无线通信装置、无线通信系统和无线通信方法

专利名称：无线通信装置、无线通信系统和无线通信方法
技术领域：
本发明涉及无线通信装置、无线通信系统及无线通信方法，它们用于减少中继节点中保留的数据分组、并对于无线自组织(ad-hoc)网络内的各个链路均等地设置端到端吞吐量。
背景技术：
无线自组织网络系统使多个无线通信装置(接入点或者节点)中的每一个都可以与预定覆盖区域内的其它无线通信装置进行数据通信，而无需诸如移动电话系统的基站的集中控制站。此外，其通过将数据从源无线通信装置中继到目的无线通信装置，使得各个无线通信装置可以在长距离上进行数据通信。
图1示出了典型的无线自组织网络系统。接入点AP1-AP4是分别用作接入点的无线通信装置。无线自组织网络分类为基于自组织的网络和基于网格(mesh)的网络。如图2所示，基于自组织的网络仅由多个无线LAN终端构成。如图3所示，基于网格的网络由无线LAN基站和无线LAN终端构成。本文中所使用的“无线自组织网络系统”既包括基于自组织的网络又包括基于网格的网络。图1中的接入点AP1-AP4对应于图2中的无线LAN终端或图3中的无线LAN基站。如果图3中的无线LAN终端包括中继功能，则它们也包括在接入点中。
在图1中，当接入点(节点)中的一个定位为与相邻接入点进行数据通信(传输分组)时，该接入点可以与其覆盖区域内的其相邻接入点直接进行数据通信。即，可以在AP1与AP2、AP2与AP3以及AP3与AP4之间直接进行数据通信。另一方面，各接入点可以经由中间接入点与其非相邻接入点间接地进行数据通信。即，可以在AP1与AP4、AP1与AP3以及AP2与AP4之间经由中间接入点间接地进行数据通信。应当注意，在各接入点AP1-AP4周围，可能存在没有中继功能的终端(站)，所述终端可以经由接入点AP1-AP4进行通信。
图4(a)和(b)示出了根据无线LAN标准之一IEEE802.11的数据发送的示例。数据发送的冲突避免基于所谓的虚拟载波侦听。(例如参见非专利文献1，其公开了包括基站和终端的无线LAN系统)。
在图4(a)中，当接入点AP1试图向接入点AP2发送数据时，接入点AP1在称为DIFS(分布帧间间隔)的预定时间段和随机退避(Backoff)时间之后发送数据(步骤S01)。响应于该数据，接入点AP2发送ACK(确认)分组(步骤S02)。
在图4(b)中，当接入点AP1试图向接入点AP2发送数据时，接入点AP1在发送数据之前、在预定时间段DIFS和随机退避时间之后，发送表示随后的数据发送的RTS(请求发送)分组(步骤S1)。响应于该RTS分组，接入点AP2返回允许进行数据发送的CTS(清除发送)分组(步骤S2)。响应于CTS分组，接入点AP1发送数据(步骤S3)，随后，接入点AP2在接收到该数据之后返回ACK分组(步骤S4)。该RTS/CTS机制能够解决隐藏终端问题。
根据图4(a)和(b)所示的方法，即使接入点连续地发送数据(不被另一接入点数据发送所打断)，数据传输的量也是有限的，因为每次数据发送都需要等待退避时间段。
图5(a)和(b)示出了根据IEEE802.11e的数据发送的示例。针对QoS(服务质量)支持和改进效率引入TXOP(发送机会)(例如参见非专利文献2)。在图5(b)中，当出现图4(b)所述的隐藏终端问题时，对RTS/CTS进行交换。
在图5(a)中，当接入点AP1试图向接入点AP2发送数据时，接入点AP1在预定时间段DIFS和随机退避时间之后发送数据传输(步骤S011)。响应于该数据传输，接入点AP2也发送ACK分组。然而，接入点AP1在从接入点AP2接收到ACK分组时，可以在称为“TXOP Limit”的预定时间段内连续地发送下一个数据传输。
在图5(b)中，当接入点AP1试图向接入点AP2发送数据时，接入点AP1向接入点AP2发送RTS分组(步骤S11)。响应于该RTS分组，接入点AP2返回允许进行数据发送的CTS分组(步骤S12)，随后，接入点AP1也开始发送数据(步骤S13)。然而，接入点AP1在从接入点AP2接收到对应的ACK分组时(步骤S14、S16和S18)可以在预定时间段“TXOPLimit”内连续地发送下一个数据传输(步骤S15和S17)。
根据图5所示的方法，增加了每个单位时间发送的数据量(分组发送速率)，并且可以有效地进行数据发送，因为与图4所示的方法相比，无需退避等待时间。
ANSI/IEEE std 802.11，Wireless LAN medium accesscontrol(MAC)and physical layer(PHY)specifications，1999[非专利文献2]IEEEP802.11e/D9.0，August 2004[非专利文献3]Fusao Nuno，Ichihiko Toyoda，and MasahiroUmehira，“Performance evaluation of QoS Control Scheme that usesback pressure traffic control，”PIMRC2004，Vol.2，pp.830-834基于上述协议的常规无线自组织网络系统具有以下问题。
首先，图1中的各接入点AP1-AP4以相同的概率获得发送机会。在这种情况下，接入点AP2和AP3用作中继节点以为其它接入点中继数据。因此，接入点AP2和AP3的数据量较大，与位于左端/右端的接入点AP1和AP4相比获得的发送机会较少。结果，数据可能从用于存储待发送数据的发送缓冲部(中继缓冲部)溢出，可能需要重新发送溢出的数据，整个无线自组织网络系统内的吞吐量可能劣化。
此外，当应用于图5所示的TXOP时，上述缓冲部溢出变得显著；尽管TXOP旨在提高系统内的吞吐量。因为各接入点AP1-AP4发送大量的数据，所以存储在中继节点中的数据变得较大。
下面参照图6和图7对关于缓冲部溢出的问题进行说明。
在图6中，接入点AP1-AP3向接入点AP4发送数据，接入点AP4向接入点AP5-AP7发送数据。接入点AP4用作无线自组织网络内的中继节点。当应用于根据上述非专利文献1的无线LAN标准时，各接入点AP1-AP4均等地获得发送机会。于是，从接入点AP4发送到接入点AP5-AP7的数据量大约是从接入点AP1-AP3发送到接入点AP4的总数据量的三分之一。因此，数据分组趋向于滞留在作为中继节点的接入点AP4中的发送缓冲部，当数据分组达到缓冲部的极限时，发生缓冲部溢出。
在图7中，接入点AP1经由接入点AP2和AP3将数据发送到接入点AP4，同时，接入点AP4经由接入点AP3和AP2将数据发送到接入点AP1。在该网络内，用于发送数据的接入点(AP1和AP4)将数据发送到它们的相邻接入点(AP1将数据发送到AP2，AP4将数据发送到AP3)。然而，作为中继节点的接入点(AP2和AP3)需要将数据中继到其多个相邻接入点(AP2将数据发送到AP1和AP3，AP3将数据发送到AP2和AP4)。因此，作为中继节点的接入点(AP2和AP3)需要比用于发送数据的接入点(AP1和AP4)获取更多的发送机会；否则，数据分组留在发送缓冲部，由此发生缓冲部溢出。
当在无线自组织网络内发生缓冲部溢出时，中继节点将丢弃利用无线资源经由多个中继节点传达的数据分组。由于缓冲部溢出而丢弃数据分组浪费了无线资源。因此，中继节点中的缓冲部溢出可能引起无线自组织网络内的严重问题。
在这一点上，当前的无线LAN标准(如非专利文献1)没有规定用于解决中继节点中的缓冲部溢出的问题的技术。因此，当将这些标准应用于无线自组织网络时，中继节点中的性能将由于缓冲部溢出而显著劣化。
非专利文献3描述了用于避免数据分组滞留在缓冲部的技术。根据非专利文献3，向从中继节点发送的ACK分组添加包括1比特的字段。当可能发生缓冲部溢出时，向发送节点发送降低速率的命令。该技术仅使用1比特来控制发送节点的业务量，并不考虑待发送的数据量(数据分组发送速率)和在发送缓冲部的数据分组的量。
考虑到上述问题，本发明的总体目的是提供一种无线通信装置、无线通信系统以及无线通信方法，用于防止在无线自组织网络系统内由于数据分组滞留在中继节点中而引起缓冲部溢出，并用于提高整个系统内的吞吐量。

发明内容
通过一种无线自组织网络系统内的无线通信装置来实现上述目的，该无线通信装置包括信息获取单元，被构成为获取关于所述无线通信装置和/或相邻无线通信装置中的数据中继处理量的信息；优先级计算单元，被构成为根据获取的信息来计算所述无线通信装置的发送优先级；以及优先级确定单元，被构成为根据发送优先级来确定源自所述无线通信装置的数据发送的优先级相关参数。
还通过一种无线自组织网络系统来实现上述目的，在该无线自组织网络系统中多个无线通信装置中的一个无线通信装置与相邻无线通信装置进行数据通信，并将数据从源无线通信装置中继到目的无线通信装置，其中所述多个无线通信装置中的一个无线通信装置包括信息获取单元，被构成为获取关于相邻无线通信装置中的数据中继处理量的信息；设置单元，被构成为根据获取的信息将所述一个无线通信装置和相邻无线通信装置两者的发送概率设置在预定值以下。
此外，还通过一种无线自组织网络系统内的无线通信方法来实现上述目的，该无线通信方法包括以下步骤获取关于无线通信装置和/或相邻无线通信装置中的数据中继处理量的信息；根据获取的信息计算所述无线通信装置的发送优先级；以及根据发送优先级确定源自所述无线通信装置的数据发送的优先级相关参数。
根据本发明的实施例，可以防止由于数据分组滞留在中继节点中而引起的缓冲部溢出、提高整个系统内的吞吐量、并提高整个无线自组织网络系统内的性能。


结合附图来阅读以下详细说明，本发明的其它目的、特征和优点将变得更为明显，在附图中图1表示无线自组织网络系统的示例；图2表示基于自组织的网络的示例；图3表示基于网格的网络的示例；图4表示按照IEEE802.11的数据发送的示例；图5表示按照IEEE802.11e的数据发送的示例；图6表示关于缓冲部溢出的第一问题；图7表示关于缓冲部溢出的第二问题；图8表示根据本发明第一实施例的无线通信装置；图9表示各个接入点的覆盖区域内的站的示例；图10表示接入点之间的关联关系的示例；图11表示EDCA参数；图12是示出本发明第一实施例中的数据发送处理的流程图；图13表示根据本发明第二实施例的无线通信装置；图14表示各个接入点中的发送缓冲部处的数据量的示例；图15是示出本发明第二实施例中的数据发送处理的流程图；图16表示根据本发明第三实施例的无线通信装置；图17是示出本发明第三实施例中的数据发送处理的流程图；图18表示根据本发明第四实施例的无线通信装置；图19是示出本发明第四实施例中的流量控制的流程图；图20表示由各接入点监视的发送业务量的示例；图21表示由各接入点监视的发送业务量的另一示例；图22表示利用单播(unicast)的信令机制的示例；图23表示利用信标的信令机制的示例；图24表示按星形拓扑的信令机制的示例；
图25表示用于流量控制的示例分组；图26表示用于流量控制的另一示例分组；图27表示用于流量控制的另一示例分组；图28表示用于流量控制的另一示例分组；图29表示用于流量控制的示例ACK分组；以及图30表示对分组发送速率的控制的示例。
具体实施例方式
下面，根据IEEE802.11无线LAN协议(非专利文献1)来说明本发明的实施例。
(第一实施例)图8表示根据本发明第一实施例的无线通信装置。
在图8中，用作接入点AP的无线通信装置包括以下的数据发送(数据中继)功能部发送缓冲部1，用于暂时存储要发送的数据(接收的信号)；优先级控制模块2，用于根据从优先级相关参数(以下说明)计算出的发送优先级来发送数据；关联信息模块3，用于对其自身接入点AP的覆盖区域内的站(STA)的数量以及与其自身接入点AP直接关联的相邻节点的数量进行计数，并用于获取关于数据中继处理量的信息；优先级计算模块4，用于根据来自关联信息模块3的信息计算其自身接入点AP的发送优先级，并用于确定优先级控制模块2的优先级相关参数。
图9示出了各个接入点的覆盖区域内的站的示例。在覆盖区域内，接入点AP1具有三个站(STA)，接入点AP2具有六个站，接入点AP3具有一个站，接入点AP4具有两个站。各个接入点AP1-AP4中的关联信息模块3(图8)对其自身接入点的覆盖区域内的站的数量进行计数。优先级计算模块4根据覆盖区域内的站的数量，计算发送优先级。更具体地，如果覆盖区域内的站的数量增加，则希望数据中继处理量增加。在这种情况下，优先级计算模块4设置较高的优先级以防止缓冲部溢出。
图10表示接入点之间的关联关系的示例。接入点AP1具有一个相邻节点(与AP4关联)，接入点AP2具有一个相邻节点(与AP3关联)，接入点AP3具有两个相邻节点(与AP2和AP4关联)，接入点AP4具有三个相邻节点(与AP1、AP3和AP5关联)，接入点AP5具有两个相邻接入点(与AP4和AP6关联)，接入点AP6具有一个相邻接入点(与AP5关联)。各接入点AP1-AP4中的关联信息模块3(图8)对其相邻节点的数量进行计数。优先级计算模块4根据其相邻节点的数量来计算发送优先级。更具体地，如果相邻节点的数量增加，则希望数据中继处理量增加。在这种情况下，优先级计算模块4设置较高的优先级以防止缓冲部溢出。
可以通过改变IEEE802.11e中规定的EDCA(增强的分布式信道接入)参数来实现根据优先级控制模块2计算出的发送优先级来对待发送数据量进行控制。常规上，EDCA是用于QoS的机制。在本实施例中，EDCA用于控制发送业务量。
图11示出了EDCA参数。用于确定EDCA操作的EDCA参数包括AIFS(仲裁帧间间隔)、Backoff和TXOP Limit(发送机会限制)。AIFS规定了在退避之前必须等待的预定时间段，Backoff规定了在发送分组之前必须等待的随机时间，TXOP Limit规定了一个节点可以连续发送数据分组的时间段。
AIFS是可以根据以下公式得到的固定时间段AIFS＝AIFSN×SlotTime其中，AIFSN(仲裁帧间间隔数)是根据QoS的优先级确定的固定值，SlotTime是由物理层协议确定的时隙。根据IEEE802.11，AIFSN的默认值是2，SlotTime的默认值是20μs。
Backoff是可以根据以下公式得到的随机时间Backoff＝random()×SlotTime其中，random()是从封闭区间
选择的随机值。CW(竞争窗口)是根据物理层、要重新发送的次数、QoS的优先级等确定的固定值。具体地，重新发送之前的CW值称为CWmin。例如，根据IEEE802.11，CWmin的默认值为31。在这种情况下，使用20μs的SlotTime，得出平均Backoff为310μs。
TXOP Limit是仅仅根据QoS的优先级确定的固定值。没有QoS，就不能定义TXOP Limit，只能发送一个分组(不能连续发送多个分组)。
因此，通过将AIFSN参数变小，发送数据之前的等待时间段将变短，于是发送优先级将变高。此外，通过将CW参数变小，Backoff时间将变短，于是发送优先级将变高。此外，通过使TXOP Limit参数变长，接入点可以在更长的时间段占据带宽，于是发送优先级将变高。
图12是示出了图8所示的第一实施例中的数据发送处理的流程图。
在图12中，无线自组织网络系统内的各接入点AP在关联信息模块3的控制下从其它接入点接收信标等(步骤S101)，并对该接入点AP的覆盖区域内的站的数量以及与该接入点AP相关联的相邻节点的数量进行计数(步骤S102)。
接下来，优先级计算模块4根据关联信息模块3获取的站的数量和接入点数量来计算发送优先级，并确定优先级相关参数(CW、AIFSN和/或TXOP Limit)(步骤S103)。
然后，优先级控制模块2根据优先级相关参数，发送保持在发送缓冲部1中的数据(步骤S104)。
(第二实施例)图13示出了根据本发明第二实施例的无线通信装置。优先级计算模块4从发送缓冲部1获取关于表示数据中继处理量的缓冲数据量的信息。然后，优先级计算模块4根据关于缓冲数据量的信息计算其自身接入点AP的发送优先级，并确定优先级控制模块2的优先级相关参数。其它部件与图8所示部件相似地运作。应当注意，图13中的无线通信装置可以包括图8中的关联信息模块3，并在优先级计算模块4中使用站的数量、相邻节点的数量和缓冲数据量来确定优先级相关参数。
图14示出了各接入点中的发送缓冲部的数据量的示例。接入点AP3中的缓冲数据量最大，接入点AP2中的缓冲数据量第二大，接入点AP1中的缓冲数据量第三大，接入点AP4中的缓冲数据量最小。各接入点AP1-AP4监视其自身的发送缓冲部1(图13)，优先级计算模块4根据缓冲数据量来计算发送优先级。更具体地，如果缓冲数据量增加，则希望数据中继处理量增加。在这种情况下，优先级计算模块4设置较高的优先级，以防止缓冲部溢出。
图15是示出了图13所示的第二实施例中的数据发送处理的流程图。
在图15中，无线自组织网络系统内的各接入点AP使用优先级计算模块4来监视在发送缓冲部的数据量(步骤S201)，并计算数据大小与整个缓冲部大小的比率(步骤S202)。
接下来，优先级计算模块4根据数据大小与整个缓冲部大小的比率来计算发送优先级，并确定优先级相关参数(CW、AIFSN和/或TXOP Limit)(步骤S203)。
然后，优先级控制模块2根据优先级相关参数发送保持在发送缓冲部1的数据(步骤S204)。
(第三实施例)图16示出了根据本发明第三实施例的无线通信装置。相邻AP信息交换模块5与相邻接入点交换覆盖区域内的站的数量、相邻节点的数量以及其自身接入点中的缓冲数据量。优先级计算模块4考虑其自身接入点和相邻接入点两者的覆盖区域内的站数量、相邻节点数量以及缓冲数据量，确定优先级相关参数。在这种情况下，无线通信装置可以确定相对于其它无线通信装置的发送优先级，并可以使发送优先级适合于网络状况。
图17是示出了图16中所示的第三实施例中的数据发送处理的流程图。
在图17中，使用相邻AP信息交换模块5，无线自组织网络系统内的各接入点AP利用信标等将关联信息模块3获取的覆盖区域内的站数量、其相邻节点数量以及缓冲数据量(比率)发送到相邻接入点(步骤S301)。
此时，相邻AP信息交换模块5接收相邻接入点中的覆盖区域内的站数量、相邻节点数量，以及缓冲数据量(步骤S302)。
接下来，优先级计算模块4将相邻AP信息交换模块5从相邻接入点获取的信息与关联信息模块3获取的其自身接入点的站数量、其相邻节点数量以及缓冲数据量进行比较(步骤S303)。优先级计算模块4根据该整个比较，计算发送优先级并确定优先级相关参数(CW、AIFSN和/或TXOPLimit)(步骤S304)。
然后，优先级控制模块2基于优先级相关参数，发送保持在发送缓冲部1的数据(步骤S305)。
(第四实施例)图18表示根据本发明第四实施例的无线通信装置。相邻AP信息交换模块5例如使用信令机制将关于发送业务量等的信息发送到相邻接入点作为控制分组。同时，相邻AP信息交换模块5从相邻接入点接收控制分组，优先级计算模块4确定优先级相关参数。
图19是示出了第四实施例中的流量控制的流程图。该流程图分为以下三个步骤。
(1)监视发送业务量和缓冲数据量；(2)使用信令机制等将监视到的信息发送到相邻节点；以及(3)控制发送业务量。
在图19中，对数据分组进行中继的接入点持续监视发送业务量和发送缓冲部中的分组数量(步骤S401)。由于发送业务量和发送缓冲部中的分组数量任何时候都可能改变，所以中继接入点持续地对其进行监视。然后，对数据分组进行中继的接入点使用控制分组将监视信息(发送业务量和发送缓冲部中的分组数量)发送到关联的相邻接入点(步骤S402)。
当关联的相邻接入点接收到控制分组(步骤S403)时，其根据控制数据分组中包括的监视信息(中继节点中的发送业务量和发送缓冲部中的分组数量)来控制上述EDCA参数，从而控制发送业务量。
下面详细说明以上步骤中的每一个。
图20示出了各接入点监视的发送业务量的示例。各接入点AP1-AP4对其自身的发送业务量进行监视。例如，接入点AP1监视其发送业务量F1，接入点AP2监视其发送业务量F2和R3，接入点AP3监视其发送业务量F3和R2，接入点AP4监视其发送业务量R1。
图21示出了各接入点监视的发送业务量的另一示例。接入点AP1监视其发送业务量F1，接入点AP2监视其发送业务量F2，接入点AP3监视其发送业务量F3，接入点AP4监视分别发送到接入点AP5-AP7的任一发送业务量F5、F6和F7，或者总发送业务量F4(F5+F6+F7)。
应当注意，对发送业务量进行监视是通过对接收到的相对于从该接入点发送的数据分组的ACK分组的数量监视一定时间段而实现的。接入点可以使用发送业务量的峰值，而不是一定时间段的发送业务量。除了总的发送业务量以外，接入点可以针对各个QoS优先级或者各个链路来收集并发送的统计业务量信息，以进行精确的流量控制。至于监视时间段，接入点可以使用预定时间段的均值或移动均值。
作为向相邻接入点发送信息的信令机制，可以使用以下两个选项中的任一个。
(1)利用单播；以及(2)使用定期发送的信标。
单播(1)的优点是确保向接收方发送了用于控制发送速率的信号。图22表示利用单播的信令机制的示例。例如，接入点AP3向接入点AP4发送发送业务量F3，并向接入点AP2发送发送业务量R2(沿相反方向)，还包括FC-Req(流量控制请求)分组。当接入点AP2和AP4接收到FC-Req时，它们分别向接入点AP3返回FC-Res(流量控制响应)。这种利用单播的信令机制可以确保与相邻节点的通信。然而，如果与中继节点关联的节点数量增加，则单播分组的数量可能增加，这可能导致无线带宽(吞吐量)的劣化。
图23表示利用信标的信令机制的示例，其中流量控制信令是通过定期地向信标数据分组广播添加新元素来实现的。该信令机制容易实现，因为其向分组添加新元素而不是定义用于流量控制的新分组。然而，该信令机制的缺点在于由于周期性的广播从而无法实现短期的广播和流量控制，所以降低了可靠性。
图24表示星形拓扑的信令机制的示例，其中从中继接入点AP4向试图向该接入点AP4发送数据的接入点AP1-AP3发送FC-Req(流量控制请求)分组。
图25-图28表示流量控制所使用的帧的示例。各帧在分组中包括有的示例元素，并既可以应用于利用单播的机制又可以应用于利用信标的机制。
图25所示的分组具有元素ID、有效负载长度(长度)和数据发送量(分组发送速率)，这些是用于将接入点中的数据发送量发送到相邻节点的元素。图26所示的分组具有元素ID、有效负载长度(长度)和关联节点数量(关联MP(网格点)的数量)，这些是将作为附加信息的关联节点数量发送到相邻节点的元素。图27所示的分组具有元素ID、有效负载长度(长度)、链路标识符(关联MP的MAC地址)、以及接收数据量(分组接收速率)，这表示节点针对各个链路接收的数据量。图28表示包括针对QoS的各优先级AC(接入种类)的峰值数据速率的元素示例。图28所示的分组还包括超时定时器(Expiration Timer)，该超时定时器表示接收到流量控制请求分组的节点应该控制发送业务量的时间。
通常，流量控制响应只是ACK(确认)分组。此外，流量控制响应可以包括请求的发送业务量(提供负荷(Offered Load))。此外，可以在将请求的发送业务量分类到各QoS优先级之后对其进行发送。在这种情况下，可以对请求发送业务量较大的接入点赋予较高的数据发送优先级。图29示出了表示可以包括在ACK分组中的对于各AC的请求发送业务量的元素示例。
下面来说明接收了上述流量控制分组的节点中的对分组发送速率的控制。应当注意，利用单播的用于控制分组发送速率的发送过程不同于利用信标的用于控制分组发送速率的发送过程，但是接收过程相同。参照图30，基于利用单播的信令机制来说明对分组发送速率的控制。
图30示出了对分组发送速率的控制的示例。接入点AP2使用从接入点AP3接收的流量控制分组中包括的关于发送业务量和关联节点数量的信息来控制发送速率。例如，当帧中的“提供负荷”表示“6Mbps”，“接收侧的关联MP的数量”表示“2”时，接入点AP2中的发送业务量应该为3Mbps(6Mbps/2)或更小。如果发送业务量大于3Mbps，则接入点AP3中的缓冲数据量增加。为此，接入点AP2将AIFSN的值递增，以减小发送业务量。另一方面，如果发送业务量小于3Mbps，对于接入点AP2，可以响应于来自应用的请求，将AIFSN的值递减，以增大发送业务量。可以改变CWmin和/或TXOP Limit而不是改变AIFSN的值来减小或增大分组发送速率。在改变CWmin和/或TXOP Limit的情况下，与改变AIFSN相比，可以大幅地减小或增大分组发送速率。另一方面，使用AIFSN对分组发送速率进行控制可以比使用CWmin和/或TXOP Limit进行控制较为缓和。应当注意，可以使用流量控制分组中包括的缓冲部利用率来控制AIFSN、CWmin和/或TXOP Limit。例如，当缓冲部利用率变为缓冲部容量的一半以上同时流量控制分组中包括的中继节点处的分组发送速率仍然低于其阈值时，可以增大AIFSN和/或CWmin和减小TXOP Limit以防止缓冲部溢出。
(结论)如上所述，根据本发明的接入点获取覆盖区域内的站的数量、相邻节点的数量以及缓冲数据量，作为关于自身接入点(和其它接入点，如果有必要)中的数据中继处理量的信息。基于该信息，接入点计算发送优先级并确定数据发送的优先级相关参数(CW、AIFSN和/或TXOP Limit)。结果，可以防止用作中继节点的接入点(其要处理的数据量可能较大)中的缓冲部溢出，并提高整个系统内的吞吐量。例如，本发明可以应用于需要高容量和短延迟的VoIP(网际协议语音)，以提高网络内的性能。希望VoIP用作无线自组织网络系统内的应用。
此外，根据本发明的接入点控制优先级相关参数，不对其数据发送协议自身进行改变。为此，应用本发明的接入点可以与未应用本发明的接入点进行通信。即，根据本发明的接入点具有后向兼容性。
上面给出了对本发明实施例的说明以理解本发明。应当理解，本发明并不限于这里所述的具体实施例，而是可以在不脱离本发明的范围的情况下进行现在对于本领域技术人员显而易见的各种修改、重组和替换。因此，以下权利要求旨在覆盖落入本发明的实际精神和范围内的所有修改和变化。
权利要求
1.一种无线自组织网络系统内的无线通信装置，特征在于包括信息获取单元，被构成为获取关于所述无线通信装置和/或相邻无线通信装置中的数据中继处理量的信息；优先级计算单元，被构成为根据获取的信息来计算所述无线通信装置的发送优先级；以及优先级确定单元，被构成为根据所述发送优先级来确定源自所述无线通信装置的数据发送的优先级相关参数。
2.根据权利要求1所述的无线通信装置，进一步特征在于包括信息交换单元，被构成为与所述相邻无线通信装置交换所述关于数据中继处理量的信息。
3.根据权利要求2所述的无线通信装置，特征在于所述信息交换单元利用指定所述相邻无线通信装置的单播来交换所述信息。
4.根据权利要求2所述的无线通信装置，特征在于所述信息交换单元利用不指定所述相邻无线通信装置的定期的信标分组或广播分组来交换所述信息。
5.根据权利要求1所述的无线通信装置，特征在于所述关于数据中继处理量的信息被作为分组中的元素来发送。
6.根据权利要求1所述的无线通信装置，特征在于所述关于数据中继处理量的信息包括所述无线通信装置的覆盖区域内的站的数量。
7.根据权利要求1所述的无线通信装置，特征在于所述关于数据中继处理量的信息包括与所述无线通信装置相关联的无线通信装置的数量。
8.根据权利要求1所述的无线通信装置，特征在于所述关于数据中继处理量的信息包括所述无线通信装置中的发送缓冲部中的数据量。
9.根据权利要求1所述的无线通信装置，特征在于所述关于数据中继处理量的信息包括所述无线通信装置中的发送业务量。
10.根据权利要求1所述的无线通信装置，特征在于所述关于数据中继处理量的信息包括所述无线通信装置可以进行中继的业务容量的峰值。
11.根据权利要求9所述的无线通信装置，特征在于所述发送业务量是针对服务质量的各个种类而监视的。
12.根据权利要求1所述的无线通信装置，特征在于所述关于数据中继处理量的信息包括所述无线通信装置中的接收业务量。
13.根据权利要求1所述的无线通信装置，进一步特征在于包括响应单元，被构成为响应于从相邻无线通信装置接收到所述关于数据中继处理量的信息，返回包括数据中继处理所请求的业务量的响应。
14.根据权利要求1所述的无线通信装置，特征在于所述优先级相关参数包括竞争窗口参数，所述竞争窗口参数对发送数据分组之前的退避时间的发生进行控制。
15.根据权利要求1所述的无线通信装置，特征在于所述优先级相关参数包括仲裁帧间间隔数参数，所述仲裁帧间间隔数参数规定退避之前的等待时间段。
16.根据权利要求1所述的无线通信装置，特征在于所述优先级相关参数包括发送机会限制参数，所述发送机会限制参数规定保留带宽的最大时间段。
17.一种无线自组织网络系统，在该无线自组织网络系统中多个无线通信装置中的一个无线通信装置与相邻无线通信装置进行数据通信，并将数据从源无线通信装置中继到目的无线通信装置，所述无线自组织网络系统的特征在于所述一个无线通信装置包括信息获取单元，被构成为获取关于所述相邻无线通信装置中的数据中继处理量的信息；以及设置单元，被构成为根据获取的信息将所述一个无线通信装置和所述相邻无线通信装置两者的发送概率设置在预定值以下。
18.一种无线自组织网络系统内的无线通信方法，特征在于包括以下步骤获取关于无线通信装置和/或相邻无线通信装置中的数据中继处理量的信息；根据获取的信息来计算所述无线通信装置的发送优先级；以及根据发送优先级确定源自所述无线通信装置的数据发送的优先级相关参数。
全文摘要
公开了一种无线通信装置、无线通信系统和无线通信方法，用于防止用作中继节点的无线通信装置中的缓冲部溢出，并用于提高整个系统内的吞吐量。所述无线通信装置(AP)包括信息获取单元(3)，被构成为获取关于该无线通信装置和/或相邻无线通信装置中的数据中继处理量的信息；优先级计算单元(4)，被构成为根据获取的信息来计算所述无线通信装置的发送优先级；以及优先级确定单元(4)，被构成为根据发送优先级来确定源自所述无线通信装置的数据发送的优先级相关参数。
文档编号H04L12/28GK1744550SQ20051009397
公开日2006年3月8日 申请日期2005年9月1日 优先权日2004年9月1日
发明者山田晓, 藤原淳 申请人:株式会社Ntt都科摩