基于竞争的网络中用于媒体访问的方法和设备的制造方法_3

文档序号:9924353阅读:来源:国知局
的一轮退避。这种数据发送方式在网络的存续期间一直持续着,并且每一个站台都以一定的顺序获得机会发送数据。如果有一个新的站台要关联到网络上,AP把时隙计数增加I,并且该时隙计数可以通过管理帧的数据域或者夹带(piggypack)在关联响应中分发到当前每一个关联的站台以及这个新的站台。请注意,应该在关联过程结束之后的SIFS期间内马上执行时隙计数分发过程,从而避免其它站台在两个过程中减少它们的时隙计数。
[0031]对于单个的站台来说,可以使用两个参数来描述确定性退避的整个过程。即站台第一次加入网络时的初始时隙计数,记作Co,以及用于站台开始新的一轮退避的时隙计数,记作C1。在关联过程结束后把时隙计数立刻设置为Co,把其做为站台访问媒体的开始点。Co在此后不会再被站台使用。为了避免站台间的时隙计数重叠,应该小心地选择Co的数值。在站台在网络中存续的期间,参数C1被用来重设循环服务的时隙计数。同一个网络的所有站台之间共享同一个Ci的值。应该在一个新的站台的关联过程中确定Co和Cl,并且随着网络的变化来调整Cu
[0032]AP和站台在本发明的确定性退避过程中起的作用不同。AP的职责为CdPC1选择适当的数值,并且把它的选择分发到网络。其中,每一个站台都是执行者,用于使用由AP选择的参数设置来执行本发明的确定性退避过程。因此,AP在本发明的确定性退避过程中做为调度者和协调者,然后所有站台都做为发送者。此外,也能够通过和站台协商调整它们的时隙计数来解决网络冲突。
[0033]在本发明的方法中,C1的数值被设置为存在于网络中的包括新关联的站台和AP在内的站台的数量(N)。
[0034]Ci = N (I)
[0035]Co的数值被设置为一个当前没有被网络中任何一个站台使用的数值。本发明的方法保证网络中使用的所有的时隙计数的总体是一个集合,该集合从I开始一直到站台的总数。在这种情况下,在发送成功关联的通告消息(例如带有成功状态的关联相应,或者如图3所示的新的管理帧)之前,其它所有站台都维持站台的数量为(N — I),并且各自的时隙计数应该为I和(N — I)之间的一个整数。因此,对于新的加入站台来说,一个用于初始时隙计数Co的合理选择是使用更新的站台数目N,从而能够避免和当前使用的时隙计数重叠,并且还能够保持已经分配的时隙计数的连续性。即,
[0036]Co = N (2)
[0037]其中N是包括新关联到网络的客户机的所有站台(AP和客户机)的数量。等式(I)和
(2)用于设置新加入网络的站台的初始计数。很显然,参数CdPC1可以通过发送一个数值来设置,即网络中站台的数量。包括站台数量的消息可以被夹带在关联相应中,或者被携带在如图3所示的管理帧的数据域中。
[0038]虽然在等式(I)中把C1的数值设置为网络中站台的数量,但是它仍然可以是大于网络中站台数量的任何数值,相应地,其可能减少一些管理开销。在这种情况下,平均退避时间相应于C1大约成线性关系增加。但是,在本发明的另一个实施例中,其被用来在站台间提供具有优先级的服务。例如,可以实现一个简单的优先级方案,其中可以在比N大的地址队列中多次插入具有高优先级的站台。例如,一个站台的优先级是3,意味着该站台的地址能够被插入地址队列3次。因此,该站台能够在任何一轮退避周期中有3次机会发送数据。另一个站台的优先级可能是2,意味着这个站台的地址被插入到地址队列中2次。因此,这个站台在任何一轮退避周期中有2次机会发送数据。这个实施例在一定程度上降低了整体的公平性,但是对于某些类型的业务/数据或者重要的业务/数据来说可能是必须的或是有益的。
[0039]注意到在一些情况下,虽然网络中站台的数量很大但是仅仅是它们之中的一小部分站台需要发送数据,因此,按照等式(I)和(2)把CdPC1的数值设置为站台的数量可能不是很有效率的方法。例如,一个无线局域网具有一个AP和30个关联的移动站。AP很有可能在大部分时间里是发送者。在这种情况下,AP每一次都需要等待30个连续的时隙才能够访问信道,相对于传统的指数随机退避方法,这种方法降低了 AP和网络的性能。因此,在另一个实施例中,Co和&的数值被调整为小于网络中站点数量的数值。这可以通过使得至少一个具有较少上行业务的站台共享同一个时隙计数来实现。每当发送机会到来的时候(即,时隙计数到达O),这些站点的每一个都依据如下的任意一个规则来采取行动:
[0040]I)站台以预定的冲突概率P来发送数据帧。
[0041]2)站台采用和传统的指数随机退避方法类似的机制来确定是否利用这个机会发送数据。即,站台初始化一个计数器,并且每当发送机会属于它的时候就减少计数器的数值。如果计数器达到O,则站台决定发送数据,否则,则放弃发送机会。
[0042]3)在每1/NSS个时隙给予共享一个时隙的站台确定性的机会用于开始数据帧发送,其中Nss是共享一个特定时隙的站台的数量。理论上来说,利用这种方法不会造成冲突,但是会推迟共享时隙的站点的发送机会。
[0043]在采用上述规则I和2的实施例中,共享同一个时隙计数的站台之间存在着冲突的可能性。但是好处是如果恰当使用则可以提高信道的利用率。我们注意到这个实施例需要改变地址队列。此外,AP需要通过向那些共享时隙计数的站台传输管理帧或把信息夹带在数据或控制帧中来显性地通知那些共享时隙计数的站台。
[0044]在本发明的确定性退避方法中,站台需要在开始确定性退避过程之前把自己向AP注册并获得CdPC1的数值。换句话来说,站台在成功关联之前不能够使用本发明的确定性退避方法来访问媒体。实际上,未关联的移动站如果采用不恰当的方法,例如传统的随机退避,可能会破坏正在进行的确定性退避过程。这是因为随意选择的时隙计数可能会与其它站台的时隙计数重合,并因此导致冲突。
[0045]上面这个问题可以通过如下方法解决:通过使未关联的站台在加入的过程中选择一个静态延时,如DIFS,来访问媒体。我们注意到,等式(2)保证了那些关联的站台在获取媒体的控制之前需要等待至少DIFS加上一个时隙时间的周期/时间间隔。由于DIFS比那些关联的站台使用的延迟时间要短,因此,把未关联的移动站设置成为推迟一个DIFS,从而保证了未关联的移动站的数据发送不会在正在进行的退避过程中引起冲突。
[0046]但是,多个未关联的站台同时访问媒体会产生新的问题,引起它们之间的冲突。为了解决这个问题,每一个未关联站台在尝试发送加入请求之前被允许从[O ,JoinTimeOut]区间内选择一个随机数做为它的退避时间。一旦过了这段时间,站台会在监听到媒体空闲DIFS的时长之后尝试访问媒体。在实际应用中,两个或多个站台同时加入网络的概率非常低。大部分站台都可以在它们第一尝试中就成功访问媒体。
[0047]应当注意,在这里不使用点帧间间隔(point inter-frame space,PIFS)。这是因为它被保留给AP用于执行点协调功能(point coordinat1n funct1n,PCF)操作/混合协调功能控制信道访问(HCF controlled channel access,HCCA)或者用于其它紧急情况。
[0048]随着无线网络的动态变化需要对时隙计数进行调整。在无线网络的存续期间,一些移动站在一定的时间加入网络,而另一些则在别的时间离开网络。在这种情况下,关联移动站的数量随着时间变化着。根据本发明的原理,退避时隙计数的设置(重设)是基于网络的全局信息,即站台的数量。因此需要根据网络的动态变化来适应性调整该设置。
[0049]每一个站台都应该维持用于在无线网络动态变化过程中调整时隙计数的信息。首先,每一个站台中的变量仏具有表示网络中站台数量的数值。通过使用它的数值以及等式
(I)和(2)来获得CVC1的数值。当一个站台加入或离开网络,通过探听关联/去关联消息或者接收由AP广播的如图3所示的管理帧来让每一个站台更新各自变量的数值。一旦更新之后,所有的站台的N1的数值都应该相同。其次,站台应该维持用于记录循环服务顺序的地址序列。每一个地址都对应一个站台。并且序列中地址的相对位置指示了这些站台的服务顺序。其对应地址在序列
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