用于采用多用户无线信道的网络的路由协议的制作方法

专利名称：用于采用多用户无线信道的网络的路由协议的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线网络，更具体而言，涉及用于从单个发射机向多个接 收机和/或从多个发射机向单个接收机的时间重叠独立单播传输的通信协 议。
背景技术：
这部分介绍有助于更好理解本发明的一些方面。因此，这部分的阐述 应该这样阅读，它不应被理解为承认了什么属于现有技术，什么不属于现 有技术。
传统的无线网络通常将无线信道处理为用于单播传输的点对点链路， 所述单播传输也就是，其中从单个发射机向单个指定接收机发送通信分组 的传输。这样的处理可能是不利的，因为它倾向于低估或者完全摒弃多用 户无线信道的益处。所述多用户无线信道能够实现从单个发射机向多个接 收机和/或从多个发射机向单个接收机的时间重叠单##输。多用户无线信 道的使用可以有利地增加网络的传输能力，而不会显著增加硬件成本。然而，还没有开发出足够的可以用于实现多用户无线信道益处的各种通信协 议。

发明内容
通过路由协议解决现有技术中存在的问题， 一个实施例的无线网络的 第一站监测对应于业务流的其流出传输中多层级信号的出现以及达到规定 最小传输速率的能力。基于该监测，第一站可以发射流出的请求消息，该 请求消息将监测的业务流识别为用于重新路由的候选。 一旦接收到请求消 息，无线网络的第二站估算通过第二站重新路由所监测的业务流是否能够 增加该业务流的数据吞吐量，而不减小当前由第二站所处理的其他业务流 的数据吞吐量。基于该估算，第二站可以向第一站发射重新路由所监测的 业务流的提议。第一站继而通过将其益处与第一站从无线网络的其它站响 应于请求消息而接收的替代提议的益处进行比较，由此估算该提议。基于 后一个估算，第 一站可以通过其提议被认定是优选的站来重新路由所检测 的业务流。
根据一个实施例，在无线网络的第一站处的一种通信方法包括如下步
骤(A)从所述无线网络的第二站接收流入请求消息，所述请求消息将 所述第二站处理的第一业务流识别为用于重新路由的候选；以及(B)估 算通过所述第 一站重新路由所述第 一业务流用于使用 一个或多个多层级信 号进行处理是否能够增加所述第一业务流的数据吞吐量，而不减小目前由 第一站处理的相应一个或多个其他业务流的一个或多个数据吞吐量。
根据另一个实施例，在无线网络的第二站处的一种通信方法包括如下 步骤(A)确定目前由第二站处理的第一业务流是否正^f吏用至少一个多 层级信号处理；(B)基于所述确定，发射请求消息，该请求消息将所述 第一业务流识别为用于重新路由的候选；以及(C)从所述无线网络的第 一站接收通过第一站重新路由所述第一业务流的提议，所述提议响应于所 述请求消息的接收而产生。
根据另外一个实施例， 一种无线网络包括经由一个或多个对应无线链路耦合的第一和第二站。所述第一站适于(A)从所述无线网络的第二 站接收请求消息，所述请求消息将所述第二站处理的第一业务流识别为用 于重新路由的候选；(B)估算通过所述第一站重新路由所述第一业务流 用于使用一个或多个多层级信号进行处理是否能够增加所述第一业务流的 数据吞吐量，而不减小目前由第一站处理的相应一个或多个其他业务流的 一个或多个数据吞吐量，以及(C)基于所述估算，向第二站发射通过第 一站重新路由第一业务量的提议。所述第二站适于(A)确定第一业务 流是否正使用至少一个多层级信号处理；(B)基于所述确定，发射请求 消息；以及(C)从第一站接收重新路由的提议。


通过以下详细描述、所附的权利要求书和附图，本发明的其他方面、 特征和益处将变得更加清楚明显，在附图中
图1示出其中可以实施本发明的各个实施例的代表性的无线网络；
图2A-C图示出根据本发明一个实施例可以用于在图1的网络中执行 重叠编码(SPC)的代表性的通信信号；
图3示出根据本发明一个实施例可以用于图1的网络中的物理层帧；
图4A-B示出根据本发明一个实施例可以用于图1的网络的MAC(媒 体访问控制)层中的DATA (数据)和ACK (确收)分组的代表性格式；
图5A-B示出根据本发明一个实施例可以用于图1的网络的MAC层 中的RTS (请求发送)和CTS (清除发送)分组的代表性格式；
图6示出根据本发明 一个实施例可以在图1的网络的站处使用的MAC 调度器的流程图7示出根据本发明另一个实施例可以在图1的网络的站处使用的 MAC调度器的流禾呈图8示出其中可以才艮据本发明一个实施例实施路由协议的图1的网络 的片段；以及
图9示出根据本发明一个实施例可以在图1的网络的站处使用的路由协议的流程图。
具体实施例方式
图l示出其中可以实施本发明的各个实施例的代表性的无线网络100。 网络100是具有多个网格节点110的网格网络。每个节点110适于执行若 干功能。例如，节点可作用为用于区域中存在的一个或多个移动终端(MT) (诸如MT 12(h - 1203 )的接入点(AP)。每个MT 120可以通过与节点 110中相应(通常提供最强接收)的一个节点建立无线通信链路115而接 入到网络IOO。节点还可用作回程路由器，其4吏得网络100能够经由无线 链路105从节点向节点中继通信信号。 一些节点110,例如，节点110i和 节点110p,还可以用作网关，所述网关将网络100经由相应的固线或无线 链路125连接到外部固线网络130,例如因特网或专用固线网络。网络IOO 的网格拓朴结构为节点的基本上任何通信对提供了传播路径多样性，这意 味着，在那些节点之间至少存在两条不同的信号传播路线。
如果才艮据本发明的实施例来配置，网络100能够支持多用户无线信道。 例如，在一个实施例中，网络100的物理(PHY )层通过叠加编码(SPC ) 和串行干扰消除(SIC)启用多用户无线信道。网络100的媒体访问控制 (MAC )层通过识别动态设置中适当的传输机会以及裁决到网络各个站 (例如，节点110和MT 120 )的无线媒体的接入来权衡这些PHY层的性 能。网络100的路由层通过识别增加了 (最大化)使用多用户无线信道的 传输机会数目的信号传播路线并将业务流导引通过上述路线，来增强多用 户无线信道的效用。下面更加详细地描述PHY, MAC和路由层中的每一 个。
物理层
这个子部分提供对叠加编码(SPC )和串行干扰消除(SIC )的概述等 等。所述概述旨在帮助理解后续子部分中描述的MAC和路由协议的某些 特征。SPC编码和SIC处理的更多细节可以在剑桥大学出版社2005年出 版的 D. Tse 和 P. Viswanath 的 "Fundamentals of WirelessCommunication"中找到，这本书的全文纳入本文中作为参考。
SPC编码是这样一种技术，它可以由发射机用来向两个或更多个接收 机同时传输独立消息。为了简单化，这里我们自己限制为两个接收机的情 况。发射机可以是例如节点110a，两个接收机可以是例如(i) MT 120，和 1202，或者(ii)节点110b和MT120,，或者(iii)节点110b和110c。其他 发射机/接收机的組合也是可能的。SPC编码采用与两个接收机对应的通信 链路中信号衰减量的通常存在的差异。在两个相应信号之间分割发射机的
功率，使得经受更低衰减的信号比经受更强衰减的信号分配更少的功率。
发射机针对每个信号选择传输速率，以所选速率单独地编码和调制每个消
息，并将产生的相应信号叠加用于向两个接收机传输。
图2A-C图示出根据本发明一个实施例可以用于在图1的网络IOO中
执行SPC编码的代表性的通信信号。更具体地，图2A-C分别图示出旨在
用于第一接收机的信号(第一层级信号)，旨在用于第二接收机的信号(第
二层级信号)，以及对应的叠加信号。第一和第二层级信号都是使用正交
相移键控(QPSK)调制生成的，图2A-B在相应复平面中描绘了那些信号。
第一层级信号相对于第二层级信号的更大振幅是通过图2A比图2B更大的
在QPSK格局点之间的分隔来表示的。两个信号的叠加产生一个新的格局，
该格局具有十六个格局点(见图2C)。这十六个格局点由四个四分部构成， 每个四分部具有由于第二层级信号的存在而以四种方式分解的第一层级信
号的对应的QPSK格局点。本领域技术人员可以认识到，图2A-C所示的 技术可以进一步扩展到三个或更多个层级的信号。
在一种配置中，两个目标接收机可以使用不同的信号处理方案对接收 的信号进行解码。更具体而言，第一层级信号的目标接收机通过将叠加的 第二层级信号视为噪声或者干扰而对第一层级信号进行解码。第二层级信
号的目标接收机使用SIC处理对第二层级信号进行解码，在这个过程期间， 接收机首先解码第一层级信号，对其重新编码，从原始的叠加信号提取生 成信号，然后对剩余信号进行解码。例如，在接收机训练过程中，通过将 每个相应四分部的点聚类在一起而确定第一层级信号的格局点的复平面上的位置。然后基于确定的位置设定分割阈值。在常规操作期间，分割阔值 用于做出分割决定，并恢复第一层级信号承载的数据。基于恢复的数据， 计算第一层级信号对叠加信号的评估贡献。然后从叠加信号中减去该评估 贡献，以获得评估的第二层级信号。最后，以传统方式处理后者，以恢复 编码的数据。
尽管第一层级信号的目标接收机通常将第二层级信号^L为噪声或者干 扰，但是在一些情况下，该接收机可能推理获知第二层级消息的内容。这 样的获知在下文中被称为"副信息，，。利用副信息，接收机可以在解码处 理之前减去第二层级信号。副信息的使用是很有益的，因为它改善了第一 层级信号的有效信噪比(SNR)，这使得对应的发射机能够在第一和第二 层级信号之间使用不同的更为有利的功率分配，和/或对于第一层级信号的 更高数据速率。
在替代配置中，接收机可以使用下文中称为"联合检测，，的检测方法 来解码叠加的信号(图2C),并恢复由组成的第一和/或第二层级信号承 载的数据(图2A-B)。联合检测如此检测叠加信号(图2C)，如同它是 使用16进制正交幅度调制(16-QAM)产生的一样。在每个时间间隙， 将叠加信号适当分割，以确定它对应于哪个16-QAM符号。然后从该16 -QAM符号推断出组成的第一和第二层级信号所承载的数据。接收机可 以丟弃对应于不期望的组成信号的数据，保留对应于期望信号的数据。 图3示出4艮据本发明一个实施例可以用于图1的网络中的PHY层帧
(分组)300。帧300的格式总体上类似于IEEE标准802.11的可共同操 作的PLCP (物理层会聚协议)协议数据单元(或PPDU)，其全部内容 纳入本文作为参考。然而，帧300的特定字段不同于PPDU的对应字段。 架构300包含PLCP前导，PLCP头部，以及PLCP服务数据单元
(PSDU )。PLCP前导包含以下字段同步(SYNC )和开始帧定界符(SFD )。 PLCP头部包含以下字段信令(SIGNAL)，服务(SERVICE )，长度
(LENGTH)以及循环冗余码(CRC )。这些字段的每一个在IEEE标准 802.11b中都有详细描述。PSDU的格式与传统IEEE标准802.11中所描述的相类似。
架构300可以用于例如如下地启用SPC编码和SIC处理。SFD字段 用作为评估链路中的SNR和信号衰减的导频信号。该信道评估信息在接收 机处导出，然后例如使用MAC层分组(参见下一子部分)反馈回发射机。 信道评估信息优选地从发自单个接收机的传输中导出，因为对于发自多个 发射机的时间重叠传输来说，将复合SNR分解为与各个通信链路对应的各 个SNR分量可能是相对计算密集的。
架构300的SIGNAL字段与传统802.11 PLCP头部的相应字段的不同 在于，它具有可变长度，能够容纳附加参数，例如多个层级信号的速率和 功率。例如，子字段CNT指示分组中层级的数目(例如，对于二层级信 号，CNT = 2)。子字段SGNL1和SGNL2分别指示第一和第二层级信号 的速率。类似地，子字段PWR1和PWR2分别指示分配给第一和第二层 级信号的功率。SIGNAL字段还可以具有可选的子字段PKTID1，其标识 对应的第一层级分组，并使得接收机能够利用对应的副信息(如果可用的 话)。可以对第二层级信号添加相似的可选子字段(没有明确示出)。可 以对任意进一步的层级信号添加类似于子字段SGNL1， PWR1和PKTID1 的附加子字段。在优选配置中，PLCP前导 PLCP头部不是SPC编码的， 并寸吏用基本速率和全发射功率进行发射。
在一个实施例中，PSDU使用错误校正码产生。该码使得接收机能够 准确地重建第一层级信号而不管传输错误的存在，从而还提高在减去第一 层级信号之后重建第二层级信号的准确性。例如，里德-所罗门编码能够 提供这样的纠错功能。可以可选地执行IEEE标准802.11b中描述的分组 加扰来进一步降低分组错误率(PER)。
网络100的站(例如，节点110或MT120)被配置为在SNR表中存 储其链路中每一个的评估SNR。对于每个链路，SNR表优选包含(l)最 近的SNR，以及(2)平均SNR，取平均的间隔为例如几秒的时长。SNR 表可使用对应条目的时间戳周期性地刷新。例如，可以删除比信道相干时 间更早的条目。信道相干时间取决于网络环境，可以是几百毫秒到几秒的量级。SNR表中的每个条目具有指示出存储的值是否已经,A^馈回对应发 射机的标志。SNR表由PHY， MAC和路由层维护和共享。
对于在SNR表中不具有对应条目的链路上的传输，网络100的发射机
(例如，节点110或MT 120)配置为转换回到传统发射模式，例如基本 速率，全发射功率，非SPC编码。对于在SNR表中具有对应条目的链路 上的传输，发射机配置为例如如下地使用SPC编码。发射MSNR表取 出相关条目，使用它们来确定每个层级信号的速率和功率分配。然后，发 射机使用相应速率为每个层级产生相应信号，并基于确定的功率分配按比 例调整每个信号。将这样产生的各个信号相加，以产生对应的叠加PSDU
(参见图3 )。发射机向PSDU内部前置(prepend )对应的PLCP前导和 PLCP头部，以产生架构300。最后，帧300净iU^射到目标接收机。
在目标接收才几处(例如，节点110或MT 120 )，例如如下处理帧300。 通过处理帧300的PLCP头部并解析其SIGNAL字段，接收机将该帧识别 为包含SPC编码的信号。然后，接收机应用以上描述的SIC处理，以递归 地解调并解码PSDU中的不同层级的信号。接收机可以在该SIC处理中使 用副信息(如果可用的话)。可以使用来自SIGNAL字段的对应分组ID 作为密钥从分组高速緩冲存储器中取出相关的副信息分组。
在通过接收机触发若干发射机以在接收机处产生时间重叠传输的情形 中，也可以使用SIC处理。发射机执行常规(而非SPC编码的)传输，而 由链路不对称性(即，适当区分各个链路中的信号衰减)完成在接收机处 产生可解码的信号层级的工作。接收机可以首先将接收到的叠加信号存储 在緩冲器中。然后，它利用类似于用于SPC编码信号的第一层级信号的处 理来对存储的信号进行处理，以提取、解调并解码具有最高相对功率的构 成信号。注意到，在多发射机的情况中，不同层级的信号可能没有理想地 按照时间排列。因此，在减法操作之前，接收机对由緩冲器中原始存储的 信号重新构成的第一层级信号进行适当排列，然后才执行减法。在减法之 后，接收^L找到第二层级信号的PLCP前导，然后处理对应的PLCP头部 和PSDU。这个过程递归地重复，直到处理了所有层级的信号。总之，PHY层通过使用多层级通信信号而启用多用户无线信道。多层 级信号代表两个或更多个独立的、可解码的构成信号的叠加，该构成信号 被称为该多层级信号的层级。多层级信号通常具有M个层级，其中M是 大于1的正整数。层级通常按照信号强度降低的次序编号，第一层级信号 具有最高的强度，第二层级信号具有第二高的强度，等等。可以用至少两 种不同方式生成多层级信号(1)通过发射机产生流出信号，同时使用 SPC编码，以及(2)通过无线媒体中的链路不对称性，这使得由相应两 个或更多个发射机产生的两个或更多个常规单个层级信号以产生可解码 (例如，使用SIC处理)层级信号的方式在接收机处重叠。术语"单个层 级信号"这里是指具有单个构成信号的常规通信信号，该单个构成信号旨 在用于规定的点对点单播传输。
媒体访问控制层
网络100的MAC层被设计为(1)使得信道评估信息，例如来自站 的SNR表的SNR值，能够反馈到相应的相邻站，(2 )使得能够例如通过 从多个发射机到单个接收机的时间重叠独立传输和从单个发射机到多个接 收机的SPC编码传输来使用多层级信号，以及(3)对网络中其他竟争站 保持长期的公平性。对应的MAC协议可以总体上被视为IEEE标准802.11 中规定的MAC协议的扩展。按照如下描述对802,11MAC协议进行修改， 以实现这些i殳计目标。
图4A-B示出才艮据本发明一个实施例可以用于图1的网络的MAC层 中的DATA (数据)和ACK (确收)分组的代表性格式。DATA分组(图 4A)包含如下字段帧控制，时长，地址l，地址2，地址3，序列控制， 地址4， CHA (信道评估)，TRG (触发器)，帧主体，以及FCS (帧检 查序列)。ACK分组(图4B)包含如下字段帧控制，时长，RA (接收 机地址)CHA， CNT (悬置分组计数)，以及FCS (帧检查序列)。除了 CHA， TRG和CNT之外的所有字段总体上类似于IEEE标准802.11中描 述的对应字段。ACK或DATA帧的帧控制的类型和子类型可以指示正在 使用的是新格式(例如类型01和子类型0101)还是旧格式(例如类型01
13和子类型1101)。下面更详细地描述新格式的CHA， TRG和CNT字段。
字段CHA包含信道评估信息。如上所述，信道评估信息利用PHY层 分组的SFD在PHY层中导出，该PHY层分组通过网络100的站接收， 同时没有与来自 一个或多个相应的附加发射机的一个或多个附加分组进行 时间叠加。接收到的PHY层分組可以对应于MAC层的DATA或ACK分 组。站可以使用针对源发站的下一 ACK或DATA分组的CHA字段将导 出的信道评估信息反馈回接收的分组的源发站。用于多个接收机的分组可 以包含对应于多个相应链路的信道评估信息。
字段CHA具有如下子字段。子字段链路数目指示出针对多少个链路 反馈信道评估信息。子字段链路-1提供第一链路的ID。子字段EST-l提 供该链路的评估的SNR。子字段时间戳-1具有指示出何时获得信道评估的 时间戳。字段CHA可以包含针对附加链路(说明性地为第k链路)的附 加的子字段链路-k， EST-k,时间戳-k。
ACK分组的字段CNT用于指示站对于该ACK分组的目标接收机 (RA)是否具有悬置的分组。每个站被配置为维护悬置业务表，该表具有 悬置业务计数(即，在到该站的传输的对应相邻站处悬置的分组的数目)。 每个这样的条目基于接收到的ACK分组的相应字段中包含的信息而不时 进行刷新，或者通过超时而清除(例如，当该条目的年龄超过特定指定年 龄时)。通过从对应相邻站接收的每个DATA分组，悬置分组计数减l。
字段TRG可用于启用从多个相应发射机到单个接收的时间重叠分组 传输。字段TRG具有如下子字段。子字段发送方数目指示有待触发的发 送方数目。子字H送方-1提供第一发送方的ID。子字段速率-1指示用于 第一发送方的速率。子字段功率-l指示用于第一发送方的功率。字段TRG 可包含针对附加发送方(说明性为k)的一个或多个附加子字段发送方-k， 速率-k，以及功率-k。
在一种配置中，字段TRG可以例如如下使用。为了介绍的清楚性而 不失一般性，我们提供两个发射机的例子。本领域技术人员能够认识到， 可以类似地实施从三个或更多个发射机向单个接收机的时间重叠传输。用于两个发射4几例子的三个站4皮称为站A, B和C,其中站B和C分别对应 于对应多层级信号的第一和第二层级信号。
在调度用于传输的DATA分组之前，站A考察其悬置业务和SNR表 来确定是否存在能够从到站A的时间重叠传输中受益的相邻站。如果悬置 业务表指示出这样的站，那么站A将对应触发器字段插入到其DATA分组。 在这个例子中，触发器字段将会列出站B和C，以及其建议的发射功率和 速率，后者基于SNR表而导出。触发器字段向站B和C指示它们可以各 自使用相应的建议的速率和功率进行相应的到站A的传输。在SIFS (短帧 间间距)间隔之后，站B和C的每一个发射ACK分组和一个或多个DATA 分组。注意到，这些发射传输一般并不同步，因为站A可以应用分组重排 和SIC处理以解码接收到的分组。如果从站B和C到站A没有发射DATA 分组，那么触发器字段中指示的速率和功率仍然可以用于从站B和C发送 时间重叠ACK分组。站A， B和C的每一个纟皮配置为将最近发送的分组 存储在发送分组高速緩冲存储器中，以可能地用作以后使用的副信息。如 果不存在触发器字段，那么站B和C并不对其ACK传输进行时间重叠， 而是用附加的SIFS间隔将其分隔，使得在第一 SIFS间隔之后站B首先发 射其ACK分组，在附加的SIFS间隔之后，站C再发射其ACK分组。
图5A-B示出根据本发明一个实施例可以用于网络100的MAC层中 的RTS (请求发送)和CTS (清除发送)分组的代表性格式。尽管以上描 述的DATA和ACK分组完全使得能够将信道评估信息反馈到推定的发射 机，但是RTS/CTS分组可以用作提供这样的反馈的附加机会。这些机会 可以有助于使得信道评估信息更加新近，因而更加准确。
RTS分組510 (参见图5A)包含如下字段帧控制，时长，RA1 (接 收机地址1) ， RA2 (接收机地址2)等等，TA (发射机地址)，PORA (功率和速率分配)，以及FCS (帧检查序列)。帧控制，时长，TA和 FCS中的每一个在IEEE标准802.11b中有详细描述。RA1和RA2中的每 一个总体上类似于IEEE标准802.11的RTS帧的RA字段。RA1表示第 一层级信号的接收机的地址。RA2表示第二层级信号的接收机的地址。可以添加一个或多个额外RA字段来表示任何附加层级信号的接收机。
字段PORA具有如下子字段。子字段接收机数目指示站TA想要与之 进行通信的接收机的数目。子字段功率-1指示分配给接收机RA1的功率。 子字段速率-1指示分配给接收机RA1的速率。字段PORA可包含针对任 何附加接收才几(说明性示为k)的一个或多个附加子字段功率-k，速率-k。
如果发射RTS分组的站具有针对字段RA1和RA2中指示的站的有效 信道评估信息，那么RTS分组的字段PORA指示从那些站对于两个相应 CTS分组520 (参见图5B )的传输的速率和功率分配，这两个分组都是在 单个SIFS间隔之后发射，并如此在时间上重叠，在目标接收机处，即， TA站处产生对应的多层级信号。目标接收机将应用上述分组重排和SIC 处理，以解码这些时间重叠的CTS分组520。如果对于RA1和RA2站中 的至少一个没有可用的信道评估信息，那么那些站并不对其CTS传输进行 时间重叠，而是通过附加SIFS间隔对其进行分隔，使得在第一 SIFS间隔 之后RA1站首先发射其CTS分组520，在附加的SIFS间隔之后，RA2站 再发射其CTS分组520。
CTS分组520 (图5B)包含如下字段帧控制，时长，RA (接收机 地址)，CHA(信道评估)，以及FCS。帧控制，时长，RA以及FCS中 的每一个在IEEE标准802.11中都有详细描述。CTS分組520的RA字段 是从该CTS分组所响应的上一 RTS分组510的TA字段复制的。CTS分 组520的CHA字段中的子字段评估指示出对应链路的评估SNR，该SNR 已经利用对应于之前RTS分组510的PHY层分组的SFD进行计算。字段 CHA中的子字段时间戳具有指示出何时获得SNR的时间戳。 一旦接收到 CTS分组520， RA站就将该SNR存储在其SNR表中。
图6示出才艮据本发明一个实施例可以在网络100的站处使用的MAC 调度器600的流程图。更具体而言，MAC调度器600可以用于调度从单 个发射机向多个接收机的SPC编码的传输。MAC调度器600被设计为对 "基本"MAC调度器的扩展，该"基本"MAC调度器适于在网络被配置 为使用常规单层级信号，而不利用多层级信号运行时在网络IOO中使用。
16基本MAC调度器可以是现有技术的MAC调度器，诸如FIFO(先进先出)， 轮询，以及比例公平调度器中之一，或者是任何其他适当的(例如，未来 开发的)MAC调度器。
在调度器600的处理块610中，基本MAC调度器运行以确定来自该 站的下一假定传输。基本MAC调度器的结果械义馈到处理块620，该处 理块620表示对基本MAC调度器的附加。处理块620通过利用多用户无 线信道来用于提高站的数据吞吐量的目的。
在处理块620的描述中使用如下的命名。假设站具有ii个相邻站，由索 引i标注，其中l《i《n。 hi表示对应第i链路中的信号衰减(通常还称为 信道增益)。Qi表示等待通过第i链路进行传输的分组队列，其中IQ」是队 列Qi的总长度。除非另有明确说明，假定每个(是或不是SPC编码的)传 输的总功率固定于P;所有分组具有相同的大小(s);并且有两个层级的 信号。N。表示背景噪声。和f)(i，;0分别表示第i链路的第一和第 二层级信号的返回传输速率，其中p是表示分配给对应信号的传输功率的 变量。tj表示第j分组到达站的时间(到达时间由在第j分组之前到达的 分组数目来表示，由此不同于ACK， DATA和CTS的CHA字段中的时间戳)。 D是指示在其中站寻找有待利用SPC编码发射的分组的最大深度(到队列 顶部的时间间隔)的参数。不考虑将位于该深度之外的分组进行SPC编码， 直到它们上升到深度D之内的队列中。如果D足够大，那么，出于所有实 践目的，整个队列变得合格进行SPC编码。
假定，处理块610的基本MAC调度器已经确定有待发射的下一分组是 pkL，其中L是标识出对应的传输链路的索引，t,是分组pktu的到达时间。 基本MAC调度器将该确定提供给处理块620。处理块620具有两个并行分 支62L和621"它们由基^目似的步骤构成。分支621,将pktu视为对应 多层级信号的第一层级信号，并具有下标"1"指定的处理步骤。类似地， 分支6212将pktj见为第二层级信号，并具有下标"2"指定的处理步骤。 本领域技术人员将认识到，在MAC调度器600的不同实施例中，可以在处 理块620中类似地包含对应于一个或多个附加层级信号的一个或多个附加并行分支。
在步骤622"分析每个队列Qi,其中i^i"以确定在分组pktu传输 期间能够使用SPC编码发射的分组的最大总数目(Ni)。可以例如使用等 式(1)确定N"<formula>formula see original document page 18</formula>(i)
在等式(i)中，第一项(也就是i)对将要作为第一层级信号进行发送的
分组pk"进行计数，第二项(也就是，inin函数)对来自队列Qi的可能附 加分组进行计数，这些分组是将要作为第二层级信号进行发送的分组，其 中lQil (D)是到达时间与L相差不超过D的积压分组的数目。
等式(1)中使用的函数^"和/ (2)使用IEEE标准802.11中规定的速 率之间的已知关系返回相应速率，信号与干扰和噪声比(SINR),以及可 选地分组错误率(PER)。在一种实施方式中，函数^("和尺(2)如下表示
、
i (I)"/7) = l0g:
1 + —淑
V
to / sec/ T/z (2a)
、 乂
to / sec/他 (2b)
在另一种实施方式中，适当修改公式(2a) - (2b)，以将PER的效应考 在内。在例如K,Y. Doo， J. Young Song，以及D.-H. Cho在2004年9月洛 杉矶车辆技术会议学报pp.5059-5062的文章"Enhanced Transmission Mode Selection in IEEE 802.11a WLAN System"中用表格列出了提供速 率、SINR以及PER之间的关系的适当数值函数，该文章的全部内容納入 本文作为参考。
用于站的PER是在对应配置文件中规定的可选择参数。该配置文件可 以为不同层级的信号累出不同的PER值。使用等式(3a)计算用于第一层 级信号的SINR:<formula>formula see original document page 18</formula> (3a)使用等式(3b)计算用于第二层级信号的SINR:
5ZA^(2)(,，/0-^L (3b) 、
相应PER和SINR值明确地确定通过PER修改的函数和W(2)返回的速 率值。
在步骤624,，使用等式(4)计算对应于每个Nj (还参见等式(1)) 的相应有效数据吞吐量(Ti):
t;^ ) (4)
注意到，在等式U)中，项"^"(^)代表分组pktu的传输时间。因此， 通过获取发射的分组(即，Nj)的总数目，并将其除以传输时间来计算Tj。
在步骤626，，识别最佳执行链路。更具体而言，首先，通过改变p来 确定每个Tj的最大可能值。然后，识别这些最大可能吞吐量值(T"的最 高值。对应于T+的链路就是最佳执行链路，下文中用索引12表示。对应于 r的p的值表示为p*。
在步骤628!，将可以利用对应SPC配置而实现的可能数据吞吐量(即， 分组pkt"作为第一层级信号以功率口*发射，来自队列Qi2的分组作为第二 层级信号以功率P-p^发射)量化，并将其与那些相同分组不用SPC编码 进行发射的情况中获得的数据吞吐量进行比较。首先，确定该SPC配置是 否确实会提供吞吐量的改善。等式(5 )提供了用于该确定的一种适当的标 准
f / (2)(^ P-、 (Y 1 1 、 、
i+mH 、，")> h"HU^r^^(2)(^)，^一 (5)
等式(5)可以如下理解。它的左半部表示可以利用SPC配置(还参 见等式(1))进行发射的分组的总数目。等式(5)的右半部表示在相同 传输时间期间不利用SPC编码进行发射的分组的总数目。在右半部中，第 一项对可以使用全发射功率(P)进行发射的分组pktu进行计数。对应的传输时间为"^)G，"。通过等式(6)给出利用和不利用SPC编码传输分 组pkt"的时间差(At):
<formula>formula see original document page 20</formula>
不利用SPC编码的情况下，该时间差可以用来以全发射功率发射来自队列 Qi2的分组。每个分组的对应传输时间为"^"fe，尸)。通过计算等式(6) 的At与该每个分组的传输时间之间的比例，可以找到在At期间可以发射 的分组数目。该比例是等式(5)的右半部中miii函数的第一自变量。该 mhi函数的第二自变量是以上已经参照等式(1 )进行解释的队列深度限制。 如果等式(5)给出的标准得到满足，那么识别的SPC配置可以相比 于常规单个层级信号传输所实现的吞吐量增加吞吐量。在步骤628n例如 使用等式(7)计算通过使用SPC编码而启用其传输的附加分组的数目(△ Nj ，由此对上述增加进4亍量化
如果等式(5)给出的标准没有得到满足，那么使用SPC编码并不是有益 的，在步骤628,中，将O值分配给ANi。
分支621,具有步骤6222-6282，这些步骤的执行产生通过使用SPC编 码，将分组pktj,作为第二层级信号，而启用其传输的附加分组的数目(△ N2)。更具体而言，在步骤6222中，通过使用等式(8)确定分组的最大 总数目(Ni)，等式(8)通过适当修改等式(1)而获得
<formula>formula see original document page 20</formula>
在步骤6242中，使用等式(9 )计算用于每个相应Nj (等式(8 ))的每个 有效吞吐量TV
<formula>formula see original document page 20</formula>
在步骤6262中，通过优化并分类有效吞吐量而识别最佳执行链路。最后， 在步骤6282中，使用等式(10)计算AN2:zW， = min
*)|g| —
、/ (2)",尸一/7"，^21(0)」
21(D)
(10)
如果计算的AN2不是正的，那么为其分配0值。
在步骤630，将AN，和AN2的值彼此比较，并与0比较，以确定最有 益的传输配置。更具体而言，如果A^和/或AN2大于0，那么最有益的传 输配置是对应于两个值中较高者的SPC配置。另一方面，如果AN和A N2都是0，那么最有益的传输配置是不利用SPC编码的配置。
在步骤632, MAC调度器600将站配置为使用在处理块620中确定的
最有益的传输配置来发射流出信号。例如，如果AN,， AN2和0中最大的
是零，那么MAC调度器600将站配置为以全发射功率，不利用SPC编码
来发射pkti,。如果最大的值是AN,，那么MAC调度器600将站配置为将
pktj,最为第一层级信号发射，同时还将对应于分支621,中确定的最佳执行
链路的分组作为第二层级信号发射。第一和第二层级信号之间的功率分配
为p*/P-p*，传输速率分别为W)(0和^2)02^ — /^)。如果最大的值是A
N2，那么MAC调度器600将站配置为将pktu最为第二层级信号发射，同
时还将对应于分支6212中确定的最佳执行链路的分组作为第一层级信号发
射。第一和第二层级信号之间的功率分配为p*/P-p*，传输速率分别为 )和/ ，,")。
下面的例子进一步说明MAC调度器600的处理。假定只有两种链路， i=l和1=2。假定在这些链路上最大各自可达到的速率分别为9和36。换而 言之，及(')(l，"-9并且W乂2，户)-36。假定步骤622广626,的处理已经确定 及(1)(1，/7*) = 6并且/ (2)(2，尸—/7*) = 24。假设有足够数目的积压分组，步骤 628，的执行产生，！ =2 [=24/6-(1/6-1/9)36]。进一步假设，分支62l2的处
理产生AN2=0, MAC调度器600会将站配置为使用SPC编码，分别将对 应于第一和第二链路的分组作为第一和第二层级信号发射。SPC编码的使 用将会使得对应于来自队列数目二的两个附加分组的传输的吞吐量增加。
21本领域技术人员将认识到，在一个实施例中，可以修改处理块620， 以包含与分支621，和6212并行执行的附加分支，以估算可用的副信息的可 能益处。该附加分支具有总体上类似于处理步骤622-628的处理步骤。然 而，该附加分支的处理使用修改的SINR值，因为已知干扰信号的减去以 一种公知的可量化的方式减小了有效SINR。修改的MAC调度器600将在 考虑这三个处理分支所确定的那些之后选择出最佳传输配置，并将站配置 为使用该配置。
图7示出根据本发明另一个实施例可以在网络100的站处使用的MAC 调度器700的流程图。类似于MAC调度器600, MAC调度器700被设计 为对基本MAC调度器的扩展。MAC调度器700可以用于调度从多个发射 机向单个接收机的时间重叠传输，所述单个接收机是运行该调度器的站。
在处理块710，运行基本MAC调度器以预测用于该站的下一传输。 处理块710总体上类似于处理块610(图6)，不同的是，该站使用悬置业 务表，并非使用其队列緩沖器的内容的知识。基本MAC调度器的结果被 反馈到处理块720。
在一个实施例中，MAC调度器700被设计为将时间重叠传输的总发 送功率限制到规定值(P )。在这种情况下，MAC调度器600的处理块620 可以基本上不需要修改而用作MAC调度器700的处理块720。例如，在 两个发射机的情况中，将对应于具有较高衰减的信道的发射机的信号视为 第一层级信号，而将对应于具有较低衰减的信道的发射机的信号视为第二 层级信号。
在另一个实施例中，MAC调度器700被设计为不限制时间重叠传输 的总发射功率。例如，每个发射站可以被配置为使用最高达最大各自可实 现发送功率(P)的任意发送功率，各个发送功率的总和不受限于P。在这 种情况下，MAC调度器600的处理块620仍然可以用作为MAC调度器的 处理块720，但是要做一些修改。更具体而言，取代于在步骤622中对于 相应SINR计算使用等式(3a ) - (3b )，处理块720被配置为使用等式(11) 画(12):<formula>formula see original document page 23</formula>
W0
其中，i和j分别表示对应于第一和第二层级信号的链路。等式(12)用于 确定第j链路实现传输速率及(1)(乂，"采用的最小可能pj。确定的pj被插入 到等式(11)，等式(11)于是用于确定第i链路的速率和功率。
取决于处理块720的结果，MAC调度器700可以在步骤732中将站 配置为发射具有触发器字段的流出分组。该触发器字段列出对应于处理块 720中识别的最有益的传输配置的站。 一旦接收到分组并解码该触发器字 段，识别的站将继续进行其相应传输，每一个传输利用触发器字段中指示 的相应速率和功率。这些传输将会重叠，以在当前站处产生对应的多层级 信号，该站将应用分组重排和SIC处理以解码该信号。
网络100的不同站可在不同程度上受益于MAC调度器600和/或700 的使用，因为实现的吞吐量提高取决于实际网络环境和业务模式。因此， 一些站相比于一些其他站可能能够获得在有效媒体访问方面"不公平，，的 优势。如果对不同站的媒体访问公平性是期望的网络特性，那么媒体访问 参数的特定修改可能是适宜的。
总体来说，有两种主要方式实现信道访问公平性(l)相等的访问概 率，和(2)相等的时间共享访问。注意到，IEEE标注802-22采用了相等 访问概率的方式。已知，相等访问概率基本上对于所有竟争站会产生相等 的长期吞吐量。为了在多用户无线信道环境中维持该特性，网络100中的 站所使用的竟争窗口可以按照等式(13)中的规定而修改
C『=CPTxA (13)
其中，CW，是修改的竟争窗口； CW和R分别是在网络配置为不使用SPC 编码和/或时间重叠传输的情况下网络100中的站的竟争窗口和平均数据传 输速率；R，是在网络配置为使用SPC编码和/或时间重叠传输的情况下该站的平均数据传输速率。可以示出，以这种方式对竟争窗口的缩短基本上 对于所有竟争站会产生相等的长期吞吐量，这把使用多用户无线信道的益 处平均地扩展到不同站之间，而不管具体网络环境和/或业务模式。 路由层
图8示出其中可以根据本发明一个实施例实施路由协议的网络IOO的 片段800。片段800具有5个站Sl-S5，它们通过标记为i=l，2，...，6的六个 无线链路互连。注意到，图8仅示出站Sl-S5之间的无线链路中的一些， 也就是，与下面讨论的路由协议直接相关的那些。例如，省略了站(i)Sl 和S2之间，和(ii) Sl和S4之间的直接无线链路。
下面的例子说明主动设法利用多用户无线信道的业务流路由的潜在益 处。假定现有技术的路由协议具有路由的(i)从站S1经过S3到站S5的 业务流fl，站S3作用为中继，以及(ii)从站S2经过S5到站S4的业务 流f2，站S5作用为中继。进一步假定两个业务流都积压至相对较大的程 度。
利用常规802.11MAC协议，该协议对所有站提供相等媒体访问，并 独立调度传输，业务流fl和f2都将基本上实现相等数据吞吐量。然而， 根据本发明一个实施例的路由协议可以认识到，业务流f2可以通过站S3 来路由(以成为业务流f2，，参见图8)，该站于是可以通过使用多用户无 线信道来尝试增加总数据吞吐量。更具体而言，作用为第一跳接收机，站 S3可以触发从站Sl和S2的时间重叠传输，该传输可以在站S3处使用分 组重排和SIC处理而解码。然后，用作第二跳发射机，站S3可以使用SPC 编码来同时将相应信号发射给站S4和S5。通过假设片段800中各种链路 的代表性现实SNR值，可以示出，与使用多用户无线信道相关联的业务流 f2的这种再次路由能够为业务流fl或业务流f2或两者产生相当大的(例 如，最高达大约200% )吞吐量提高。
图9示出根据本发明一个实施例可以在网络100的站处使用的路由协 议900的流程图。为了清楚性原因并不失一般性，参照片段800 (图8)描 述路由协议卯0的特定方面。本领域技术人员将会i人识到，路由协议卯0可以类似地用于通过这样的网络片段来路由业务，所述网络片段具有与图
8中所述的那些不同的链路拓朴结构和/或业务流。
路由协议卯0被设计为通过均衡多用户无线信道的使用来管理本地两 跳业务流。在路由协议卯0的上下文中，两跳业务流是通过两个相邻链路 的业务流，所述链路中的至少一个具有运行该协议的站作为终端。例如， 在片段800中，业务流fl和f2的每一个都是两跳业务流。对于业务流fl， 第一和第二跳分别是链路i-l和i-2。对于业务流f2，第一和第二跳分别是 链路i=3和i=4。
路由协议900可以择机利用多用户无线信道，这是通过寻找并估算以 下使用的相应机会和/或其各种组合(1)站用作SPC编码信号或适用于 SIC处理的时间重叠信号的第一跳接收机；(ii)站用作SPC编码信号或 适用于SIC处理的时间重叠信号的第二跳接收机；以及(iii)站用作SPC 编码信号的第二跳发射机。路由协议卯O采用一组限制，该限制确保仅在 这样的情况下执行业务流的重新路由，即，这样的重新路由增加了用于该 业务流的有效各自数据吞吐量，并且没有减小可能受到这样的重新路由影 响的其他本地业务流的有效各自数据吞吐量。为了避免短期路由波动和相 关的开销，路由协议卯0使用已经在相对长的时间周期上(例如，大约30 秒)平均的SNR值来评估潜在的吞吐量变化。注意到，路由协议900的该 特征不同于其中通常使用最近SNR值的MAC调度器600和700的每一个 中的对应特征。
路由协议900具有处理块910和930，每个站被配置为并行地运行这 些处理块。如果在网络100的第一站处执行，那么处理块910通过该站引 起请求消息的传输。网络IOO的第二站对该请求消息的接收在其中触发处 理块930的特定步骤的执行。根据情况，网络IOO的每个站可以不时地扮 演第一站的角色或第二站的角色。
在处理块910的步骤912中，站持续地监测其对应于每个业务流的传 输，以确定那些传输是否产生多层级信号，例如SPC编码和/或时间重叠 信号。如果站识别出没有使用多层级信号处理的业务流，那么在步骤914，站将对应于该业务流的传输速率与规定阈值进行比较。如果传输速率不低
于该阈值，那么处理块910的执行循环回到步骤912。如果传输速率低于 阈值，那么处理块910的执行前进至步骤916。
在步骤916,站发射一个请求消息，在该消息中标记有当前传输速率。 在一种配置中，在该站发射的下一分组上装载有该请求消息，例如使用指 定的比特序列以指示在分组结束处存在请求消息。注意到，该请求消息可 能一般地被能够至少解码所发射的分组的头部的若干相邻站接听到，并且 所发射的分组的有效载荷部分的目标接收机可能与作用在请求消息的站不 同。
在步骤918，站接收到对请求消息的响应。由于多个站可以接听到该 请求消息，因此该站可能接收到多个响应。接收到的响应包含重新路由提 议，其提供重新路由的适当细节(例如，建议的路线，速率，功率分配等 等)。提议的站通过执行路由协议900的其复制品的处理块930导出所述 细节。
在步骤920,站分析接收到的响应，以决定是否要重新路由。例如， 站可以配置为比较不同的提议来识别"最佳"提议，例如，对应于最大数 据吞吐量增加的提议。该站还可以将潜在数据吞吐量增加与规定阈值进行 比较，并且仅在所述增加超过所述阈值时按照提议来作用。可以类似地采 用其他适当的提议选择标准。如果该站决定重新路由对应的业务流，那么 它在步骤922中这样做，在此之后，块910的处理返回到步骤912。如果 该站决定拒绝所有的重新路由提议，那么处理从步骤920返回到步骤912。
在处理块930的步骤932，站持续地监测各个业务流在其附近占用的 信道时间的相应分数(Ti)。在一个实施例中，基于收听来自相邻站的传 输来执行上述监测，那些传输承栽并不一定用于该站的数据分组。该站至 少处理这些"监听"分组的头部，以推导出对应的信道时间分数，这些分 数然后被存储在对应表中。步骤932优选在背景中运行， 一旦接收到来自 相邻站的请求消息，处理块930的执行移至步骤934。
在处理块930的步骤934，所述站估算重新路由在接收到的请求消息
26中识别的业务流以现在通过该站的潜在益处。更具体而言，所述站使用一 组标准来确定这样的重新路由是否可以(i)为建议重新路由的业务流增加 有效数据吞吐量，以及(ii )为当前路由通过该站的其他业务流减小有效数
据吞吐量。如果重新路由被认定是有益的，那么，在步骤936,该站相请
求站发送响应，该响应包含重新路由提议，其具有在步骤934中确定的建
议速率，功率分配，和其他适当参数。在步骤936，处理返回到步骤932。
如果在步骤934确定重新路由并非有益的，那么处理也返回到步骤932。
下面是一个处理的例子， 一旦接收到来自站S2的请求消息，该处理可
由片段800 (图8)的站S3在步骤934中执行。假定当前业务流配置具有
业务流fl和f2,站S3执行步骤934以决定具有业务流fl和f2，的新的业
务流配置是否将是有益的。通过等式(14)给出对应于当前业务流配置的
总数据吞吐量(To ):
ro = / 0)(l,尸)r, + / (0(3外3 (14)
等式(14 )的右半部的第一项将业务流fl对总数据吞吐量的贡献考虑在内。 业务流fl在链路i=l上占用信道时间的分数ri ，并以全发射功率P不使用 SPC编码进行发射。第一项假定对于站S3处的业务流fl业务流守恒，这 意味着，流入数据的量等于流出数据的量，或者数学地^"(i，巧""(')(二Ph。 类似地，等式(14)右半部的第二项将业务流f2对总数据吞吐量的贡献考 虑在内。业务流f2在链路i-3上占用信道时间的分数巧，并且也以全发射 功率P不使用SPC编码进行发射。第二项假定对于站S5处的业务流f2业 务流守恒，或者数学地^)(3，尸h = W)(4,尸h 。
通过等式(15)给出对应于新业务流配置的总数据吞吐量(Tn)，等 式(15)类似于等式(14):
r"^(')(l，A)《+ ,，AX (15) 其中Pi和P2分别表示在链路i=l和i=5上分配给业务流fl和O，的发送功 率；W是链路i=i上的新信道时间分数。通过等式(16a ) - (16b )表itxt 于新业务流配置的业务流守恒
^Ut:,'-,,/^ (16a) /^(S'a^- / (2)(6，尸-;g《 (16b)
27其中P2表示在链路i=2上分配给业务流fl的发射功率；^'是该链路上新 的信道时间分数。
等式(17a ) - (17b)提供对于个体业务流的相应个体数据吞吐量中(与 作为个体数据吞吐量的总和的总数据吞吐量相反)的变化的限制
及(')(l，p,)z^/^)(l，"r！ (17a) A(2)(5，/ 5)r，' 2及(1)(3，,3 (17b)
等式(17a )规定，业务流fl的个体数据吞吐量不允许在重新路由时减小。 类似地，等式(17b)规定，业务流f2的个体数据吞吐量也不允许减小。
等式(18)提供附加限制，该限制表明， 一旦重新路由，业务流fl和f2 所占用的组合的信道时间分数不允许增加
i>,々i>, (18)
这个限制旨在防止可能的有害波及效应，该效应可能由重新路由在片段 800附近产生。
站S3 (图8)将寻找最大化总数据吞吐量L的值Pl， p2和ps，同时 还试图满足等式(16) - (18)给出的限制。例如可以通过尝试在链路i=l 和i=2上可用的802.11速率的各种可能组合来解决这一数学问题。对于每 个这样的速率对，可以使用对应的速率函数和本地SNR表来明确地确定 Pi和p2的对应值。对于如此确定的每个Pl和p2对，例如通过解等式(15 ) 和(16a)中的ps，可以找到对应的ps的值。 一旦p，， P2和P5的值确定， 可以验证其他限制的有效性，例如等式(16b) - (18)。可以在站S3在步 骤936中发送到站S2的重新路由提议中规定对应于总数据吞吐量Tn的最 高值的有效解。
尽管参照说明性实施例描迷了本发明，但是该说明并不旨在解释为限 制的含义。尽管参照符合IEEE标准802.11的通信系统描述了本发明的实施例，但是本发明可以类似地用于其他适当系统中。对于本发明所属的技 术领域中的技术人员显而易见的对实施例的各种修改以及本发明的其他实 施例，被认为落入在后附权利要求所表达的原理和范围之内。
尽管下面的方法权利要求中的步骤用相应标号以特定顺序陈述，但是， 除非权利要求的陈述另外暗示了执行那些步骤中一些或全部的特定顺序， 否则那些步骤并不必限制于按照特定顺序执行。
本发明可以体现为方法和实践那些方法的装置的形式。本发明还可以 体现为程序代码的形式，所述程序代码包含在有形媒体中，例如软盘、
CD-ROM，硬盘，或任何其他机器可读存储介质，其中，当程序代码加载 到诸如无线收发机之类的机器中并由其执行时，机器成为实践本发明的装 置。当在通用处理器上执行时，程序代码段与处理器结合，以提供类似于 专用逻辑电路进行操作的独特设备。
除非另有明确说明，否则每个数值和范围应该解释为近似，如同在值 或范围的值之前加有词汇"大约，，或"近似，，。
还将理解，在不偏离后附权利要求所表达的本发明的范围的情况下， 本领域技术人员可以对部件的细节、材料和布置做出各种改变，这些细节、 材料和布置已经进行了描述和说明以解释本发明的特征。
本文提到"一个实施例"或"实施例"是指，结合实施例描述的特定 特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。说明书中各个 地方中"在一个实施例中"这个短语的出现并不必都指代同一实施例，单 独的或替代的实施例也不必是互斥的其他实施例。对于术语"实施方式" 也是如此。
同样为了说明目的，术语"耦合，，、"耦合中"、"耦合的"、"连 接"、"连接中"或"连接的，，表示在现有或以后开发的技术中公知的任 何方式，其中能量被允许在两个或更多个部件之间传递，可以考虑插入一 个或多个附加部件，尽管并不必须。相反地，术语"直接耦合"、"直接 连接"等等暗示不存在这样的附加部件。
权利要求
1.在无线网络的第一站处的一种通信方法，包括如下步骤从所述无线网络的第二站接收流入请求消息，所述请求消息将所述第二站处理的第一业务流识别为用于重新路由的候选；以及估算通过所述第一站重新路由所述第一业务流用于使用一个或多个多层级信号进行处理是否能够增加所述第一业务流的数据吞吐量，而不减小目前由所述第一站处理的相应一个或多个其他业务流的一个或多个数据吞吐量。
2. 如权利要求l的发明，还包括如下步骤基于所述估算，向所述第二站发射通过所述第一站重新路由所述第一 业务流的提议；以及一旦所述第二站接受所述提议，进行接收以处理所述第一业务流。
3. 如权利要求2的发明，还包括如下步骤同时处理所述第一业务 流和至少一个其他业务流。
4. 如权利要求l的发明，其中所迷估算步骤包括估算对应于处理 所述第一业务流的以下配置中的一个或多个的数据吞吐量(i) 所述第一站是对应多层级信号的第一跳接收机，所述多层级信号在 其上具有对应于第一业务流的编码的数据；(ii) 所述第 一站是对应多层级信号的第二跳接收机，所述多层级信号在 其上具有对应于第一业务流的编码的数据；以及(iii) 所述第一站是对应多层级信号的第二跳发射机，所述多层级信号 在其上具有对应于第 一业务流的编码的数据。
5. 如权利要求4的发明，其中所述估算步骤还包括 对于所述配置中的至少一个，基于对应于所述配置中使用的无线链路的平均的SNR值，估算对应数据吞吐量；以及对于所述配置中的至少一个，改变对应多层级信号的不同层级之间的 功率分配，以在所述第一站处优化对应于所述配置的总数据吞吐量。
6. 如权利要求l的发明，还包括如下步骤监测在所述第一站附近 由各个业务流占用的信道时间的相应分数，其中所述监测步骤包括收听来自相邻站的传输，所述传输的至少一些承载所述第一站并非目 标接收机的分组；以及至少处理所述分组的头部，以推出所述信道时间的相应分数。
7. 如权利要求l的发明，还包括如下步骤确定目前由所述第一站处理的第二业务流是否正使用至少一个多层级 信号处理；基于所述确定，发射流出请求消息，该请求消息将所述第二业务流识 别为用于重新路由的候选；以及从所述无线网络的第三站接收通过所述第三站重新路由所述第二业务 流的提议，所述提议响应于所述流出请求消息的接收而产生。
8. 在无线网络的第二站处的一种通信方法，包括如下步骤确定目前由所述第二站处理的第一业务流是否正使用至少一个多层级 信号处理；基于所述确定，发射请求消息，该请求消息将所述第一业务流识别为 用于重新路由的候选；以及从所述无线网络的第 一站接收通过第 一站重新路由所述第 一业务流的 提议，所述提议响应于所述请求消息的接收而产生。
9. 如权利要求8的发明，其中所述第一站估算通过所述第一站重新 路由所述第一业务流是否能够增加所述第一业务流的数据吞吐量，而不减 小目前由第一站处理的一个或多个其他业务流的一个或多个数据吞吐量。
10. 如权利要求8的发明，还包括如下步骤将对应于所述提议的数据吞吐量与对应于一个或多个附加提议的一个 或多个数据吞吐量进行比较，所述一个或多个附加提议响应于所述请求消 息而从所述无线网络的一个或多个其他站接收；基于所述数据吞吐量的比较，通过所述第一站重新路由所述第一业务 流；以及将对应于所述第一业务流的速率与阈值相比较，其中所述发射请求消 息的步骤还基于所述比较。
全文摘要
一种路由协议，根据一个实施例的无线网络的第一站监测对应于业务流的其流出传输中多层级信号的出现以及达到规定最小传输速率的能力。基于该监测，第一站可以发射流出的请求消息，该请求消息将监测的业务流识别为用于重新路由的候选。一旦接收到请求消息，无线网络的第二站估算通过第二站重新路由所监测的业务流是否能够增加该业务流的数据吞吐量，而不减小当前由第二站所处理的其他业务流的数据吞吐量。基于该估算，第二站可以向第一站发射重新路由所监测的业务流的提议。第一站继而通过将其益处与第一站从无线网络的其它站响应于请求消息而接收的替代提议的益处进行比较，由此估算该提议。基于后一个估算，第一站可以通过其提议被认定是优选的站来重新路由所检测的业务流。
文档编号H04L12/56GK101690035SQ200880023618
公开日2010年3月31日 申请日期2008年6月26日 优先权日2007年7月6日
发明者H·维思瓦纳瑟, R·拉姆基, 黎 李 申请人:朗讯科技公司