[发明专利]ad hoc网络中支持MIMO的并行RTS处理多址接入方法

说明书

技术领域

本发明属于网络通信技术领域，主要涉及多输入多输出(MIMO)技术和无线多 跳自组织网络多址接入领域，具体是一种新的ad hoc网络中支持MIMO的并行RTS 处理多址接入方法。

背景技术

随着无线通信技术的飞速发展，移动ad hoc网络(Mobile Ad hoc NETwork， MANET)被认为是最关键的技术之一。由于其基于节点的分布式控制，并且不需要任 何基础设施，所以MANET得到了很大的关注和应用。另外，为了达到MANET网络高 速通信的目的，MIMO技术也得到了越来越多的关注和应用，同时也出现了很多适用 于MIMO的多址接入协议，参见IEEE Globecom 2004，vol.5，pp.2765-2769，Nov.-Dec. 2004.中J.C.Mundarath，P.Ramanathan and B.D.Van Veen，“NULLHOC：A MAC  Protocol for Adaptive Antenna Array Based Wireless Ad Hoc Networks in  Multipath Environments，”、IEEE ICC 2005，vol.5，pp.3642-3646，May 2005. 中J.S.Park，A.Nandan，M.Gerla and H.Lee，“SPACE-MAC：Enabling Spatial  Reuse Using MIMO Channel-Aware MAC，”、Proceeding of IEEE Globecom 2005， vol.5，pp.2870-2874，Nov.-Dec.2005.中M.Park，S.-H.Choi and S.M.Nettles， “Cross-layer MAC Design for Wireless Networks Using MIMO，”以及IEEE ICC 2007：pp.3295-3300.中Shirasu.M.，Sasase.I的文章“A MAC Protocol for  Maximum Stream Allocation Depending on the Number of Antennas and Received  RTS Packets in MIMO Ad Hoc Networks，”所提及。

现有技术Parallel RTS Processing(PRP)-MAC，是一种适合多跳ad hoc网络 的支持MIMO的多址接入协议。在该协议中，一个节点接收到一个RTS分组后将要等 待另一个RTS分组从而可以在接收到2个RTS分组后决定出可以传输的最大数据流， 在通信过程中可以实现最大数目的数据流传输。PRP-MAC协议可以使得传输数据流 的数目最大并且不用考虑RTS分组包的冲突，通过算法，也可以实现最大数目数据 流的传输可以不考虑每个节点的天线数目和邻节点的传输需求。虽然该技术是一种 在ad hoc网络中支持MIMIO的很有吸引力的协议，但是其也存在一些缺点，当网络 中的发送节点数目增加，同时传输数据流的个数超过2个时，节点会由于CTS分组 和DATA分组的碰撞而不能正常接收数据流从而导致网络的通过量下降，系统性能降 低。

本发明项目组对国内外专利文献和公开发表的期刊论文检索，尚未发现与本发 明密切相关或一样的报道和文献。

发明内容

本发明的目的是克服上述技术或方法存在的缺点，提供一种CTS分组和DATA 分组不会发生冲突，有效提高网络在多个数据流同时传输的情况下的吞吐量，提高 网络性能，降低单位数据包的控制字节，同时实现网络的性能不受RTS分组碰撞和 邻节点的传输需求影响的ad hoc网络中支持MIMO的并行RTS处理多址接入方法。

下面对本发明进行详细说明。

本发明要解决的技术问题是，针对技术“PRP-MAC”在网络规模和同时发送的节 点数目增加的条件下，即同时传输数据流个数增加的条件下，网络中CTS分组和DATA 分组可能发生冲突，不能有效工作，提出一种改进的并行RTS处理多址接入协议， 定义为Improved Parallel RTS Processing-MAC，即IPRP-MAC。