發送數據分組的方法、以及對應的站和計算機程序的制作方法

發送數據分組的方法、以及對應的站和計算機程序的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種發送數據分組到在站之間共享多頻帶信道的接入網絡的方法。第一頻帶稱作“傳輸”頻帶，以及第二頻帶稱作“信令”頻帶。在使用計數器減少退避值之后，站接入信道以發送流數據。根據本發明，這樣的方法包括：-接收步驟，接收由與站的各個流有關的各個站在信令信道上相繼傳送的退避計數；-比較步驟，將退避計數互相比較，從而檢測相同值；以及-在多個站之間存在相同值時的確定步驟，確定與所有其他值不同的至少一個新的退避計數值。
【專利說明】發送數據分組的方法、以及對應的站和計算機程序
【技術領域】
[0001]本發明涉及電信領域。在該領域中，本發明更特別地涉及無線電通信(也稱作無線通信)領域，并且包括由IEEE標準802.11以及以下各項來標準化的無線保真(WiFi)網絡。那些標準確保遵循于此的多個無線通信裝置之間的互操作性。
[0002]在本文獻中，以下，應該將術語“WiFi”理解為覆蓋無線電通信的整個領域。
[0003]在WiFi網絡的上下文中描述本發明，該WiFi網絡具有其中站通過接入點建立通信的架構。取決于實施，本發明還可以通過自組織網絡來執行。
[0004]更準確地，本發明涉及避免多個WiFi裝置之間的沖突，并且其更特別地涉及用于發送適于WiFi系統中使用的數據分組的機制。
[0005]這里使用術語“裝置”以表示形成由接入點和與接入點相關聯的站組成的基本服務集(BSS)的一部分的任意裝置，即，站位于接入點的覆蓋區域中。
【背景技術】
[0006]當一個WiFi裝置具有用于傳輸的數據時，其需要接入傳輸信道。在WiFi系統中接入傳輸信道可以是已知為載波偵聽多路接入-沖突避免(CSMA-CA)的類型，如在標準802.11-2007，第 9.1 節 “MAC architecture”，第 9.1.1 節 “DCF” 中介紹和描述的。如圖1中所示的CSMA-CA機制在所謂的“競爭”原理之上共享對無線電信道的接入:在發送數據之前，在稱作“退避”時段的等待時段期間，裝置STAl、STA2、STA3、STA4、STA5的每個需要監聽以確保信道是空閑的(即，沒有信號在信道上發送或接收)。實際上，在競爭時段CW期間，接入點和每個站都將與在他們各自的隊列中等待的分組Fr相關聯的他們各自的退避計數Bck減少dl，同時等待信道成為空閑。
[0007]接入處理在于通過每個站為每個流執行隨機抽取來初始化退避時間Bek。在每個競爭時段期間，在其自身的退避計數的剩余持續時間(Bck-dl)期間，每個站監聽信道。
[0008]如果在這一持續時間結束之前信道成為被占用，則站暫停減少其自身的計數器并且在繼續減少其自身的退避計數之前等待新的競爭時段。
[0009]如果在這一持續時間結束時信道空閑，則站能夠利用信道和發送。
[0010]還能夠發生，多個WiFi接入點正占用相同的三維空間中的相同的頻帶。然后，存在據稱為重疊基本服務集。在這樣的條件下，需要在各基本服務集之間共享無線電信道或者頻帶。這已經通過使用以上描述的CSMA-CA接入技術來方便地完成。
[0011]對于兼容管理服務質量(QoS)的多個裝置(站和接入點)，在相同的標準第9章，“MAC sublayer functional description，，,第9.9.I 節,“HCF contention-based channelaccess (EDCA) ”中定義稱作增強的分布式信道接入(EDCA)的改進的接入技術。在這一技術中，在發送數據之前，對應于仲裁幀間間隔(AIFS)，每個裝置需要監聽以確保對于可變的持續時間而言信道空閑(即，信道上沒有在發送或者接收信號)，該仲裁幀間間隔(AIFS)可以根據流類型加上隨機退避持續時間而變化。
[0012]在這一技術中，服務質量基于對于具有更高優先級的流而言使用更短的退避計數時段。因而，流的優先級是各個服務類型的函數。例如，因為通過裝置根據服務類型使用不同值的時間間隔來隨機地抽取退避，所以，“語音”類型的服務相比于“最佳效果”類型的服務而言獲得接入信道的更大的概率。
[0013]假定系統上的負荷不大大，EDCA技術中的QoS管理能夠很好地工作。無論如何，一旦負荷增加，沖突可能發生，特別地因為:
[0014]-兩個不同的站可能隨機地抽取相同的退避值(因此，他們都將在相同的瞬間接入信道)；或者
[0015]-站為彼此隱藏的站(不能檢測來自其他站的信號)。
[0016]當在兩個站之間發生沖突時，已知的方案在于增加可能的退避值(通過將能夠選擇的間隔的極限值加倍，這一機制稱作“指數退避”)，從而減少沖突的概率。這具有增加對信道的接入時間并且因而增加抖動的缺點，其不利于服務質量。

【發明內容】

[0017]本發明以一種發送數據分組到在站之間共享多頻帶信道的接入網絡的方法的形式提出了一種有利的新方案，第一頻帶為“傳輸”頻帶，以及第二頻帶是“信令”頻帶，在使用計數器來減少退避值之后，站接入信道以發送流數據。
[0018]因而，本發明提供了一種發送數據分組到在站之間共享多頻帶信道的接入網絡的方法，第一頻帶為“傳輸”頻帶，以及第二頻帶為“信令”頻帶，在使用計數器減少退避值之后，站接入信道以發送流數據。該方法包括:
[0019]-接收步驟，接收由與站的各個流有關的各個站在信令信道上相繼傳送的退避計數；
[0020]-比較步驟，將退避計數相互比較，從而檢測相同值；以及
[0021]-在多個站之間存在相同值時的確定步驟，確定不同于所有其他退避計數值的至少一個新的退避計數值。
[0022]在為其流中之一抽取/分配新的退避值之后，站在信令頻帶上傳送其(多個)退避值。通過在站之間消除與任意其他退避值相同的任意值，在接入在站之間共享的信道時，本發明的方法減少或者甚至消除了沖突風險。術語“相同”可以理解為包括準相同，例如，具有±1的差異，從而適應各個站的時鐘之間的可能的差異。
[0023]執行本發明的方法的WiFi裝置是多頻帶裝置，具有更特別地用于信令的頻帶和更特別地用于發送數據的另一頻帶。典型地，采用以上描述的發生在信令頻帶上的方法中的交換，以有利的方式選擇信令頻帶，使得相比于數據傳輸頻帶而言具有更大的無線電覆蓋和更少的能量消耗。有利地選擇用于數據傳輸的頻帶以具有快于用于信令的頻帶的數據速率。
[0024]在本發明的實施中，站中之一是接入點，在該接入點中，發生接收、比較、以及確認步驟。在這一實施中，該方法進一步包括:
[0025]-接入點廣播退避請求的步驟；以及
[0026]-接入點傳送至少一個新的退避計數值到與退避計數相關聯的站的步驟。
[0027]在這一配置中，共享信道的站中之一是到電信網絡的接入點。在第一實施中，接入點在信令頻帶上廣播請求到共享信道的站，要求他們返回他們的退避值。這一實施是有利的，在于觸發退避響應的是接入點并且因此能夠以與信道利用相關的適當方式來安排這一觸發的時間。接入點通過將所接收的退避值相互比較來評估沖突可能性，并且如果在多個值之間存在相同或者接近相同的，所述接入點修改那些值，使得不再有任何相同值。此后，接入點傳送經修改的值到對應的站；因而，接入點命令修改退避值，從而避免沖突。
[0028]在本發明的實施中，該方法是這樣的，使得在通過接入點的比較中，不再考慮與站的隊列相關聯的每一個退避計數，并且已經由站從所述站的隊列中在傳輸信道上傳送了之前存儲在其中的數據。
[0029]在這一實施中，接入點最優化用于跟蹤退避計數所需要的存儲器空間，方法是通過不比較這樣的任意退避計數，對于所述任意退避計數，已經相繼傳送了當分配退避值時在排隊的數據。
[0030]在本發明的實施中，在單個站占用傳輸信道的時段期間，發生如接入點執行的廣播退避請求、接收、比較、確定、以及傳送新的計數值的步驟。
[0031]在特定的配置中，當占用傳輸信道時發生退避響應和通過接入點的處理。S卩，他們在發送機會(TxOP)時段期間發生，在該發送機會(TxOP)時段期間，站中之一正占用數據傳輸頻帶。在這一配置中，接入點從正傳送的數據幀中恢復TxOP域的值，該TxOP域給定時段，在該時段期間，傳輸信道將由正在發送的數據占用。這是特別有利的，在于在傳輸信道被占用的整個時間，接入點接收的退避值對應于站中的計數值。因為傳輸信道的占用確保不存在競爭時段并且因此站暫停退避計數的任何減少，所以對于接入點，在比較退避值的步驟之前，不需要修改任何接收到的退避值。
[0032]因此，優選TxOP持續時間比信令頻道中到來的數據交換的持續時間更長，使得確保在已經返回新的退避值之前沒有其他競爭階段能夠發生。否則，接入點AP需要考慮競爭階段，從而更新已經發生的返回。在這樣的環境之下，退避響應需要包括域，該域指示如所發送的退避值是否是最近的競爭時段之前的，或者，是更近的(考慮反饋響應傳輸的開始)。
[0033]在本發明的實施中，接入點在每個競爭階段減少退避值并且一旦在傳輸信道中開始傳輸則暫停這樣的減少。
[0034]在這一實施中，在考慮因為返回了退避值而已經在數據傳輸頻帶中執行的減少時，接入點比較各個退避值。結果，接入點保持的退避值一直與站的退避計數的值相同。當退避值成為零時，即，即將發送對應隊列中的數據，有利地，接入點可以停止考慮該退避值，由此最優化其自身的退避跟蹤。
[0035]在本發明的實施中，站中之一為接入點，在該接入點中，發生接收、比較、以及確定步驟。在這一實施中，該方法進一步包括:
[0036]-各個站在信令頻帶上傳送退避計數的步驟；以及
[0037]-接入點傳送新的退避計數值的步驟。
[0038]在這一實施中，共享給定的信道的站中之一是到電信網絡的接入點。共享相同信道的非接入點的站接連地傳送他們自己的退避值。首先，因為限制了由接入點傳送的信號占用信令信道，并且，其次，因為在已經分配新的值給站中的計數器之后能夠非常快地返回退避值，所以，這一實施是有利的。因而，接入點能夠在接收退避值時立即以集中的方式比較退避值并且一般地不需要任何先前的糾正；正分配給站中的退避計數器的新的退避值和正由接入點接收的退避值之間的非常短的逝去時間極大地減少站中計數器已經開始減少的任何可能性。
[0039]在本發明的實施中，該方法進一步包括:
[0040]-站在信令頻帶上廣播退避計數的步驟；
[0041]-站接收廣播的退避計數的步驟；
[0042]-站評估沖突的概率的步驟；以及
[0043]-根據沖突的概率修改相同的退避計數的步驟。
[0044]在這一配置中，各個站自發地在信令信道上廣播與他們的(多個)隊列相關聯的(多個)退避計數的(多個)各自的值到整個小區(AP，STA)。典型地，一旦將新的值分配給站的流中之一，就發生這一廣播，典型地，每次抽取新的計數值，其中，一般地隨機地抽取值。如果站具有多個隊列，則其為每個非空隊列廣播退避值。假定傳送和接收站不是互相隱藏的站，每個站可以從共享相同信道的其他站接收各個退避值。每個站比較其已經接收的退避值和其自身計數的值。如果其自身計數和接收到的退避值之間存在相同的值，則站修改其自身計數的值，使得所有的值不同。因而，通過如果自身退避計數中的任意者等于另一站廣播的退避計數則每個站修改其自身的退避計數，該方法使得有可能減少沖突的概率。這在具有基礎設施的網絡中以及在自組織網絡中能夠同樣好地執行。
[0045]通過考慮因為已經從其他站接收退避值而已經在數據傳輸頻帶中執行的減少，站能夠確定在其抽取退避值的下一時機上由于新的分組到達其隊列中之一而導致哪些退避值將產生沖突。如果抽取的退避值很可能將導致沖突，則站能夠抽取另一值，或者其能夠通過增加退避值或者減少退避值來調整其已經抽取的退避值。在一個特定的實施中，僅僅授權增加。
[0046]本發明還提供了一種用于發送數據分組的站。站更特別地意圖用于在各個站之間共享多頻帶信道的接入網絡，第一頻帶為“傳輸”頻帶，以及第二頻帶為“信令”頻帶，在使用計數器減少退避值之后，站接入信道以發送流數據。
[0047]本發明的站包括:
[0048]-收發機部件，用于經由多頻帶傳輸信道來發送和接收數據分組；
[0049]-存儲器部件，用于存儲由共享多頻帶信道并且與站的各個流有關的各個站接連傳送的退避計數；
[0050]-比較器部件，用于比較退避計數，從而檢測站的計數和其他站的計數之間的相同值；以及
[0051]-如果存在相同值，則用于為站確定不同于所有其他值的至少一個新的退避計數值的部件。
[0052]例如，接入網絡可以是WiFi網絡，該WiFi網絡具有關于兼容ffiEE802.1ln標準的網絡的對應于5千兆赫茲(GHz)頻帶的傳輸頻帶以及關于兼容IEEE802.1lah標準的網絡的對應于868兆赫茲(MHz)到868.6MHz頻帶的信令頻帶。WiFi網絡具有接入點AP和至少兩個站。IEEE802.1lad標準定義了可應用到所有WiFi系統(11a，b，g, n, ac, ad, af,ah,...)的多頻帶模式，即使發現其定義僅僅在具有特殊頻帶的這一標準中。
[0053]本發明的WiFi站接收由形成相同小區(或者相同BSS)的一部分的其他站、或者屬于其他BSS (稱作0BSS)的真實站所傳送的各個退避值。站比較這些接收到的退避值和其自身計數的值。當這些計數中之一與接收到的退避值相同時，則站為其自身計數確定不同于所有的接收到的退避值的新的值。因而，極大地減少了當接入共享的多頻帶信道時站進入和另一站的沖突的風險，或者甚至接近零。
[0054]這樣的站特別地適用于執行以上描述的傳輸方法。通過示例的方式，其可以是接入點或者WiFi站。
[0055]在本發明的實施例中，站進一步包括:
[0056]-用于在信令信道上廣播退避請求的部件；以及
[0057]-用于在信令信道上傳送該至少一個新的退避值的部件。
[0058]在這一實施例中，站典型地為適于通過消除站的隊列之間的相同的退避值來在接入共享的多頻帶信道時限制或者甚至避免站之間的沖突的接入點。
[0059]在本發明中，使用在MAC層中創建并且然后置入幀中的新的域，可以發生信令頻帶中的信息的廣播或者交換，所述幀是指:“退避請求”幀、“退避響應”幀、或者“退避修改”幀。
[0060]“退避請求”幀典型地包括:
[0061]-對應于退避計數的數據傳輸頻帶的標識；以及
[0062]-可選地，將響應的所有站的標識和他們將響應的順序、或者由那些站組成的組的標識(在該情況下，他們的響應的順序組成WiFi系統的初始設置中之一)或者在廣播模式中將作出響應的指示。
[0063]典型地，“退避響應”幀包括:
[0064]-考慮中的數據傳輸頻帶的標識；
[0065]-由退避所關注的流的標識(或者如果存在若干流，則以串聯方式的他們的標識)；以及
[0066]-退避值和相關聯的流所使用的服務類型或者退避值加上流使用的服務類型的仲裁幀間間隔(AIFS)之和(AIFSN+退避)。
[0067]典型地，“退避修改”幀包括:
[0068]-考慮中的數據傳輸頻帶的標識；
[0069]-由退避修改所關注的流的標識(或者如果存在若干流，則以串聯方式的他們的標識)；以及
[0070]-新的退避或者施加在退避上的修改(+1，-1,...)，或者針對由流使用的服務類型的新的退避+AIFS之和。
[0071]對于本發明的每個實施，通過利用(如在物理(PHY)層所確定的)PLCP頭從而減少傳輸的大小和他們占用信道的程度，還可能發送在信令頻帶中待發送的信息。例如，如在IEEE802.1lac標準中規定的VHT-SIG域(并且在其他標準中以類似的方式，諸如IEEE802.1lah)具有能夠用于信令和發送“退避請求”、“退避響應”、以及“退避修改”幀的域組ID和NSTS。在這一可選中，PHY層的域使得可能恢復用于發送到MAC層的信息，從而按照本發明執行處理。
[0072]在優選的實施中，用于發送數據分組到具有共享多頻帶信道的站的接入網絡的本發明的方法的步驟由以分別并入電子電路中的一個或者更多個部件為形式的程序指令來確定，該電子電路諸如芯片，他們自身可以設置在諸如為站的電子設備中。當將程序(或者其部件)加載到計算構件時，用于發送數據分組的本發明的方法可以同樣好地執行，其中，該計算構件諸如為處理器或等效物，然后通過執行程序來控制其操作。
[0073]結果，本發明還應用到計算機程序(或者其各個部件)，特別是數據介質上或者中并且適于執行本發明的計算機程序。程序可以使用任意編程語言，并且可以是源代碼、目標代碼、源代碼和目標代碼之間的中間代碼的形式，諸如部分編譯的形式，或者用于實施本發明的方法的任意其他期望的形式。
[0074]數據介質可以是能夠存儲程序的任意實體或者設備。例如，介質可以包括存儲部件，諸如只讀存儲器(ROM)，例如光盤(CD) ROM或者微電子電路R0M，或真實磁記錄部件，例如，軟盤或者硬盤。
[0075]可選地，數據介質可以是其中并入程序的集成電路，電路適于在考慮中的程序的執行中執行或者使用。
[0076]進一步，可以將程序轉換成可發送形式，諸如電或者光信號，適于通過無線電或者通過其他部件經由電或者光纜傳遞。本發明的程序可以特別地從因特網類型網絡下載。
[0077]因而，本發明還提供了數據介質上的計算機程序。按照本發明，程序包括程序指令，適于當將所述程序加載到站中并且由站來運行所述程序以執行本發明的方法時，使能站執行發送數據分組到在站之間共享多頻帶信道的接入網絡的方法。
[0078]本發明還提供了數據介質，其包含程序指令。按照本發明，程序指令適于當將所述程序加載到站中并且由站來運行所述程序以執行本發明的方法時，使能站執行發送數據分組到在站之間共享多頻帶信道的接入網絡的方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0079]在閱讀特定實施的以下描述之后，并且參考所附附圖，本發明的其他特征和優點呈現得更加清晰，僅僅作為說明性的并且非限制性的示例而給出特定實施，其中:
[0080]-圖1關于現有技術描述地示出了到共享信道的CSMA-CA接入機制；
[0081]-圖2示出了給定站的四個隊列，每個與四個數據流中的各自的一個相關聯；
[0082]-圖3是示出本發明的傳輸方法的主要步驟的流程圖；
[0083]-圖4示出了特定的配置中的本發明的傳輸方法的第一實施，其中，通過接入點AP執行退避值之間的比較，在該特定的配置中，在傳輸信道被占用時發生退避響應和通過接入點AP的處理；
[0084]-圖5示出了特定的配置中的本發明的傳輸方法的第一實施，其中，通過接入點AP來執行退避值之間的比較，在該特定的配置中，在為其流中之一抽取/分配新的退避值之后，站在信令頻帶中發送退避值；
[0085]-圖6說明了本發明的傳輸方法的第二實施，其中通過站來執行退避值之間的比較；
[0086]-圖7是適于發送數據分組的本發明的站的簡化示例結構的方框圖；
[0087]-圖8是具有接入點功能的本發明的站的簡化示例結構的方框圖。
【具體實施方式】
[0088]在WiFi通信網絡的上下文中描述本發明，該網絡具有用于與IEEE802.1ln標準兼容的網絡的對應5GHz頻帶的傳輸頻帶，以及具有用于與IEEE802.1lah標準兼容的網絡的對應868MHz到868.6MHz頻帶的信令頻帶。考慮中的WiFi網絡具有四個站，其中之一特別地用于執行接入點功能。在以下將這一站稱作“接入點”(AP)，并且其可以對應于網關或者對應于中繼。
[0089]接入WiFi網絡的共享傳輸信道傳統上為CSMA-CA類型，即，涉及監聽一定的時間長度，包括由計數規定的所謂的“退避持續時間”，該計數初始化為隨機地抽取的值。
[0090]提出本發明以消除共享相同的WiFi信道的不同站(AP和STAi)使用相同的退避值，從而消除傳輸頻帶上的沖突風險。
[0091]每一個站具有至少一個隊列，在該至少一個隊列中，站存儲其需要發送到遠程實體的分組。本說明書假設這樣的基礎設施的環境，其中，經由接入點AP和共享信道發生到遠程實體的傳輸。
[0092]例如，通過諸如是語音通信的應用來生成這些分組。站可以具有若干隊列，在該若干隊列中，站存儲由同時在站上運行的應用(例如，因特網咨詢以及語音呼叫)生成的分組:站典型地具有每個流一個隊列。圖2示出了四個隊列的示例。
[0093]一旦已經把分組放入之前為空的隊列，抽取初始退避值以用于與隊列相關聯，從而實施信道接入機制。在接入信道從而發送排隊的分組之前，通過從競爭窗口 CW的開始處開始減少其退避計數，站推遲任意接入嘗試。當減少退避時，在信道被另一站占用的每個場合以及對于占用的持續時間，暫停減少。在占用結束時，繼續減少。當退避已經減少到零時，一旦信道空閑，就發生傳輸。在傳輸信道停止被占用的每個場合之后，競爭窗口 CW開始。其持續時間通常根據由接入系統使用的物理層的特征來設置，并且其可以根據流的類型以及根據在站的之前的接入信道的嘗試期間成功或者失敗而變化。從范圍[0，Cff]中抽取初始退避值。
[0094]當將新的數據放入隊列中時，抽取新的退避值。站在信令信道上傳送每個新的退避值。
[0095]圖3是示出本發明的傳輸方法的主要步驟的流程圖。
[0096]方法I包括接收步驟REC，接收隊列計數，該隊列計數由與站的各個流相關的各個站在信令信道上相繼傳送。
[0097]方法I具有比較步驟C0MP，將隊列計數互相比較，從而檢測相同的任意值。
[0098]方法I具有確定步驟BACK，如果在多個站之間存在相同的退避值，則確定至少一個新的隊列減少值，該減少值不同于所有其他值。
[0099]在第一實施中，通過接入點AP比較退避值。
[0100]接入點AP和站交換控制幀，使得對于i = 1，2，等，接入點AP和站STAi從各個可能的模式中選擇將用于提高服務質量(QoS)的模式，該服務質量(QoS)與數據傳輸頻帶相關聯。
[0101]在第一實施中，接入點AP在信令頻帶上廣播退避請求。通過示例的方式，對于i=l到3，可以有三個目標站STAi。他們接收這一退避請求。在特定方式中，請求可以規定站將響應的順序，因而提供在接入信令信道時確保有效使用傳輸頻帶并且避免站之間的任意沖突風險的優點。這一機制可以類似于由所謂的“混合協調功能控制的信道接入”(HCCA)協調的調度機制，其中，“混合協調功能控制的信道接入”(HCCA)引入至802.11標準中并且用作分配對信道的接入，但是沒有需要返回的限制，或者類似于用于在如IEEE802.1lac標準中定義的MMO多用戶上下文中恢復來自用戶信道的反饋的機制。
[0102]各個站STAi通過傳送與他們的各自的隊列的計數相關聯的他們的退避值來響應，其中，i=l到3。站可以具有多個隊列，典型地每個服務類型具有一個隊列。通過示例的方式，如在802.1le標準的§ 7.1.3.5中所定義的MAC頭的“QoS控制/ TID”域中來信令服務類型。將分組標簽為與和其關聯的服務類型相關聯，將理解到，傳統地區分四個不同的服務類型:“盡力而為”(無特定優先級)背景”(將最后處理)語音”(需要實時傳輸);以及“視頻”(需要高質量傳輸)。
[0103]另外，因為可能所有的與接入點相關聯的多個站正嘗試到達接入點，可能有多個分組，該多個分組用于發送到多個目標裝置，在由接入點處理之前，將這些分組存儲在一個或者更多個隊列中。
[0104]站使用信令頻帶接連傳送他們的退避值。如果存在相同值，則接入點確定新的退避值。在這一實施中，該方法還具有接入點AP在信令信道上傳送新的退避值的步驟。
[0105]在特定的配置中，如圖4中所示的，在傳輸頻帶Bt被占用時執行退避響應和接入點AP的處理，即，在發送機會(TxOP)時段期間，在該發送機會(TxOP)時段期間，站正占用數據傳輸頻帶。使用在傳輸頻帶上發送的每個分組來信令這一 TxOP時段。因而，接入點能夠察覺TxOP時段并且能夠確定其是否是足夠的持續時間以覆蓋各個退避值的響應。如果持續時間足夠，即，如果TxOP的持續時間比到來的交換的持續時間長，該到來的交換將在信令頻帶中發生以提供退避響應，則在任意新的競爭階段之前，接入點具有各個退避值的知識。否則，接入點AP需要考慮在響應期間發生的競爭階段從而更新與在這些競爭階段中涉及的站相關聯的響應退避值。在這樣的環境之下，如果有(考慮退避響應傳輸的開始)，來自每個站的退避響應包括規定發送的退避值是否為在競爭時段之后的退避值的域，連同識別這一時段的域。如果在方法I在進行中時檢測到沖突,例如,如所示的在站STAl和STA2之間，則AP確定用于站STAl的新的值，在退避修改幀中傳送該新的值到站STA1。
[0106]在如圖5中所示的第二配置中，在為其流中之一抽取/分配新的退避值之后，站在信令頻帶中傳送退避值。在這一配置中，接入點AP比較各個退避值，同時考慮因為AP接收了退避響應而對每個站中的計數執行的、并且與數據傳輸頻帶Bt的占用相關聯的減少。
[0107]如所說明的，接入點AP在競爭窗口 CWl之前從站STAl接收退避=8。在競爭窗口Cffl之后，接入點AP在用于站STA2的傳輸的分組到達之后從站STA2接收退避=4。
[0108]接入點AP通過將退避值互相比較來評估沖突的可能性。如果值相同，則接入點確定新的退避值并且經由信令信道Bs傳送這一新的值以用于隊列計數:接入點AP命令退避修改，從而避免沖突。
[0109]在說明中，在競爭窗口 CWl之前，在更新如由AP接收的STAl的退避值之后，站STA2和STAl的退避值相同。這一更新在于將如所接收的值修改這樣的量，即STAl因為傳送其退避值而已經減少的量，其中，在這一示例中，將這一減少評估為由競爭窗口的四個時隙(TS)持續時間來確定，因而導致站STAl具有更新的`退避值4。因而，因為他們的退避值相同，所以能夠預期站STAl和STA2之間的沖突。在退避修改幀中將如由AP確定的新值5傳送到站STA2。
[0110]在第二實施中，通過站來將退避值互相比較。[0111]在圖6中所示的實施中，一旦已經將初始值分配給與其流中之一相關聯的隊列計數，則每個站使用信令頻帶Bs來將與數據傳輸頻帶Bt相關聯的退避信息廣播到整個小區(AP 和 STAi，對于 i=l 到 3)。
[0112]對于i = I到3，共享相同信道的每個站AP和STAi接收其他站廣播的值。在說明中，在競爭窗口 CWl之前，僅僅站STAl廣播退避值，其退避值等于8。在這一示例中，從站STAl傳送其退避值開始，將由其計數器執行的減少評估為競爭窗口的四時隙的持續時間，其導致在競爭窗口 CWl之后的用于站STAl的更新的退避值4。在這一競爭窗口 CWl之后，站STA2中的隊列接收分組用于傳送。一旦其隊列開始填充，站STA2抽取新的等于4的退避值，并且廣播該新的退避值。
[0113]通過利用關于傳輸信道的占用的信息，接收站能夠通過計數器自從廣播初始退避值以來的減少的量來糾正所接收的退避值，所述信息是指:傳輸的開始/結束以及(多個)競爭窗口的開始/結束。在說明中，在競爭窗口 CWl之前，站STA2從站STAl接收退避值8。給定自廣播值以來發生的減少，站STA2糾正該值并且然后用于站STAl的退避的糾正值為4，同時正填充站STA2中的隊列。
[0114]因而，站能夠將其退避值與其已經接收和糾正的那些比較，從而確定是否存在任意相同值。在這一說明中，因為用于站STAl的退避的糾正值與用于STA2的退避的值相同，因而，站STA2檢測到存在與站STAl的沖突的風險。
[0115]在這樣的相同的情況下，站為其計數確定不同于所有其他值的新的初始退避值。另外，如果由于新的分組到達隊列而抽取新的退避值，則站能夠通過將新的值和之前接收和糾正的退避值相比較來快速地確定是否存在沖突風險。如果如抽取的值導致沖突，則有可能再次抽取或者調整退避(通過添加+1或者-1到站抽取的值(在特定的實施中，有可能授權僅僅增加+X))。如所說明的，結果，站STA2修改其退避值，例如，通過將其增加1，使得值成為5，并且其驗證這一值不同于其具有知識的其他退避值。在確定這一新的值之后，站STA2廣播這一經修改的值5到整個小區:AP、STA1、以及STA3。
[0116]圖7是用于適于發送數據分組的本發明的站的簡化的結構示例的方框圖。
[0117]站STA特別地意圖用于具有在各個站之間共享的多頻帶信道的接入網絡，存在“傳輸”第一頻帶、以及“信令”第二頻帶，其中，站接入信道以用于在計數器已經減少退避值到零之后發送流數據。
[0118]站STA 包括:
[0119]-收發器部件E/ R，用于經由多頻帶傳輸信道發送和接收數據分組。這些部件包括兩個傳統上的收發器系統，所述收發器系統具有分別適于傳輸頻帶和信令頻帶的頻率特性。
[0120]-存儲器部件，用于存儲隊列計數，如由共享多頻帶信道并且與站自身的各個流有關的各個站接連發送的。這些部件典型地包括存儲器部件MEM，例如，連接到調諧到傳輸頻帶的收發器系統的寄存器或者存儲器。
[0121]-比較器部件，用于比較隊列計數以用于檢測站的計數與其他站的計數之間的相同值。這些部件典型地包括計算部件，例如，具有固件的微處理器或者數字信號處理器(DSP)以比較存儲的退避值和站中的計數器CPT的退避值。這些計算部件DSP連接到站的隊列計數CPT以及存儲器部件MEM。[0122]-如果存在相同值，則用于為至少一個存在沖突風險的隊列計數確定至少一個新的值的部件，該新的值不同于所有的其他值。這一隊列計數可以包含在站的計數器中的一個中。這些部件典型地包括計算部件，例如，微處理器，或者DSP，具有固件以確定至少一個新的退避值。這些部件連接到站的隊列計數。在所示的實施例中，這些部件與比較器部件相同，但是應該理解到，信號處理器DSP的固件包括適于執行比較以及適于確定新的值的各自的部件。在變化的實施例中，可以在計算部件DSP和計數器CPT之間共享這些部件:計算部件DSP控制計數器CPT以引起其抽取新的值，以及計算部件DSP繼續這樣做，直到抽取的退避值不同于其他計數器的退避值。
[0123]圖8示出了用于具有接入點功能的本發明的站的簡化的結構示例。除了關于之前的圖所描述的部件，站AP進一步包括:
[0124]-部件，用于在信令信道上廣播退避請求。這些部件典型地為計算部件，例如，微處理器或者DSP，具有固件以生成特定格式的退避請求，如典型地由站所使用的MAC層確定，以及與調諧到信令頻帶的收發器系統協作。關于圖，能夠使用同樣的DSP，來自具體固件的差異使得DSP能夠生成退避請求。
[0125]-部件，用于在信令信道上發送新的隊列計數值到考慮中的具有計數器的站。這些部件典型地是計算部件，例如，微處理器或者DSP，具有固件以恢復新的退避值以及與調諧到信令頻帶的收發器系統協作。
【權利要求】
1.一種用于發送數據分組到在站之間共享多頻帶信道的接入網絡的方法(1)，第一頻帶為“傳輸”頻帶，以及第二頻帶為“信令”頻帶，在使用計數器來減少退避值之后，站接入信道以發送流數據，該方法的特征在于其包括: -接收步驟(REC)，接收由與站的各個流有關的各個站在所述信令信道上相繼傳送的退避計數； -比較步驟(COMP)，將所述退避計數互相比較，從而檢測相同值；以及 -在多個站之間存在相同值時的確定步驟(BACK)，確定與所有其他退避計數值不同的至少一個新的退避計數值。
2.根據權利要求1所述的用于發送數據分組到在站之間共享多頻帶信道的接入網絡的方法(I)，所述站中之一為接入點，在該接入點中發生所述接收、比較、以及確定步驟，該方法進一步包括: -所述接入點(AP)廣播退避請求的步驟；以及 -所述接入點(AP)傳送至少一個新的退避計數值到與所述退避計數相關聯的站的步驟。
3.根據權利要求2所述的用于發送數據分組到在站之間共享多頻帶信道的接入網絡的方法(I)，其中在通過所述接入點的比較中，不再考慮與站的隊列相關聯的每一個退避計數，并且從所述站的隊列中已經通過所述站在所述傳輸信道上傳送了之前存儲在其中的數據。
4.根據權利要求2或權利要求3所述的用于發送數據分組到在站之間共享多頻帶信道的接入網絡的方法(I)，其中，在傳輸信道由單個站占用的時段期間，發生如由所述接入點執行的廣播退避請求、接收、比較、確定、以及傳送新的計數值的步驟。
5.根據權利要求2或權利要求3所述的用于發送數據分組到在站之間共享多頻帶信道的接入網絡的方法(I)，其中，所述接入點在每個競爭階段減少所述退避值并且一旦在所述傳輸信道中開始傳輸就暫停這樣的減少。
6.根據權利要求1所述的用于發送數據分組到在站之間共享多頻帶信道的接入網絡的方法(I)，所述站中之一為接入點，在該接入點中發生所述接收、比較、以及確定步驟，該方法的特征在于其進一步包括: -各個站(SM)在所述信令頻帶上傳送退避計數的步驟；以及 -所述接入點(AP)傳送新的退避計數值的步驟。
7.根據權利要求1所述的用于發送數據分組到在站之間共享多頻帶信道的接入網絡的方法(I)，該方法進一步包括: -所述站(SM)在所述信令頻帶上廣播退避計數的步驟； -所述站(SM)接收廣播的退避計數的步驟； -所述站(SM)評估沖突概率的步驟；以及 -根據沖突概率修改相同的退避計數的步驟。
8.一種用于發送數據分組到在各個站之間共享多頻帶信道的接入網絡的站(STA)，第一頻帶為“傳輸”頻帶，以及第二頻帶為“信令”頻帶，在使用計數器以減少退避值之后，站接入信道以發送流數據，站的特征在于其包括: -收發器部件，用于經由所述多頻帶傳輸信道來發送和接收數據分組；-存儲器部件，用于存儲由共享所述多頻帶信道并且涉及其各個流的各個站接連傳送的退避計數； -比較器部件，用于比較所述退避計數，從而檢測所述站的計數和其他站的計數之間相同的值；以及 -如果存在相同的值則用于為所述站確定不同于所有其他值的至少一個新的退避計數值的部件。
9.根據上述權利要求中任一項所述的站(AP)，并且進一步包括: -用于在所述信令信道上廣播退避請求的部件；以及 -用于在所述信令信道上傳送該至少一個新的退避值的部件。
10.一種數據介質上的計`算機程序，所述程序包括這樣的程序指令，其適于當將所述程序加載到站中并且由站來運行以執行本發明的方法時,使得站能夠執行按照權利要求1-7的任一項所述的發送數據分組到在站之間共享多頻帶信道的接入網絡的方法。
11.一種包括程序指令的數據介質，該程序指令適于當將所述程序加載到站中并且由站來運行以執行傳輸方法時，使得站能夠執行按照權利要求1-7的任一項所述的發送數據分組到在站之間共享多頻帶信道的接入網絡的方法。
【文檔編號】H04W74/08GK103797885SQ201280031336
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年6月22日 優先權日:2011年6月24日
【發明者】L·卡里奧, D·伯納德 申請人:奧林奇公司