專利名稱：一種避免802.11競(jìng)爭(zhēng)式數(shù)據(jù)傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)擁塞的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡(luò)傳輸領(lǐng)域，特別涉及一種在802. 11采用競(jìng)爭(zhēng)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)避免網(wǎng)絡(luò)擁塞的方法。
背景技術(shù)：
802. 11 (其的商用推廣品牌為 Wi-Fi)是 IEEEGnstitute of Electrical and Electronics Engineers，美國電氣和電子工程師協(xié)會(huì))制定的短距高速無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。 隨著hternet (互聯(lián)網(wǎng))的快速發(fā)展，802. 11目前得到了大規(guī)模的普及和發(fā)展，被廣泛用于電腦、手機(jī)以及各種消費(fèi)電子產(chǎn)品。802. 11產(chǎn)品廣泛使用2. 4GHz和5GHz兩個(gè)共享免費(fèi)頻段。802. 11 有兩種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)一種是 Incbpendent BSS(Independent Basic Service kt，獨(dú)立基本服務(wù)集)架構(gòu)，在此架構(gòu)下，STA(Sta-tion，站，STA在WLAN(Wireless Local Area Networks，無線局域網(wǎng))中一般為客戶端，可以是裝有無線網(wǎng)卡的計(jì)算機(jī)，也可以是有Wi-Fi模塊的智能手機(jī)，可以是移動(dòng)的，也可以是固定的，是無線局域網(wǎng)的最基本組成單元)通過Ad hoc (點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式)組網(wǎng)彼此之間進(jìn)行通信；另一種是hfrastructure BSSdnfrastructure Basic Service kt，中控型基本服務(wù)集)架構(gòu)，如圖1所示，在此架構(gòu)下，AP ((Wireless)Access Point,(無線)訪問接入點(diǎn))控制各個(gè)STA，STA通過AP與外部網(wǎng)絡(luò)或其他STA進(jìn)行通信。在hfrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)中，AP周期性的廣播Beacon幀(信標(biāo)幀)，Beacon 幀中包含此hfrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的基本參數(shù)，STA可通過Beacon幀獲得 Infrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的參數(shù)信息。在Beacon幀中，有一個(gè)Beacon間隔域(Beacon Interval Field)，此域指示一個(gè)固定的廣播Beacon幀的時(shí)間間隔參數(shù)“TBTT”，如圖2所示，值得注意的是，由于802. 11基于競(jìng)爭(zhēng)的接入方式，在TBTT的時(shí)刻，信道可能出于忙的狀態(tài)，AP不能獲得信道，此時(shí)，AP將推后發(fā)送Beacon幀。STA首先需要通過掃描過程發(fā)現(xiàn)周圍的hfrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)，再通過認(rèn)證過程和關(guān)聯(lián)過程，才能和AP建立連接，加入hfrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)。其中，掃描過程包括被動(dòng)掃描和主動(dòng)掃描兩種方式被動(dòng)掃描STA在其所支持的信道上搜索AP發(fā)送的Beacon幀，并獲得相應(yīng) Infrastructure BSS 網(wǎng)絡(luò)的信息；主動(dòng)掃描STA在其所支持的信道上發(fā)送ftObe Request幀(探尋請(qǐng)求幀)，AP 收到后，回應(yīng)Probe Response幀(探尋響應(yīng)幀)，STA通過Probe Response幀獲得相應(yīng) Infrastructure BSS 網(wǎng)絡(luò)的信息。認(rèn)證過程802. 11定義了兩種認(rèn)證機(jī)制開放系統(tǒng)認(rèn)證和共享密鑰認(rèn)證。關(guān)聯(lián)(Association)過程=STA要加入某個(gè) AP 控制的 Infrastructure BSS 網(wǎng)絡(luò)，其必須通過如下關(guān)聯(lián)過程加入此hfrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)STA發(fā)送關(guān)聯(lián)請(qǐng)求 (Association Request)中貞@AP，AP 口向jS (Association Response)中貞@ STA。
當(dāng) STA 關(guān)聯(lián)入 hfrastructure BSS 網(wǎng)絡(luò)后，使用 DCF (Distributed Coordination Function,分布式協(xié)調(diào)功能)、EDCA(Enhanced Distributed Channel Access,增強(qiáng)分布式協(xié)調(diào)訪問)、PCF(Point Coordination Function,點(diǎn)協(xié)調(diào)功能)或者 HCCA(Hybrid Coordination Function Controlled Channel Access,混合式協(xié)調(diào)功能控制信道訪問)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。其中，DCF和EDCA是采用競(jìng)爭(zhēng)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹CF是802. 11的基本媒質(zhì)訪問接入技術(shù)。如果一個(gè)STA想發(fā)送數(shù)據(jù)，其首先要通過在固定的幀間隔(IFS，Inter-frame Space)時(shí)間內(nèi)執(zhí)行信道空閑評(píng)估(CCA, Clear Channel Assessment)來檢測(cè)信道是否空閑。如果信道是空的，則STA假設(shè)其可以獲得信道，并發(fā)送數(shù)據(jù)；如果信道是忙的，則STA等待信道空閑IFS時(shí)間后，并再等待一個(gè)隨機(jī)的回退(kickoff)時(shí)間。如果在回退的時(shí)間內(nèi)，信道仍然是空的，則STA認(rèn)為其可以獲得信道并發(fā)送數(shù)據(jù)；如果在回退的時(shí)間內(nèi)，檢測(cè)出信道處于忙的狀態(tài)，則其不能獲得信道，此時(shí)STA 凍結(jié)回退定時(shí)器，等待信道再次空閑IFS時(shí)間，再重新解凍回退定時(shí)器(不重新產(chǎn)生隨機(jī)的回退時(shí)間)，檢測(cè)這段時(shí)間內(nèi)信道是否空閑。如圖3所示，在STAl傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，STA2、STA3都有幀要傳輸，等待信道空閑IFS間隔后，STA2和STA3進(jìn)入競(jìng)爭(zhēng)階段，每個(gè)STA在競(jìng)爭(zhēng)窗口(CW，Contention Window)內(nèi)隨機(jī)選擇一個(gè)回退時(shí)間，如圖3所示，STA3所選擇的回退時(shí)間最短，它的回退計(jì)時(shí)器最先減至0， 并開始傳輸幀，此時(shí)STA2檢測(cè)到信道變忙后，將回退計(jì)時(shí)器凍結(jié)；當(dāng)信道再次空閑IFS時(shí)間后，STA2的回退計(jì)時(shí)器解凍，并在剩余的這段回退時(shí)間內(nèi)，沒有檢測(cè)出信道變忙，隨即當(dāng)計(jì)時(shí)器減至0后，STA2開始發(fā)送幀。根據(jù)STA要發(fā)送數(shù)據(jù)的不同(這里的數(shù)據(jù)指的并不只是業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，也包括管理幀等)，IFS會(huì)有所不同，有SIFS、PIFS、DIFS、AIFS、EIFS等(其中AIFS在EDCA中引入)。SIFS (Short Inter-frame Space，短的幀間間隔)在 802. 11 中 SIFS 是固定值， SIFS是最小的幀間間隔，因此采用SIFS的節(jié)點(diǎn)具有訪問無線鏈路的最高優(yōu)先級(jí)。DIFS(DCF Inter-frame Space，DCF幀間間隔)在DCF協(xié)議中，節(jié)點(diǎn)在開始發(fā)送數(shù)據(jù)之前需要監(jiān)測(cè)信道是否空閑。如果信道已經(jīng)空閑，則節(jié)點(diǎn)仍需等待DIFS段時(shí)間才開始發(fā)送數(shù)據(jù)；而如果在DIFS時(shí)間段內(nèi)任一時(shí)刻信道被監(jiān)測(cè)為忙，則節(jié)點(diǎn)不得不推遲它的數(shù)據(jù)發(fā)送。DIFS和SIFS間的計(jì)算關(guān)系為DIFS = SIFS+(2 X 時(shí)隙)PIFS (PCF Inter-frame Space, PCF 幀間間隔):PCF 傳輸方式中 AP 等待 PIFS 而不是DIFS以訪問信道。PIFS和SIFS間的計(jì)算關(guān)系為PIFS = SIFS+ 時(shí)隙由于DIFS > PIFS > SIFS，因此PCF傳輸方式下AP總比普通節(jié)點(diǎn)具有更高的訪問信道的優(yōu)先級(jí)。EIFS(Extended Inter-frame Space，擴(kuò)展的幀間間隔)在前一幀出錯(cuò)的情況下， 發(fā)送節(jié)點(diǎn)不得不延遲EIFS時(shí)間段后再發(fā)送下一幀。EIFS計(jì)算公式為EIFS =最低基本速率下的ACK幀的傳輸時(shí)間(Transmission time of Ack frame at lowest basic rate)+SIFS+DIFS在發(fā)送ACK幀、CTS幀、AP發(fā)送Beacon幀、以及在一些特定機(jī)制下發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)，使用SIFS、PIFS，SIFS的時(shí)間長(zhǎng)度小于PIFS，這兩者都小于DIFS、AIFS和EIFS ；當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送使用SIFS、PIFS時(shí)，沒有回退定時(shí)器，在SIFS、PIFS時(shí)間過后，直接發(fā)送數(shù)據(jù)?；赝藭r(shí)間在
的時(shí)間內(nèi)以均勻分布選取，CW剛開始選擇最小值CWmin，如果發(fā)送數(shù)據(jù)不成功，則加倍上一次的CW值，直到達(dá)到CWmax。如果發(fā)送數(shù)據(jù)成功，則CW重置為 CffminO Cffmin的默認(rèn)值為15，Cffmax的默認(rèn)值為1023。AP也會(huì)采取DCF的接入機(jī)制，在采用DCF時(shí)，與上述的STA的接入方法是一樣的。STA或者AP在DIFS過后通過回退定時(shí)器得到信道后，可以向目標(biāo)(AP或者STA) 發(fā)送RTS (Request To Send,請(qǐng)求發(fā)送)，并得到目標(biāo)CTS的響應(yīng)，RTS和CTS可以預(yù)約信道， 設(shè)置其它STA的NAV(Network Allocation Vector，網(wǎng)絡(luò)分配矢量)，其它STA在NAV的時(shí)間內(nèi)不會(huì)去競(jìng)爭(zhēng)信道；源和目標(biāo)通過RTS/CTS預(yù)約信道后，源(STA或者AP)再發(fā)送要傳送的數(shù)據(jù)，并得到目標(biāo)的ACK幀；RTS幀與CTS幀之間的間隔為SIFS，不需要回退定時(shí)器?；贒CF傳輸方式，802. 11還引入了集中式協(xié)調(diào)的信道接入技術(shù)PCF。另外，在 802. Ile中，為了支持QoS(Quality of krvice，服務(wù)質(zhì)量)，又引入了對(duì)DCF進(jìn)行增強(qiáng)的 EDCA,以及彌補(bǔ)PCF缺點(diǎn)而引入的HCF (hybrid coordination function,混合協(xié)調(diào)功能)。EDCA是DCF的擴(kuò)展，在802. lie中引入，用于支持具有優(yōu)先級(jí)的QoS服務(wù)。EDCA 定義了 4 種接入類型(AC，Access Category) :AC_BK (Background,背景)、AC_BE (Best Effort，盡力服務(wù))、AC_VI (Video，視頻)、AC_V0 (Voice,聲音)，其中，AC_V0的優(yōu)先級(jí)最高， 其次是AC_VI、AC_BE、AC_BK ；每種AC具有一組特定的信道接入?yún)?shù)，用來控制信道的接入優(yōu)先級(jí)。EDCA接入和DCF —樣，當(dāng)信道空閑時(shí)，要首先推遲固定的一段時(shí)間(AIFS)，再推遲一個(gè)隨機(jī)的回退時(shí)間。與DCF不同的是，每個(gè)STA的流量被分到4個(gè)隊(duì)列中，每個(gè)隊(duì)列對(duì)應(yīng)于一個(gè)AC。EDCA接入的參數(shù)是按每個(gè)AC定義的，如AIFS[AC]，CW[AC]，通過給不同優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列定義值不相同的AIFS、CW等，來給不同優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列提供有差別的等待時(shí)間。對(duì)于 EDCA而言，每個(gè)STA不但要和其他的STA競(jìng)爭(zhēng)信道，而且STA內(nèi)的各個(gè)AC隊(duì)列也要內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)信道。內(nèi)部沖突的解決辦法和STA間的信道競(jìng)爭(zhēng)解決辦法一樣如果一個(gè)STA有多個(gè)AC 隊(duì)列具有數(shù)據(jù)，它們像STA間的信道競(jìng)爭(zhēng)那樣競(jìng)爭(zhēng)傳輸機(jī)會(huì)(即在AIFS[AC]+Backoff [AC] 內(nèi)看是否有其他的AC隊(duì)列發(fā)送數(shù)據(jù)，參見上述DCF)，如果兩個(gè)隊(duì)列同時(shí)獲得了接入信道的權(quán)限，那么高優(yōu)先級(jí)的AC隊(duì)列獲得接入，其他的AC像發(fā)生了 STA間的沖突那樣，加倍它的 Cff[AC]后重新產(chǎn)生回退時(shí)間，再重新嘗試接入。EDCA 中引入的 AIFS (Arbitration Inter-frame Space，仲裁幀間隔)的值如下式所示，通過定義不同級(jí)別AC的AIFSN來區(qū)分得出不同AIFS值。AIFS[AC] = AIFSN[AC]XaSlotTime+aSIFSTime其中，aSlotTime為時(shí)隙，aSIFSTime為短的幀間間隔。從上式可以看出，對(duì)AIFS 的參數(shù)設(shè)置實(shí)際上是對(duì)參數(shù)AIFSN的設(shè)置。802. Ile 中還引入了 TXOP(Transmission Opportunity，發(fā)送機(jī)會(huì))的概念，在此前的DCF中，當(dāng)STA或者AP獲得信道后，都只能發(fā)送一個(gè)幀，TXOP引入的目的是為了讓STA 或者AP在獲得信道后，可以發(fā)送多個(gè)幀。每個(gè)STA的TXOP不能超過TXOP Limit (發(fā)送機(jī)會(huì)限制)，TXOP Limit 在 AP 廣播的 Beacon 幀(或者 Probe Response 幀)的 EDCA Parameter Set IE(EDCA參數(shù)集信息元素)中提供，TXOP Limit與上述AIFS、CW都是按照每個(gè)AC定義的，也就是說不同的AC具有不同的TXOP Limit，優(yōu)先級(jí)高的AC的TXOP Limit較大，可以獲得更多的傳輸時(shí)間。2011年IEEE 802. 11工作組新成立一個(gè)802. Ilah工作組，計(jì)劃將802. 11技術(shù)推廣到小于IGHz的頻段，由于頻段降低，在相同的功率下802. IlAP可以覆蓋更遠(yuǎn)的距離， 讓更多的STA接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。802. Ilah的一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景是將其用于M2M(Machine to Machine communication，機(jī)器通信)設(shè)備，比如用于智能電網(wǎng)。在這種場(chǎng)景下，一個(gè)AP下可能具有大量的802. Ilah終端(STA)，如6000個(gè)；802. Ilah的STA數(shù)據(jù)傳輸方式可能是周期性或者事件性觸發(fā)的。802. Ilah之前的802. 11系統(tǒng)主要是考慮H2H通信(Human to Human communication，人人通信)而設(shè)計(jì)的，并不適應(yīng)上述M2M通信的傳輸方式首先，802. Ilah 之前的802. 11系統(tǒng)中，一個(gè)AP下至多支持上百個(gè)STA，802. Ilah AP考慮到幾千個(gè)STA的傳輸，需要在接入方式和傳輸方式上進(jìn)行改進(jìn)；其次，現(xiàn)有的802. 11網(wǎng)絡(luò)中，802. IlSTA業(yè)務(wù)的發(fā)送更多的由人進(jìn)行觸發(fā)，因此具有一定的隨機(jī)性，大量STA同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的可能性很小，但是對(duì)于802. Ilah STA來說可能基于周期性或者事件性觸發(fā)傳輸數(shù)據(jù)，因此可能存在大量的STA同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)刻，無論使用現(xiàn)有的DCF或者EDCA方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，都會(huì)大大增加沖突的概率，造成802. Ilah網(wǎng)絡(luò)的擁塞。雖然在M2M應(yīng)用場(chǎng)景中，802. Ilah網(wǎng)絡(luò)可能更多的由行業(yè)用戶進(jìn)行部署，行業(yè)用戶可以在應(yīng)用層進(jìn)行一定的設(shè)置來分散802. IlSTA的接入，但應(yīng)用層的設(shè)置可能并不足夠。另外，對(duì)于突發(fā)事件(比如斷電后的突然加電)，大量STA可能不得不同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，當(dāng)大量的STA同時(shí)發(fā)起傳輸時(shí)，會(huì)大大增加沖突的概率，造成網(wǎng)絡(luò)的擁堵。即使對(duì)于802. Ile(EDCA)來說，對(duì)不同的業(yè)務(wù)區(qū)分了優(yōu)先級(jí)，并根據(jù)優(yōu)先級(jí)分別設(shè)置AIFS[AC]、 Cff [AC] ,TXOP Limit [AC]等參數(shù)，但行業(yè)用戶仍然需要對(duì)不同的STA進(jìn)行區(qū)分，以便在網(wǎng)絡(luò)擁塞的時(shí)候，保證部分STA的傳輸。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種避免802. 11競(jìng)爭(zhēng)式數(shù)據(jù)傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)擁塞的方法， 當(dāng)大量STA同時(shí)發(fā)起傳輸時(shí)，減小沖突概率，避免網(wǎng)絡(luò)802. 11網(wǎng)絡(luò)的擁塞。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種避免802. 11競(jìng)爭(zhēng)式數(shù)據(jù)傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)擁塞的方法，包括將hfrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)STA分別擇一的歸屬到至少1個(gè)優(yōu)先級(jí)組中；對(duì)每個(gè)優(yōu)先級(jí)組分別設(shè)定傳輸因子；在STA通過所述hfrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)后，采用DCF或者EDCA方式競(jìng)爭(zhēng)信道之前，根據(jù)STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子確定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道。進(jìn)一步，所述的根據(jù)STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子確定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道包括 所述STA產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)并與該STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果決定該 STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道。進(jìn)一步所述傳輸因子設(shè)置于
之間，所述隨機(jī)數(shù)取值在
之間并呈均勻分布；
所述STA產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)并與該STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果決定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道，具體包括以下步驟步驟al 所述STA產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；步驟a2 若該STA產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)小于該STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子，則執(zhí)行步驟a3，否則執(zhí)行步驟a4;步驟a3 該STA競(jìng)爭(zhēng)信道；步驟a4 該STA待設(shè)定的等待時(shí)間后再重新產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，并執(zhí)行步驟a2 ；或者，所述STA產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)并與該STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果決定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道，具體包括以下步驟步驟bl 所述STA產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；步驟1^2 若該STA產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)大于該STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子，則執(zhí)行步驟b3，否則執(zhí)行步驟b4;步驟b3 該STA競(jìng)爭(zhēng)信道；步驟b4 該STA待設(shè)定的等待時(shí)間后再重新產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，并執(zhí)行步驟1^2。進(jìn)一步優(yōu)先級(jí)高的優(yōu)先級(jí)組所設(shè)定的傳輸因子大于優(yōu)先級(jí)低的優(yōu)先級(jí)組所設(shè)定的傳輸因子；或者優(yōu)先級(jí)高的優(yōu)先級(jí)組所設(shè)定的傳輸因子小于優(yōu)先級(jí)低的優(yōu)先級(jí)組所設(shè)定的傳輸因子。進(jìn)一步，優(yōu)先級(jí)高的優(yōu)先級(jí)組所設(shè)定的等待時(shí)間小于優(yōu)先級(jí)低的優(yōu)先級(jí)組所設(shè)定的等待時(shí)間。進(jìn)一步，所述的根據(jù)STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子確定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道包括 所述STA對(duì)其所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子邏輯值進(jìn)行判斷，根據(jù)判斷結(jié)果決定該STA是否競(jìng)
爭(zhēng)信道。進(jìn)一步所述傳輸因子設(shè)置邏輯值為0或1 ；所述STA對(duì)其所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子進(jìn)行判斷，根據(jù)判斷結(jié)果決定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道，具體包括若該STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子為1，則該STA競(jìng)爭(zhēng)信道，否則該STA不競(jìng)爭(zhēng)信道；或者，所述STA對(duì)其所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子進(jìn)行判斷，根據(jù)判斷結(jié)果決定該STA 是否競(jìng)爭(zhēng)信道，具體包括若該STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子為0，則該STA競(jìng)爭(zhēng)信道，否則該STA不競(jìng)爭(zhēng)信道。進(jìn)一步，所述等待時(shí)間在所述hfrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)的AP中進(jìn)行設(shè)置，并通過 Beacon幀在所述Infrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行廣播，或者通過Probe Response幀發(fā)送給所述STA。進(jìn)一步，所述傳輸因子在所述hfrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)的AP中進(jìn)行設(shè)置，并通過 Beacon幀在所述Infrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行廣播，或者通過Probe Response幀發(fā)送給所述STA。進(jìn)一步，所述的根據(jù)STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子確定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道是在該STA中進(jìn)行的。進(jìn)一步，Infrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)STA在向AP發(fā)送關(guān)聯(lián)請(qǐng)求時(shí)，均向所述AP上報(bào)STA自身所歸屬的優(yōu)先級(jí)組，所述AP根據(jù)各個(gè)STA所上報(bào)的優(yōu)先級(jí)組將各個(gè)STA 歸屬到不同的優(yōu)先級(jí)組中。進(jìn)一步，在完成hfrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)掃描之后并進(jìn)行關(guān)聯(lián)之前，根據(jù)STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子確定該STA是否進(jìn)行hfrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證或關(guān)聯(lián)。進(jìn)一步，當(dāng)采用EDCA數(shù)據(jù)傳輸方式時(shí)，Beacon幀中的EDCA Parameter Set IE中的AIFS、CW、TXOP Limit參數(shù)根據(jù)優(yōu)先級(jí)組和AC進(jìn)行設(shè)置。進(jìn)一步，當(dāng)采用EDCA數(shù)據(jù)傳輸方式時(shí)，對(duì)每個(gè)優(yōu)先級(jí)組的各種AC分別設(shè)定傳輸因子。進(jìn)一步，當(dāng)采用EDCA數(shù)據(jù)傳輸方式時(shí)，對(duì)每個(gè)優(yōu)先級(jí)組的各種AC分別設(shè)定等待時(shí)間。從上述方案可以看出，本發(fā)明中采用DCF或者EDCA方式競(jìng)爭(zhēng)信道并傳輸數(shù)據(jù)之前，采用優(yōu)先級(jí)組的方式對(duì)hfrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)STA進(jìn)行優(yōu)先級(jí)歸類，當(dāng)大量STA同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，一方面保證所有STA都能夠根據(jù)自身優(yōu)先級(jí)順序進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，避免造成網(wǎng)絡(luò)擁塞，另一方面保證部分重要的處于高優(yōu)先級(jí)的STA能夠有更大的概率較早完成數(shù)據(jù)傳輸。傳輸因子的設(shè)定引入了各個(gè)STA對(duì)信道的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，一方面，避免了同一優(yōu)先級(jí)組下STA數(shù)量過多時(shí)(如所有的STA均處于同一優(yōu)先級(jí)組中的情況)對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成的擁塞，另一方面，在保證高優(yōu)先級(jí)組中的STA有更大的概率進(jìn)入到DCF或者EDCA進(jìn)行信道競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，雖然處于低優(yōu)先級(jí)組中的STA進(jìn)入到DCF或者EDCA進(jìn)行信道競(jìng)爭(zhēng)的概率較小， 但仍然能夠有機(jī)會(huì)進(jìn)入到DCF或者EDCA進(jìn)行信道競(jìng)爭(zhēng)。另外，通過對(duì)不同優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子的設(shè)定，還可以阻止低優(yōu)先級(jí)組中的STA競(jìng)爭(zhēng)信道，保證高優(yōu)先級(jí)組對(duì)信道的占用。本發(fā)明提供的方法中，優(yōu)先級(jí)組可以設(shè)定僅為1組，此時(shí)，所有的STA均采用同一個(gè)傳輸因子，在不需要考慮某些STA需要優(yōu)先傳輸數(shù)據(jù)的情況下，通過設(shè)定一個(gè)統(tǒng)一的傳輸因子就可以對(duì)STA的信道競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)行限制，從而避免由于大量STA同時(shí)進(jìn)行信道競(jìng)爭(zhēng)而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞。


圖 1 為 802. 11 的 Infrastructure BSS 架構(gòu)示意圖；圖2為Beacon幀間隔域所指示的時(shí)間間隔示意圖；圖3為DCF中STA競(jìng)爭(zhēng)信道示意圖；圖4為本發(fā)明提供的避免802. 11競(jìng)爭(zhēng)式數(shù)據(jù)傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)擁塞的方法流程圖；圖5為使用本發(fā)明方法過程中AP和STA之間進(jìn)行交互的流程示意圖；圖6為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中根據(jù)比較結(jié)果決定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道的步驟示意圖；圖7為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中根據(jù)比較結(jié)果決定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道的步驟示意圖；圖8為現(xiàn)有的EDCA傳輸方式中4種AC的優(yōu)先級(jí)順序示意圖；圖9為本發(fā)明的一個(gè)關(guān)于EDCA各個(gè)參數(shù)根據(jù)優(yōu)先級(jí)組和AC進(jìn)行設(shè)置的實(shí)施例示意圖；圖10為AIFS參數(shù)值根據(jù)優(yōu)先級(jí)組和AC進(jìn)行設(shè)置的實(shí)施例示意圖；圖11為DCF傳輸方式中傳輸因子、等待時(shí)間與優(yōu)先級(jí)組相關(guān)的示意圖；圖12為EDCA傳輸方式中對(duì)每個(gè)優(yōu)先級(jí)組的各種AC分別設(shè)定傳輸因子和等待時(shí)間的示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖4、圖5所示，本發(fā)明提供的基于802. 11的緩解網(wǎng)絡(luò)擁堵，增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒òú襟E1 將hfrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)STA分別擇一的歸屬到不同的優(yōu)先級(jí)組中；步驟2 對(duì)每個(gè)優(yōu)先級(jí)組分別設(shè)定傳輸因子；步驟3 在STA通過所述hfrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)后，采用DCF或者EDCA 方式競(jìng)爭(zhēng)信道之前，根據(jù)STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子確定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道。其中步驟1中，根據(jù)情況，也可以同時(shí)存在優(yōu)先級(jí)相同的不同優(yōu)先級(jí)組。上述步驟3中，所述的根據(jù)STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子確定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道可以通過如下手段實(shí)現(xiàn)所述STA產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)并與該STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果決定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道。更具體地，將所述傳輸因子設(shè)置于
之間，所述隨機(jī)數(shù)取值在
之間并呈均勻分布；所述STA產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)并與該STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果決定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道，參見圖6，具體包括以下步驟步驟al 所述STA產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；步驟a2 若該STA產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)小于該STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子，則執(zhí)行步驟a3，否則執(zhí)行步驟a4;步驟a3 該STA競(jìng)爭(zhēng)信道；步驟a4 該STA待設(shè)定的等待時(shí)間后再重新產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，并執(zhí)行步驟a2。采用上述步驟時(shí)，優(yōu)先級(jí)高的優(yōu)先級(jí)組所設(shè)定的傳輸因子大于優(yōu)先級(jí)低的優(yōu)先級(jí)組所設(shè)定的傳輸因子。除上述過程外，作為另一種具體事實(shí)例，所述STA產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)并與該STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果決定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道，參見圖7，還可以具體包括以下步驟步驟bl 所述STA產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；
步驟1^2 若該STA產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)大于該STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子，則執(zhí)行步驟b3，否則執(zhí)行步驟b4;步驟b3 該STA競(jìng)爭(zhēng)信道；步驟b4 該STA待設(shè)定的等待時(shí)間后再重新產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，并執(zhí)行步驟1^2。采用上述另一種具體事實(shí)例的步驟時(shí)，優(yōu)先級(jí)高的優(yōu)先級(jí)組所設(shè)定的傳輸因子小于優(yōu)先級(jí)低的優(yōu)先級(jí)組所設(shè)定的傳輸因子。等待時(shí)間的設(shè)定采用優(yōu)先級(jí)高的優(yōu)先級(jí)組所設(shè)定的等待時(shí)間小于優(yōu)先級(jí)低的優(yōu)先級(jí)組所設(shè)定的等待時(shí)間。這種設(shè)定方式的優(yōu)點(diǎn)在于，高優(yōu)先級(jí)組的STA等待時(shí)間較短，從而在同樣長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，高優(yōu)先級(jí)組的STA比低優(yōu)先級(jí)組的STA有更多的次數(shù)嘗試產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)并與傳輸因子進(jìn)行比較，以進(jìn)一步提高高優(yōu)先級(jí)組STA的隨機(jī)數(shù)與傳輸因子相比較而成功的概率。上述步驟3中，所述的根據(jù)STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子確定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道還可以通過如下手段實(shí)現(xiàn)所述STA對(duì)其所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子邏輯值進(jìn)行判斷，根據(jù)判斷結(jié)果決定該 STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道。其中，所述傳輸因子設(shè)置值為邏輯值0或1 ；所述STA對(duì)其所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子進(jìn)行判斷，根據(jù)判斷結(jié)果決定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道，可以分別采用下述兩種方式實(shí)現(xiàn)A.若該STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子為1，則該STA競(jìng)爭(zhēng)信道，否則該STA不競(jìng)爭(zhēng)信道。B.若該STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子為0，則該STA競(jìng)爭(zhēng)信道，否則該STA不競(jìng)爭(zhēng)信道。本發(fā)明的方法中，關(guān)于優(yōu)先級(jí)組，可以設(shè)定為多組，也可以設(shè)定僅為1組。設(shè)定為僅為1組時(shí)，所有的STA均使用一個(gè)傳輸因子。此時(shí)，僅有1個(gè)優(yōu)先級(jí)組，也等價(jià)于不進(jìn)行優(yōu)先級(jí)組的設(shè)定，Infrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)中沒有優(yōu)先級(jí)組的劃分。此時(shí)，僅需要利用一個(gè)傳輸因子和等待時(shí)間對(duì)所有的STA進(jìn)行信道競(jìng)爭(zhēng)的限制，保證同時(shí)進(jìn)行信道競(jìng)爭(zhēng)的STA數(shù)量不會(huì)過多而引起網(wǎng)絡(luò)擁塞。比如，設(shè)定統(tǒng)一的傳輸因子為0. 2，要求所有的STA中產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)低于該傳輸因子0. 2的STA才能夠進(jìn)行信道競(jìng)爭(zhēng)，這樣同一時(shí)間內(nèi)，所有的要求傳送數(shù)據(jù)的STA中僅有可能20%的STA能夠進(jìn)行信道競(jìng)爭(zhēng)，另外80%則需要等待下次隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生，從而在同一時(shí)間內(nèi)，將信道競(jìng)爭(zhēng)的STA的數(shù)量限制到了 20%左右，從而避免全部STA同時(shí)進(jìn)行信道競(jìng)爭(zhēng)而可能造成的網(wǎng)絡(luò)擁塞。傳輸因子和等待時(shí)間的設(shè)定均在AP中進(jìn)行，AP可以通過Beacon幀或者ftObe Response幀將傳輸因子和等待時(shí)間發(fā)送給STA ；隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生和與傳輸因子的比較均在 STA中進(jìn)行。競(jìng)爭(zhēng)信道的傳輸方式主要有DCF和EDCA兩種。對(duì)于EDCA來說，雖然802. Ile對(duì)不同的業(yè)務(wù)區(qū)分了優(yōu)先級(jí)，并根據(jù)優(yōu)先級(jí)分別設(shè)置AIFS[AC]、CW[AC]、TXOP Limit [AC]等參數(shù)。但在一些M2M場(chǎng)景中，即使大量STA傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)是相同的，但仍然需要對(duì)不同的STA區(qū)分優(yōu)先級(jí)，以便在網(wǎng)絡(luò)擁塞的時(shí)候，限制低優(yōu)先級(jí)STA的傳輸，保證高優(yōu)先級(jí)STA的傳輸。在 EDCA 傳輸方式中，Beacon 幀(或者 Probe Response 幀)中的 EDCAParameterSet IE中的AIFS、CW、TXOP Limit參數(shù)可以參考上述優(yōu)先級(jí)組而進(jìn)行設(shè)置，即AIFS、Cff, TXOP Limit參數(shù)不但與AC有關(guān)，也與STA所處的優(yōu)先級(jí)組有關(guān)，各個(gè)參數(shù)根據(jù)優(yōu)先級(jí)組和 AC 進(jìn)行設(shè)置AIFS[AC，Group]，Cff [AC, Group]、TXOP Limit [AC, Group]。AIF S、CW、TXOP Limit的具體設(shè)置可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況而在AP上進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。如圖8所示以及背景技術(shù)中所述，對(duì)于現(xiàn)有的EDCA傳輸方式來說，AIFS、CW、TXOP Limit參數(shù)值只與AC有關(guān)，EDCA中4種AC的優(yōu)先級(jí)順序?yàn)锳C_V0 > AC_VI > AC_BE > AC_BK。而本發(fā)明中提出的上述AIFS、CW、TM)P Limit參數(shù)值不僅與AC有關(guān)、也與優(yōu)先級(jí)組有關(guān)，各個(gè)參數(shù)根據(jù)優(yōu)先級(jí)組和AC進(jìn)行設(shè)置，參照?qǐng)D9以及如下內(nèi)容進(jìn)行說明。如圖9所示，假設(shè)有三個(gè)優(yōu)先級(jí)組，分別為優(yōu)先級(jí)組1、優(yōu)先級(jí)組2和優(yōu)先級(jí)組3， 優(yōu)先順序?yàn)閮?yōu)先級(jí)組1 >優(yōu)先級(jí)組2 >優(yōu)先級(jí)組3，下面以AIFS的參數(shù)設(shè)置為例并參照?qǐng)D10來對(duì)具體的參數(shù)設(shè)置進(jìn)行說明。AIFS的時(shí)間越短，越容易競(jìng)爭(zhēng)到信道；在同一 AC下，高優(yōu)先級(jí)組的AIFS值不大于低優(yōu)先級(jí)組的AIFS值；同一優(yōu)先級(jí)組中，優(yōu)先級(jí)高的AC的AIFS值不大于優(yōu)先級(jí)低的AC的 AIFS 值。高優(yōu)先級(jí)組中的低優(yōu)先級(jí)AC的AIFS值可能大于、可能等于、也可能小于低優(yōu)先級(jí)組中的高優(yōu)先級(jí)AC的AIFS值，如圖10中優(yōu)先級(jí)組1中的AC_VI值(AIFS :25μ s)大于優(yōu)先級(jí)組3中的AC_V0值(AIFS :20 μ s)，優(yōu)先級(jí)組1中的AC_BE值(AIFS :34 μ s)等于優(yōu)先級(jí)組3中的AC_VI值(AIFS :34 μ s)，優(yōu)先級(jí)組1中的AC_BK值(AIFS :43 μ s)小于優(yōu)先級(jí)組 3 中的 AC_BE 值(AIFS :52 μ s)。CW參數(shù)和AIFS參數(shù)的設(shè)置類似，值越小，越容易競(jìng)爭(zhēng)到信道；CW值的設(shè)置規(guī)則和 AIFS值的設(shè)置規(guī)則類似，不在贅述。TXOP Limit參數(shù)表示STA獲得的最長(zhǎng)ΤΧ0Ρ，當(dāng)STA獲得TXOP后，其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間不能超過TXOP Limit。TXOP Limit值越大，STA可發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間越長(zhǎng)。因此，TXOP Limit值的設(shè)置規(guī)則和CW、AIFS值的設(shè)置規(guī)則相反，即在同一 AC下，高優(yōu)先級(jí)組的TXOP Limit值大于低優(yōu)先級(jí)組的TXOP Limit值；同一優(yōu)先級(jí)組中，優(yōu)先級(jí)高的AC的TXOP Limit 值大于優(yōu)先級(jí)低的AC的TXOP Limit值。如前所述，AIFS在Beacon幀(或者ftx)be Response幀)中的體現(xiàn)實(shí)際上是以 AIFSN的形式，因此AIFS此處為AIFS [AC, Group] = aSIFSTime+AIFSN[AC, Group] XaSlotTime即AIFSN參數(shù)的設(shè)置也與優(yōu)先級(jí)組有關(guān)，不同的優(yōu)先級(jí)組的AIFSN參數(shù)可以進(jìn)行不同的設(shè)置。對(duì)于EDCA傳輸方式中，STA在向AP發(fā)送關(guān)聯(lián)請(qǐng)求中上報(bào)自己所歸屬的優(yōu)先級(jí)組，所述AP根據(jù)各個(gè)STA上報(bào)優(yōu)先級(jí)組，以確定該AP所控制的hfrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)優(yōu)先級(jí)組中STA的數(shù)量，以合適的確定Beacon幀中的EDCA Parameter Set IE中 AIFS [AC, Group]，Cff [AC, Group]、TXOPLimit [AC, Group]參數(shù)的值。當(dāng)STA產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)小于該STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子后，進(jìn)入競(jìng)爭(zhēng)信道階段， 該階段中需要等待信道空閑IFS時(shí)間后，并在產(chǎn)生的一個(gè)隨機(jī)回退(kickoff)時(shí)間內(nèi)仍然保證信道空閑，才能發(fā)送數(shù)據(jù)(如前所述并參照?qǐng)D3)。STA在競(jìng)爭(zhēng)信道時(shí)，可能出于沖突以及其他原因，數(shù)據(jù)沒有發(fā)送成功，此時(shí)STA需要重新產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，并與傳輸因子重新進(jìn)行比較。上述傳輸因子和等待時(shí)間僅對(duì)STA有效，AP在DCF和EDCA機(jī)制中的數(shù)據(jù)發(fā)送并沒有傳輸因子和等待時(shí)間的限制。上述方案只適用于需要競(jìng)爭(zhēng)信道的幀，即在DIFS、AIFS、EIFS后要發(fā)送的幀(這些幀在DIFS、AIFS、EIFS后都還需要使用回退定時(shí)器競(jìng)爭(zhēng)信道)，此時(shí)需要產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，并與傳輸因子比較；對(duì)于在使用SIFS、PIFS后就可直接發(fā)送的幀，不使用上述所提的與傳輸因子比較的方法。通過上述方法，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等因素，對(duì)傳輸因子和等待時(shí)間進(jìn)行靈活設(shè)定， 如將所有優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子和等待時(shí)間設(shè)定為同樣的大小，則所有的優(yōu)先級(jí)組中的STA 均可以平等的競(jìng)爭(zhēng)信道。如果需要限制某些優(yōu)先級(jí)組競(jìng)爭(zhēng)信道，則可以根據(jù)上述的方法，將要限制的優(yōu)先級(jí)的傳輸因子設(shè)定為0或者1 (根據(jù)需要，可以設(shè)定規(guī)則0為禁止、1為允許， 或者設(shè)定規(guī)則0為允許、1為禁止)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)比較空閑時(shí)，AP也可以將所有組的傳輸因子全部都設(shè)置為允許狀態(tài)(根據(jù)需要，可以設(shè)定規(guī)則0為禁止、1為允許，或者設(shè)定規(guī)則0為允許、1為禁止)，則此時(shí)所有的 STA都平等的接入，沒有優(yōu)先級(jí)的區(qū)分；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)利用率比較高時(shí)，AP可以設(shè)置較低的傳輸因子和較大的等待時(shí)間，暫時(shí)限制部分STA的傳輸。具體的設(shè)置由AP進(jìn)行?？紤]到EDCA中STA中的不同AC的優(yōu)先級(jí)，當(dāng)采用EDCA數(shù)據(jù)傳輸方式時(shí)，可以對(duì)每個(gè)優(yōu)先級(jí)組的各種AC分別設(shè)定傳輸因子和等待時(shí)間，即傳輸因子和等待時(shí)間還可以在 AC上再進(jìn)行區(qū)分。以根據(jù)需要對(duì)優(yōu)先級(jí)組進(jìn)行更細(xì)致的設(shè)置。以下進(jìn)行具體的說明。DCF傳輸方式?jīng)]有AC的區(qū)分，因此傳輸因子、等待時(shí)間只與優(yōu)先級(jí)組相關(guān)，如圖11 所示。3個(gè)優(yōu)先級(jí)組的優(yōu)先順序?yàn)閮?yōu)先級(jí)組1 >優(yōu)先級(jí)組2 >優(yōu)先級(jí)組3。參照?qǐng)D6的流程執(zhí)行，即隨機(jī)數(shù)小于傳輸因子后，開始競(jìng)爭(zhēng)信道的實(shí)施例，傳輸因子和等待時(shí)間可進(jìn)行如下設(shè)置優(yōu)先級(jí)組1的傳輸因子>優(yōu)先級(jí)組2的傳輸因子>優(yōu)先級(jí)組3的傳輸因子；優(yōu)先級(jí)組1的等待時(shí)間<優(yōu)先級(jí)組2的等待時(shí)間<優(yōu)先級(jí)組3的等待時(shí)間。參照?qǐng)D7的流程執(zhí)行，即隨機(jī)數(shù)大于傳輸因子后，開始競(jìng)爭(zhēng)信道的實(shí)施例，傳輸因子和等待時(shí)間可進(jìn)行如下設(shè)置優(yōu)先級(jí)組1的傳輸因子<優(yōu)先級(jí)組2的傳輸因子<優(yōu)先級(jí)組3的傳輸因子；優(yōu)先級(jí)組1 的等待時(shí)間<優(yōu)先級(jí)組2的等待時(shí)間<優(yōu)先級(jí)組3的等待時(shí)間。EDCA傳輸方式具有4種AC，傳輸因子、等待時(shí)間可以只與優(yōu)先級(jí)相關(guān)，即在同一優(yōu)先級(jí)組中，4類AC共用相同的傳輸因子和等待時(shí)間，也可以將傳輸因子和等待時(shí)間在AC級(jí)別繼續(xù)細(xì)分，如此，每個(gè)優(yōu)先級(jí)組中的每類AC可以具有不同的傳輸因子和等待時(shí)間，具體說明如下。如圖12所示，并按照?qǐng)D6所示的流程執(zhí)行，即隨機(jī)數(shù)小于傳輸因子后，開始競(jìng)爭(zhēng)信道的實(shí)施例同一 AC下，高優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子的值大于低優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子的值，高優(yōu)先級(jí)組的等待時(shí)間小于低優(yōu)先級(jí)組的等待時(shí)間；同一優(yōu)先級(jí)組中，優(yōu)先級(jí)高的AC的傳輸因子的值大于優(yōu)先級(jí)低的AC的傳輸因子的值，優(yōu)先級(jí)高的AC的等待時(shí)間小于優(yōu)先級(jí)低的 AC的等待時(shí)間。如圖12所示，并按照?qǐng)D7所示的流程執(zhí)行，即隨機(jī)數(shù)大于傳輸因子后，開始競(jìng)爭(zhēng)信道的實(shí)施例同一 AC下，高優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子的值小于低優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子的值，高優(yōu)先級(jí)組的等待時(shí)間小于低優(yōu)先級(jí)組的等待時(shí)間；同一優(yōu)先級(jí)組中，優(yōu)先級(jí)高的AC的傳輸因子的值小于優(yōu)先級(jí)低的AC的傳輸因子的值，優(yōu)先級(jí)高的AC的等待時(shí)間小于優(yōu)先級(jí)低的 AC的等待時(shí)間。在STA完成hfrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)掃描之后并進(jìn)行關(guān)聯(lián)之前，也可以根據(jù)本發(fā)明提供的方法確定該STA是否進(jìn)行hfrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證或關(guān)聯(lián)，即根據(jù)該STA 所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子確定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道。采用該方法進(jìn)行hfrastructure BSS 網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證或關(guān)聯(lián)，可以防止當(dāng)大量STA同時(shí)發(fā)起認(rèn)證或關(guān)聯(lián)時(shí)造成的網(wǎng)絡(luò)擁堵。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種避免802. 11競(jìng)爭(zhēng)式數(shù)據(jù)傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)擁塞的方法，用于分布式協(xié)調(diào)功能DCF 或者增強(qiáng)分布式協(xié)調(diào)訪問EDCA數(shù)據(jù)傳輸方式，其特征在于，包括將中控型基本服務(wù)集hfrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)站STA分別擇一的歸屬到至少1個(gè)優(yōu)先級(jí)組中；對(duì)每個(gè)優(yōu)先級(jí)組分別設(shè)定傳輸因子；在STA通過所述hfrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)后，采用DCF或者EDCA方式競(jìng)爭(zhēng)信道之前，根據(jù)STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子確定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避免802.11競(jìng)爭(zhēng)式數(shù)據(jù)傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)擁塞的方法，其特征在于，所述的根據(jù)STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子確定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道包括所述STA 產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)并與該STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果決定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的避免802.11競(jìng)爭(zhēng)式數(shù)據(jù)傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)擁塞的方法，其特征在于所述傳輸因子設(shè)置于
之間，所述隨機(jī)數(shù)取值在W，l]之間并呈均勻分布； 所述STA產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)并與該STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果決定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道，具體包括以下步驟 步驟al 所述STA產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；步驟a2 若該STA產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)小于該STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子，則執(zhí)行步驟a3， 否則執(zhí)行步驟a4 ；步驟a3 該STA競(jìng)爭(zhēng)信道；步驟a4 該STA待設(shè)定的等待時(shí)間后再重新產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，并執(zhí)行步驟a2 ； 或者，所述STA產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)并與該STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果決定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道，具體包括以下步驟 步驟bl 所述STA產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；步驟1^2 若該STA產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)大于該STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子，則執(zhí)行步驟b3， 否則執(zhí)行步驟b4;步驟b3:該STA競(jìng)爭(zhēng)信道；步驟b4 該STA待設(shè)定的等待時(shí)間后再重新產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，并執(zhí)行步驟1^2。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的避免802.11競(jìng)爭(zhēng)式數(shù)據(jù)傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)擁塞的方法，其特征在于優(yōu)先級(jí)高的優(yōu)先級(jí)組所設(shè)定的傳輸因子大于優(yōu)先級(jí)低的優(yōu)先級(jí)組所設(shè)定的傳輸因子；或者優(yōu)先級(jí)高的優(yōu)先級(jí)組所設(shè)定的傳輸因子小于優(yōu)先級(jí)低的優(yōu)先級(jí)組所設(shè)定的傳輸因子。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的避免802.11競(jìng)爭(zhēng)式數(shù)據(jù)傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)擁塞的方法，其特征在于優(yōu)先級(jí)高的優(yōu)先級(jí)組所設(shè)定的等待時(shí)間小于優(yōu)先級(jí)低的優(yōu)先級(jí)組所設(shè)定的等待時(shí)間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避免802.11競(jìng)爭(zhēng)式數(shù)據(jù)傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)擁塞的方法，其特征在于，所述的根據(jù)STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子確定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道包括所述STA 對(duì)其所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子邏輯值進(jìn)行判斷，根據(jù)判斷結(jié)果決定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的避免802.11競(jìng)爭(zhēng)式數(shù)據(jù)傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)擁塞的方法，其特征在于所述傳輸因子設(shè)置邏輯值為0或1 ；所述STA對(duì)其所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子進(jìn)行判斷，根據(jù)判斷結(jié)果決定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道，具體包括若該STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子為1，則該STA競(jìng)爭(zhēng)信道，否則該STA不競(jìng)爭(zhēng)信道；或者，所述STA對(duì)其所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子進(jìn)行判斷，根據(jù)判斷結(jié)果決定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道，具體包括若該STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子為0，則該STA競(jìng)爭(zhēng)信道，否則該STA不競(jìng)爭(zhēng)信道。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至5任一項(xiàng)所述的避免802.11競(jìng)爭(zhēng)式數(shù)據(jù)傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)擁塞的方法，其特征在于所述等待時(shí)間在所述hfrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)的訪問接入點(diǎn)AP中進(jìn)行設(shè)置，并通過信標(biāo)Beacon幀在所述hfrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行廣播，或者通過探尋響應(yīng)Probe Response幀發(fā)送給所述STA。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的避免802.11競(jìng)爭(zhēng)式數(shù)據(jù)傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)擁塞的方法，其特征在于所述傳輸因子在所述hfrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)的AP中進(jìn)行設(shè)置，并通過Beacon幀在所述Infrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行廣播，或者通過Probe Response幀發(fā)送給所述STA。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的避免802.11競(jìng)爭(zhēng)式數(shù)據(jù)傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)擁塞的方法，其特征在于所述的根據(jù)STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子確定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道是在該STA中進(jìn)行的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的避免802.11競(jìng)爭(zhēng)式數(shù)據(jù)傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)擁塞的方法，其特征在于infrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)STA在向AP發(fā)送關(guān)聯(lián)請(qǐng)求時(shí)，均向所述AP上報(bào)STA自身所歸屬的優(yōu)先級(jí)組，所述AP根據(jù)各個(gè)STA所上報(bào)的優(yōu)先級(jí)組將各個(gè) STA歸屬到不同的優(yōu)先級(jí)組中。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的避免802.11競(jìng)爭(zhēng)式數(shù)據(jù)傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)擁塞的方法，其特征在于在完成hfrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)掃描之后并進(jìn)行關(guān)聯(lián)之前，根據(jù)STA 所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子確定該STA是否進(jìn)行hfrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證或關(guān)聯(lián)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的避免802.11競(jìng)爭(zhēng)式數(shù)據(jù)傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)擁塞的方法，其特征在于當(dāng)采用EDCA數(shù)據(jù)傳輸方式時(shí)，Beacon幀中的EDCA參數(shù)集信息元素EDCA Parameter Set IE中的仲裁幀間隔AIFS、競(jìng)爭(zhēng)窗口 CW、發(fā)送機(jī)會(huì)限制TXOP Limit參數(shù)根據(jù)優(yōu)先級(jí)組和接入類型AC進(jìn)行設(shè)置。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的避免802.11競(jìng)爭(zhēng)式數(shù)據(jù)傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)擁塞的方法，其特征在于當(dāng)采用EDCA數(shù)據(jù)傳輸方式時(shí)，對(duì)每個(gè)優(yōu)先級(jí)組的各種AC分別設(shè)定傳輸因子。
15.根據(jù)權(quán)利要求3至5任一項(xiàng)所述的避免802.11競(jìng)爭(zhēng)式數(shù)據(jù)傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)擁塞的方法，其特征在于當(dāng)采用EDCA數(shù)據(jù)傳輸方式時(shí)，對(duì)每個(gè)優(yōu)先級(jí)組的各種AC分別設(shè)定等待時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種避免802.11競(jìng)爭(zhēng)式數(shù)據(jù)傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)擁塞的方法，包括將Infrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)STA分別擇一的歸屬到至少1個(gè)優(yōu)先級(jí)組中；對(duì)每個(gè)優(yōu)先級(jí)組分別設(shè)定傳輸因子；在STA通過所述Infrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)后，采用DCF或者EDCA方式競(jìng)爭(zhēng)信道之前，根據(jù)STA所屬優(yōu)先級(jí)組的傳輸因子確定該STA是否競(jìng)爭(zhēng)信道。該方法采用DCF或者EDCA方式競(jìng)爭(zhēng)信道并傳輸數(shù)據(jù)之前，采用優(yōu)先級(jí)組的方式對(duì)Infrastructure BSS網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)STA進(jìn)行優(yōu)先級(jí)歸類，當(dāng)大量STA同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，一方面保證所有STA都能夠根據(jù)自身優(yōu)先級(jí)順序進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，避免造成網(wǎng)絡(luò)擁塞，另一方面保證部分重要的處于高優(yōu)先級(jí)的STA能夠最早完成數(shù)據(jù)傳輸。
文檔編號(hào)H04W74/08GK102413579SQ20111036010
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
發(fā)明者萬屹, 劉思楊, 龔達(dá)寧 申請(qǐng)人:工業(yè)和信息化部電信傳輸研究所