用于对等通信的确定性退避方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术描述了一种方法和装置，包括：识别分散网络正在用于通信的信道；以及识别作为所述分散网络的成员的站点，以便监视在所述识别的信道上的数据传输活动。还描述了一种用于站点在分散网络的通信介质上传输数据的方法和装置，包括：监视所述通信介质；确定所述通信介质是否空闲；如果所述通信介质空闲并且如果所述站点具有要传输的数据，则传输数据；以及如果所述介质繁忙，则调整时隙计数和服务环配置。此外描述了一种方法和装置，包括：监视由分散网络使用的通信信道；确定由不同站点发起的两个连续帧传输之间的可用空闲时间时隙的数目；更新服务环；调整站点的数目；以及调整时隙计数。

【技术实现步骤摘要】
用于对等通信的确定性退避方法和装置本申请是申请日为2009年02月25日、申请号为200980114482.0、专利技术名称为“用于对等通信的确定性退避方法和装置”的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及基于竞争的网络中的介质访问，并且具体涉及通过减少或消除基于竞争的对等网络中的竞争来获得对基于竞争的对等网络中的通信介质的访问。
技术介绍
移动计算设备上语音和视频应用的普及已经提高对于介质访问控制（MAC）协议的性能的关心，该介质访问控制协议负责将共享的介质资源分配给多个通信站点，并且解决当两个或更多个站点同时访问介质时出现的冲突。在当前的IEEE802.11无线LAN中，MAC协议层的分布式协调功能（DCF）使用用于基础信道访问的二进制指数退避（back-off）（BEB）算法。BEB算法通过在共享通信介质的各站点之间将介质访问的时序随机化，来减轻网络冲突的问题。然而，如通过实际实验和理论分析所表明的，BEB算法具有一些不足。首先，传输尝试的冲突概率随着网络中活动站点的数目指数地增加，这显著地削弱了大规模网络的网络吞吐量。第二，不能界定介质访问延迟，并且抖动是可变的，这可能不适于多媒体应用。第三，各站点之间对于介质访问的机会不公平。也就是说，给定站点可能获得对于通信介质的访问，并且长时间得到服务。这导致其它站点不得不极大地推迟它们对介质的访问。此外，结果是在故障传输时使竞争窗口加倍的使用呈现出将更多的传输机会给予这些成功的站点。本申请人在较早的专利申请PCT申请序列号PCT/US2007/014607和PCT/US2007/014608中使用循环调度的形式引入了减少或消除在基于竞争的网络中的竞争的构思。该构思在存在集中控制器或协调器的基于竞争的网络中运转良好，所述集中控制器或协调器可以是知识的全局储存库，并且同等重要地传播或分发全局知识，以便协调网络的节点或站点的活动。较早的申请描述了一种退避方法，其寻求改进传统随机退避过程的性能。该方法采用解决外部冲突的不同途径。为退避时隙计数选择确定性值。因此，在分布的时隙计数之间没有重复，并且每个站点可以排他地访问介质而不相互冲突。通过固定间隔[0,N]使时隙计数轮转，其中N是网络中站点的数目，该方法提供各站点之间的循环型服务。因此，该方法为网络提供保证的公平性，并且此外分析显示该方法具有用于中等的到重度的业务量负荷的高网络效率。通过N个站点轮转的循环型服务相当于调度各站点，使得每个站点接收公平的时间量。站点可以是移动的或固定的，并且网络可以是有线的或无线的。然而，站点还可能已经静止，并且网络可能已经是任何基于竞争的网络。该专利技术针对任何基于竞争的网络，在该网络中站点使用物理或虚拟载波感测机制来确定网络是否繁忙。这包括其MAC层协议建立在CSMA上的任何网络，诸如有线网络。注意到，以下文本中的术语“时隙”可以指未被中断的帧交换时段（繁忙时间时隙），或者用于物理载波感测的固定持续时间（空闲时间时隙）。该方法的主要特征是在饱和的业务量情景下，由两个分离站点发起的连续帧交换序列之间的时间间隔/时段仅仅是一个分布式协调功能帧间时隙（DIFS）加一个时隙时间。这样的空隙间时间间隔/时段比由DCF/EDCA（增强的分布式信道访问）使用的传统随机退避方法的时间间隔/时段短，但是比由PCH/HCCA（混合协调功能（HCF）控制信道访问）机制使用的点协调功能（PCF）时间间隔/时段长。此外，该方法调节各站点之间的连续服务顺序，而传统的随机退避方法没有这样的特征。如在此使用的，“/”表示用于相同或相似组件或结构的替代性名称。也就是说，“/”可以取为如在此使用的含义“或”。网络冲突对于基于CSMA的无线通信是令人讨厌的问题，由于冲突极大地劣化了网络性能，特别在吞吐量和网络效率方面。然而，在申请人的之前申请中的确定性退避（通信介质访问）方法中消除（或极大地减小）了冲突。每个站点在它的时隙计数到达零之后可以排他地控制通信介质。从这个意义上说，确定性退避方法优于传统随机退避方法。替代性实施例包括超过每轮一次地将站点/节点插入循环服务调度的选择。该替代性实施例允许优先化的形式。图2描绘了申请人的之前申请中的时间时隙分配。只要介质已经被感测为在DIFS时间中是空闲的，运行确定性退避方法的移动站点i就递减其时隙计数slot(i)。应该注意的是，时隙的数目通常等于站点/节点的数目。在其中描述优先化的形式的替代性实施例中，时隙计数大于站点/节点的数目，以便在循环服务的调度中容纳不止一次的给定站点/节点的插入。当时隙计数slot(i)到达零并且在传输队列中存在挂起的帧时，站点/节点开始帧传输。当移动站点需要重启用于新一轮服务的时隙计数器时，使用以下两个等式，利用确定性退避方法来确定性地计算所确定的时隙计数：其中i是站点ID，t是当前时间，并且是代表该决定所需的信息的状态变量矢量。第一等式用于在与网络成功关联之后首次访问网络的站点。第二等式用在随后的迭代中。Co(i,t,x)和C1(i,t,x)是确定性函数，对于给定i、t和的值，对于每个站点导出作为输出的唯一值。因此，在该步骤，代替如在BEB算法中在竞争窗口中随机选择时隙计数slot(i)，根据等式（1）和（2）将时隙计数重置为确定性值。图1是从站点的角度看的申请人的之前申请中的确定性退避方法的操作的流程图。在160，加入站点发送加入网络的请求到AP。在165，加入站点然后等待，直到它接收来自AP的通信介质访问（确定性退避）方法以及时隙计数、网络中站点的数目和地址队列。在170，加入站点确定它是否支持由网络使用的通信介质访问（确定性退避）方法。如果加入站点确定它支持通信介质访问方法，则它在180保存时隙计数、地址队列和网络中的站点的数目。如上所述，站点继续根据该专利技术的原理获得对通信介质的访问。如果加入站点确定它不支持该专利技术的通信介质访问方法，则它在175给AP发送分离消息。当然，如果加入站点已经是网络的成员（与网络关联），则跳过/不执行160、165、170、175和180。如果加入站点已经与网络关联，则AP在150等待预定时间段。在125调整时隙计数。在示例性实施例中，时隙计数递减一。还可以使用递增的调整。在130，时隙计数与预定值比较。图1的示例性实施例比较调整的（递减的）时隙计数与0。如果时隙计数已经到达预定值，则在135站点确定该站点是否具有要传输的数据帧。如果站点具有要传输的数据帧，则在140发起数据帧传输。如果站点没有要传输的数据帧，则站点跳过该轮，并且在145选择新的时隙计数。一旦已经发起数据帧传输，则站点在145选择新的时隙计数。如果在130时隙计数没有到达预定值，则站点在150等待预定时间段。在之前的申请中的确定性退避方法中，只要时隙计数递减到零就引起新一轮退避，而不管挂起的传输队列的状态。当时隙计数到达零，但是不存在要发送的数据时，站点将放弃它的传输机会并且通过根据等式（2）重置时隙计数来转到下一轮退避。引入该机制以保留网络本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于分散网络的确定性退避方法，所述方法包括：站点监视通信介质；站点确定所述通信介质是否空闲；如果所述通信介质空闲并且如果所述站点具有要传输的数据，则所述站点传输数据；以及如果所述通信介质繁忙，则所述站点调整时隙计数和服务环配置。

【技术特征摘要】
2008.03.03 EP 08300128.91.一种用于分散网络的确定性退避方法，所述方法包括：站点监视通信介质；站点确定所述通信介质是否空闲；如果所述通信介质空闲并且如果所述站点具有要传输的数据，则所述站点传输数据；以及如果所述通信介质繁忙，则所述站点调整时隙计数和服务环配置，其中所述调整动作还包括当在服务环中i>j时，使用计算所述时隙计数，其中，i表示当前站点的ID，j表示服务环中占用所述通信介质发起帧传输的另一站点的ID，Nx表示网络中站点的估计数目，dm表示服务环中第m站点STAm与第m+1站点STAm+1之间站点的数目。2.一种用于分散网络的确定性退避方法，所述方法包括：站点监视通信介质；站点确定所述通信介质是否空闲；如果所述通信介质空闲并且如果所述站点具有要传输的数据，则所述站点传输数据；以及如果所述通信介质繁忙，则所述站点调整时隙计数和服务环配置，其中所述调整动作还包括当在服务环中i≤j时，使用计算所述时隙计数，其中，i表示当前站点的ID，j表示服务环中占用所述通信介质发起帧传输的另一站点的ID，Nx表示网络中站点的估计数目，dm表示服务环中第m站点STAm与第m+1站点STAm+1之间站点的数目，k表示服务环中站点的总数。3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述通信介质在分散网络中，并且进一步其中所述分散网络是对等网络。4.如权利要求1或2所述的方法，其中所述分散网络是无线网络。5.如权利要求4所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺泳，马小军，李军，查尔斯C王，
申请(专利权)人：汤姆森特许公司，
类型：发明
国别省市：