在自適應(yīng)退避算法中確定競爭窗變化因子的方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于電通信【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種自適應(yīng)退避算法中競爭窗的確定方法及系統(tǒng)。方法包括下述步驟：步驟A:初始化系統(tǒng)，并將競爭窗CW的值初始化為系統(tǒng)默認(rèn)值CWmin;步驟B:記錄信道狀態(tài)，并結(jié)合歷史信道狀態(tài)，在步驟A系統(tǒng)默認(rèn)值的基礎(chǔ)上更新競爭窗CW的值；步驟C:通過更新后的競爭窗CW的值獲得退避時(shí)隙，并在此退避時(shí)隙期間獲得信道利用率，再進(jìn)一步根據(jù)信道利用率獲得傳輸概率；步驟D:根據(jù)所述傳輸概率P確定競爭窗變化因子《。本發(fā)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(yōu)化值，通過過去退避時(shí)候發(fā)生沖突的比例大小來動態(tài)調(diào)整，這樣獲得的變化因子是變化的，競爭窗也是動態(tài)調(diào)整的。
【專利說明】在自適應(yīng)退避算法中確定競爭窗變化因子的方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種在自適應(yīng)退避算法中確定競爭窗變化 因子的方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在過去幾十年，隨著無線終端技術(shù)的發(fā)展，分布式網(wǎng)絡(luò)正經(jīng)歷著一個高速發(fā)展的 階段，如無線局域網(wǎng)（Wireless LANs),無線自組織網(wǎng)（Wireless ad hoc networks)以及無 線mesh網(wǎng)（Wireless mesh networks)。在這些網(wǎng)絡(luò)中，由于其移動性，低成本，靈活性等優(yōu) 點(diǎn)，分布式網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)得到迅速的普及和推廣，逐漸產(chǎn)業(yè)化，走進(jìn)日常生活。
[0003] 在無線分布式網(wǎng)絡(luò)中，MAC(Medium access control媒體接入控制）協(xié)議主要 負(fù)責(zé)無線節(jié)點(diǎn)的調(diào)度和數(shù)據(jù)的收發(fā)，而使用最廣泛的MAC協(xié)議則是IEEE 802. 11。IEEE 802. 11MAC 協(xié)議定義了兩種信道接入方式：DCF (Distributed coordinate function，分布 式協(xié)調(diào)功能）和可自由選擇的PCF (Point coordinate function,集中式協(xié)調(diào)功能）。
[0004] DCF 協(xié)議也就是大家所熟知的 CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance，帶沖突避免的載波偵聽多址接入）。當(dāng)多個節(jié)點(diǎn)競爭信道時(shí)，DCF協(xié) 議采用物理監(jiān)控和虛擬載波監(jiān)控機(jī)制，檢測信道狀態(tài)，如信道忙則采用隨機(jī)退避機(jī)制使得 節(jié)點(diǎn)延遲接入，以此來有效減小沖突概率，所以退避機(jī)制的選擇直接影響到整個網(wǎng)絡(luò)性能 的好壞。
[0005] 802. 11協(xié)議中使用最廣泛的退避算法是BEB(Binary exponential backoff，二進(jìn) 制指數(shù)退避）算法。當(dāng)節(jié)點(diǎn)想接入信道時(shí)，先檢測信道狀態(tài)，如果信道繁忙，則節(jié)點(diǎn)需延遲 接入，直到監(jiān)測到信道空閑DIFS(DCF interframe space)個時(shí)隙后再次接入。在信道空閑 DIFS時(shí)隙后，節(jié)點(diǎn)則在下次傳輸前隨機(jī)產(chǎn)生一個退避時(shí)間，并對退避時(shí)間作倒計(jì)時(shí)操作， 直到退避時(shí)間到達(dá)零，貝U節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。退避時(shí)間為T baek()ff = Random(0, CW)*aSlotTime, 其中，CW為競爭窗，一個大于0的整數(shù)，Random(0，CW)表示在0-CW之間隨機(jī)取一個整數(shù)， aSlotTime指a slot time,也就是系統(tǒng)默認(rèn)的一個時(shí)隙的時(shí)間，CWmin是由物理層特性決定 的，為初始化值。退避規(guī)則如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種在自適應(yīng)退避算法中確定競爭窗變化因子的方法，其特征在于，包括下述步 驟： 步驟A :初始化系統(tǒng)，并將競爭窗CW的值初始化為系統(tǒng)默認(rèn)值CWmin ; 步驟B :記錄信道狀態(tài)，并結(jié)合歷史信道狀態(tài)，在步驟A系統(tǒng)默認(rèn)值的基礎(chǔ)上更新競爭 窗CW的值； 步驟C :通過更新后的競爭窗CW的值獲得退避時(shí)隙，并在此退避時(shí)隙期間根據(jù)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(shí)隙，BuSy_sl〇t S為在所述退避時(shí)隙期間經(jīng)歷的沖突 數(shù)； 再進(jìn)一步根據(jù)信道利用率q獲得傳輸概率P :P = l_qm，其中，m為參數(shù)最大重傳次數(shù)； 步驟D:根據(jù)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(yīng)退避算法中確定競爭窗變化因子的系統(tǒng)，其特征在于，包括： 競爭窗值更新模塊，用于在初始化系統(tǒng)后將競爭窗CW的值初始化為系統(tǒng)默認(rèn)值，并根 據(jù)檢測到的系統(tǒng)當(dāng)前信道狀態(tài)和記錄的歷史信道狀態(tài)，在系統(tǒng)默認(rèn)值的基礎(chǔ)上更新競爭窗 CW的值； 信道利用率及傳輸概率計(jì)算模塊，用于通過所述競爭窗值更新模塊更新后的競爭窗CW 的值獲得退避時(shí)隙，并在此退避時(shí)隙期間根據(jù)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(shí)隙，BuSy_sl〇t S為在所述退避時(shí)隙期間經(jīng)歷的沖突 數(shù)； 再進(jìn)一步根據(jù)信道利用率q獲得傳輸概率P :P = l_qm，其中，m為參數(shù)最大重傳次數(shù)； 競爭窗變化因子確定模塊，用于根據(jù)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(yōu)先權(quán)日:2012年6月8日
【發(fā)明者】謝寧, 吳軍, 王暉 申請人:深圳大學(xué)