[发明专利]一种基于非对称全双工无线电网络的MAC层通信方法

说明书

本发明提供了一种基于非对称全双工无线电网络的MAC层通信方法，传输链路通过两种自适应方式建立。一种是上行初始化链路，一种是下行初始化链路，由节点1或节点2首先向接入节点AP发送数据而建立的链路称为上行初始化链路，由接入节点AP首先向节点1或节点2发送数据而建立的链路称为下行初始化链路。本发明有效避免节点间干扰，提高信道利用率与网络吞吐量，传输链路可以通过两种自适应方式建立，针对不同的链路建立方式，采用上/下行区分的链路传输协议。另外，传输功率值由MAC层传输，支持物理层对节点间干扰参数进行估计，为非对称全双工链路有效避免节点间干扰提供了思路。

技术领域

本发明涉及无线通信MAC层领域，还涉及无线网络的MAC层通信方法，具体为一种上/下行链路发起的基于非对称全双工无线电网络的MAC层协议。

背景技术

全双工无线电在未来的无线网络中扮演着重要的角色，因为它可以在同一信道上同时传输和接收数据。然而，针对非对称全双工无线网络设计的MAC(medium accesscontrol)协议很少，现有协议大多只适用于固定的上行和下行节点，造成了信道资源的浪费，网络吞吐率低。同时，在密集的网络中，节点之间部署得很近，上行链路的信息发送会影响下行链路中信息的接收。因此基于以上问题，研究全双工无线网络特别是非对称全双工网络的MAC协议迫在眉睫。

目前常用的MAC层无线网络协议主要分为竞争类、分配类和混合类三种。

竞争类MAC协议：各节点以竞争的方式来获取信道的接入权，具有适应突发业务的特点，但是存在着时延大、效率低、不稳定以及吞吐量较低等缺点。

分配类MAC协议：各节点具有固定分配的专用信道资源，公平性好，但是当负载较小的情况下时延大，浪费网络资源，并且拓展性能较差。

混合类MAC协议：该类协议结合了两种或者两种以上的MAC协议，具有所结合协议的各个优点，但是适用范围局限性较大。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于非对称全双工无线电网络的MAC层通信方法,命名为Asymmetric Full Duplex Links-MAC协议(简称为ASF-MAC协议)，可以有效避免节点间干扰，提高信道利用率与网络吞吐量。

在ASF-MAC协议中，传输链路通过两种自适应方式建立。一种是上行初始化链路，一种是下行初始化链路。如图1所示，由节点1或节点2首先向接入节点AP发送数据而建立的链路称为上行初始化链路，由接入节点AP首先向节点1或节点2发送数据而建立的链路称为下行初始化链路。在无线网络系统中，假设所有节点都能感知信道状态信息以及在其传输范围内的相邻节点的状态。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是包括以下步骤：

步骤一、判断阶段；

根据数据传输需求主体自适应建立传输链路，选择对应的基于ASF-MAC协议的上行/下行链路传输协议；如果为上行初始化链路信息传输，采用步骤2.1中基于ASF-MAC的上行链路传输协议，如果为下行初始化链路信息传输，采用步骤2.2中基于ASF-MAC的下行链路传输协议；

步骤二、传输阶段

2.1基于ASF-MAC的上行链路传输协议