[发明专利]一种全双工无线局域网中节点的介质访问控制方法及系统

说明书

本发明提出一种全双工无线局域网中节点的介质访问控制方法及系统，所述方法包括：步骤1，节点通过异步方式建立双工通信，所述节点包括接入节点与用户节点，其中若所述节点中的节点B向节点A发送数据包P，所述节点A接收所述数据包P的头部后，检测所述节点A是否存在需要发送给所述节点B的数据包S，若有则所述节点A将所述数据包S发送给所述节点B，建立双工通信，反之亦然；步骤2，为每个节点建立传输意图表，存储每个节点的传输意图，在所述节点进行介质访问之前，首先检测对端节点在所述传输意图表是否存在传输意图，若存在，则所述节点优先接入信道，与所述对端节点建立双工通信。本发明的节点可以更多抓住双工机会，建立双工通信，从而有效提升节点的吞吐率。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种全双工无线局域网中节点的介质访问控制方法及系统。

背景技术

无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)是常用的无线网络，吞吐性能是关键性能指标。新兴的物理层技术“同时同频无线全双工”(In band Full Duplexwireless，FD)，因为能够将无线局域网的物理层容量提高1倍，未来将可能广泛应用在无线局域网中。接入节点(Access Point，AP)和用户节点(Client)都支持“同时同频无线全双工”的无线局域网，称为全双工无线局域网(FD WLAN)。FD WLAN通常由一个AP和多个Client组成。

想要将FD技术的优势发挥出来，需要对FD WLAN的介质访问控制方法(MediaAccess Control，MAC)进行精心设计，使得系统中的通信尽量以双工的形式进行，从而提高系统的吞吐量。

已有的针对FD WLAN的MAC包括以下两类：

(1)以Janus为代表的集中式控制MAC

这类协议都是由AP统一管理Client的介质访问行为。在Janus中AP的工作具有周期性，AP的每一个周期可以分成两个部分：第一部分，AP收集Client的传输意图(即，Client是否有包发给AP)，然后AP广播消息，告知每个Client的在第二部分的传输行为；第二个部分，Client和AP建立双工传输。

(2)以FD-MAC为代表的分布式竞争MAC

在这类协议中，节点(AP和Client的统称，下同)独立进行介质访问控制。在FD-MAC中，节点依据标准802.11的分布式协调功能(Distributed Coordination Function，DCF)中的载波侦听多路访问/冲突避免(Carrier Sense Multiple Access with CollisionAvoidance，CSMA/CA)进行分布式竞争，竞争胜出的节点进行介质访问并发起一次通信。如果该节点的通信对端也有对该节点的通信意图，该节点和其通信对端可以建立起一次双工传输；如果该节点的通信对端没有对该节点的通信意图，该节点不能和其通信对端建立双工传输，数据传输是单工的。

我们称一对节点间具有相互的传输意图的情况为这对节点间存在双工机会。一对节点间存在双工机会是这对节点建立双工通信的前提。如果一对节点存在双工机会，一方(AP或者一个Client)发起向另一方(一个Client或者AP)的传输，另一方在解析出MAC头部之后，可以保持接收的同时发起一个反向的传输，建立双工通信。但是，如果一对节点间不存在双工机会，一方(AP或者一个Client)发起向另一方(Client或者AP)的传输，另一方不会发起一个反向的数据传输，这时数据传输是单工的。图1所示为FD-MAC建立双工的方法。

集中式控制MAC需要相对苛刻的部署条件。Janus要求AP和Client严格的时钟同步，严格时钟在实际使用中同步难以保证，Janus很难被实际应用。