专利名称：在无线通信网络中提供服务质量供应和拥塞控制的系统和方法
技术领域：
本发明涉及无线通信网络，更特别地，本发明涉及能够应用于无线多跳网络中多收发信机设备的业务控制方案，以在该设备的多个接口上提供服务质量(QoS)供应和拥塞控制。
背景技术：
近几年来，已开发出一种被称为“自组织”的移动通信网络用于军事。在这种网络中，每一个移动节点能够作为其它移动节点的基站或路由器运行，从而消除了对固定的基站基础结构的需要。通信信号包括例如已根据理想的调制技术调制并作为数据分组发送的语音数据。熟悉本领域的技术人员能够理解，网络节点以多路复用形式发送和接收数据分组通信，例如，时分多址(TDMA)形式、码分多址(CDMA)形式或频分多址(FDMA)形式，这使基站节点上的单个收发信机能够同时与在其覆盖区域内的多个移动节点进行通信。
也正在开发更复杂的自组织网络，这种网络除了能够使移动节点像在传统自组织网络中一样彼此通信之外，还能够使移动节点访问固定网络并与其它移动节点通信，例如，在公共交换电话网(PSTN)和诸如互联网等其它网络上的那些移动节点。在2001年6月29日提交的标题为“Ad Hoc Peer-to-Peer Mobile Radio Access System Interfacedto the PSTN and Cellular Networks”的美国专利申请No.09/897790、2001年3月22日提交的标题为“Time Division Protocol for an Ad-Hoc，Peer-to-Peer Radio Network Having Coordinating Channel Access toShared Parallel Data Channels with Separate Reservation Channel”的美国专利申请No.09/815157(现在是美国专利No.6807165)和2001年3月22日提交的标题为“Prioritized-Routing for an Ad-Hoc，Peer-to-Peer，Mobile Radio Access System”的美国专利申请No.09/815164(现在是美国专利No.6873839)中描述了这些先进类型的自组织网络的细节。
熟悉本领域的技术人员将会理解，然而节点之间的通信常常由于干扰、多径和衰落影响以及冲突而出现错误。使用在发送和接收节点之间的控制信号握手来避免许多这样的错误。诸如冲突避免的多址接入(MACA)等通信协议使用节点之间的这种握手技术，包括从源节点向目的节点发送的请求发送(RTS)控制分组和目的节点作为响应而应答的确定发送(CTS)控制分组。用于无线的避免冲突的多址接入(MACAW)算法典型地通过重复整个请求发送/确定发送(RTS/CTS)信道接入序列来处理ARQ重传，以纠正这种错误。另外，MACAW引入了使用数据发送(DS)消息，以形成RTS-CTS-DS-DATA-ACK消息交换和新的补偿算法(其中，“DATA”是数据，“ACK”是确认消息)。
电子与电气工程师协会(IEEE)802.11标准具有一种强制接入方法，该方法被称为分布协调功能(DCF)，它是一种形式的具有冲突避免的载波侦听多址接入(CSMA/CA)，该方法利用确认消息执行载波侦听和虚拟(RTS-CTS交换)载波侦听来提高可靠性。作为一种可选的接入方法，IEEE802.11标准定义一种被称为点协调功能(PCF)的方法，该方法能够实现对时间敏感的信息的传输。使用PCF，接入点(AP)内的点协调器控制哪些站能够在任何给定的周期内发送。在被称为无争用周期的期间内，点协调器遍历以PCF模式操作的站列表并同时轮询它们。
另外，根据802.11e标准的媒体接入控制(MAC)提供QoS增强。即，802.11e标准的QoS技术采用只在QoS增强基本业务集(QBSS)中使用的被称为混合协调功能(HCF)的协调功能。HCF具有两种操作模式增强型分布式信道接入(EDCA)和HCF受控信道接入(HCCA)。熟悉本领域的技术人员能够理解，EDCA使基于争用的信道接入功能，它基于轮询机制与由混合协调器(HC)控制的HCCA同时操作。HC与QAP(QoS AP)并存，并且这两种类型的接入(EDCA和HCCA)都增强或扩展了原有接入方法DCF和PCF的功能。EDCA已被设计用于支持类似于DiffServ(区分业务)的优先化业务，它是用于通过类别来规定和控制网络业务的协议，以便某些类型的业务具有优先权，而HCCA支持类似IntServ(综合业务)的参数化的业务，它是尝试保证网络上的QoS的协议。
IEEE802.11标准还引入了传送时机(TXOP)的概念，TXOP是有限的时间间隔，在该间隔中，允许QSTA(QoS站)发送一系列帧。TXOP由起始时间和最大持续时间来定义。如果TXOP是使用基于争用的信道接入获得的，则它被称为EDCA-TXOP。如果TXOP是通过HCCA来提供的，则它被称为HCCA(轮询的)TXOP。此外，IEEE802.11e标准定义在节点之间不同的确认(ACK)策略。
已经提出其它MAC协议(例如，基于TDMA的系统)用于自组织无线系统，以支持保证的QoS供应。然而，由于没有中央控制器和高的网络动态，端到端预留方案或接入控制方案常常不能实施。另一方面，如果没有沿着业务流的路径采取适当动作，则逐跳的信道预留和业务控制系统可能不能有效工作。由于设备可能具有多个收发信机，当沿着路径存在多种MAC协议的选择时，该问题变得更加复杂。
连同下面的详述一起结合进本说明书并构成本说明书一部分的附图用于进一步图示各个实施例，并解释根据本发明的各个原理和优点，其中，在该附图中的全部视图中，同样的参考标号指相同或功能上相似的单元。
图1是根据本发明的一个实施例包括多个节点的典型自组织分组交换无线通信网络的框图；图2是图示在图1所示网络中应用的移动节点的例子的框图；图3是图示根据本发明一个实施例在图1所示网络中用作具有多个接口的QAP的AP各部件之间关系的例子以及在AP与该网络内用作QSTA和另一AP的节点之间通信的概念性框图；图4是图示根据本发明的一个实施例在图1所示网络中用作具有多个接口和多个收发信机的QAP的AP各部件之间关系的例子以及在AP与该网络内用作QSTA和另一AP的网络内节点之间通信的概念性框图；和图5是图示根据本发明的一个实施例由QAP执行的用于检测和响应拥塞操作的流程图。
熟悉本领域的技术人员将会理解，在这些附图中的单元被图示用于简明清楚，而未必按比例描绘。例如，附图中一些单元的大小可能相对于其它单元被放大，以帮助增加对本发明实施例的理解。
具体实施例方式
在详细描述本发明的实施例之前，应当注意的是这些实施例主要存在于方法步骤和设备部件的组合之中，用于在无线通信网络中在多收发信机设备的多个接口上提供QoS供应和拥塞控制。因此，在附图中，在合适的地方，由传统符号表示设备部件和方法步骤，只显示与理解本发明实施例有关的那些特定细节，以免对于受益于这里描述内容的本领域普通技术人员来说显而易见的细节混淆本公开。
在本文件中，相关的术语(例如，第一和第二，顶部和底部等等)只可用于区别一个实体或动作，而不一定需要或暗含在这种实体或动作之间的任何实际这样的关系或次序。术语“包括”或它的任何其它变形旨在覆盖非排他性的包括，使得包括一系列要素的过程、方法、物品或设备不仅包括这些要素，还包括没有明确列出的或者这些过程、方法、物品或设备固有的其它要素。要素后根据“包括”，如果没有其它限制的话，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或设备中存在其它的相同要素。
将会理解的是，这里描述的本发明实施例可以包括一个或多个传统处理器和独特的存储程序指令，这些指令结合某些非处理器电路控制所述一个或多个处理器，以执行用于在无线通信网络内的多收发信机设备的多个节点上提供QoS供应和拥塞控制的一些、大部分或所有功能。非处理器电路可包括，但不局限于，无线接收机、无线发射机、信号驱动器、时钟电路、电源电路、和用户输入设备。这样，这些功能可解释为用于在无线通信网络内的多收发信机设备的多个节点上提供QoS供应和拥塞控制的方法步骤。或者，一些或所有功能可由没有存储程序指令的状态机执行，或者在一个或多个专用集成电路(ASIC)中执行，在ASIC中，这些功能中每一个功能或一些特定功能的组合被作为定制逻辑执行。当然，可以使用两种方法的组合。因此，在这里已经描述了用于这些功能的方法和装置。此外，尽管可能付出很大的努力，并且例如受到可用时间、当前技术和经济考虑等激发的许多设计选择，期望本领域普通技术人员在受这里公开的思想和原则指导时将能够容易地用最少的实验生成这样的软件指令和程序以及IC。
如现在将详细讨论的，本发明提供一种能够在无线多跳通信网络中通过在设备内的多个接口之间提供协调和转换来执行信道接入和业务控制机制从而提供QoS供应和拥塞控制的系统和方法。该系统和方法能够在具有多个收发信机的无线设备内检测瓶颈接口，以控制沿着移动移动网络内相应业务流的路径的业务。该系统和方法还能够通过评价不同的测量和跨层反馈来区分拥塞的原因，例如，由于衰落引起无线链路质量恶化与由于共享介质内拥塞引起的恶化的拥塞原因，并相应第纠正分组路由。该无线设备能够彼此相互通知它们拥塞等级的状态，因此该系统和方法能够产生统一的度量来检测拥塞。高层和低层信令以及中断机制能够用于例如通过在引起拥塞的任何本地收发信机上增加帧内延迟来控制拥塞设备的接口和收发信机，以减轻拥塞。
图1是图示采用本发明实施例的自组织分组交换无线通信网络100例子的框图。特别地，网络100包括多个移动无线用户终端102-1至102-n(通称为节点102或移动节点102)，并且能够(但不必须)包括具有多个AP 106-1、106-2，…106-n(通称为节点106、AP 106或智能节点(IAP)106)的固定网络104，以向节点102提供对于固定网络104的接入。固定网络104能够包括例如核心本地接入网(LAN)和多个服务器以及网关路由器，以向网络节点提供对于接入其他网络(例如，其它自组织网络、PSTN和互联网)的接入。网络100还可以包括多个固定路由器107-1至107-n(通称为节点107或路由器107)，用于在其他节点102、106或107之间路由数据分组。要注意的是，为了该讨论的目的，上述讨论的节点可统称为“节点102，106和107”，或简单称为“节点”或“终端”。熟悉本领域的技术人员能够理解，节点102，106和107能够相互之间直接通信，或通过一个或多个作为用于正在这些节点之间发送分组的路由器操作的其它节点通信，如上所述，这在Mayor的美国专利No.5943322和美国专利申请No.09/897790以及美国专利No.6807165和6873839中描述。在IEEE802.11网络中，节点106和107与节点102通过它们的基本业务集(BSS)接口通信，同时它们通过它们的无线分布式系统(WDS)接口相互通信。此外，每一个节点可以具有多个用于它们接口的无线电设备。对于除了IEEE802.11网络之外的无线电设备和系统，该例子可以扩展。
如图2所示，每一个节点102，106和107包括至少一个收发信机108，收发信机108耦合到天线110，并能够在控制器112的控制下向/从节点102、106和107接收和发送信号，例如分组信号。分组数据信号包括例如语音、数据或多媒体信息以及分组控制信号，分组控制信号包括节点路由和更新信息。
每一个节点102、106和107还包括存储器114，例如随机存取存储器(RAM)，该存储器能够在其中存储属于它自己和该网络内其它节点的路由信息。节点102、106和107以各种间隔(例如，当新节点进入网络时，或当现有节点在网络内移动时)周期性地经由广播机制相互交换各自的路由信息(称为路由通告)。
如图2进一步所示，某些节点，特别是移动节点102，能够包括主机116，主机116可以由任何数量的设备组成，例如笔记本电脑终端、移动电话单元、移动数据单元或任何其它适当的设备。每一个节点102，106和107还包括执行因特网协议(IP)和地址解析协议(ARP)的适当硬件和软件，熟悉本领域的技术人员能够容易地理解其目的。还可以包括执行传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)的适当硬件和软件。另外，每一个节点包括执行自动重传请求(ARQ)功能和MAC，包括如下面更加详细描述的提供用于解决公平性和业务区分问题的本地调度算法的适当硬件和软件协议。
在上面关于图1描述的网络100中，每一个节点102、106和107可具有多个收发信机(无线电设备)108。某些节点，例如节点106和107，还可具备带有QBSS和WDS接口的QAP功能，并被称为QAP节点106和107。QAP节点106和107能够具有去往和来自其QBSS和WDS接口的业务。此外，QAP 106可以具有来自有线主干线的业务，而节点107可以具有来自主机堆栈的业务。QAP节点107的所有业务负载应当包括QAP节点107要转发和接收的业务，并且QAP节点107的队列长度可以由从它的QBSS和WBS节点分布的业务信息来计算。另外，例如QAP节点107的控制器112能够计算每下一跳(例如，节点107)和每业务标识符(TID)的分组数量，并且控制器112能够控制收发信机108将该信息发送到在分组业务的数据报头中标识的下一跳(例如，节点107和/或106)，或发送包括该信息的特殊传输信标。要指出的是，下一跳不一定是节点102、106或107，而可以是QAP节点107内的其它接口或收发信机108。此外要指出的是，节点(例如，QAP节点107)的控制器112能够连同相关硬件和软件一起来执行这里描述的与特定节点相关的操作。
图3是图示根据本发明的一个实施例在图1所示网络100内用作具有多个接口的QAP节点106的IAP106各部件之间关系的概念性框图。装置300可嵌入在IAP106的部件中，例如，收发信机108、控制器112、存储器114和相关的硬件与软件。如所图示的，装置300根据IEEE标准802.11使用物理(PHY)层302、软件(SW)核心304、WDS接口306、AP接口308、包括它们自己各自的物理层的MAC层310和312和各部件之间的桥314。如所指出的，特别地，在该例子中，同一PHY层302用作QBSS的接口，用于在QAP106和与它相关联的QTSA102之间的通信，并用作WDS的接口306，用于在QAP106和107之间的通信。
图4是图示根据本发明的一个实施例在图1所示网络100中用作具有多个接口和多个收发信机(无线电设备)的QAP节点106的IAP106各部件之间关系的例子。如所图示的，装置400根据IEEE标准802.11使用SW核心404、WDS接口406、AP接口408、MAC层410和412和各部件之间的桥314，这一点与装置300类似。然而，与图3所示装置不同，该装置使用PHY层402-1作为QBSS的接口，用于在QAP106和与其相关联的QSTA102之间的通信，并使用不同的PHY层402-1用作WDS的接口，用于在QAP106和107之间的通信。尽管如此，这里描述的本发明实施例能够类似于图3和图4所示的装置操作。
如现在将关于图5的流程图描述的，在步骤500，为了估计拥塞，每一个QAP节点107能够维持正在从QSTA(例如，其它节点102)和WDS接口(例如，其它节点107和/或106)接收的业务的队列长度的移动平均和优先权等级。来自QBSS和WDS的业务能够用不同优先权加权，以便能够区分来自不同接口的业务。例如，当QBSS具有高业务量时，这可以帮助降低WDS中的转发业务。在步骤510，能够根据下列公式计算从被称为“前体节点”的节点102、106或107接收的业务尺寸的移动平均
Ave_rcv_size(t)＝λΔtAve_rcv_size(t-Δt)+(1-λΔt)rcv_size(t)其中，Ave_rcv_size(t)表示在特定时间″t″接收的分组的平均尺寸，Δt是从最后一次更新Ave_rcv_size值时起经过的时间，rcv_size(t)是从诸如节点102的QSTA或从前体节点(例如，其它QAP节点107和/或106)接收的数据分组QoS控制字段中报告的“队列长度”。变量λ表示遗忘因子，用于为由rcv_size(t)表示的以前报告的队列长度提供较小的加权。同样地，在步骤510中，QAP节点107计算要发送到QSTA(例如，节点102)和其它QAP节点107和/或106的分组的平均尺寸Ave_tx_size。
QAP节点107的服务时间由它估计接收和转发的业务来确定。在步骤520，可以通过总计这些接收和发送分组尺寸的平均值为Ave_q_size来估计总的服务时间。因此，QAP节点107的总业务负载是QAP节点107从其QBSS接口和该WDS(例如，网络100)中的前体节点107和/或106接收的业务和发送到其QBSS接口和该WDS中下一跳节点107和/或106的业务的总和。在时间″t″，Ave_q_size能够计算如下Ave_q_size(t)＝βAve_tx_size(t)+(1-β)Ave_rcv_size(t)，其中，Ave_tx_size(t)是在时间″t″的平均传输队列长度，Ave_rcv_size(t)是如上所计算的在时间″t″的平均接收队列长度。发送和接收的队列长度可基于它们的优先权等级、截止时间和其它相关属性使用加权因子β(1≥β)来加权。因此，在步骤530，通过确定平均队列长度是否大于如下列公式所指示的阈值来检测拥塞Ave_q_size(t)＞q_thres其中能够基于QAP节点107的实际队列长度来设置阈值q_thres。如果计算的值不大于该阈值，则在步骤540中指示没有拥塞。如果计算的值大于阈值，则认为这个QAP节点107拥塞。其它测量和统计可用于将节点标记为拥塞。例如，基于节点和其相邻信道共享时间(CCA/NAV值与节点传输时间的比值)的公平性索引可用作附加测量，以触发减慢过程。
一旦QAP节点107检测到它是拥塞的，该QAP节点107在步骤550确定拥塞的原因。该拥塞可能是由于特定链路的特性造成的、或者由于在邻居中其它节点接入传输介质的传输引起的共享媒体负载造成的。由于链路特性造成的拥塞可能发生在前体QAP107与QAP节点107之间或QAP107与在该QBS中工作的非AP QSTA(例如，节点102)之间的链路质量差时。拥塞也可能发生在下一跳节点102、106或107正忙于从其它QAP节点107接收业务或将业务转发到其它QAP节点107、或具有忙的邻居和/或在其QBS内具有高业务负载时。另外，如上所述，下一跳可以是QAP节点107中的其它接口或收发信机108，因此，拥塞可能发生在QAP节点107内部。例如，由于共享媒体负载造成的拥塞可能发生在拥塞的QAP节点107正在忙于从其它QAP节点107接收业务时以及具有忙的邻居和/或在其QBS内具有高的业务负载时。
为了区别拥塞原因，分析对传输失败和与信道活动级的反馈，例如，根据IEEE802.11标准的网络100内无干扰信道估计(CCA)和网络分配矢量(NAV)繁忙时间。如果由于QAP节点106邻居内的高信道活动性而造成QAP节点107的信道接入速率降低，则共享媒体内的业务负载是造成拥塞的原因。另一方面，如果测量显示信道活动性低，而QAP节点107具有高数量的数据传输失败，这表示在它自己与下一跳节点102、106或107之间的相应链路存在问题。
一旦QAP节点107检测到它是拥塞的，QAP节点107能够请求引起拥塞的节点102、106或107降低它们的发送速率。例如，在步骤560，拥塞的QAP节点107能够通过如上所述发送信标或通过将该信息包含在QAP节点107发送的管理帧或分组内来分配与其标识和其拥塞相关的信息。例如，诸如所计算的Ave_q_size等信息能够被分配作为管理帧内的信息单元(IE)，该管理帧可包括拥塞_标记字段，该拥塞_标记字段可用于将该拥塞(例如，标记可以设置为“1”，以指示拥塞)通知给某范围内(例如，在两跳之内)的节点106或107。QAP节点107应当定期并且至少在拥塞状态改变(即，当拥塞_标记字段从“1”(拥塞)变为“0”(不拥塞)，或反之亦然)时发送信标或管理帧。对于许多连续信标和管理帧，应当重复传输IE，以提高被其它节点106和107接收的可靠性。例如接收信标或管理帧的节点106或107的控制器112检查拥塞_标记字段的状态和Ave_q_size的值，并能够控制那个节点的收发信机108来降低它的业务。下面描述可在遵循IEEE802.11的网络100内发生的该过程更详细的例子。
确定它是拥塞的QAP节点107改变其QBSS EDCA参数集，但是QAP节点107可以选择不改变它自己的EDCA参数。QAP节点107例如在如上所述的管理帧或信标传输内发送它的更新参数。任何接收到指示相邻QAP节点107拥塞的信标或管理帧的相邻QAP节点107或其它相邻节点107或106调整它自己的EDCA参数，从而降低它的传输速率。相邻节点106或107还降低它的QBSS传输，并发送带有拥塞标记字段设置为1的信标或管理帧以指示拥塞。这些传输从而能够使节点106和107产生统一度量以测量拥塞。另外，如果要发送的分组数量很高，作为拥塞QAP节点107的前体节点并从拥塞QAP节点107接收信标或管理帧的任何QAP节点107或106还降低要发送到拥塞QAP节点107(其可以是沿着到目的地路径的下一跳)的分组业务的接入类别。要指出的是，作为替换，拥塞的QAP节点107能够向相应的前体节点单播带有拥塞IE(例如，拥塞_标记字段和Ave_q_size)的管理帧。
此外，作为拥塞QAP节点107的下一跳节点并从拥塞QAP节点107接收信标或管理帧的任何QAP节点107或106检查在信标和管理帧内接收到的信息中的队列长度值。如果队列长度值高于预定阈值，则下一跳节点将它的平均队列长度(Ave_q_size)设置为高于阈值(q_thres)。另外，接收到拥塞_标记字段设置为“1”但Ave_q_size值低于q_thres的信标或管理帧的任何QAP节点106或107降低发送至发送该信标或管理帧的QAP节点107(即，拥塞QAP节点107在两跳邻居之内)的业务传输。这通过降低下一跳节点的业务访问类别来实现。如果引起拥塞的原因不是繁忙的邻居，而是用于从那个前体节点向拥塞QAP节点107转发业务的链路质量中的缺陷，那么也降低由拥塞QAP节点107的前体节点发送的业务。
如上所述，当该状态改善时，拥塞QAP节点107应当转换到默认的EDCA表状态(即，不拥塞)，并且应当以上述任何一种方式(例如通过发送信标或管理帧)通知其它QAP节点106或其它节点102和107。不再拥塞的QAP节点107发送要分配给QBSS的默认EDCA表，并发送例如能够分布在信标传输中的更新的业务控制IE。另外，如果相邻节点106或107没有从拥塞QAP107接收到包括在一段时间间隔内Ave_q_size值大于q_thres信息的信标或管理帧，或者如果接收到信标或管理帧，并且Ave_q_size值小于阈值q_thres，那些节点106或107转换到默认EDCA状态。在这种情况下，那些节点106和107使用默认的QAP EDCA参数集。
应当指出的是，如果下一跳或前体是同一设备内的另一接口或收发信机(即，在一个QAP节点107内)，那么QAP节点107可以通过MAC层(例如，图3中的层310和312，和图4中的层410和412)分配域拥塞相关的信息。在这种情况下，SW核心304或404能够在不同接口中检测拥塞，并能够采取适当动作，以减慢前体接口。为此目的，SW核心403或404能够向前体接口发送特定拥塞警告消息，前体接口将该拥塞消息分配到它的前体QAP节点106或107或QBSS，该QBSS发送业务到该接口。
在前述的描述中已经描述了本发明的特定实施例。然而，本领域普通技术人员将会理解，在不偏离如以下权利要求阐明的本发明范围的情况下可以做出各种更改和改变。因此，该说明书和附图被看作是例证性的，而不是限制性的，并且所有这样的更改旨在包括在本发明的范围之内。益处、优点、问题的解决方案和任何能带来任何益处、优点或解决问题或使其更加明确的要素不被解释为所有权利要求的关键的、必须的或必要的特征或要素。本发明仅仅通过附带的包括在本申请审批期间任意修改的权利要求以及所提出的那些权利要求的所有等同物来限定。
权利要求
1.一种用于响应无线通信网络内拥塞的方法，该无线网络包括多个节点和适于为至少一个所述节点提供到另一网络接入的至少一个接入点，该方法包括操作接入点，以估计所述接入点正在接收的业务量和所述接入点正在发送的业务量；基于所估计的接收和发送的业务量来确定在所述接入点上是否存在拥塞；当所述接入点确定拥塞存在时，操作所述接入点发送包括与该拥塞有关的信息的消息；和基于包括在所述消息中与该拥塞有关的信息，操作那些接收所述消息的节点，以确定是否调整它们各自的传输速率。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括当所述接入点确定拥塞存在时，操作所述接入点确定所述拥塞的原因，并将与所述拥塞原因有关的信息包含在所述消息内。
3.如权利要求2所述的方法，其中操作所述接入点确定所述拥塞原因的步骤包括操作所述接入点确定所述拥塞是由于在所述接入点与其它节点之一之间的链路特性造成的还是由于与所述接入点相邻的其它节点当中的业务造成的。
4.如权利要求1所述的方法，进一步包括操作接收到所述消息的所述节点来发送另一消息，所述另一消息包括与所述接入点的拥塞有关的信息。
5.如权利要求1所述的方法，其中当所述接入点确定所述拥塞不再存在时，操作所述接入点发送包括指示没有拥塞的信息的消息。
6.如权利要求1所述的方法，其中操作接收所述消息的那些节点的步骤包括操作那些节点以降低向所述接入点进行传输的它们的各自传输速率。
7.一种操作无线通信网络中的节点以估计拥塞的方法，该方法包括操作所述节点以估计所述节点正在接收的业务量和所述节点正在发送的业务量；基于所估计的接收和发送的业务量，操作所述节点以确定所述节点上是否存在拥塞；当所述节点确定拥塞存在时，操作所述节点以发送包括与该拥塞有关的信息的消息。
8.如权利要求7所述的方法，进一步包括当所述节点确定拥塞存在时，操作所述节点确定所述拥塞的原因，并将与所述拥塞原因有关的信息包含在所述消息内。
9.如权利要求8所述的方法，其中操作所述节点确定拥塞原因的步骤包括操作所述节点确定所述拥塞是由于所述节点与该网络内另一个节点之间的链路特性造成的还是由于与所述节点相邻的其它节点当中的业务造成的。
10.如权利要求7所述的方法，其中当所述节点确定所述拥塞不再存在时，操作所述节点发送包括指示没有拥塞的信息的消息。
11.一种无线通信网络，包括多个节点；和至少一个接入点，适于为至少一个所述节点提供到另一网络的接入；所述接入点还适于估计所述接入点正在接收的业务量和所述接入点正在发送的业务量，基于所估计的接收和发送的业务量来确定在所述接入点上是否存在拥塞，并在所述接入点确定拥塞存在时发送包括与所述拥塞有关的信息的消息；和接收所述消息的所述节点适于基于包括在所述消息内与所述拥塞有关的信息来确定是否调整它们各自的传输速率。
12.如权利要求11所述的无线通信网络，其中所述接入点还适于确定所述拥塞的原因，并将与所述拥塞原因有关的信息包含在所述消息内。
13.如权利要求12所述的无线通信网络，其中所述接入点还适于确定所述拥塞是由于所述接入点与其它节点之一之间的链路特性造成的还是由于与所述接入点相邻的其它节点当中的业务造成的。
14.如权利要求11所述的无线通信网络，其中接收到所述消息的所述节点还适于发送另一消息，所述另一消息包括与所述接入点拥塞有关的信息。
15.如权利要求11所述的无线通信网络，其中所述接入点还适于在所述接入点确定拥塞不再存在时发送包括指示没有拥塞的信息的消息。
16.如权利要求11所述的无线通信网络，其中接收所述消息的所述节点还适于降低向所述接入点进行传输的它们各自的传输速率。
17.一种无线通信节点，该节点包括至少一个收发信机；和控制器，适于估计所述收发信机正在接收的业务量和所述收发信机正在发送的业务量，基于所估计的接收和发送的业务量来确定在所述节点上是否存在拥塞，并在所述控制器确定拥塞存在时控制所述收发信机发送包括与所述拥塞有关的信息的消息。
18.如权利要求17所述的节点，其中该控制器还适于确定所述拥塞的原因，并将与所述拥塞原因有关的信息包含在所述消息内。
19.如权利要求18所述的节点，其中所述控制器还适于确定所述拥塞是由于所述节点与该网络中其它节点之一之间的链路特性造成的还是由于与所述节点相邻的其它节点当中的业务造成的。
20.如权利要求17所述的节点，其中所述控制器还适于在所述控制器确定拥塞不再存在时发送包括指示没有拥塞的信息的消息。
全文摘要
一种在无线多跳通信网络(100)中通信的无线节点(102，106和107)(例如，无线接入点107和106)的多个接口上提供用于QoS供应的业务控制方案和拥塞控制的系统和方法。该节点(102，106和107)可包括多个收发信机。该系统和方法检测这些节点(102，106，107)内的瓶颈接口，以沿着相应业务流的路径控制的业务。不同的测量和跨层反馈用于区分拥塞原因，例如，由于衰落引起的无线链路质量恶化，或由于共享介质内的拥塞引起的恶化。节点(102，106，107)通知相互通知它们的拥塞等级状态。高层和低层信令以及中断机制用于控制拥塞节点(102，106和107)的接口，以调整业务流并减轻拥塞。
文档编号H04W28/08GK101061463SQ200580036859
公开日2007年10月24日 申请日期2005年10月27日 优先权日2004年10月27日
发明者谢布内姆·Z·厄泽尔, 查尔斯·R·巴克尔, 曾苏蓉 申请人:网状网络公司