[发明专利]用于无线分布式网络的协同媒体接入控制方法

权利要求书

1.一种用于无线分布式网络的协同媒体接入控制方法，包括如下步骤：

(1)网络中的源节点在有数据要发送且有协同节点存在时，先竞争到信道，再向目的节点和协同节点发送CoopRTS控制帧进行握手；

(2)目的节点收到CoopRTS控制帧后，若信道空闲，则等待短帧间间隔后，给源节点和协同节点发送CTS控制帧，表明信道准备好，否则不予回应；

(3)协同节点在收到CoopRTS和CTS这两个控制帧后，发送HTS控制帧给源节点应答，否则不予回应；

(4)源节点收到CTS控制帧和HTS控制帧后，表明协同握手成功，源节点向协同节点发送数据帧，并等待目的节点发送的ACK控制帧；若源节点只收到CTS控制帧，并在等待1.1个短帧间间隔后仍没有收到HTS控制帧时，表明协同握手没有成功，源节点则将数据帧直接发给目的节点，并等待目的节点发送的ACK控制帧；若源节点没有收到CTS控制帧，此次传输失败，源节点的重传次数加1，并重新开始进行二进制指数随机退避，再次竞争信道；

(5)协同节点收到源节点给自己的数据帧，在等待短帧间间隔后向目的节点转发所收到的数据帧，否则不予回应；

(6)目的节点在收到源节点或协同节点发给自己的数据帧后，直接给源节点回ACK控制帧，确认已收到数据帧，否则不予回应；

(7)源节点收到目的节点发给自己的ACK控制帧，表明数据帧已成功传输到目的节点，源节点的重传次数清零，信道重新开始空闲，网络中的各个节点重新开始竞争信道；若源节点等待ACK控制帧超时，或者在等待过程中收到除协同节点转发的数据帧以外的数据帧或控制帧，表明此次数据传输失败，源节点的重传次数加1，并重新开始进行二进制指数随机退避，再次竞争信道。

2.根据权利要求1所述的协同媒体接入控制方法，其中步骤1～步骤6之后各节点的相应邻节点均要进行NAV更新，即在步骤1和步骤4之后由源节点的邻节点进行NAV更新，在步骤2和步骤6之后由目的节点的邻节点进行NAV更新，在步骤3和步骤5之后由协同节点的邻节点进行NAV更新。

3.根据权利要求2所述的协同媒体接入控制方法，其特征在于NAV更新的按 以下两种情况进行：

A.任意一个节点收到ACK控制帧后，若该控制帧中的持续时间域值比短帧间间隔时间大，且由该控制帧中的持续时间域获得的信道被占用时间等于当前的NAV数值，则该节点将NAV设置为当前时间；

B.任意一个节点在正确收到控制帧或数据帧后，在不满足情况A的条件时，该节点均要根据所收到控制帧或数据帧中持续时间域的信息获得信道被占用时间，以更新NAV，即如果该信道被占用时间比当前的NAV值大，则将NAV值设置为该信道被占用时间，如果该信道被占用时间小于或等于现有的NAV值，则NAV值保持不变。

4.根据权利要求1所述的协同媒体接入控制方法，其中CTS控制帧中的持续时间域值设置为：

式中，T_SIFS为短帧间间隔的大小，L为MAC层数据长度bytes，R_direct为源节点与目的节点之间的数据帧的传输速率，T_PLCP为发送物理层收敛协议子层所需的时间，T_ACK为ACK控制帧的传输时间。

5.根据权利要求1所述的协同媒体接入控制方法，其中HTS帧控制帧中的持续时间域值设置为：

式中，T_SIFS为短帧间间隔的大小，L为MAC层数据长度bytes，T_PLCP为发送物理层收敛协议子层所需的时间，T_ACK为ACK控制帧的传输时间，R_sh为源节点与协同节点之间的数据帧的传输速率，R_hd为协同节点与目的节点之间的数据帧的传输速率。

6.根据权利要求1所述的协同媒体接入控制方法，其中所述的数据帧分为源节点给协同节点发送的数据帧、协同节点转发给目的节点的数据帧和源节点直接发送给目的节点的数据帧；当源节点给协同节点发送数据帧时，该数据帧帧头的地址1 填入协同节点的地址，地址2填入源节点的地址，地址4填入目的节点的地址；当协同节点转发给目的节点数据帧或源节点直接发送给目的节点数据帧时，该数据帧帧头的地址1填入目的节点的地址，地址2填入源节点的地址，地址4填入-1。