專利名稱：一種ieee802.11網(wǎng)絡(luò)的時隙分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，尤其是一種IEEE802. 11網(wǎng)絡(luò)的時隙分配方法。
背景技術(shù)：
IEEE802. 11為當(dāng)今主流的MAC層協(xié)議，為了支持不同業(yè)務(wù)中服務(wù)質(zhì)量的要求， IEEE又提出了 802. Ile來增強(qiáng)其性能，這個協(xié)議提供了不同服務(wù)的區(qū)分機(jī)制，包括實(shí)時、非實(shí)時的語音、視頻等服務(wù)。面對種類繁多的服務(wù)，優(yōu)化802. Ile協(xié)議的性能，合理分配無線資源成為向多媒體業(yè)務(wù)提供服務(wù)質(zhì)量保證的關(guān)鍵。根據(jù)IEEE802. Ile草案，對于不同的服務(wù)質(zhì)量要求，EDCA劃分了不同的4中業(yè)務(wù)，它們稱之為接入種類(AC，Access Category)。包括 AC_BK (Background traffic)、AC_ BE (Best Effort Traffic)、AC_VI (Video traffic)以及 AC_V0 (Voice Traffic).802. lie中的退避過程的基礎(chǔ)是載波偵聽多址接入/沖突避免(CSMA/CA)機(jī)制， 在CSMA/CA中，發(fā)送節(jié)點(diǎn)要定時監(jiān)測信道狀態(tài)，如果監(jiān)聽到網(wǎng)絡(luò)中沒有數(shù)據(jù)正在傳送，那么再等待一段附加時間，然后選擇一個隨機(jī)的時隙繼續(xù)監(jiān)聽，如果監(jiān)聽到無線信道仍舊沒有數(shù)據(jù)正在發(fā)送，就發(fā)送數(shù)據(jù)。成功接收到數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)在接受成功之后會發(fā)一個ACK幀給發(fā)送節(jié)點(diǎn)。如果這個ACK幀被發(fā)送節(jié)點(diǎn)收到，則表示發(fā)送過程完成。如果發(fā)送節(jié)點(diǎn)沒有收到 ACK幀，或者發(fā)送的數(shù)據(jù)沒有被接收節(jié)點(diǎn)完整地收到，或者ACK確認(rèn)幀發(fā)送失敗，則發(fā)送節(jié)點(diǎn)需要在等待一段時間后重傳所要發(fā)送的數(shù)據(jù)。節(jié)點(diǎn)在傳輸數(shù)據(jù)幀前和成功傳輸數(shù)據(jù)幀后，都要進(jìn)行退避。通常采用二進(jìn)制指數(shù)退避算法來確定退避時間。一個完整的退避過程從最小的競爭窗口 CWmin開始。在W， Cffmin-I]內(nèi)等概率的選擇一個退避間隔進(jìn)入退避過程。如果發(fā)生碰撞，將其節(jié)點(diǎn)的競爭窗增大一倍，并隨機(jī)選擇新的退避間隔，進(jìn)入下一輪競爭。二進(jìn)制指數(shù)退避算法競爭窗大小為 Cff= (CWmin+l)2m，其中m為退避過程中的第m階。競爭窗口不會無限制地增大，協(xié)議規(guī)定了競爭窗口所能達(dá)到的最大值CWmax和數(shù)據(jù)幀所能經(jīng)歷的最大重傳次數(shù)。節(jié)點(diǎn)通過監(jiān)聽無線信道的忙閑情況，來調(diào)整其計(jì)數(shù)器的值。如果某一時隙內(nèi)信道空閑，那么退避計(jì)數(shù)器的值就減一。當(dāng)信道忙時，退避計(jì)數(shù)器就處于掛起狀態(tài)，不做改變。當(dāng)退避計(jì)數(shù)器的值減少到零時，節(jié)點(diǎn)發(fā)送存放在其緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)幀。據(jù)二進(jìn)制指數(shù)退避過程和CSMA/CA競爭機(jī)制，網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點(diǎn)可以觀測到信道處于三種狀態(tài)之一信道空閑、有節(jié)點(diǎn)成功傳輸、信道中發(fā)生碰撞?？梢詫⒚總€狀態(tài)分別看成是一個虛擬時隙，隨著退避過程的變化，節(jié)點(diǎn)所監(jiān)測到的信道狀態(tài)也在三種虛擬時隙中轉(zhuǎn)化。虛擬時隙定義了信道某一狀態(tài)所持續(xù)的時間。

圖1表示了所觀察到的信道狀況。其中 ；、Ts、Tc分別表示信道處于空閑狀態(tài)、有節(jié)點(diǎn)成功傳輸狀態(tài)和有碰撞發(fā)生狀態(tài)時所經(jīng)歷的時間。對于基本機(jī)制，Ts和Tc可以表示為
權(quán)利要求
1. 一種IEEE802. 11網(wǎng)絡(luò)的時隙分配方法，其特征在于多個時隙連起來的一段時間叫做一個混合時隙，一個混合時隙中時隙的數(shù)目小于等于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量的數(shù)目，將高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)作為一個獨(dú)立的時隙混合入一個混合時隙，將至少兩個低優(yōu)先級業(yè)務(wù)合并為一個獨(dú)立的時隙混合入一個混合時隙；在一個混合時隙中，每個時隙的開始都分配給一個或多個特定的業(yè)務(wù)用來發(fā)包，時隙的分配是根據(jù)每個業(yè)務(wù)的優(yōu)先級來完成的，優(yōu)先級越高的業(yè)務(wù)，發(fā)包的時隙越靠前，優(yōu)先級最低的業(yè)務(wù)，發(fā)包的時隙在最后；當(dāng)不同前后時隙的業(yè)務(wù)均想在一個混合時隙中發(fā)包時，只有優(yōu)先級最高的業(yè)務(wù)所在的時隙才能獲得發(fā)包的機(jī)會；如果兩個不同優(yōu)先級的業(yè)務(wù)在同一個時隙，則會發(fā)生碰撞；在一個混合時隙中，只有在所有站點(diǎn)中靠前時隙的業(yè)務(wù)均不發(fā)包的情況下，有靠后時隙的業(yè)務(wù)站點(diǎn)才能獲得發(fā)包的機(jī)會。
全文摘要
一種IEEE802.11網(wǎng)絡(luò)的時隙分配方法，多個時隙連起來的一段時間叫做一個混合時隙，一個混合時隙中時隙的數(shù)目小于等于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量的數(shù)目，將高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)作為一個獨(dú)立的時隙混合入一個混合時隙，將至少兩個低優(yōu)先級業(yè)務(wù)合并為一個獨(dú)立的時隙混合入一個混合時隙；在一個混合時隙中，每個時隙的開始都分配給一個或多個特定的業(yè)務(wù)用來發(fā)包，時隙的分配是根據(jù)每個業(yè)務(wù)的優(yōu)先級來完成的，優(yōu)先級越高的業(yè)務(wù)，發(fā)包的時隙越靠前，優(yōu)先級最低的業(yè)務(wù)，發(fā)包的時隙在最后。本發(fā)明大大提高吞吐量、在高優(yōu)先級業(yè)務(wù)方面降低延時和丟包率、提升EDCA性能。
文檔編號H04W72/10GK102573088SQ20121004096
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月22日
發(fā)明者姚信威, 岑躍峰, 王萬良, 趙燕偉, 陶礫, 顧熙仁 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)