[发明专利]基于WiFi网状网络信标帧广播的动态退避方法

权利要求书

1.一种基于WiFi网状网络信标帧广播的动态退避方法，其特征在于，包括有如下步骤：

(1)以ad-hoc模式建立一个基于IEEE 802.11的WiFi网状网络；

(2)每个节点周期性的向网络中的其他节点广播信标Beacon帧；

(3)广播前修改Beacon帧：在每次广播前将当前节点的竞争窗口大小和退避阶数写入到Beacon帧帧体的可保留元素中；

(4)节点周期的广播修改后的Beacon帧：将包含竞争窗口大小和退避阶数的Beacon帧进行广播，供需要发送信息的节点使用；

(5)节点有数据需要向目标节点发送时，执行步骤(6)至步骤(8)进行动态退避的设置；节点无数据发送时，返回执行步骤(2)至步骤(4)继续向网络中的其它节点广播修改后的Beacon帧；

(6)节点从Beacon帧中提取参数：有数据需要发送的节点收到目标节点广播的Beacon帧，从Beacon帧帧体的可保留元素中提取出目标竞争窗口的大小CW_D和退避阶数k_D两个值；

(7)参考目标竞争窗口的最大值设置竞争窗口门限值：设置竞争窗口的门限值CW_THR，将当前网络负载按照目标节点竞争窗口的大小分为高流量负载和低流量负载；

(8)判断目标节点竞争窗口大小：判断目标节点的竞争窗口大小CW_D的值是否超过了设置的竞争窗口门限值CW_THR：

若CW_DCW_THR时，说明网络阻塞情况严重，执行步骤(9)；

若CW_DCW_THR时，说明网络此时较为畅通，执行步骤(10)；

(9)CW_DCW_THR时，引入一个补偿系数，将当前发送节点的竞争窗口适当的增大，以减少网络中的冲突，成功传输后将当前节点的竞争窗口缓慢减小，提高节点竞争公平性，完成了一次动态退避，返回执行步骤(5)等待下一次数据发送；

引入一个补偿系数，将当前发送节点的竞争窗口适当的增大，成功传输后将当前发送节点的竞争窗口缓慢减小，包括有如下步骤：

(9.a)引入一个补偿系数，当目标节点的竞争窗口大于竞争窗口的门限值时，引入一个大于0小于1的补偿系数B，对当前发送节点的竞争窗口进行补偿，当CW_D增大时，补偿系数B会减小；

(9.b)按照如下公式使用补偿系数B对当前发送节点的竞争窗口进行适当的增大，

式中CW_S为当前发送节点的竞争窗口大小，k_D为目标节点的退避阶数，CW_D为目标节点的竞争窗口大小，CW_max和CW_min是IEEE802.11协议中规定的竞争窗口的最大值和最小值；

(9.c)在成功完成一次传输后引入一个竞争窗口大于门限值时的调节系数在传输成功后使用下式对当前发送节点窗口进行缓慢地减小

随着当前发送节点的竞争窗口CW_S的增加，调节系数S会减小，即在成功传输后竞争窗口CW_S较大的节点会拥有较高的优先级进行下一次的数据传输，保证了节点间的公平竞争；

(10)CW_DCW_THR时，引入一个调节系数，将当前发送节点的竞争窗口设置为一个较小的值，使节点间可以快速转发，成功传输后按照IEEE 802.11协议减小竞争窗口，完成了一次动态退避，返回执行步骤(5)等待下一次数据发送；

引入一个调节系数，将当前发送节点的竞争窗口设置为一个较小的值，成功传输后按照IEEE802.11协议减小竞争窗口，包括有如下步骤：

(10.a)引入一个调节系数K，引入一个竞争窗口大于门限值时的调节系数K，调节系数K被定义为

调节系数K大于1小于2；

(10.b)设置一个较小的竞争窗口，按照如下公式对通过调节系数K对当前发送节点设置一个较小的竞争窗口

来自目标节点的竞争窗口CW_D越小设置的发送节点的CW_S也越小；

(10.c)在完成一次传输后将当前发送节点的竞争窗口CW_S直接缩减到竞争窗口的最小值，成功传输数据后仍然遵循传统的CSMA/CA的竞争窗口更新机制，将当前发送节点的竞争窗口大小重置为竞争窗口的最小值CW_S＝CW_min。