[发明专利]一种增强无线局域网络在WiFi干扰下传输可靠性的方法

权利要求书

1.一种增强无线局域网络在WiFi干扰下传输可靠性的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

第一步：在Ath9k中安装并打开虚拟载波侦听；

第二步：在Ath9k中构建TDMA链路调度组件，包括用于触发链路调度的定时器模块、用于对接入的站安排调度顺序的通信链路调度模块、用于管理接入的站的信道接入控制模块；

第三步：构建链路调度超帧，为每个站分配上行和下行链路调度，在每次调度轮循的开始，在第一个时隙AP发送信标帧，用于全局时间同步；

第四步：在通信链路调度模块中添加提前预定机制，具体为，如果重传次数没有全部使用，把剩余的未使用的重传时间提前预定给下一个将要发送数据的链路；

第五步：缩短帧间间隔IFS：为TDMA节点分配比常规WiFi短的IFS，以给予TDMA调度机制的节点访问信道更高的优先级，使得TDMA节点比常规WiFi节点更早地开始传输；

第六步：与常规WiFi网络共享未使用的带宽：带宽共享机制由保护帧和信道使用估计组成；保护帧在TDMA调度机制的网络中广播NAV去推迟常规WiFi的传输；信道使用估计通过记录测量过去的常规WiFi流量的信道接入时间，并通过使用指数加权平均来估计访问时间；假设对于常规WiFi的信道接入时间估计是t_Est，并且保护帧传输时间是t_GuardFrame，定义共享阈值时间t_Shared如下：

t_Shared＝t_Est+t_GuardFrame

如果信道空闲时间小于t_Shared，使用虚拟载波侦听来保护TDMA机制下的数据传输；如果信道空闲时间在通信调度中超过t_Shared，调度一个保护帧并且将所未使用的信道空闲时间共享给常规WiFi。

2.根据权利要求1所述的一种增强无线局域网络在WiFi干扰下传输可靠性的方法，其特征在于，所述第一步中，通过操纵AR9285的硬件寄存器的AR_DIAG_SW和AR_D_GBL_IFS_MISC打开其载波侦听。

3.根据权利要求1所述的一种增强无线局域网络在WiFi干扰下传输可靠性的方法，其特征在于，所述第三步中，通过hostapd来释放wifi信号，isc-dhcp-server对接入的站分配IP地址；站连接成功后，信道接入控制模块就会构建新的超帧；链路调度模块是控制对超帧中的站的调度顺序，调度完毕后在进行一次新的循环；定时器模块用于触发每个时隙的开始；一个超帧有很多时隙组成，在每一次轮询的开始，第一个时隙为AP发送信标帧，用于全局时间上的同步。

4.根据权利要求1所述的一种增强无线局域网络在WiFi干扰下传输可靠性的方法，其特征在于，所述第四步中，当链路在一次调度中预留三次传输机会时，在这三次机会当中，有可能第一次就传输成功，或者是第一次传输失败，在第二次重传中传输成功，或者是前两次都传输失败，此时需要第三次重传；设置一个有效机制，用来检测第一条链路L₁的最后一次重试链是否使用，具体为：提前预定第三个微时隙，在第一条链路L₁没有使用最后一次重试机会时，让下一个将要发送的第二条链路L₂直接在第一条链路L₁的第三次重试机会中提前发送，此外，提前预定机制依然需要确保L₁和L₂满足它们的可靠性的要求；对于L₁，由于第三次重传总是在必要时传输，可靠性满足L₁的要求；此外，只有在第三次微时隙不发送L₁的第三次传输时才可以提前调度L₂，因此，L₁和L₂都可以按照预期的可靠性进行调度。

5.根据权利要求1所述的一种增强无线局域网络在WiFi干扰下传输可靠性的方法，其特征在于，所述第六步中，在常规WiFi网络中灵活使用虚拟载波侦听解决传输阻塞，虚拟载波侦听过程中，链路通过使用NAV阻塞wifi网络，但是在NAV的长时间中，未使用的NAV长信道空闲时间浪费了与常规WiFi传输的共享机会，通过保护TDMA流量的机制并使常规WiFi网络共享未使用的带宽解决该问题。