用于修改密集网络的载波侦听多址(csma)的系统和方法_3

文档序号:9222037阅读:来源:国知局
退避计数510将更大。例 如,对于每个不成功帧传输,争用窗口 506的大小可以加倍,直至争用窗口 506的大小是最 大大小(例如,CWmax)。
[0068] 网络100内竞争相同无线介质的无线设备的数量可以影响CSMA机制的性能。随 着在网络内操作的设备数量的增加,CSMA机制可能不能充分支持在密集网络中出现的传输 数量。例如,作为非限定解说,如果争用窗口被设置为10个时隙,但有30个或更多个设备 争用该无线介质,则有可能若干无线设备会选择相同的随机退避计数510。这可能导致冲 突和/或设备在等待无线介质足够空闲以允许无线设备202传送准备好的数据时经历长延 迟。
[0069] 根据本文描述的一个或多个实施例,CSMA机制可被修改以支持更多用户。例如, 根据本文描述的各实施例的修改可以允许接入点104支持更多数量的无线设备。另外,这 些修改可以允许更多数量的无线设备更高效地接入无线介质。另外,可能有更少的"浪费" 时间,并且CSMA机制的总体效率可被改善。如此,根据一个实施例,用于在选择随机退避计 数后对时隙进行"倒计数"的过程可被修改。根据另一实施例,推迟时段的参数可被修改。 根据又一实施例,除了参照图5描述的那些动作外,无线设备可以采取附加动作。这些实施 例中的任何实施例可被单独或彼此结合使用。
[0070] 如刚刚描述的,根据一个实施例,用于对时隙进行倒计数的机制可被修改。例如, 根据一实施例,在选择了与随机退避计数510相对应的时隙数目后,无线设备202仅使用所 有时隙(即,任何后续时隙)的子集来倒计数。这与从一时隙开始并为每个紧随其后的时 隙倒计数形成对比。由无线设备202用于倒计数的时隙子集可以因变于无线设备202所属 的"群"。如此,某些用户群可被指派争用窗口 506内的不同时隙用于倒计数。
[0071] 图6A是示出供多个无线设备在推迟倒计数机制中使用的获指派时隙608a和608b 的一系列时隙620的示图。这一系列时隙620被划分为'A'时隙和'B'时隙。无线设备 202可被指派为仅在'A'时隙期间倒计数,其中要倒计数的时隙数目由随机退避计数来确 定。作为示例,指派给'A'时隙的无线设备202可以选择4个时隙作为随机退避计数。无线 设备202可以从首个'A'时隙608a开始并随后仅基于后续'A'时隙来倒计数用于推迟的 时隙数目。如此,总的推迟时段可以是总共8个时隙。在一个方面,各时隙可按使无线设备 202可以对偶数时隙进行倒计数而另一无线设备202可以对奇数时隙进行倒计数的方式来 标记。例如,当基于随机退避计数来倒计数时,另一无线设备202可被指派成仅使用'B'时 隙。如上所述,时隙的指派可以基于无线设备的编群。例如,属于第一群的所有无线设备可 在'A'时隙上进行倒计数,而属于第二群的所有无线设备可在'B'时隙上进行倒计数。在 图6A中,解说了存在两个群('A'和'B'),然而,可以存在任何数量的群。例如,在具有大 量无线设备202的网络中可以有更多群。
[0072] 可存在各种不同方式来确定被指派给无线设备202用于倒计数的时隙子集。图6B 是示出供多个无线设备在推迟倒计数机制中使用的获指派时隙608a、608b和608c的另一 示例的一系列时隙620的示图。在图6B中,示出了三个获指派时隙群:群'A'、群'B'和群 'C'。被指派了 'A'时隙的无线设备202仅基于'A'时隙来倒计数,并且对于指派给'B'时 隙和'C'时隙的无线设备是类似的。获指派时隙可由函数来定义,例如以使得第一无线设 备202仅对使得mod(时隙号,3) = 0的时隙倒计数,第二无线设备202仅对使得mod(时 隙号,3) = 1的时隙倒计数,而第三无线设备202仅对使得mod(时隙号,3) = 2的时隙倒 计数。每个无线设备202可以属于无线设备群,每个群被指派不同的时隙子集。
[0073] 图6C是示出供多个无线设备在推迟倒计数机制中使用的获指派时隙608a和608b 的另一示例的一系列时隙620的示图。取代无线设备202的获指派时隙子集在其他获指派 时隙子集之间交替,获指派时隙子集可以定义连续的获指派时隙子集。例如,指派给'A'时 隙的无线设备202可以对前一半时隙倒计数,而指派给'B'时隙的不同无线设备202可以 对第二半时隙倒计数。对应地,获指派时隙子集可对应于一系列时隙620的时隙子集的任 何配置。
[0074]尽管图6A、6B和6C可能仅示出了两个或三个不同的时隙子集,但注意到,一系列 时隙620可被划分为任何数量的不同时隙子集数目和每个子集的不同配置。此外,不同的 无线设备群可被指派成使用任何所定义的子集。基于所选的随机退避计数使用不同的时隙 子集用于倒计数减少了每个设备必须与之竞争的其它无线设备的传输数量。
[0075] 指派给无线设备202以用于倒计数的特定时隙子集可以基于各种不同的操作特 性和无线设备性质。例如,时隙子集的指派可以基于以下一者或多者:无线设备202的媒体 接入控制地址(MAC地址)、无线设备202的群ID、服务质量(QoS)类、等待时间要求、吞吐 量要求、话务模式等。话务模式的示例可以是其中无线设备202正实质上在与具有较长数 据的其它类型的帧相比更小的帧中传送仅短数据"突发"。无线设备202可以例如在关联规 程期间从接入点104接收对于子集的指派。在一些方面,无线设备202可被配置成基于一 个或多个已知性质来确定获指派的子集。例如,无线设备202可被配置成使用不同性质的 散列来映射至获指派的时隙子集。由该散列使用的性质的示例可包括MAC地址、群ID、Q〇S 类等。
[0076] 图7是根据一实施例的推迟对无线介质的接入的方法700的实现的流程图。在 框702,响应于检测到无线介质繁忙而确定推迟对该无线介质的接入的时隙数目。该时隙 数目小于或等于定义争用窗口 506的时隙数目。例如,该时隙数目可对应于随机退避计数 510(参见图5)。在框704,确定所有时隙中可朝推迟接入的时隙数目计数的时隙子集。例 如,该子集可对应于后续时隙的任何不同子集。图6A、6B和6C中示出了子集的示例。
[0077] 在框706,在该无线介质空闲时,将对无线介质的接入推迟达该时隙子集中所包括 的该数目个时隙。例如,在框702确定的时隙数目将被倒计数,但时隙的倒计数仅对应于该 时隙子集内的时隙。在框708,在推迟该数目个时隙后,响应于检测到无线介质空闲而传送 数据帧。
[0078] 同样如上所述,根据另一实施例,用于选择CSMA的推迟时段的参数可被修改。例 如,倒计数机制本身(诸如,如图6A、6B、6C中那样向不同类指派不同的时隙)可保持不 变,而参数(诸如随机退避计数器的最小或最大值)可被修改。在一些实施例中,倒计数机 制和参数两者可同时被修改。
[0079] 在一个实施例中,争用窗口 506 (图5)的大小可基于一个或多个检测到的网络状 况来修改。例如,争用窗口的最小大小可基于网络操作特性来修改。该网络操作特性可对 应于在网络内操作的无线设备的数量、平均数据量高于阈值的无线设备的数量、无线设备 的话务模式等。例如,话务模式可对应于最常由一个或多个无线设备传送的帧的类型或长 度。例如,当在网络内操作的无线设备的数量达到阈值时,CWmin中的时隙数目被增加以使 得由无线设备202选择的平均随机退避计数增加并且多个无线设备将选择相同的随机退 避计数的可能性较小。同样,CWmin可例如基于话务模式等被降低。
[0080] 在一些实施例中,接入点104向无线设备通知经修改的争用窗口。例如,在经修改 的争用窗口可能不经常改变的情况下,接入点104可以在关联过程期间向无线设备202通 知经修改的CWmin。另外,接入点104可以在由接入点104周期性传送的信标消息中广告 经修改的CWmin以向任何监听无线设备202通知网络操作特性(例如,信标在DTM区间 抵达)。根据这一实施例,与大量无线设备处于通信的接入点202可以在无线设备以较大 Cwmin开始的情况下改善吞吐量,而非等待使CWmin增加的错误。
[0081] 图8A是根据一实施例的修改CSMA参数的方法800的流程图。在框802,基于无线 网络100的操作特性来修改定义争用窗口 506的时隙数目。提供争用窗口 506以用于确定 用于推迟对无线介质的接入的推迟时段。例如,推迟时段可对应于从争用窗口 506内选择 的随机退避计数510。时隙数目可基于网络中、或基本服务集(BSS)中的无线设备的数量来 修改。例如,定义争用窗口的时隙数目可在用户数量高于阈值的情况下增加。在框804,指 示定义争用窗口的经修改的时隙数目的信息被传送给在网络100内操作的一个或多个无 线设备。例如,接入点104可以修改定义争用窗口的时隙数目并向一个或多个无线设备传 送该值。
[0082] 图8B是根据一实施例的用于修改CSMA参数的另一方法810的流程图。在框812, 确定用于定义争用窗口的时隙数目。该时隙数目定义用于推迟对无线介质的接入的推迟时 段。例如,推迟时段可对应于在争用窗口内选择的随机退避计数。时隙数目可基于接收自 接入点104的消息或如由接入点104指派地来确定在框814,从争用窗口内确定用于推迟对 无线介质的接入的推迟时段。在框816,在确定要传送帧之前,对无线介质的接入被推迟达 该推迟时段。
[0083] 如以上参照图5所描述的,当无线设备202成功传送帧时,争用窗口的大小被复位 为CWmin。在一些情形中,在CWmin相对较小的情况下,将争用窗口的大小复位为CWmin可 能导致后续帧的不成功传输和增加的推迟时段。换言之,如果CWmin相对于争用介质的无 线设备的数量而言是较低的,则每次成功的分组被传送时可能发生更多冲突。如此,性能可 能对CWmin的大小是敏感的,并且在包含较大数量的无线设备的网络或具有较多传输的网 络中使用较大的CWmin值可能是有益的。
[0084] 在一个实施例中,可提供协议或类似框架用于确定如何响应于成功的帧传输而设 置争用窗口的大小以及用于设置CWmin和CWmax的大小。在一实施例中,AP104可以向与 AP104处于通信的无线设备发送指令各设备响应于由无线设备进行的成功帧传输而设置 争用窗口的大小的信息。在一个方面,AP104可以就CWmin和CWmax中的一者或两者的值 指令无线设备。AP104可以基于一个或多个检测到的网络状况(例如,诸如网络中的无线 设备的数量、观察到的空闲时隙的数量、观察到的不能解码的'繁忙'时隙的数量等)来确 定该信息。
[0085] 根据一实施例,由AP104传送以通知无线设备在成功传输之后设置争用窗口的 大小的信息可以指示争用窗口的大小被减小某个因子,而非复位CWmin。例如,根据一实施 例,争用窗口的大小可被线性或指数性地减小。对于线性减小,无线设备202被配置成通过 减去常数因子来减小争用窗口大小。对于指数性减小,无线设备202被配置成通过乘以常 数因子来减小争用窗口大小。在高拥塞情境中,线性减小可能是期望的,因为无线设备102 可以能够收敛至争用窗口的恰适值。
[0086] 对应地,在一实施例中,AP104被配置成检测一个或多个网络操作特性。该一个 或多个网络操作特性可与网络负载(诸如,无线设备的数量、观察到的空闲时隙的数量、不 能解码(指示冲突)的"繁忙"时隙的数量、冲突的估计概率等)相关联。这些因素中的每 个因素可与阈值(诸如上限阈值或下限阈值)作比较。作为响应,AP104向无线设备传送 指令以响应于成功传输而设置争用窗口的大小。在一方面,该信息可在信标和/或探测响 应中被发送。例如,AP104可以响应于检测到网络操作特性而发送信息以向无线设备指示 以下之一:响应于成功传输而将争用窗口复位为CWmin、线性地递减争用窗口的大小、或指 数性地递减争用窗口的大小。另外,在一些情形中
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