【正文】 suc c ol d suc c ne w i?，以便進(jìn)行下一次的計算。 其中 M 為該 AC 的最大重傳次數(shù)，依照_ a r g[ ] _ [ ] ( 1 ) _ [ ]suc c i suc c old i suc c ne w i??? ? ? ?計算出 succ _ avg [i]，其中 ? 為平滑因子，初次開始競爭且傳輸獲得成功時， succ _ avg [i] = succ _ new[ i]。 當(dāng) 前 counter _ pause[ i]值表示目前傳輸過程中總共重傳的階數(shù)， sum _ rand [i]統(tǒng)計的是目前傳輸過程中所有 rand [i]的總和。當(dāng)退避計數(shù)器減為零且在準(zhǔn)備發(fā)送時產(chǎn)生沖突，進(jìn)入 3)；當(dāng)退避計數(shù)器減為零且沒有其它高優(yōu)先級 AC 退避計數(shù)器為 0，該 AC 獲得信道時，進(jìn)入 4)。 succ _ old [i ] = 0， succ _ new[ i] = 0，二者分別表示連續(xù)兩次成功傳輸?shù)某晒Ω怕实臍w一化值。 假定某一站點內(nèi)的 AC 在退避過程中，隨機選取 0 ~ CW [ AC ]之間的值 k 為隨機退避計數(shù)器的值，假如在 k 遞減到 0 的過程中由于本站點內(nèi)或者其它站點可能會優(yōu)先得到信道而導(dǎo)致此 AC 的退避計數(shù)器掛起。 標(biāo)準(zhǔn) EDCA 機制對不同優(yōu)先級業(yè)務(wù)使用不同的 CWmi n 和 CWmax，在 標(biāo)準(zhǔn)中各個站點的不同 AC 的競爭窗口 CW 采用靜態(tài)設(shè)定的方法，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)沖突時將當(dāng)前競爭窗口加倍，達(dá)到最大競爭窗口 CWmax 且未超過重傳次數(shù)時保持在 CWmax；當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送成功之后，競爭窗口重新設(shè)為最小值 CWmin 。 計算某個業(yè)務(wù)流在 SI 期間以平均速率到達(dá)的 MSDU 數(shù)量 iN ； []ii iSIN L ??? 公式（ 34） 其中， i? 為平均速率， iL 為平均分組大?。? m a x ( , )iii iiNL MTX O P O ORR?? ? ? 公式（ 35） iR 為信道發(fā)送速率， M 為最大 MSDU 大小， O：額外載荷，包含 SIFS、ACK 等時間； (3) 最后通過接納控制算法判定新進(jìn)的 TS 是否允許被接入。 HCCA 模式下， 標(biāo)準(zhǔn)中給出的計算各個 QSTA 的 TXOP 的持續(xù)時間需要的參數(shù)為：平均數(shù)據(jù)速率ρ (Mean Date Rate)， 最大包大小 L(Nominal MSDUSize)，物理傳輸速率 R (Physical Transmission Rate)，時延限制 D (Delay Bound)，服務(wù)間隔 SI (Service Interval)，采用的參考算如下： (1) 計算站點所需的公共服務(wù)間隔 SI(Service Interval)，即兩次成功服務(wù)之間 的時間間隔。 各個 QSTA 的 TXOP 的計算依賴于它們向 HC 發(fā)送的 TSPEC。 與 PCF 中 PC 僅負(fù)責(zé)下達(dá)允許輪詢命令而并不確定被輪詢站點具體占用信道時間長度的機制不同， HCCA 中被輪詢 QSTA 允許占用信道的時間由 HC 告知，這就是每個 QSTA 的 polled TXOP。 HCCA 機制則因為可在任何時刻發(fā)起 CAP，對信道的控制更加隨意和靈活，從而能解決該問題。與 PCF 中將超幀清晰的劃分為 CP 和 CFP 階段的方式不同， HCCA 機制中引入了控制接入階段 CAP 的概念，一旦信道被 QAP 中的 HC 控制，其余的 QSTAs 不再進(jìn)行競爭，而 是由 QAP 利用 HCCA 機制對站點進(jìn)行輪詢。 盡管 EDCA 機制采用對不同 AC 分配不同的 CW 和 AIFS 等參數(shù)的方式區(qū)分了信道訪問的優(yōu)先級別，但是這種依賴靜態(tài)化的信道接入?yún)?shù)來保證各種業(yè)務(wù)不同 QoS 需求的方式有著不可避免的局限性。 表 22 是 所規(guī)范的 EDCA 工作站的默認(rèn)參數(shù)值。 規(guī)定給工作站使用的 AIFSN[AC]值必須大于或等于 2，而給存取點使用的 AIFSN 值必須大于或等于 1。在加入 AIFS[AC]以及 CWmin[AC]與 CWmax[AC]之后，原始 DCF 的信道競爭方式就變成了 EDCA 的信道競爭方式 。不同優(yōu)先級的 MSDU 緩存在不同的優(yōu)先級隊列中，傳輸時采用的 CSMA/CA 參數(shù)不同，若是一個 QSTA 中僅有一種業(yè)務(wù)流，則 EDCA 就與原有的分布式協(xié)調(diào)功能更為相似。 增強分布式信道訪問 EDCA EDCA 是在 DCF 基礎(chǔ)之上提出的競爭機制，它以將不同業(yè)務(wù)流設(shè)定為不同優(yōu)先級來競爭信道的方式將傳統(tǒng)的 DCF 機制進(jìn)行了增強和擴展。這 個局限嚴(yán)重影響了那些對延敏感的通信。點協(xié)調(diào)單元也可 以送出一個 CFEnd 幀，在超過最大持續(xù)期間之前中止無競爭周期。輪詢列表列出的都是無競爭周期內(nèi)受邀傳送幀的特權(quán)工作站，工作站一旦與接入點關(guān)聯(lián)，就會被列在輪詢列表中。為了確保點協(xié)調(diào)單元掌握了媒介控制權(quán)，如果經(jīng)過一段 PIFS 未得到回復(fù)，就會繼續(xù)詢問列表中下一個工作站。競爭周期不能過短，至少要能夠傳送一個最大幀及其相關(guān)確認(rèn)。站點物理速率越高，有效載荷占用的發(fā)送時長將越短，固定的非有效載荷占用整個傳輸時長的比例將越大。實時性強的業(yè)務(wù)跟一般的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)相比沒有任何更高的接入優(yōu)先級，使用相同的爭用窗口等參數(shù)，在決定誰占用信道方面帶有很大的隨機性。 AB數(shù) 據(jù)A C KD I F SS I F S介 質(zhì) 空 閑 圖 32 基本接入機制 5 ABR T SA C KD I F S介 質(zhì) 空 閑C T SS I F SS I F S數(shù) 據(jù)S I F S圖 33 RTS/CTS 接入機制 如果包的大小超過分段閾值（ fragmentation threashold），在發(fā)送前還必須加以 分段，所有分段將在一個片段突發(fā)期全部發(fā)送出去， 即多片連發(fā)。圖 31 展示了是退避過程。 k 是 退避級數(shù)，即當(dāng)前傳輸嘗試次數(shù)，可見 CW 的遞增采用二進(jìn)制指數(shù)增長算法。 如果此次傳輸無誤，則信道必須至少空出一段 DCF 內(nèi)部幀間間隔 （ DIFS） ；如果此次傳輸失敗，則信道必須至少空出一段 EIFS。 采用載波偵聽多路訪問 /沖突避免（ CSMA/CA）機制， CSMA/CA 訪問是由分布式協(xié)調(diào)功能（ DCF）控制，如果需要用到無競爭服務(wù)，則可通過構(gòu)建于 DCF 之上的點協(xié)調(diào)功能（ PCF）來控制，但是無競爭服務(wù)只于基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)中提供。 另外 ，還比較詳細(xì)地介紹了組網(wǎng)中所需要的中繼技術(shù) ， 并提出了新的應(yīng)用于中繼技術(shù)的算法 。 第三章對 MAC 層的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行 了具體的介紹與探討。它們主要包括物理層、 MAC 層 以及無線網(wǎng)橋的組網(wǎng)技術(shù) 。 電力無線網(wǎng)橋技術(shù)優(yōu)化研究報告 （ ） 北京郵電大學(xué) 2021 年 3 月 II 目 錄 目 錄 ............................................................................................................................... II 第 1 章 前言 .......................................................................................................................... 1 第 2 章 電力無線網(wǎng)橋物理層技術(shù)優(yōu)化 .............................................................................. 2 第 3 章 電力無線網(wǎng)橋 MAC 層技術(shù)優(yōu)化 ........................................................................... 3 電力無線網(wǎng)橋 MAC 層技術(shù)現(xiàn)狀 .......................................................................... 3 分布式協(xié)調(diào)功能 DCF ................................................................................ 3 點協(xié)調(diào)功能 PCF ........................................................................................ 5 增強分布式信道訪問 EDCA ..................................................................... 7 混合式協(xié)調(diào)控制信道訪問機制 HCCA...................................................... 9 動態(tài)調(diào)整競爭窗口的 EDCA 優(yōu)化算法 ............................................................. 11 增加用戶容量的 HCCA 優(yōu)化算法 ..................................................................... 14 本章小結(jié) ............................................................................................................... 16 第 4 章 電力無線網(wǎng)橋組網(wǎng)技術(shù)優(yōu)化 ................................................................................ 17 電力無線網(wǎng)橋基于 WDS 自動組網(wǎng)協(xié)議技術(shù)優(yōu)化 ............................................ 17 無線分配系統(tǒng) (WDS)組網(wǎng)技術(shù) ................................................................ 17 無線網(wǎng)橋自動組網(wǎng)協(xié)議（ SBNP）優(yōu)化設(shè)計 .......................................... 18 電力無線網(wǎng)橋負(fù)載均衡技術(shù)優(yōu)化 ....................................................................... 21 電力無線網(wǎng)橋負(fù)載均衡技術(shù) .................................................................... 21 電力無線網(wǎng)橋自適應(yīng)負(fù)載均衡優(yōu)化技術(shù) ................................................ 23 本章小結(jié) ............................................................................................................... 25 1 （ 1）物理層技術(shù)優(yōu)化，包括鏈路自適應(yīng)技術(shù)、協(xié)作技術(shù)等 等 ； （ 2） MAC 層技術(shù)優(yōu)化，包括競爭窗口動態(tài)調(diào)整、信道訪問控制等 等 ； （ 3）組網(wǎng)技術(shù)優(yōu)化，包括 WDS 組網(wǎng)機制優(yōu)化、負(fù)載均衡機制等 等 。在對傳輸速率和覆蓋面積都有較高要求的情況下，我們需要采用一些 先進(jìn)有效的技術(shù)，來提高無線網(wǎng)絡(luò)的效率，及時地將有用的信息安全有效地傳遞出來 本文詳細(xì)地介紹了電力無線網(wǎng)橋通信系統(tǒng) 中，可以用以提高網(wǎng) 絡(luò)性能的無線網(wǎng)橋關(guān)鍵技術(shù)。 另外 ， 還對信道估計技術(shù)提出了一些新的算法 。 它們主要涉及了 WDS 技術(shù) ， 包括了它的原理以及建立的流程等等 。不同的物理層實體可能提供不同的傳輸速度，不過借助 MAC 層，物理層之間彼此互用。如果偵聽到信道閑置時間長于 DIFS，便可立即進(jìn)行傳輸。每個站點的爭用窗口的大小由如下公式 （ 31）和（ 32）隨機決定： a c k ( 0 , ( ) )B of fT im e Random C W k aSl ot T im e?? 公式 （ 31） m in m a x( ) m in( 2 , )kCW k CW CW? 公式 （ 32） aSlotTime 是時隙大小，是 PHY 相關(guān)參數(shù)，不同的物理層時隙大小不同。 后退時間選 4 定定后，若站點偵聽到信道空閑，計數(shù)器值將在每個空閑時隙的開始減 1，如果中間信道又變忙，計數(shù)器將凍結(jié)停止計時，待下一次信道空閑時間再次達(dá)到 DIFS 后，重新開始遞減，直到計數(shù)器減到 0 后，站點開始發(fā)送，同時 CW 設(shè)為 minCW ；若此時其它站點退避計數(shù)器也同時達(dá)到 0，將產(chǎn)生沖突，發(fā)生沖突后 CW 加倍，重新開始爭用信道，開啟新一