用于修改密集网络的载波侦听多址(csma)的系统和方法_4

文档序号:9222037阅读:来源:国知局
,AP104可进一步发送设置供无线设备 使用的CWmax和CWmin值的信息。例如,AP104可以将CWmax调整为与跟AP104处于通 信的无线设备的数量成比例。同样,AP104可以将CWmin调整为与跟AP104处于通信的 无线设备的数量成比例。
[0087] 作为示例,如果AP104检测到有效无线设备的数量在阈值以上,则AP104传送指 示网络内的无线设备在成功传输之际切换至争用窗口的线性回退而非复位的信息。在另一 示例中,如果有效无线设备的数量在阈值以上,则每次有附加阈值数量的无线设备抵达或 离开时,CWmin和CWmax参数被调整或用于递减的策略被调整。经更新值可由AP104来传 送。
[0088] 在另一实施例中,AP104向无线设备传送网络负载信息。例如,网络负载信息可 在信标和/或探测响应中传送。无线设备102接收这一信息并被配置成基于根据该信息的 成功或失败传输来调整争用窗口的大小。该确定调整大小可由正使用的协议来定义。
[0089] 另外,在另一实施例中,无线设备102向AP104发送无线设备102成功接入无线 介质的概率。这些度量可包括被重传的分组比例等。这些度量可在其它现有消息中传送。 AP104接收这一信息并使用该信息来调整CWmin、CWmax和争用窗口大小递减策略(例如, 复位、线性、指数性)。
[0090] 图9A是根据一实施例的确定用于响应于成功帧传输而调整争用窗口的大小的过 程的示例性方法900a的流程图。在框902,检测与网络负载相关联的操作特性。例如,该 操作特性可对应于在网络内操作的无线设备的数量高于阈值或基于帧数量、不能解码的帧 等的其它某种检测。换言之,指示网络负载的参数可被确定。在框904,基于操作特性(和 /或基于与网络负载相关联的参数)来确定用于响应于帧的成功传输而调整争用窗口的大 小的过程。如上所述,提供争用窗口以用于确定用于推迟对无线介质的接入的推迟时段,例 如在该无线介质被检测为繁忙时。在框906,向在网络内操作的一个或多个无线设备传送 指示该过程的信息。例如,AP104可被配置成执行关于框902和904描述的一个或多个功 能并向与AP104处于通信的无线设备传送该信息,以使得无线设备响应于接收到该信息 而在无线设备成功传送帧时使用所确定的过程来调整争用窗口的大小。在一些方面,STA可 以执行方法900a。在一些方面,并非传送基于该过程的信息,STA可以替代地在STA内基于 该过程来调整争用窗口的大小。例如,网络上的每个设备可被配置成基于网络的操作特性 来调整其自身的争用窗口的大小。在一些方面,这些调整可独立于网络上的其它设备的调 整而作出。允许每个设备作出这些调整可以减少网络带宽使用,因为关于争用窗口大小的 信息可能不需要在该网络上传送。在一些方面,允许STA调整其自身的争用窗口大小还可 以允许基于当前网络状况对争用窗口大小的更频繁的更新。
[0091] 在另一实施例中,无线设备202可自己确定网络负载信息(例如,确定其邻里的大 小)。例如,无线设备202可以确定有多少其它无线设备正尝试传送的估计。在一方面,无 线设备202对来自其它无线设备的分组进行计数并检测各帧是来自若干不同的无线设备 还是仅来自少量无线设备。基于这一信息,类似以上所述地,无线设备202在成功或不成功 的分组传输之后设置争用窗口的大小。
[0092] 图9B是根据一实施例确定用于响应于成功帧传输而调整争用窗口的大小的过程 的另一示例性方法900b的流程图。在框912,确定指示网络负载的参数。无线设备202(诸 如STA106)可被配置成执行框912的功能。如上所述,该参数可以基于通过分析收到帧 来确定正传送信息的不同无线设备的数目。在框914,基于该参数来确定用于响应于帧的 成功传输而调整争用窗口的大小的过程。在框916,响应于帧被成功传送的指示,使用所确 定的过程来调整争用窗口的大小。该过程可对应于以下任一者:将争用窗口的大小复位为 CWmin、从帧被成功传送时的当前争用窗口大小线性地减小争用窗口的大小、从当前争用窗 口指数性地减小争用窗口的大小、或以上的任何组合等。
[0093] 如上所述,争用窗口的大小,并且特别是CWmin和CWmax可随用户数量被线性地缩 放。如此,AP104或无线设备202可被配置成管理CWmin和CWmax中的时隙数目并根据用 户数量或有效用户数量来调整该大小。在一些方面,如果一些用户是空闲的或发送极少 用户,则这些用户可以不计数为完整用户。例如,可以计算活跃无线用户的有效数量,这将 空闲用户和发送极少数据的用户计数为小于完整用户。此种活跃无线用户的有效数量可能 是有用的,因为这些非活跃用户可能用不掉与活跃用户相同量的网络带宽。AP104向与AP 104处于通信的无线设备传送这些经调整值。随用户数量线性地缩放CWmin和CWmax可以 增加竞争无线设备拣选不同时隙的概率。例如,对于M个用户、N个时隙而言,一个无线设 备102选择没有其它无线设备102选择的时隙的概率可被定义为:1/淋(11-1)*(^1)/^,其 实质上等效于M*N/N-2 =M/N。给定这一结果,在一个方面,线性地缩放CWmin和CWmax可 以增加竞争无线设备针对一些情境选择不同时隙的概率。
[0094] 进一步示出了CWmin和CWmax的线性缩放以增加竞争无线设备在一些情形中选 择不同时隙的概率。在M个用户和N个时隙中没有两个用户拣选相同时隙的概率可由 e~-(M~2/2N)来定义。冲突的概率可随时隙数目来缩放。这可保持每时隙的冲突概率恒定。 冲突概率可被定义为l-eT-(M-2/2N),其大约等于l-(l_M-2/2N) =iT2/2N。IT2/2N应该与 P*N成比例,其中p是2个节点冲突的概率。换言之,在一些情境中,M和N可以线性地缩放 以维持概率恒定。
[0095] 除了以上实施例以外并根据以上实施例,在另一实施例中,网络中的不同无线设 备可以定义并使用不同的CSMA参数。例如,在一实施例中,作为AP104操作的无线设备202 可具有与作为STA106操作的无线设备202不同的CSMA参数。本文描述的任何一个CSMA参 数对于不同的无线设备可以是不同的。例如,AP104可以使用与和AP104处于通信的STA 106相比不同的CWmin和CWmax值。此外,与和AP104处于通信的STA106相比,AP104 可以采用不同的策略用于响应于成功传输来调整争用窗口的大小(例如,复位为CWmin、线 性减小、指数性减小)。这可允许调整哪些无线设备更可能获得对无线介质的接入,或者基 于由不同的无线设备(例如,AP104相比于STA106a)发送和接收的帧的定时和类型来优 化CSMA参数。
[0096] 根据另一实施例,根据CSMA机制,除了参照图5描述的那些动作外,无线设备202 可以采取附加动作。在一个方面,在这一情形中,倒计数机制和CSMA参数可以维持与参照 图5描述的相同,同时可以采取附加动作以进一步改善CSMA机制的性能。然而,注意在一 些实施例中,可以提供以上动作加上这些附加动作的任何组合。
[0097] 图10是示出可在可由图2的无线设备202采用的CSMA方案中使用的附加时间区 间的示图。根据一个实施例,提供了被称为额外推迟时段1014的附加时间段。这一额外推 迟时间段1014是除如以上参照图5描述的DIFS时间区间1004和随机退避计数1010区间 以外的。根据该实施例,无线设备202在使用所选随机退避计数1010开始倒计数规程之前 推迟给定时间量(由额外推迟时段1014示出)。额外推迟时间段1014可以是动态的。例 如,额外推迟时间段1014的历时可被随机地确定、伪随机地确定(例如,基于其结果是时变 的函数)、或者是固定的并基于某个操作特性来指派。定义额外推迟时间段1014的时隙数 目可基于数个参数(诸如,争用窗口 1006的大小、在网络内操作的活跃无线设备的有效数 量、话务模式、MAC地址等)来确定。例如,在每个无线设备202具有不同的额外推迟时间 段1014的情况下,每个无线设备202可以在不同时间开始其随机退避计数1010。因为每个 设备可以在不同时间开始其倒计数,所以每个设备的CWmin可被设置为较小值而不会增加 冲突机会。
[0098] 图11是根据一实施例的用于推迟对无线介质的接入以避免冲突的方法1100的流 程图。在框1102,响应于检测到无线介质繁忙而将对该无线介质的接入推迟预定的第一时 段。在框1104,在第一时间段流逝后,对无线介质的接入被推迟第二时间段。该推迟可与无 线介质的状态(例如,或空闲或繁忙)无关。第二时间段可以是自适应的并如上所述地确 定(例如,随机地、伪随机地、或被指派)。在框1106,在将对无线介质的接入推迟第二时间 段后,对无线介质的接入被推迟零与阈值数目个时隙之间的随机数目个时隙。在框1108,在 推迟达随机数目个时隙后,响应于检测到无线介质空闲而传送数据帧。
[0099] 本领域技术人员将领会,无线设备202可具有比图2-4中所示的无线通信设备更 多的组件。例如,设备202可包括用于无线地接收数据的接收模块。该接收模块可被配置 成执行以上关于图7、8A和8B、9A和9B和11中解说的框所讨论的一个或多个功能。该接 收模块可对应于图2的接收机212,并且可包括图4的放大器401。在一些情形中,用于接 收的装置可包括接收模块。设备202可进一步包括传送模块。该传送模块可被配置成执 行以上关于图7、8A和8B、9A和9B和11中解说的框所讨论的一个或多个功能。在一些情 形中,用于传送的装置可包括传送模块。该传送模块可包括各种组件,包括但不限于星座映 射器、调制器、IDFT(离散时间傅里叶逆变换模块或以上参照图3所描述的IFFT304)、数模 转换器、放大器、天线、和其他组件。无线设备202可进一步包括确定模块。该确定模块可 被配置成执行以上关于图7、8A和8B、9A和9B和11中解说的框所讨论的一个或多个功能。 该确定模块可被配置为处理器(诸如图2的处理器204)或控制器中的一者或多者。在一 些情形中,用于确定的装置包括确定模块。
[0100] 如本文所使用的,术语"确定"涵盖各种各样的动作。例如,"确定"可包括演算、计 算、处理、推导、研宄、查找(例如,在表、数据库或其他数据结构中查找)、探知及诸如此类。 而且,"确定"可包括接收(例如,接收信息)、访问(例如,访问存储器中的数据)及诸如此 类。而且,"确定"还可包括解析、选择、选取、确立及类似动作。另外,如本文中所使用的"信 道宽度"可在某些方面涵盖或者还可称为带宽。
[0101] 上面描述的方法的各种操作可由能够执行这些操作的任何合适的装置来执行,诸 如各种硬件和/或软件组件、电路、和/或模块。一般而言,在附图中所解说的任何操作可 由能够执行这些操作的相对应的功能性装置来执行。
[0102] 结合本公开所描述的各种解说性逻辑框、模块、以及电路可用设计成执行本文所 描述功能的通用处理器、数字信号处理器OSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列 信号(FPGA)或其他可编程逻辑器件(PLD)、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或其 任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器,但在替换方案中,该处理器可以是任 何市售的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合,例 如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协同的一个或多个微处理器、或任何 其他此类配置。
[0103] 在一个或多个方面中,所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。 如果在软件中实现,则各功能可以作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或 藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者,包括促成计算机 程序从一地向另一地转移的任何
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