模塊還用于判斷信道在所述最短幀間間隔起始時是否滿足所有開窗條件，如是，則判斷信道在所述最短幀間間隔終止時是否仍然滿足所有開窗條件，如是，則認(rèn)為信道在最短幀間間隔內(nèi)持續(xù)滿足所有開窗條件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述開窗判斷模塊包括: 時序控制單元，用于在所述最短幀間間隔起始時輸出開窗判斷指令，及用于在信道在所述最短幀間間隔起始時滿足所有開窗條件的情況下，在所述最短幀間間隔終止時輸出所述開窗判斷指令； 開窗判斷單元，用于在接收到所述開窗判斷指令時，判斷信道在當(dāng)前時刻是否滿足所有開窗條件；以及， 第一指令發(fā)送單元，用于在信道在最短幀間間隔內(nèi)持續(xù)滿足所有開窗條件時輸出所述時隙開始指令，及用于在信道在最短幀間間隔內(nèi)未持續(xù)滿足所有開窗條件時輸出所述時隙關(guān)閉指令。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述時隙操作模塊包括: 偵聽時間控制單元，用于在每個時隙開始的偵聽時間到期時輸出所述開窗判斷指令；退避處理單元，用于在信道在每個時隙開始的偵聽時間到期時滿足所有開窗條件時，將所述退避計數(shù)器減I;以及， 第二指令發(fā)送單元，用于在信道在每個時隙開始的偵聽時間到期時未滿足所有開窗條件的情況下，輸出所述時隙關(guān)閉指令。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述初始化模塊包括: 競爭窗口確定單元，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級和發(fā)送失敗次數(shù)確定競爭窗口 ；以及， 隨機(jī)生成單元，用于生成一個位于I至所述競爭窗口之間的隨機(jī)整數(shù)作為所述退避計數(shù)器的初始值。
10.根據(jù)權(quán)利要求5至9中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述初始化模塊包括: 丟包判斷單元，用于在所述數(shù)據(jù)幀的發(fā)送失敗次數(shù)超過預(yù)設(shè)的最大允許失敗次數(shù)時，輸出數(shù)據(jù)幀發(fā)送徹底失敗信息，使所述收發(fā)機(jī)丟棄所述數(shù)據(jù)幀。
【文檔編號】H04W74/08GK103957605SQ201410186849
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】陳嵐, 劉玨辰, 呂超 申請人:中國科學(xué)院微電子研究所