[发明专利]一种适用于家庭电力线网络的介质访问控制方法

权利要求书

1.一种适用于家庭电力线网络的介质访问控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）定义介质访问帧类型和格式，包括：

第一前导帧，帧格式包括：帧类型RTS标识、宿端地址、源端地址、源端下一次激活唤醒时间、当前数据发送持续时间、校验码；

第二前导帧，帧格式包括：帧类型CTS标识、宿端地址、源端地址、源端下一次激活唤醒时间、当前数据发送持续时间、校验码；

数据帧，帧格式包括：帧类型DATA标识、宿端地址、源端地址、数据、CRC校验码；

确认帧，帧格式包括：帧类型ACK标识、宿端地址、源端地址、源端下一次激活唤醒时间、当前数据发送持续时间、校验码；

广播帧，帧格式包括：帧类型BCM标识、宿端地址、源端地址、源端下一次激活唤醒时间、当前数据发送持续时间、校验码；

2）每个节点加入网络时，构建一个邻居节点信息表，所述邻居节点信息表字段包括：邻居节点地址ID、该邻居节点再过多少时间会激活唤醒To、更新To的本地时刻；

3）正常通信过程，包括；

Ⅰ：正常通信时，源端节点发送一个RTS帧序列，以唤醒宿端节点；

Ⅱ：宿端节点激活唤醒后，接收RTS帧，立刻回复CTS帧，随后源端节点开始发送数据，当数据传输完毕后，宿端节点向源端节点返回ACK帧；

Ⅲ：非宿端节点激活唤醒时，根据邻居节点信息表的RTS帧、CTS帧、ACK帧中的源端地址更新邻居节点信息表，同时进入睡眠模式。

2.根据权利要求1所述适用于家庭电力线网络的介质访问控制方法，其特征在于，所述每个节点加入网络时构建邻居节点信息表，包括以下步骤：

（1）新节点加入网络时，一直保持信道监听状态，接收邻近节点发出的RTS帧、CTS帧、ACK帧和BCM帧，新节点据此创建自己的邻居节点信息表，这个过程持续2个唤醒周期；

（2）当新节点监听到信道空闲时，新节点广播BCM帧序列，各邻居节点接收到新节点的BCM帧，在自己的邻居节点信息表中添加这个新节点条目，随后进入睡眠状态。

3.根据权利要求2所述适用于家庭电力线网络的介质访问控制方法，其特征在于，

新节点广播BCM帧序列的持续时间要大于2个唤醒周期，确保每个邻居节点都可以检测到新节点。

4.根据权利要求1所述适用于家庭电力线网络的介质访问控制方法，其特征在于，

所述正常通信时，源端节点发送一个RTS帧序列的时间是在该源端节点的RTS发送起始时刻到达后。

5.根据权利要求4所述适用于家庭电力线网络的介质访问控制方法，其特征在于，所述源端节点的RTS发送起始时刻的计算方法如下：

查询根据所述源端节点的邻居节点信息表，

A）定义To表示宿端节点再过多少时间会激活唤醒，Tr表示更新To的本地时刻，Td表示数据到达时刻，Tw表示激活唤醒周期；

B）定义Te表示宿端节点再次激活唤醒时刻：

C）定义θ为晶振漂移误差，则RTS帧序列需要覆盖晶振漂移误差Tq：

T_q=min[4θ(T_e-T_r),T_w]

D）定义T₁表示一个RTS帧的持续时间，T₂表示相邻2个RTS帧之间的时间间隔，则RTS帧序列起始发送时刻要提前Tp以保证在宿端节点激活唤醒之前：

T_p=T₁+T₂+R

其中，R是一个均匀分布的随机数以保证介质访问控制算法的公平性；

E）定义则RTS帧序列的起始发送时刻Ts计算如下：

当T-T_d≥0时，T_s=T+T_w；

当T-T_d<0时，T_s=T。

6.根据权利要求1所述适用于家庭电力线网络的介质访问控制方法，其特征在于，所述校验码为CRC校验码。