本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)和隨機(jī)接入機(jī)制。

背景技術(shù)：

近年來(lái)隨著智能終端的日益繁榮、設(shè)備能力的持續(xù)增強(qiáng)、移動(dòng)服務(wù)和應(yīng)用的不斷豐富多樣，人們對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)的需求呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)的趨勢(shì)。為此，學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界均在緊鑼密鼓地展開(kāi)下一代WLAN的研究。值得一提的是，IEEE 802.11工作組在2014年正式成立下一代WLAN標(biāo)準(zhǔn)802.11ax工作組。與此同時(shí)，需求的急劇增加使得高密集特性將成為未來(lái)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的趨勢(shì)，目前已受到學(xué)者的重視。高密集特性為下一代WLAN帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)：干擾將更為復(fù)雜多變，因此，對(duì)干擾狀況認(rèn)知的準(zhǔn)確性將直接影響到隨機(jī)接入方法的性能。

目前，傳統(tǒng)802.11的隨機(jī)接入過(guò)程，是由發(fā)送端感知自身的信道狀況來(lái)執(zhí)行退避。其退避過(guò)程是：站點(diǎn)有數(shù)據(jù)發(fā)送，則在[0～CW]中隨機(jī)選取一個(gè)整數(shù)作為退避計(jì)時(shí)器的值，CW為競(jìng)爭(zhēng)窗。站點(diǎn)進(jìn)行物理載波偵聽(tīng)，在每個(gè)時(shí)隙偵聽(tīng)信道判斷信道忙閑狀態(tài)，若信道“空閑”，則在該時(shí)隙退避計(jì)數(shù)器減1；若信道“忙”，則在該時(shí)隙保持該退避計(jì)數(shù)器的值。直至退避計(jì)數(shù)器值減為0，則可以發(fā)送。站點(diǎn)是通過(guò)能量檢測(cè)來(lái)判斷信道“忙/閑”狀態(tài)的。具體而言，站點(diǎn)在每個(gè)時(shí)隙獲取信道上的能量，當(dāng)檢測(cè)信道上的能量<-82dBm，則認(rèn)為信道“空閑”；否則，即檢測(cè)信道上的能量>＝-82dBm，則認(rèn)為信道“忙”。

然而，由于發(fā)送端和接收端受到的干擾程度往往并不一致，這使得載波偵聽(tīng)的結(jié)果也往往并不一致，導(dǎo)致發(fā)送端自身感知的干擾狀況并不能客觀真實(shí)反映接收端的實(shí)際干擾狀況，因此由發(fā)送端主導(dǎo)的退避過(guò)程將可能導(dǎo)致接入和傳輸性能的下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于信道狀況感知的主導(dǎo)權(quán)可切換的隨機(jī)接入方法，該方法使得發(fā)送端能夠更加準(zhǔn)確地感知和反映接收端的信道狀況，從而有利于更精細(xì)地接入。同時(shí)，該方法引入發(fā)送端主導(dǎo)的隨機(jī)接入過(guò)程與接收端主導(dǎo)的隨機(jī)接入過(guò)程有機(jī)結(jié)合，可有效提升網(wǎng)絡(luò)吞吐量，降低鏈路間相互沖突的概率。

本發(fā)明包括三個(gè)過(guò)程：發(fā)送端主導(dǎo)的隨機(jī)接入過(guò)程、收發(fā)端主導(dǎo)互換過(guò)程和接收端主導(dǎo)的隨機(jī)接入過(guò)程。

本發(fā)明認(rèn)為每一個(gè)節(jié)點(diǎn)包括熱點(diǎn)AP(access point)和站點(diǎn)STA(station)，均不斷更新自身在[t-Twin,t]內(nèi)的平均干擾狀況I，Twin為時(shí)間窗，可以固定，由協(xié)議規(guī)定。技術(shù)方案的詳細(xì)實(shí)施步驟如下，其中步驟1—步驟5為發(fā)送端主導(dǎo)的隨機(jī)接入過(guò)程，步驟6—步驟7為收發(fā)雙方主導(dǎo)互換過(guò)程，步驟8為接收端主導(dǎo)的隨機(jī)接入過(guò)程：

步驟1：發(fā)送節(jié)點(diǎn)S有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，首先執(zhí)行如下的退避過(guò)程：在整個(gè)信道上，每一個(gè)時(shí)隙slot 9微秒執(zhí)行一次能量檢測(cè)，即節(jié)點(diǎn)通過(guò)物理載波偵聽(tīng)，檢測(cè)整個(gè)信道上的信號(hào)功率，檢測(cè)在該時(shí)隙的信道能量瞬時(shí)值I_si，然后根據(jù)存儲(chǔ)器保存的接收端平均干擾值，獲知接收端的平均干擾值I_D，平均干擾值I_D根據(jù)平均干擾統(tǒng)計(jì)方法獲得，即可計(jì)算出發(fā)送端和接收端平均干擾差值ΔI_S-D＝I_S-I_D，預(yù)估出此時(shí)接收節(jié)點(diǎn)D在該時(shí)隙的干擾狀況干擾狀況根據(jù)預(yù)估接收節(jié)點(diǎn)干擾狀況的方法獲得，若預(yù)估接收節(jié)點(diǎn)的干擾狀況門(mén)限，CCA門(mén)限取-82dbm，則退避計(jì)數(shù)器的值減1；否則，退避掛起，直至退避計(jì)數(shù)器值減為0，即退避完成，轉(zhuǎn)入步驟2；否則停留在步驟1中繼續(xù)退避；

步驟2：當(dāng)發(fā)送節(jié)點(diǎn)S退避完成后，發(fā)送請(qǐng)求幀RTS(Request to Send)，并在RTS中攜帶發(fā)送節(jié)點(diǎn)S的平均干擾值I_S，平均干擾值I_S根據(jù)平均干擾統(tǒng)計(jì)方法獲得，之后轉(zhuǎn)入步驟3；

步驟3：當(dāng)接收節(jié)點(diǎn)D接收到RTS后，回復(fù)清除發(fā)送幀CTS(Clear To Send)，其中CTS中攜帶接收端的平均干擾值I_D，平均干擾值I_D根據(jù)平均干擾統(tǒng)計(jì)方法獲得，同時(shí)更新接收端與發(fā)送端的干擾差ΔI_D-S＝I_D-I_S，用于后續(xù)D→S傳輸，并設(shè)置接收端更新干擾差值的定時(shí)器T_D，之后轉(zhuǎn)入步驟4；

步驟4：當(dāng)S接收到CTS后，更新發(fā)送端與接收端的干擾差值ΔI_S-D＝I_S-I_D，并設(shè)置發(fā)送端更新干擾差值的定時(shí)器T_s，用于后續(xù)S→D傳輸，之后轉(zhuǎn)入步驟5；

步驟5：在傳輸機(jī)會(huì)TXOP(Transmission Opportunity)內(nèi)，S發(fā)送數(shù)據(jù)DATA，D回復(fù)確認(rèn)幀ACK(Acknowledgement)，并在整個(gè)TXOP時(shí)長(zhǎng)之內(nèi)重復(fù)該過(guò)程，在后續(xù)時(shí)間t內(nèi)，其中t>TXOP，收發(fā)雙方不斷更新各自的平均干擾差值，即更新發(fā)送端至接收端的平均干擾差ΔI_S-D和接收端至發(fā)送端的平均干擾差ΔI_D-S，其具體過(guò)程詳見(jiàn)步驟5.1，之后轉(zhuǎn)入步驟6；

步驟5.1：在后續(xù)T時(shí)間內(nèi)，但凡S→D，且采用發(fā)送端主導(dǎo)的隨機(jī)接入，則S使用ΔI_S-D預(yù)估D的信道干擾狀況，其預(yù)估過(guò)程同步驟1所述，進(jìn)行退避；但凡D→S，且采用接收端主導(dǎo)的隨機(jī)接入，則使用ΔI_D-S預(yù)估S的信道干擾狀況，信道干擾狀況根據(jù)預(yù)估發(fā)送節(jié)點(diǎn)干擾狀況的方法獲得，進(jìn)行退避，發(fā)送端根據(jù)自己的數(shù)據(jù)量確認(rèn)采用何種傳輸模式，若發(fā)送端數(shù)據(jù)量<＝RTS幀的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，則采用DATA/ACK傳輸模式，否則，采用RTS/CTS模式，即若在T_D和T_s時(shí)間內(nèi)有RTS/CTS交互，其更新ΔI_S-D和ΔI_D-S過(guò)程詳見(jiàn)步驟5.1.1，若在T_D和T_s時(shí)間內(nèi)采用DATA/ACK(Acknowledgement)傳輸模式，即發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)，接收端正確接收到數(shù)據(jù)后，回復(fù)確認(rèn)正確接收的傳輸模式，其更新ΔI_S-D和ΔI_D-S過(guò)程詳見(jiàn)步驟5.1.2；

步驟5.1.1：如果T時(shí)間內(nèi)仍有RTS/CTS交互，則接收端D更新ΔI_D-S＝I_D-I_S并重置T_D為初始值，其更新過(guò)程同步驟3所述；發(fā)送端S更新ΔI_S-D＝I_S-I_D并重置T_s為初始值，其更新過(guò)程同步驟4所述；若T_s和T_D只要超時(shí)，則重置ΔI_S-D＝ΔI_D-S＝0，之后轉(zhuǎn)入步驟6；

步驟5.1.2：如果T時(shí)間內(nèi)采用DATA/ACK傳輸模式下，則發(fā)送端S在DATA中攜帶發(fā)送端的平均干擾值I_S，接收端D收到DATA后，更新接收端與發(fā)送端平均干擾差值ΔI_D-S＝I_D-I_S并重置T_D為初始值；并且在回復(fù)至S的ACK中攜帶接收端的平均干擾值I_D，用于發(fā)送端S更新發(fā)送端與接收端平均干擾差值ΔI_S-D＝I_S-I_D并重置T_s為初始值；若T超時(shí)，則重置ΔI_S-D＝ΔI_D-S＝0，之后轉(zhuǎn)入步驟6；

步驟6：在當(dāng)前TXOP時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，發(fā)送端S將要發(fā)出的最后一個(gè)數(shù)據(jù)包之前，若發(fā)送端S根據(jù)待傳至D的剩余數(shù)據(jù)量，判斷還需競(jìng)爭(zhēng)后續(xù)TXOP，以完成對(duì)接收端D剩余數(shù)據(jù)的傳輸，即發(fā)送端S待傳至接收端D的剩余數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量大于等于Ls，則S在當(dāng)前TXOP所發(fā)出的最后一個(gè)數(shù)據(jù)包的幀控制域中，使用預(yù)留位1bit作為標(biāo)志位，其中Ls為判斷發(fā)送端S待傳至接收端D剩余數(shù)據(jù)多少的門(mén)限值，設(shè)置標(biāo)志位Rq＝1，表示向D請(qǐng)求將接下來(lái)的退避模式切換至接收端主導(dǎo)的退避模式，之后轉(zhuǎn)入步驟7；否則，即發(fā)送端S根據(jù)待傳至D的剩余數(shù)據(jù)量，判斷不需要競(jìng)爭(zhēng)后續(xù)TXOP，轉(zhuǎn)入步驟9；

步驟7：接收端D收到S的Rq＝1數(shù)據(jù)包后，如果接收端D中的待傳至S的剩余數(shù)據(jù)量小于等于Lr，Lr為判斷接收端D中的待傳至S剩余數(shù)據(jù)多少的門(mén)限值，則D在其回復(fù)的ACK幀的幀控制域中，使用預(yù)留位1bit作為標(biāo)志位，設(shè)置標(biāo)志位Rs＝1，表示確認(rèn)接下來(lái)的退避模式將切換至接收端發(fā)起的退避模式，之后轉(zhuǎn)入步驟8；否則，設(shè)置Rs＝0，表示拒絕S發(fā)出的切換退避模式的請(qǐng)求，之后轉(zhuǎn)入步驟9；

步驟8：接收端D執(zhí)行退避過(guò)程：接收端D在整個(gè)信道上，每一個(gè)時(shí)隙slot 9微秒執(zhí)行一次能量檢測(cè)，即節(jié)點(diǎn)通過(guò)物理載波偵聽(tīng)，檢測(cè)整個(gè)信道上的信號(hào)功率，檢測(cè)在該時(shí)隙的信道能量瞬時(shí)值I_di，然后根據(jù)存儲(chǔ)器保存的S端平均干擾值，獲知接收端的平均干擾值I_S，平均干擾值I_S根據(jù)平均干擾統(tǒng)計(jì)方法獲得，即可計(jì)算出接收端和發(fā)送端平均干擾差值ΔI_D-S＝I_D-I_S，預(yù)估出此時(shí)S在該時(shí)隙的干擾狀況干擾狀況根據(jù)預(yù)估接收節(jié)點(diǎn)干擾狀況的方法獲得，若預(yù)估接收節(jié)點(diǎn)的干擾狀況門(mén)限，CCA門(mén)限取-82dbm，則退避計(jì)數(shù)器的值減1；否則，退避掛起，直至退避計(jì)數(shù)器減為0，即退避完成，接收端D將向發(fā)送端S發(fā)送CTS分組以啟動(dòng)新一輪TXOP傳輸，在CTS中攜帶接收端D的平均干擾值I_D，以便發(fā)送端更新ΔI_S-D＝I_S-I_D，之后轉(zhuǎn)入步驟5；

步驟9：本次數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束。

所述的平均干擾統(tǒng)計(jì)方法如下：

假設(shè)發(fā)送端為S，接收端為D，對(duì)于任意一個(gè)時(shí)刻t，本發(fā)明認(rèn)為每一個(gè)節(jié)點(diǎn)包括熱點(diǎn)AP(access point)和站點(diǎn)STA(station)，均不斷更新自身在[t-T_win,t]內(nèi)的平均干擾值I，T_win由無(wú)線(xiàn)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，設(shè)在T_win時(shí)間內(nèi)，有n個(gè)時(shí)隙[δ₁,δ₂,...δ_n]分別對(duì)應(yīng)時(shí)隙1，時(shí)隙2......時(shí)隙n，S和D均在每個(gè)時(shí)隙[δ₁,δ₂,...δ_n]檢測(cè)信道上的能量，發(fā)送端S檢測(cè)的能量值分別為[I_s1,I_s2,...I_sn]，接收端D檢測(cè)的能量值為[I_d1,I_d2,...I_dn]，則發(fā)送端平均干擾值I_S為接收端平均干擾值I_D為

其中變量定義如下：

δ：表示時(shí)隙；

I_si：發(fā)送端S在第i個(gè)時(shí)隙檢測(cè)的信道上的能量值；

I_di：接收端D在第i個(gè)時(shí)隙檢測(cè)的信道上的能量值；

所述的預(yù)估接收節(jié)點(diǎn)干擾狀況的方法如下：

設(shè)發(fā)送端為S，接收端為D，定義如下變量：

1)I_S：用于存儲(chǔ)發(fā)送端平均干擾值；

2)I_D：用于存儲(chǔ)接收端平均干擾值；

3)ΔI_S-D：該變量用于存儲(chǔ)發(fā)送端平均干擾值與接收端平均干擾值之差，ΔI_S-D＝I_S-I_D；

4)發(fā)送端預(yù)估接收端干擾狀況值，

發(fā)送節(jié)點(diǎn)S執(zhí)行退避過(guò)程，在每一個(gè)時(shí)隙執(zhí)行能量檢測(cè)，若在一個(gè)時(shí)隙檢測(cè)到的信道能量為I_si，則預(yù)估出此時(shí)接收節(jié)點(diǎn)D在該時(shí)隙的干擾狀況值為發(fā)送端S退避完成后，發(fā)送RTS，攜帶發(fā)送端平均干擾值I_S，接收端D收到RTS后，回復(fù)CTS，攜帶接收端檢測(cè)的平均干擾值I_D，則發(fā)送端收到CTS后，計(jì)算并更新ΔI_S-D＝I_S-I_D，并將該值作為下次S→D傳輸，進(jìn)行退避，發(fā)送端S預(yù)估接收端D干擾狀況的依據(jù)；

所述的預(yù)估發(fā)送節(jié)點(diǎn)干擾狀況的方法如下：

設(shè)發(fā)送端為S，接收端為D，由于收發(fā)雙方是可以互換的，不斷更新接收端D至發(fā)送端S的平均干擾差ΔI_D-S，用于當(dāng)D→S傳輸時(shí)，接收端D預(yù)估發(fā)送端S的信道狀況；

定義以下幾個(gè)變量：

1)I_S：該變量用于存儲(chǔ)發(fā)送端平均干擾值；

2)I_D：該變量用于存儲(chǔ)接收端平均干擾值；

3)ΔI_D-S：該變量用于存儲(chǔ)接收端平均干擾值與發(fā)送端平均干擾值之差，ΔI_D-S＝I_D-I_S；

4)接收端預(yù)估發(fā)送端干擾狀況值，

發(fā)送節(jié)點(diǎn)S退避完成后，發(fā)送RTS，攜帶發(fā)送端的平均干擾值I_S，接收端D收到RTS后，根據(jù)自身的平均干擾值I_D，計(jì)算并更新ΔI_D-S＝I_D-I_S并將該值作為下次D→S傳輸，進(jìn)行退避，接收端D根據(jù)自身檢測(cè)的信道能量值I_di，預(yù)估接收端S干擾狀況

本發(fā)明的有益效果是由于采用了發(fā)送端退避是根據(jù)預(yù)測(cè)接收端信道干擾狀況而進(jìn)行退避的方案，所以其退避過(guò)程高度反映了接收端的信道干擾狀況，從而使得隨機(jī)接入更加精細(xì)；由于采用了將發(fā)送端主導(dǎo)的隨機(jī)接入過(guò)程與接收端主導(dǎo)的隨機(jī)接入過(guò)程相結(jié)合的方案，所以提升了退避效率，進(jìn)而大幅度提高了網(wǎng)絡(luò)吞吐率及提升了系統(tǒng)性能。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明發(fā)送端主導(dǎo)的隨機(jī)接入過(guò)程示意圖。

圖2是本發(fā)明接收端主導(dǎo)的隨機(jī)接入過(guò)程示意圖。

圖3是本發(fā)明收發(fā)雙方主導(dǎo)、切換的隨機(jī)接入過(guò)程示意圖，其中，TXOP1是由發(fā)送端退避完成，競(jìng)爭(zhēng)到信道，進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送；TXOP2是接收端退避完成，競(jìng)爭(zhēng)到信道，將信道使用權(quán)通過(guò)CTS2轉(zhuǎn)讓給發(fā)送端S進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。

其中，I_si為能量檢測(cè)值；RTS為請(qǐng)求發(fā)送幀；CTS為清除發(fā)送幀；ΔI_D-S為接收端至發(fā)送端的干擾差值；I_D為接收端平均干擾值；DATA為數(shù)據(jù)；ACK為即確認(rèn)幀；CTS(Clear To Send)為清除發(fā)送幀；ΔI_S-D為發(fā)送端至接收端的干擾差值；ΔI_D-S為接收端至發(fā)送端的干擾差值；R_q為發(fā)送端向接收端請(qǐng)求將接下來(lái)的退避模式切換至接收端主導(dǎo)的退避模式標(biāo)志位；R_s為接收端是否同意將接下來(lái)的退避模式切換至接收端主導(dǎo)的退避模式標(biāo)志位。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

本發(fā)明可以在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡中通過(guò)固件實(shí)現(xiàn)，或?qū)崿F(xiàn)在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)程序之中。

首先是發(fā)送端主導(dǎo)的隨機(jī)接入過(guò)程，該過(guò)程可參考圖1。發(fā)送端S根據(jù)上一次雙方通信交換信息獲取的接收端D反饋的平均干擾值I_D，從而可知發(fā)送端S與接收端D的平均干擾差ΔI_S-D＝I_S-I_D。發(fā)送端S有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時(shí)，首先要執(zhí)行退避，在每個(gè)時(shí)隙進(jìn)行能量檢測(cè)I_S，并預(yù)估此時(shí)接收端D的干擾狀況發(fā)送端S用該值作為本次隨機(jī)接入在該時(shí)隙的信道狀況干擾值，若則退避計(jì)數(shù)器的值是減1；否則，維持退避計(jì)數(shù)器的值。直至退避計(jì)數(shù)器的值減為0，即發(fā)送方S退避完成，發(fā)送RTS(Request to Send)并在RTS中攜帶發(fā)送方S的平均干擾值I_S；接收方D收到S的RTS后，則更新接收端D與發(fā)送方S的平均干擾差值ΔI_D-S＝I_D-I_S，并將該值作為后續(xù)D→S傳輸使用；然后接收端D回復(fù)CTS(Clear to Send)并在CTS中攜帶接收端的平均干擾值I_D。發(fā)送端S收到CTS后，更新發(fā)送端S與接收方D的平均干擾差值ΔI_S-D＝I_S-I_D，用于后續(xù)S→D傳輸。

其次是收發(fā)端主導(dǎo)互換過(guò)程，在當(dāng)前S→D傳輸過(guò)程的TXOP即將結(jié)束之前，若發(fā)送端S判斷還需競(jìng)爭(zhēng)后續(xù)TXOP以完成對(duì)接收端D的剩余數(shù)據(jù)的傳輸，且待傳至D的剩余數(shù)據(jù)量≥數(shù)據(jù)量多少門(mén)限值Ls，其中Ls為判斷發(fā)送端S待傳至接收端D剩余數(shù)據(jù)多少的門(mén)限值，則S在當(dāng)前TXOP所發(fā)出的最后一個(gè)數(shù)據(jù)包的幀控制域中設(shè)置的標(biāo)志位Rq置1，從幀中預(yù)留位選取1bit作為Rq標(biāo)志位，表示向D請(qǐng)求將接下來(lái)的退避模式切換至接收端主導(dǎo)的退避模式，接收端D接收到Rq＝1的來(lái)自S的數(shù)據(jù)包后，如果接收端D待傳至S剩余數(shù)據(jù)量小于數(shù)據(jù)量多少門(mén)限值Lr，Lr為判斷接收端D中的待傳至S剩余數(shù)據(jù)量多少的門(mén)限值，則D在其回復(fù)的ACK(Acknowledgement)的幀控制域中設(shè)置標(biāo)志位Rs＝1(從幀中預(yù)留位選取1bit作為Rs標(biāo)志位)，表示確認(rèn)接下來(lái)的退避模式將切換至接收端發(fā)起的退避模式；否則，設(shè)置Rs＝0，表示拒絕S發(fā)出的切換退避模式的請(qǐng)求。

最后，通過(guò)收發(fā)雙方進(jìn)行主導(dǎo)互換協(xié)商成功后，轉(zhuǎn)入接收端主導(dǎo)的隨機(jī)接入過(guò)程，該過(guò)程可參考圖2。接收端D執(zhí)行退避，接收端D根據(jù)自身干擾狀況，在每個(gè)時(shí)隙進(jìn)行能量檢測(cè)I_D，若I_D<CCA，則退避計(jì)數(shù)器的值減1；否則，維持退避計(jì)數(shù)器的值。直至退避計(jì)數(shù)器的值減為0，退避完成后，D將直接向發(fā)送端S發(fā)送CTS分組以啟動(dòng)新一輪TXOP傳輸。

本發(fā)明具體實(shí)施步驟如下：

步驟1：發(fā)送節(jié)點(diǎn)S有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，首先執(zhí)行如下的退避過(guò)程：在整個(gè)信道上，每一個(gè)時(shí)隙slot為9微秒執(zhí)行能量檢測(cè)，即節(jié)點(diǎn)通過(guò)物理載波偵聽(tīng)，檢測(cè)整個(gè)信道上的信號(hào)功率，若檢測(cè)在該時(shí)隙的信道能量為I_S，根據(jù)接收端干擾值的歷史信息獲知接收端的平均干擾值I_D，平均干擾值I_D根據(jù)平均干擾統(tǒng)計(jì)方法獲得，即可計(jì)算出發(fā)送端和接收端平均干擾差值ΔI_S-D＝I_S-I_D，最后預(yù)估出此時(shí)接收節(jié)點(diǎn)D在該時(shí)隙的干擾狀況：干擾狀況根據(jù)預(yù)估接收節(jié)點(diǎn)干擾狀況的方法獲得，若預(yù)估接收節(jié)點(diǎn)的干擾狀況門(mén)限，則退避計(jì)數(shù)器的值減1；否則，退避掛起，直至退避計(jì)數(shù)器值減為0，即退避完成，轉(zhuǎn)入步驟2；否則停留在步驟1中繼續(xù)退避；

步驟2：當(dāng)S退避完成后，發(fā)送RTS發(fā)送請(qǐng)求幀，并在RTS中攜帶自己的平均干擾值I_s，平均干擾值I_s根據(jù)根據(jù)平均干擾統(tǒng)計(jì)方法獲得，之后轉(zhuǎn)入步驟3；

步驟3：當(dāng)D接收到RTS后，回復(fù)清除發(fā)送幀CTS，其中CTS中需要攜帶接收端的平均干擾值I_D，同時(shí)更新接收端與發(fā)送端的干擾差值ΔI_D-S＝I_D-I_S，用于后續(xù)D→S傳輸，并設(shè)置定時(shí)器T，之后轉(zhuǎn)入步驟4；

步驟4：當(dāng)S接收到CTS后，更新發(fā)送端與接收端的干擾差值ΔI_S-D＝I_S-I_D，并設(shè)置定時(shí)器T，用于后續(xù)S→D傳輸，之后轉(zhuǎn)入步驟5；

步驟5：在傳輸機(jī)會(huì)TXOP內(nèi)，S發(fā)送數(shù)據(jù)DATA，D回復(fù)確認(rèn)幀ACK，并在整個(gè)TXOP時(shí)長(zhǎng)之內(nèi)持續(xù)該過(guò)程，在后續(xù)時(shí)間T時(shí)間內(nèi)，其中T>TXOP，收發(fā)雙方不斷更新雙方平均干擾差，包含更新發(fā)送端至接收端的平均干擾差ΔI_S-D和接收端至發(fā)送端的平均干擾差ΔI_D-S，其具體過(guò)程詳見(jiàn)以下步驟5.1，之后轉(zhuǎn)入步驟6；

步驟5.1：在后續(xù)T時(shí)間內(nèi)，但凡S→D，且采用發(fā)送端主導(dǎo)的隨機(jī)接入，則S使用ΔI_S-D預(yù)估D的信道干擾狀況，其預(yù)估過(guò)程同步驟1所述，進(jìn)行退避；但凡D→S，且采用接收端主導(dǎo)的隨機(jī)接入，則使用ΔI_D-S預(yù)估S的信道干擾狀況，信道干擾狀況根據(jù)預(yù)估發(fā)送節(jié)點(diǎn)干擾狀況的方法獲得，進(jìn)行退避，若在T時(shí)間內(nèi)有RTS/CTS交互，其更新ΔI_S-D和ΔI_D-S過(guò)程詳見(jiàn)步驟5.1.1；若在T時(shí)間內(nèi)采用DATA/ACK傳輸模式，其更新ΔI_S-D和ΔI_D-S過(guò)程詳見(jiàn)步驟5.1.2；

步驟5.1.1：如果T時(shí)間內(nèi)仍有RTS/CTS交互，則接收端D要更新ΔI_D-S＝I_D-I_S并重置T，其更新過(guò)程同步驟3所述；發(fā)送端S要更新ΔI_S-D＝I_S-I_D并重置T，其更新過(guò)程同步驟4所述；若T超時(shí)，則重置ΔI_S-D＝ΔI_D-S＝0；之后轉(zhuǎn)入步驟6；

步驟5.1.2：如果T時(shí)間內(nèi)采用DATA/ACK傳輸模式下，則發(fā)送端S在DATA中攜帶發(fā)送端的平均干擾值I_S，接收端D收到DATA后，更新接收端與發(fā)送端平均干擾差值ΔI_D-S＝I_D-I_S并重置T；并且在回復(fù)至S的ACK中攜帶接收端的平均干擾值I_D，用于發(fā)送端S更新發(fā)送端與接收端平均干擾差值ΔI_S-D＝I_S-I_D并重置T；若T超時(shí)，則重置ΔI_S-D＝ΔI_D-S＝0；之后轉(zhuǎn)入步驟6；

步驟6：在當(dāng)前TXOP時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，發(fā)送端S將要發(fā)出的最后一個(gè)數(shù)據(jù)包之前，若發(fā)送端S根據(jù)待傳至D的剩余數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量判斷還需競(jìng)爭(zhēng)后續(xù)TXOP以完成對(duì)接收端D剩余數(shù)據(jù)的傳輸，即發(fā)送端S待傳至接收端D的剩余數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量>＝Ls，Ls為判斷發(fā)送端S待傳至接收端D剩余數(shù)據(jù)多/少的門(mén)限值，則S在當(dāng)前TXOP所發(fā)出的最后一個(gè)數(shù)據(jù)包的幀控制域中，使用預(yù)留位1bit作為標(biāo)志位，設(shè)置標(biāo)志位Rq＝1，表示向D請(qǐng)求將接下來(lái)的退避模式切換至接收端主導(dǎo)的退避模式，之后轉(zhuǎn)入步驟7；否則，之后轉(zhuǎn)入步驟9；

步驟7：接收端D收到S的Rq＝1數(shù)據(jù)包后，如果接收端D中的待傳至S的剩余數(shù)據(jù)量<＝Lr，Lr為判斷接收端D中的待傳至S剩余數(shù)據(jù)量多/少的門(mén)限值，則D在其回復(fù)的ACK幀的幀控制域中，使用預(yù)留位1bit作為標(biāo)志位，設(shè)置標(biāo)志位Rs＝1，表示確認(rèn)接下來(lái)的退避模式將切換至接收端發(fā)起的退避模式，之后轉(zhuǎn)入步驟8；否則，設(shè)置Rs＝0，表示拒絕S發(fā)出的切換退避模式的請(qǐng)求，之后轉(zhuǎn)入步驟9；

步驟8：接收端D執(zhí)行退避過(guò)程：接收端D在每一個(gè)時(shí)隙進(jìn)行能量檢測(cè)，從而獲知當(dāng)前干擾狀況I_D，若能量檢測(cè)值I_D<CCA門(mén)限，則退避計(jì)數(shù)值減1；否則，退避掛起，直至退避計(jì)數(shù)器減為0，即退避完成，接收端D將向發(fā)送端S發(fā)送CTS分組以啟動(dòng)新一輪TXOP傳輸，在CTS中攜帶接收端D的平均干擾值I_D，以便發(fā)送端更新ΔI_S-D＝I_S-I_D；之后轉(zhuǎn)入步驟5；

步驟9：本次數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束。

所述的平均干擾統(tǒng)計(jì)方法如下：

假設(shè)發(fā)送端為S，接收端為D，對(duì)于任意一個(gè)時(shí)刻t，本發(fā)明認(rèn)為每一個(gè)節(jié)點(diǎn)包括AP和STA，均不斷更新自身在[t-Twin,t]內(nèi)的平均干擾狀況I，Twin由協(xié)議規(guī)定，設(shè)在Twin時(shí)間內(nèi)，有N個(gè)時(shí)隙[δ₁δ₂...δ_n](δ₁δ₂...δ_n分別對(duì)應(yīng)時(shí)隙1，時(shí)隙2......時(shí)隙n)，S和D均在每個(gè)時(shí)隙[δ₁δ₂...δ_n]檢測(cè)信道上的能量，發(fā)送端S檢測(cè)的能量值分別為[I_s1I_s2...I_sn]，接收端D檢測(cè)的能量值為[I_d1I_d2...I_dn]；

變量定義如下：

δ：表示時(shí)隙；

I_si：發(fā)送端S在某個(gè)時(shí)隙檢測(cè)的信道上的能量；

I_di：接收端D在某個(gè)時(shí)隙檢測(cè)的信道上的能量；

1)發(fā)送端平均干擾值I_S：

2)接收端平均干擾值I_D：

所述的預(yù)估接收節(jié)點(diǎn)干擾狀況的方法如下：

使用本發(fā)明接入方法的需要預(yù)估接收端的干擾狀態(tài)，為了表述方便，這里假設(shè)發(fā)送端為S，接收端為D。

需要定義以下幾個(gè)變量：

1)I_S：該變量用于存儲(chǔ)發(fā)送端平均干擾值；

2)I_D：該變量用于存儲(chǔ)接收端平均干擾值；

3)ΔI_S-D：該變量用于存儲(chǔ)發(fā)送端平均干擾值與接收端平均干擾值之差ΔI_S-D＝I_S-I_D；

4)發(fā)送端預(yù)估接收端信道狀況值

其預(yù)估接收節(jié)點(diǎn)干擾狀況的方法是：發(fā)送節(jié)點(diǎn)S執(zhí)行退避過(guò)程，在每一個(gè)時(shí)隙執(zhí)行能量檢測(cè)，若在一個(gè)時(shí)隙檢測(cè)到的信道能量為I_S，則預(yù)估出此時(shí)接收節(jié)點(diǎn)D在該時(shí)隙的干擾狀況為其中ΔI_S-D是根據(jù)歷史信息獲得。發(fā)送端S退避完成后，發(fā)送RTS，攜帶發(fā)送端檢測(cè)的能量值I_S，接收端D收到RTS后，回復(fù)CTS，攜帶接收端檢測(cè)的信道能量值I_D。則發(fā)送端收到CTS后，計(jì)算并更新ΔI_S-D＝I_S-I_D，并將該值作為下次S→D傳輸，進(jìn)行退避，發(fā)送端S預(yù)估接收端D干擾狀況的依據(jù)。

所述的預(yù)估發(fā)送節(jié)點(diǎn)干擾狀況的方法如下：

為了表述方便，這里假設(shè)發(fā)送端為S，接收端為D。由于收發(fā)雙方是可以互換的，因此使用本發(fā)明的接入方法，可以不斷更新接收端D至發(fā)送端S的平均干擾差ΔI_D-S。用于當(dāng)D→S傳輸時(shí)，接收端D預(yù)估發(fā)送端S的信道狀況。

需要定義以下幾個(gè)變量：

1)I_S：該變量用于存儲(chǔ)發(fā)送端平均干擾值；

2)I_D：該變量用于存儲(chǔ)接收端平均干擾值；

3)ΔI_D-S：該變量用于存儲(chǔ)接收端平均干擾值與發(fā)送端平均干擾值之差ΔI_D-S＝I_D-I_S；

4)接收端預(yù)估發(fā)送端信道狀況值

發(fā)送節(jié)點(diǎn)S退避完成后，發(fā)送RTS，攜帶發(fā)送端檢測(cè)的能量值I_S，接收端D收到RTS后，根據(jù)自身檢測(cè)的信道能量值I_D，計(jì)算并更新ΔI_D-S＝I_D-I_S并將該值作為下次D→S傳輸，進(jìn)行退避，接收端D預(yù)估接收端S干擾狀況

預(yù)估發(fā)送節(jié)點(diǎn)干擾狀況的方法是本發(fā)明中，當(dāng)發(fā)送端S與接收端D互換后(即當(dāng)前發(fā)送端為D，接收端為S)，當(dāng)前發(fā)送端D預(yù)估接收端S干擾狀況的一種方法，其思想與預(yù)估接收節(jié)點(diǎn)干擾狀況的方法一樣。

本發(fā)明方案具體的實(shí)施過(guò)程可參考圖1、圖2和圖3。

步驟1：發(fā)送節(jié)點(diǎn)S執(zhí)行退避過(guò)程。在每一個(gè)時(shí)隙執(zhí)行能量檢測(cè)，若在任何一個(gè)時(shí)隙檢測(cè)到的信道能量為I_si，則預(yù)估出此時(shí)接收節(jié)點(diǎn)D在該時(shí)隙的干擾狀況為其ΔI_S-D的值是根據(jù)接收端反饋的平均干擾值I_D的歷史信息計(jì)算ΔI_S-D＝I_S-I_D。若則退避計(jì)數(shù)器減1；否則，退避掛起。直至退避完成，轉(zhuǎn)入步驟2；否則停留在步驟1中繼續(xù)退避；

步驟2：當(dāng)S退避結(jié)束后，發(fā)送RTS，并在RTS中攜帶其最新的I_S，之后轉(zhuǎn)入步驟3；

步驟3：當(dāng)D接收到RTS后，回復(fù)CTS，其中CTS中需要攜帶其最新的I_D。同時(shí)更新ΔI_D-S＝I_D-I_S，用于后續(xù)D→S傳輸，之后轉(zhuǎn)入步驟4；

步驟4：當(dāng)S接收到CTS后，更新ΔI_S-D＝I_S-I_D，用于后續(xù)S→D傳輸，之后轉(zhuǎn)入步驟5；

步驟5：在TXOP內(nèi)，S發(fā)送DATA，D回復(fù)ACK，并持續(xù)該過(guò)程，在后續(xù)剩余時(shí)間t(t>TXOP)時(shí)間內(nèi)，收發(fā)雙方不斷更新雙方平均干擾差，其具體過(guò)程詳見(jiàn)以下步驟5.1，之后轉(zhuǎn)入步驟6；

步驟5.1：在后續(xù)剩余時(shí)間t內(nèi)，但凡S→D，且采用發(fā)送端主導(dǎo)的隨機(jī)接入，則S使用ΔI_S-D預(yù)估D的信道干擾狀況(其預(yù)估過(guò)程同步驟1所述)，進(jìn)行退避；但凡D→S，且采用發(fā)送端主導(dǎo)的隨機(jī)接入(此時(shí)發(fā)送端是D)，則使用ΔI_D-S預(yù)估S的信道干擾狀況(其預(yù)估過(guò)程同步驟3所述)，進(jìn)行退避。若在T_S和T_D時(shí)間內(nèi)有RTS/CTS交互，其更新ΔI_S-D和ΔI_D-S過(guò)程詳見(jiàn)步驟5.1.1；若在T_S和T_D時(shí)間內(nèi)采用DATA/ACK傳輸模式，其更新ΔI_S-D和ΔI_D-S過(guò)程詳見(jiàn)步驟5.1.2；

步驟5.1.1：如果T_D時(shí)間內(nèi)仍有RTS/CTS交互，則接收端D要更新ΔI_D-S＝I_D-I_S并重置T_D(其更新過(guò)程同步驟3所述)；如果T_S時(shí)間內(nèi)仍有RTS/CTS交互，發(fā)送端S要更新ΔI_S-D＝I_S-I_D并重置T_S(其更新過(guò)程同步驟4所述)。若T_S超時(shí)，則重置ΔI_S-D；若T_D超時(shí)，則重置ΔI_D-S＝0；之后轉(zhuǎn)入步驟6；

步驟5.1.2：如果T時(shí)間內(nèi)采用DATA/ACK傳輸模式下，則發(fā)送端S在DATA中可以攜帶I_S，接收端D收到DATA后，更新ΔI_D-S＝I_D-I_S并重置T；并且在回復(fù)至S的ACK中攜帶I_D，用于發(fā)送端S更新ΔI_S-D＝I_S-I_D并重置T。若T超時(shí)，則重置ΔI_S-D＝ΔI_D-S＝0；之后轉(zhuǎn)入步驟6；

步驟6：在當(dāng)前TXOP即將結(jié)束之前，發(fā)送端S根據(jù)剩余數(shù)據(jù)量，判斷是否需要請(qǐng)求將接下來(lái)的退避模式切換至接收端主導(dǎo)的退避模式，當(dāng)S待傳至D的剩余數(shù)據(jù)量大于等于Ls時(shí)，轉(zhuǎn)入步驟6.1，其中，Ls為判斷發(fā)送端S剩余的數(shù)據(jù)多少的門(mén)限值；否則，轉(zhuǎn)入步驟6.2；

步驟6.1：S在當(dāng)前TXOP所發(fā)出的最后一個(gè)數(shù)據(jù)包的幀控制域中設(shè)置標(biāo)志位Rq＝1，Rq為發(fā)送端向接收端請(qǐng)求將接下來(lái)的退避模式切換至接收端主導(dǎo)的退避模式標(biāo)志位，從預(yù)留位選取1bit作為Rq標(biāo)志位，表示向D請(qǐng)求將接下來(lái)的退避模式切換至接收端主導(dǎo)的退避模式，之后轉(zhuǎn)入步驟7；

步驟6.2：發(fā)送端S至接收端D的待傳數(shù)據(jù)小于Ls時(shí)，轉(zhuǎn)入步驟9；

步驟7：接收端D收到S的Rq＝1數(shù)據(jù)包后，根據(jù)自己待傳至S的數(shù)據(jù)量判斷是否同意切換至接收端主導(dǎo)的退避模式，如果接收端D中的待傳至S剩余數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量不大于Lr，Lr為接收端D代傳至S剩余數(shù)據(jù)量多少的門(mén)限值，轉(zhuǎn)入步驟7.1，否則轉(zhuǎn)入步驟7.2；

步驟7.1：接收端D在其回復(fù)的ACK幀(或包含確認(rèn)信息的其他類(lèi)型的幀)的幀控制域中設(shè)置標(biāo)志位Rs＝1，Rs為接收端是否同意將接下來(lái)的退避模式切換至接收端主導(dǎo)的退避模式標(biāo)志位，從幀中預(yù)留位選取1bit作為Rs標(biāo)志位，表示確認(rèn)接下來(lái)的退避模式將切換至接收端發(fā)起的退避模式，之后轉(zhuǎn)入步驟8；

步驟7.2：接收端D在其回復(fù)的ACK幀中設(shè)置標(biāo)志位Rs＝0，從目前預(yù)留位中取出1bit作為Rs標(biāo)志位，表示拒絕S發(fā)出的切換退避模式的請(qǐng)求，之后轉(zhuǎn)入步驟9；

步驟8：接收端D根據(jù)自身干擾狀況，在[0～CW]中隨機(jī)選取一個(gè)整數(shù)作為退避計(jì)數(shù)器的值，執(zhí)行退避過(guò)程，其中，CW是競(jìng)爭(zhēng)窗。在每一個(gè)時(shí)隙進(jìn)行能量檢測(cè)I_D，若在任何一個(gè)時(shí)隙檢測(cè)到的信道能量I_D<CCA門(mén)限，則退避計(jì)數(shù)值減1；否則，退避掛起，直至退避計(jì)數(shù)器的值減為0，即退避完成，則接收端D向發(fā)送端S發(fā)送CTS分組以啟動(dòng)新一輪TXOP傳輸，返回步驟5。其中CTS可以攜帶I_D，以便發(fā)送端S更新ΔI_S-D；后續(xù)TXOP的DATA/ACK依然可以攜帶I_S/I_D。否則停留在步驟8中繼續(xù)退避；

步驟9：本次數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束。