基于干扰容限的数据并发传输系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于干扰容限的数据并发传输方法，主要解决无线Ad hoc网络中RTS帧或CTS帧抑制范围过大，导致节点丧失并发传输数据机会的问题。其实现步骤为：每个节点根据虚拟载波侦听确定物理信道的忙闲状态，并根据接收到的控制帧信息及信号功率建立一个邻节点列表；当首发链路收发节点握手时，根据邻节点列表中接收端的接收功率估算正确接收CTS帧或DATA帧的干扰容限，并将其置入生成的RTS帧或CTS帧中；邻节点在接收到首发链路RTS帧或CTS帧后，确认是否并发传输，如果接收到的信号功率小于RTS帧或CTS帧中的干扰容限，则邻节点开始并发，反之不进行并发。本发明具有并发度高、吞吐量大的优点，可用于实现大规模无线自组织通信网络。

主权项

一种基于节点干扰容限的数据并发传输系统，包括：媒质接入控制模块、接收信号解析模块、模数转换器、MAC层帧提取模块、物理层帧形成模块、调制或编码模块、数模转换器、射频前端模块、物理层信道管理模块，其中：A.媒质接入控制模块，包括：上层协议接口，用于从上层协议中接收数据分组，将其组装成媒质接入控制MAC层帧后发送给发送协同单元，并从接收协同单元中收取接收到的MAC层帧，提取其中的数据分组发送给上层协议；帧发送协同单元，用于根据媒质接入控制协议的指令，实现MAC层帧发送时所必需的握手控制机制，并对帧发送单元发出控制帧和数据帧进行控制；接收协同单元，用于根据媒质接入控制协议的指令，实现MAC层帧发送时所必需的握手控制机制，根据接收到的帧类型确定响应帧的类型和内容后，通知给帧发送单元；帧发送单元，用于在帧发送协同单元、帧接收协同单元的控制下发送MAC层帧给外部的物理层帧形成模块；帧接收单元，用于从外部MAC层帧提取模块接收MAC层帧，并及时提交给接收协同单元，根据接收到的帧的类型和发送持续时间字段通知信道管理单元更改接收和发送网络分配适量NAV定时器；退避管理单元，用于在发送不成功时执行退避，当退避定时器计时停止时通知发送协同单元再次发送相应帧；信道管理单元，用于接收来自外部的射频前端模块的接收信号起始、信号功率指示，以及来自帧接收单元的NAV定时器更新指令，实现信道的状态管理；邻节点列表管理单元，用于MAC层记录邻节点信息；并发管理控制单元，用于并发节点利用干扰容限和接收到帧的信号功率来管理和控制并发操作，对接收到邻节点帧的信号功率和邻节点列表中该节点的干扰容限进行比较，当接收到的信号功率小于该节点的干扰容限时，并发管理控制单元则控制该节点进行并发传输，否则，并发管理控制单元控制该节点保持静默；B.接收信号解析模块，包括：解调或解码单元，用于接收来自数字信号缓存器的数字中频信号，并对其进行解调或解码操作，从中获得数字基带信号并发送给外部的MAC层帧提取模块；物理层帧头处理单元，用于对接收的物理层汇聚过程子层PLCP帧进行处理，提取有关信息；物理层帧类型识别单元，用于识别从PLCP帧头中提取的帧类型标示符；数字信号缓存器，用于接收并缓存模数转换之后的数字中频信号，并提供给解调或解码单元使用。