[发明专利]基于令牌环的无线自组网MAC层信道接入和资源预留方法

摘要

本发明涉及一种基于令牌环的无线自组网MAC层信道接入和资源预留方法，具体为：将时隙资源划分为超帧，每个超帧划分为四段子帧，并规定每段子帧的数据传输方向以避免隐藏终端的影响。建立优化模型，通过时隙数目优化算法得出各段子帧的时隙数目和总时隙数目，获得较小的端到端时延。

主权项

1.一种基于令牌环的无线自组网MAC层信道接入和资源预留方法，其特征在于，将网络中的时隙资源划分为一个个的超帧Tf，而每一个超帧Tf划分为Tac、Tbc、Tc和Tab四段子帧，并规定每段子帧的数据传输方向；定义允许在Tac子帧发送数据的节点构成的令牌环为Rac，Tbc子帧发送数据的节点构成的令牌环为Rbc，Tc子帧发送数据的节点构成的令牌环为Rc；Tab子帧有两个令牌环，即分别由area A中节点和area B中节点构成的令牌环Ra和Rb；令牌在令牌环中循环一圈为一轮，具体包括以下步骤：(1)节点初始化后，与其一跳节点同步，然后监听一个超帧，确定其在网络中所处的位置；(2)如果节点要加入网络，在信道空闲时间等于T2时激活回退计数器，如果回退计数器值等于0，节点根据其所处区域，加入相应的令牌环；如果回退计数器大于0，则执行CSMA退避过程；如果节点已经加入过网络，则进入步骤(4)；(3)如果发生冲突，则执行CSMA退避过程，否则此节点的一跳邻居节点收到它的加入网络控制帧后，将它加入到对应的令牌环中，并将其标记为当前令牌轮未获得过令牌；(4)如果节点要离开网络，在信道空闲时间等于T2时重新激活回退计数器；如果回退计数器值等于0，节点广播离开网络控制帧；如果回退计数器大于0，则执行CSMA退避过程；如果节点不离开网络，则进入步骤(6)；(5)如果发生冲突，则执行CSMA退避过程，否则在相应的令牌环中去除节点；(6)如果有新节点成功加入网络或有节点离开网络则执行时隙数目优化算法，并更新各个子帧的时隙数目，否则进入下一步；(7)判断当前子帧是否属于节点所在令牌环循环时间，如果属于节点监听其他节点发送的分组，并进入下一步，否则返回到步骤(4)；(8)如果前一令牌获得者发送的分组中包含指定本节点为当前时隙令牌获得者信息，则节点发送分组，并在帧头包含下一时隙令牌获得者信息；节点等概地在本轮令牌环未获得过令牌的节点中选择一个节点作为下一时隙令牌获得者；如果节点收到的分组还包含丢失令牌的节点信息，则在相关的令牌环中删除此节点；如果节点收到一般分组则返回步骤(4)；(9)如果在下一个时隙，指定的令牌获得者并没有发送分组，即令牌丢失，则此节点重新发送分组并在帧头包含下一时隙令牌获得者信息，并返回步骤(4)。