[发明专利]基于信道争用与集中调度的全双工MAC的数据交换方法

权利要求书

1.一种基于信道争用与集中调度的全双工MAC的数据交换方法，其特征在于，该方法将全双工信道争用与全双工集中调度有机结合，包括：

全双工信道争用与信息收集；

全双工集中调度与数据交换；

多数据包集中确认。

2.根据权利要求1所述的一种基于信道争用与集中调度的全双工MAC的数据交换方法，其特征在于，所述的全双工信道争用与信息收集为：

1)信道争用模块通过AP发送一个争用开始数据包，告知AP覆盖范围内的所有节点，在接下来的争用窗口，发送信道争用请求，内容包括开启的争用窗口时隙长度；

2)各节点发送信道争用请求，AP则立刻进行全双工发送请求回复数据包，并完成相关业务数据和干扰矩阵信息收集。

3.根据权利要求2所述的一种基于信道争用与集中调度的全双工MAC的数据交换方法，其特征在于，所述的争用窗口期间各节点不发送业务数据，仅发送全双工调度所需的业务发送请求与干扰水平信息。

4.根据权利要求2所述的一种基于信道争用与集中调度的全双工MAC的数据交换方法，其特征在于，所述的AP不仅需要节点所要发送的业务数据信息；还需要收集当前节点与其他非AP节点的干扰信息，AP将收集到的干扰水平信息形成一个干扰水平值矩阵。

5.根据权利要求4所述的一种基于信道争用与集中调度的全双工MAC的数据交换方法，其特征在于，所述的干扰水平值矩阵G＝[G_j，k]，其中令节点N_j处接收来自AP的信号强度P_j与来自节点N_k的干扰信号强度I_k,j。

6.根据权利要求2所述的一种基于信道争用与集中调度的全双工MAC的数据交换方法，其特征在于，所述的AP在接收到数据包的头部HDR并识别出其源节点地址后，利用全双工技术快速地启动发送进程进行全双工争用回复，记为FDCTS，使得信道处于忙状态，从而有效地减少其它隐藏节点的碰撞。

7.根据权利要求2所述的一种基于信道争用与集中调度的全双工MAC的数据交换方法，其特征在于，所述的争用窗口时隙长度根据网络中在AP注册的节点数目进行计算得到。

8.根据权利要求1所述的一种基于信道争用与集中调度的全双工MAC的数据交换方法，其特征在于，所述的全双工集中调度与数据交换为：

首先将从各节点收集到的数据发送请求组成AP接收队列，并将要发给各节点的数据组成AP发送队列；

然后根据收集到的干扰矩阵和速率矩阵，决定哪些数据包将要全双工发送以及每个数据包发送顺序和采用的传输速率；

最后将调度情况分发给所有注册节点并开始数据交换。

9.根据权利要求7所述的一种基于信道争用与集中调度的全双工MAC的数据交换方法，其特征在于，所述的全双工调度问题转化为一个查找最短完成时间T_C的NP最优化问题，全双工调度目标是通过使AP接收队列和AP发送队列形成最好的全双工匹配，使数据包交换的完成时间最少；

共有以下两条约束：约束条件1：节点N发送给AP的传输速率是固定的，为最大可利用带宽，由于能够抵消自身发射信号，AP总能正确接收该节点信号；

约束条件2：AP发送给其他节点的传输速率需要作调整，根据节点N引起的最高干扰水平值确定。