[发明专利]一种基于MIMO的移动自组织网络多点通信方法

说明书

本发明公开了一种基于MIMO的移动自组织网络多点通信方法，基于传统的点对点信息传输过程,根据侦听到的不同信道状态来判断是预约信道还是刷新NAV值，并且在侦听范围内，根据收到预约信道的RTS_i是否是同一目标节点和最大R_MAX个数来确定是结束二进制指数退避，进入NAV机制还是结束二进制指数退避进入同节点退避机制；此时同一并行子信道便可预约2个或以上，随后根据不同时刻、不同节点和经过等待时隙T₀后的RTS分组个数来发送不同x赋值的CTS‑x分组，在MIMO系统多包接收能力的支持下可以的提高预约次数，实现多点对点通信。

技术领域

本发明涉及无线移动自组织网络通信技术领域，主要涉及一种基于MIMO的移动自组织网络多点通信方法。

背景技术

移动自组织网络也可称为Ad Hoc网络，它是一种无中心、自组织、多跳路由的特殊无线移动网络，其网络中的节点都是经由无线进行连接，并且各个节点的地位平，不需要固定的通信设备进行连接。网络中的节点都可随处移动，也可以随时加入或退出网络，因此这使得它的网络拓扑结构随时发生改变，拥有部署成本低廉、易于设置等特点。然而想要实现移动自组网更加快速的利用信道资源、有效的传输数据建立通信、提高网络吞吐量是现在研究的热点问题，而在控制解决节点访问信道的介质访问控制层协议又起着关键性的作用，因此如何设计新的协议，提高网络吞吐量、无线信道利用效率和降低时延是目前最关心的问题。

随着多输入多输出(MIMO)技术的不断发展，将移动自组网技术与MIMO技术相结合可以更加灵活的实现网络组网。MIMO拥有着空间分集和空间复用增益，在联合相应的编码技术，如空时空频编码，可以实现多包接收的能力。以往介质访问控制层的载波侦听多路访问/冲突避免协议设计只允许单点对点的通信方式，通过发送RTS分组来告知其他节点已经有节点通过竞争的方式预约到了信道的使用权，其余节点收到RTS分组并检测到MAC帧头部的“持续时间”时，结束退避并调整NAV值，然后发送CTS来确认发送节点并发送数据包，其同时通知处于隐藏节点之内的节点：信道已经被占用；有的技术针对码分多址系统提出了一种基于空间复用增益的MAC机制(DAP机制)，该机制包括若干个节点群和拥有多个用户单群网络，将时间轴划分为有若干个时隙组成的连续传送周期，每当系统中的单群网络被轮询之后且在之前的传送周期中产生的数据包被成功接收时，一个传送周期结束，这种机制以最大化网络吞吐量为目标，但这依旧只是在MAC之下，多节点竞争信道使用，最终只能实现单点对点通信。现有的基本都是基于MIMO技术的空间复用、分集增益来设计MAC协议，最大化降低时延和提高网络吞吐量，然而这都不能完美解决通信时的冲突与碰撞并且以往MAC层协议只支持同一时刻内单点对点通信导致的传输效率低下问题。

发明内容

发明目的：针对上述背景技术中存在的问题，本发明提供了一种基于MIMO的移动自组织网络多点通信方法，现有的介质访问控制层协议只支持相同时间内无线移动自组织网络中一对节点通信，即点对点通信，而本发明利用MIMO空间复用和分集增益技术与在移动自组网络MAC协议中相结合的方法，多应用于研究抢险救灾等环境复杂多变的情况下，重点在于点对点空间复用(CSMA/CA)和并行通信能力(SD-MAC、MIMA-MAC)这两方面。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于MIMO的移动自组织网络多点通信方法，包括以下步骤：

步骤S1、在完成上一帧信息传送后，初始化待发射节点，并留出一个时隙感应信道；节点通过载波监听信道状态信息，判断该信道是否空闲；

步骤S2、当监听到信道处于空闲状态时，则首先进入二进制指数退避机制，节点在竞争窗口CW中选择该时刻的时隙值，设置避退计时器backoff timer如下：

backoff timer＝CW*单位时间