CN101048975B - 用于操作网络中的网络节点的方法和装置 - Google Patents

用于操作网络中的网络节点的方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101048975B
CN101048975B CN2005800367749A CN200580036774A CN101048975B CN 101048975 B CN101048975 B CN 101048975B CN 2005800367749 A CN2005800367749 A CN 2005800367749A CN 200580036774 A CN200580036774 A CN 200580036774A CN 101048975 B CN101048975 B CN 101048975B
Authority
CN
China
Prior art keywords
channel
signal
send
described signal
transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2005800367749A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101048975A (zh
Inventor
乔治斯·奥尔法诺斯
弗兰切斯科·达尔马塞斯
约尔格·哈贝塔
贝格雅·奥塔尔
彼得·迈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Network System Technology Co ltd
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of CN101048975A publication Critical patent/CN101048975A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101048975B publication Critical patent/CN101048975B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/02—Selection of wireless resources by user or terminal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
    • H04W74/08—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access]
    • H04W74/0808—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using carrier sensing, e.g. as in CSMA
    • H04W74/0816—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using carrier sensing, e.g. as in CSMA carrier sensing with collision avoidance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

一种用于操作网络中的网络节点的方法、一种网络节点、一种网络系统、一种计算机可读介质和一种程序单元。一种用于操作网络系统(100)中的网络节点(101-104)的方法(300)，包括下列步骤：生成(305)待发送的信号；从所述网络系统(100)的多条通信信道(105-108)中选择(310)一条信道来发送所述信号；如果所选择的信道(105-108)没有准备好发送所述信号，则从所述多条通信信道(105-108)中选择(345)另一条信道来发送所述信号。

Description

用于操作网络中的网络节点的方法和装置
发明领域
本发明涉及网络领域。具体而言，本发明涉及一种用于操作网络中的网络节点的方法、一种网络节点、一种网络系统、一种计算机可读介质和一种程序单元。
技术背景
WLAN(“无线局域网”)是由以无线方式进行通信的多个网络节点组成的局部网络。WLAN可采用符合IEEE 802.11标准的帧来实现(参见LANMAN Standards Committee of the IEEE Computer Society，Wireless LANMedium Access Control(MAN)and Physical Layer(PHY)specifications，IEEEStandard 802.11，1999Edition)。
IEEE 802.11是不断改善的无线局域网(WLAN)的全球标准，从而应对用户不断提高的需求和对于更高吞吐量和服务质量(QoS)的应用。
在WLAN中，两个不同的网络节点可以根据已实现的通信方案交换数据。在两个这样的网络节点开始相互数据发送之前，发送方节点和接收方节点之间可以握手，从而为后续数据传输预订媒体，并且，该发送将会受到保护，以免与同时进行发送的其它网络节点(终端)的数据分组发生冲突。这种握手可以包括所谓的准备发送(RTS)信号的发送，当某一网络节点准备好将数据发往另一网络节点时，它将该准备发送信号发往该另一网络节点。
发送RTS分组和CTS分组是数据传递的先兆，并可以避免不期望的数据冲突。但是，RTS和CTS分组仅通过IEEE 802.11标准的载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)多址协议而受到保护。CSMA/CA是一种可以在WLAN中实现的冲突避免方法。CSMA/CA方法包括具有冲突避免功能的依赖优先级访问的帧间间隔(IFS)。根据CSMA/CA，对媒体进行拦截，如果媒体在IFS的持续时间内是空闲的，则将发送数据。如果媒体繁忙，则所述方法等待空闲的IFS，从而避免冲突，并将发送延迟一个随机的回退(Backoff)时间。
根据IEEE 802.11，可以在有或没有先前的RTS/CTS握手的情况下发送数据分组。如果未执行先前的握手，数据分组可能会取代RTS或CTS分组而发生冲突。RTS/CTS帧的优点在于，它们相对较短，从而在媒体上导致相应较短的冲突时间。与RTS/CTS分组相比，数据分组相对较长，并可以导致较长的冲突时间。但是，在低于某一数据分组尺寸下使用RTS/CTS可能是没有用处的，因为冲突时间不会减少。因此，RTS/CTS的使用通常依赖于数据帧尺寸。在802.11的后面修订中，在数据发送之前执行握手可能有其它原因(除了减小冲突时间外)(例如，用于商议或训练用途)。握手消息可以不必被称为RTS和CTS。握手可以不必是两次握手(也可以是一次握手、三次握手等)。
由于冲突和/或媒体繁忙，想要发送数据的终端会有较长延迟时间和要求重发RTS(使用RTS/CTS)或DATA帧(未使用RTS/CTS)的重复请求会降低吞吐量。
US 6,393,032B1公开了一种无线LAN系统，其包括发送/接收RTS帧/CTS帧并随后发送/接收数据帧的无线终端。RTS帧/CTS帧是以与数据传输不同的数据传递速率进行传输的。此外，不同的调制解调器一方面用于发送RTS帧/CTS帧，另一方面用于发送数据帧。但是，根据US 6,393,032
B1的网络在有冲突的情况下是非常慢的。
US 2002/0172186A1公开了一种RTS/CTS信道接入方案，其中，可以在与发送数据分组的信道不同的信道上发送控制帧RTS和CTS。但是，根据US 2002/0172186A1的系统在有冲突的情况下会经受较长的延迟。
发明内容
本发明的目的是在网络系统的网络节点间实现一种通信方案，采用该通信方案，即使出现冲突，也可实现高传输速率。
为了实现上述目的，提供了一种用于操作网络中的网络节点的方法、一种网络节点、一种网络系统、一种计算机可读介质和一种程序单元。
用于操作网络系统中的网络节点的方法包括下列步骤：生成待发送的信号；从所述网络系统的多条通信信道中选择一条信道来发送所述信号；如果所选择的信道尚未准备好发送所述信号，则确定是否应从所述多条通信信道中选择另一条信道来发送所述信号，或者是否应使得所述信号的发送一直延迟到所述所选择的信道准备好发送所述信号为止。
除此之外，还提供了一种网络节点，其包括：用于生成待发送的信号的模块；用于从所述网络系统(100)的多条通信信道(105-108)中选择一条信道来发送所述信号的装置，其中，所述网络节点(101-104)互连在所述网络系统(100)中；用于在所选择的信道(105-108)尚未准备好发送所述信号时，确定是否应从所述多条通信信道(105-108)中选择另一条信道来发送所述信号，或者是否应使得所述信号的发送一直延迟到所述所选择的信道准备好发送所述信号为止的装置。
此外，还提供了一种网络系统，其包括多个互连的具有上述特征的网络节点。
本发明还提供了一种计算机可读介质，其中存储有用于操作网络系统中的网络节点的计算机程序，当处理器执行所述计算机程序时，执行如上述方法的方法步骤。
除此之外，还提供了一种用于操作网络系统中的网络节点的程序单元，当处理器执行所述程序单元时，执行如上述方法的方法步骤。
根据本发明的网路节点的操作可以通过计算机程序实现，即通过软件实现，或通过使用一个或多个专用电子优化电路实现，即以硬件或混合方式实现，也就是借助于软件部件和硬件部件实现。
根据本发明的典型特征尤其具有如下优点，即，从多条信道中选择一条特定信道来发送信号，并且，如果确定所选择的信道繁忙，因而没有准备好发送所述信号，则改变用于发送所述信号的所选择的信道。因此，可以将业务灵活地再寻径到当前未占用的信道上，从而提高了多信道网络中的业务发送效率，并提高了业务处理速度。因此，如果经由所选择的信道进行发送的信号与经由相同信道进行发送的任何其它信号发生冲突，那么，本发明提供了进入到其它空闲信道的机会，以迅速地发送所述信号。即使待发送信号发生冲突，这也能保证较高的传输速率，因为以最大容量利用了空闲资源。
从多条信道中选择一条信道包括从所述多条信道中选择正好一条或一条以上的信道。
表明所选择的信道未准备好发送所述信号的信息是在会导致冲突的发送尝试之后或因为呼叫接纳控制不允许进一步连接而引起的。
具体而言，本发明提供了一种用于改善握手方案的通信协议。网络中的发送方节点和接收方节点之间的这种握手可以包括分别发送准备发送(RTS)信号和允许发送(CTS)信号。这种握手信号可以先于指示出现业务的实际数据信号，以给出想要随后发送或接收数据信号的意图。
如果这种RTS信号或CTS信号被发送出去，并与多信道系统的一条信道上的其它业务发生冲突，则检测到该冲突，并且，在与先前不同的另一条信道上以某一特定概率重发RTS信号或CTS信号。但是，根据另一概率，所述系统可以等待预定或随机的时间，然后，所述系统尝试在相同的信道重新进行发送。
因此，本发明的一方面涉及用于在通信网络中提高握手过程的性能的高效机制，从而更有效地使用传输信道，因而实现更高的吞吐量。
本发明的通信协议不仅改善了使用握手方案的数据交换，而且还改善了不使用先前信令握手的数据交换。如果DATA分组没有被成功地发送出去(例如，由于冲突)，那么，可以在不同的信道上(或在相同的信道上)以某一特定概率重发该DATA分组。
本发明尤其适于使用准备发送(RTS)和允许发送(CTS)或类似握手来发送即将出现的数据传递并在该时间段预订媒体的多信道/多频带系统，以及在数据传输之前不使用握手的多信道系统，本发明提出至少以大于零的概率在另一信道上重发RTS(使用握手的情况)或DATA(未使用握手的情况)分组。优选地，重发方案可以适用于IEEE 802.11WLAN标准框架，其所有变型由许多任务组指定。
根据相关技术，RTS/CTS(使用握手的情况)和DATA(未使用握手的情况)分组仅受到载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)的保护，从而由于重发握手信号或DATA帧的重复请求而导致延迟。根据本发明，可以通过在不同信道上至少以某一特定概率重发握手信号(例如，RTS分组)或DATA帧而避免这种延迟。
本发明涉及使用CSMA作为信道接入方案的任何系统，但除了IEEE802.11之外，具体还有根据多频带OFDM联盟(MBOA)媒体访问控制规范的无线个人局域网。
本发明的一方面针对的是与用码来相互区分的多个信道一起工作的IEEE 802.11WLAN或MBOA WPAN，具体而言，其使用多载波码分多址(MC-CDMA)、直接序列扩频或频跳作为多路接入。
本发明的另一方面针对的是在冲突之后执行信道改变的IEEE 802.11WLAN或MBOAWPAN终端。
多信道系统的不同信道可以使用代码(CDMA，“码分多址”)、采用空间(SDMA，“空分多址”)、采用频率(FDMA，“频分多址”或OFDMA)或采用时间(TDMA)进行划分。
根据本发明的另一方面，可以根据回退计时器和竞争窗口变量确定用于改变信道的概率。信道可以用代码(CDMA)、采用空间(SDMA)、采用频率(FDMA)或采用时间(TDMA)进行划分。
根据本发明的其它方面，在未预先等待回退时间的情况下，如果可以经由被确定为空闲的一条新信道发送冲突分组，则可以立即执行所述冲突数据的重复发送。另外，信道可以用代码(CDMA)、采用空间(SDMA)、频率(FDMA)或时间(TDMA)进行划分。
接下来，将描述用于操作网络系统中的网络节点的方法的优选实施例。这些实施例也可以适用于本发明的网络节点、网络系统、计算机可读介质以及程序单元。
根据所述方法，待发送信号可以是握手信号，其用于传达想要随后发送或接收数据信号的意图。可以是准备发送信号(RTS)或允许发送(CTS)信号的这种握手信号可以在两个网络节点之间进行发送，其中，在这两个网络节点之间原本要进行数据传输，以使数据传输事件的参与者通过信令消息而彼此同步。具体而言，准备发送信号(RTS)或允许发送(CTS)信号通知将要随后发送或接收数据信号的意图。
当然，待发送信号也可以是数据信号。因此，当待发送信号在所选择的信道上发生冲突时，在另一条传输信道上(即，改变传输信道)发送数据信号，它也落在本发明的保护范围内。
网络节点可以根据IEEE 802.11标准(参见LAN/MAN StandardsCommittee of the IEEE Computer Society，Wireless LAN Medium AccessControl(MAN)and Physical Layer(PHY)specifications，IEEE standard 802.11，1999Edition)进行通信。IEEE 802.11标准规定了1、2、11兆比特/秒(Mbps)无线LAN的载波侦听媒体访问控制和物理层规范，并且，对于最近的802.11g而言，是2.4GHz频带中工作的54兆比特/秒(Mbps)无线LAN。
此外，网络节点还可以根据作为无线局域网(WLAN)全球标准的IEEE802.11a标准进行通信。IEEE 802.11a标准规定了对在5GHz频带中工作的无线LAN的载波侦听媒体访问控制和物理层规范。
此外，网络节点还可以根据包括即将出现的IEEE 802.11n标准在内的802系列规范的许多任务组和工作组开发出的任何其它IEEE标准进行通信。
网络节点也可以根据用于基于超宽带(UWB)、rsp.宽带正交频分复用(OFDM)、物理层的WPAN的MBOA媒体访问控制规范进行通信。
根据本发明的方法，如果所选择的信道尚未“准备好”发送所述信号(例如，已发生冲突或媒体繁忙等)，则可以确定是从所述多条通信信道中选择另一条信道来发送所述信号，还是将所述信号的传输一直延迟到所选择的信道准备好发送所述信号为止。换句话说，确定(假设检测出所选择的信道此刻由其它业务占用)是选择另一条信道来重新尝试发送所述信号，还是将所述信道的传输延迟一定(例如，随机的)时间，在这段时间之后，期望先前所选择的信道再次空闲，从而，信号在较晚时间在这个先前选择的信道上进行重发具有较高的成功机会。
具体而言，如果所选择的信道尚未准备好发送所述信号，则可以确定从所述多条通信信道中选择另一条信道来发送所述信号的概率(大于零且小于或等于1)，或者，将所述信号的传输一直延迟到所选择的信道准备好发送所述信号为止。因此，可以通过确定概率来建立用于做出判断的统计基础，所述概率反映是改变信道更合理，还是一直等到目前被占用的所选信道再次空闲更合理。
这一概率可以根据等待时间确定，所述等待时间指明了所述网络节点在发送所述信号之前必须要等待的时间。
具体而言，该概率可以根据上述IEEE 802.11标准所定义的回退时间和竞争窗口来确定。可以将回退时间(Backoff time)表示成随机时间，它是一个时隙的持续时间和在零和竞争窗口(CW)之间唯一分布的随机数的乘积。回退时间是电台在发送分组之前等待的随机时间长度。回退时间是时隙的倍数，因此，减小时隙最终会减小回退时间，从而提高吞吐量。因此，可以将回退时间视为等待时间，并且，可以将竞争窗口视为时间窗口，CSMA/CA系统中的竞争电台在该时间窗口内请求访问信道。
具体而言，所述概率可以根据回退时间和竞争窗口之商确定。
所述竞争窗口是可变的，即，所述竞争窗口可以在冲突的情况下改变(尤其是增大)。
本发明的方法还可以包括下列步骤：如果所选择的信道尚未准备好发送所述信号，则检测所述网络系统的所述多条通信信道中是否有另一条信道准备好了发送所述信号，并且，如果有另一条信道准备好了，则立即在准备好发送所述信号的所述信道上发送所述信号。根据该实施例，在先前未等待回退时间的情况下，如果一条新的信道被确定是空闲的，则可以立即执行所述冲突数据的重复发送(即，没有延迟)。该实施例显著加快了传输时间，并提高了传输速率。
本发明的方法还包括下列步骤：如果所选择的信道尚未准备好发送所述信号，则检测所述网络系统的所述多条通信信道中有哪些信道准备好了发送所述信号，并且，如果有一条以上的其它信道准备好了，则随机确定准备好发送所述信号的一条信道。根据该实施例，随机确定出多个空闲信道中哪一条信道用于发送所述信号。
本发明的方法还可以包括下列步骤：如果确定将所述信号的传输一直延迟到所选择的信道准备好发送所述信号为止，则在延迟时间之后在所选择的信道上重发所述信号。因此，如果确定在以前未成功发送出去的相同信道上尝试再次重发所述信号，那么，本发明的方法等待一定的延迟时间，并在这一延长时间之后再次发送所述信号。
网络中的多个通信信道可以采用频率、采用空间或使用代码(最后也采用时间)来区分。因此，信道是使用代码(CDMA，“码分多址”)、采用空间(SDMA，“空分多址”)或采用频率(FDMA，“频分多址”，或OFDMA)进行划分的。
具体而言，本发明的方法可以实现多载波码分多址功能(MC-CDMA)。多载波系统是几个子载波用于平行发送数据分组的系统。根据上述实施例，多载波机制可以适用于码分多址(CDMA)网络。在码分多址(CDMA)网络中，各数据符号在优选大于传输所用带宽的较大带宽上扩展。这实现了用低于非扩频系统的频谱能量进行发送。这样就能在相同时间和相同频带内使用平行传输信道。因此，在IEEE 802.11WLAN的标准媒体访问控制(MAC)协议下，可以采用特别有利的方式实现高容量多载波调制技术。
下面将描述网络节点的实施例。该实施例也适于本发明的方法、网络系统、计算机可读介质和程序单元。
根据上述实施例，网络节点可以实现为计算机设备，尤其实现为个人计算机、膝上型计算机、工作站、PDA(“个人数字助理”)等等。但是，例如，本发明的网络节点也可以实现为移动电话等。
下面将描述本发明的网络系统的实施例。该实施例也适于本发明的方法、网络节点、计算机可读介质和程序单元。
网络系统优选适于多个网络节点之间的无线通信，因而形成无线网络。例如，这种网络中的节点可以通过电磁波的传输而相互通信。具体而言，这种网络可以是WLAN(无线局域网)。但是，本发明的网络系统也可以是传统有线的，即，不同的网络节点可以使用电线相互连接。
根据后面将要描述的实施例的示例，本发明的上述方面和其它方面是显而易见的，并且，参照实施例的示例说明这些方面。
后面参照实施例的示例将更加详细地描述本发明，但本发明并不限于此。
附图说明
图1示出了根据本发明的优选实施例的网络系统。
图2示出了经由如图1的网络系统的不同信道发送业务的时间关系图。
图3的流程图示出了根据本发明的实施例操作网络系统中的网络节点的方法。
附图中的描述是示意性的。在不同的附图中，类似的或同样的部件具有相同的标号。
具体实施方式
下面参照图1，将详细描述本发明的优选实施例的网络系统100。
图1示出了网络系统100，其包括第一计算机终端101、第二计算机终端102、第三计算机终端103和第四计算机终端104，每个计算机终端具有一个处理器(未显示)。计算机终端101至104经由第一信道105、第二信道106、第三信道107和第四信道108以无线方式互连。经由信道105至108中的任何一条信道，计算机终端101至104中的任何计算机终端可以以无线方式将数据发送到计算机终端101至104中的任何其它计算机终端。计算机终端101至104中的每个计算机终端适于根据IEEE 802.11进行通信，网络系统100形成WLAN。通信也可以是集中式的，并且，终端中的一个终端可以是所谓的接入点，但是，将针对一般的非集中式情形描述这一情形。
计算机终端101至104中的每个计算机终端是网络100中的网络节点。计算机终端101至104中的每个计算机终端包括用于执行下列步骤的处理器，即，生成握手信号(即，准备发送信号(RTS)或允许发送信号(CTS))，从而告知握手信号的潜在接收方它将要在握手信号之后发送/接收数据信号。该握手信号优选包括附加信息，具体而言，该附加信息与多天线训练或数据速率反馈相关。因此，计算机终端101至104中的每个计算机终端可以生成这种握手信号。如果计算机终端101至104中的一个计算机终端想要发送这种握手信号，则相应的计算机从多个通信信道105至108中选择一条或多条信道来发送握手信号。当计算机终端101至104中的一个计算机终端向计算机终端101至104中的另一计算机终端发送该握手信号时，可能碰巧会发生这种情况：其它计算机终端101至104中的有一个计算机同时开始进行发送，从而使两个传输之间在通信信道105至108中的一条或多条信道上发生冲突。如果不是冲突的话，信道105至108中的一条或几条信道也可能正好繁忙的，这意味着其它计算机终端101至104中有一个计算机的传输已经正在进行。在后一种情况下，媒体会阻塞，因此，没有准备好在相应信道105至108上发送握手信号。这两个示例都将导致传输延迟，因为相应的信道105至108不能由终端及时使用，因此，根据本发明，相应的计算机101至104检测到所选择的信道还未准备好发送握手信号，然后，确定从多条通信信道105至108中选择另一条信道来发送握手信号的概率。或者，使用“1减去从多条通信信道105至108中选择另一条信道来发送握手信号的概率”的概率，相应的计算机101至104可以将握手信号的传输延迟到所选择的信道105至108再次准备好发送信号为止，即，先前占用信道105至108中所选择的一条信道的业务已经被发送出去，因此，相应的信道再次准备好发送新的业务。
根据所述的实施例，将改变信道来重发握手信号的概率确定为回退时间和竞争窗口之商，下面将参照图2对其进行更加详细地描述。但是，在不同的或相同的信道上重试的判断也可以是确定性的。网络100中的多个通信信道105至108是用代码区分的，即，已经实现了多载波码分多址功能(MC-CDMA)。
下面将参照图2所示的业务图200更加详细地描述根据本发明实施例的通信协议。
业务图200对于计算机101至104中的每个计算机示出了在由信道105至108中任何信道中的时间轴201定义的时间中出现的业务。如图2所示，信道105至108上的业务包括信道繁忙时间202、短帧间间隔(SIFS)时间段203、允许发送(CTS)信号204、确认信号205、时隙206、准备发送(RTS)信号207、数据分组208、DCF(分布式协调功能)帧间间隔(SIFS)时间段209等等。
在与网络系统100类似的同时使用一个以上的信道105至108的通信系统中，通过在另一信道上发送重复的RTS分组212来避免冲突，并同时实现高传输速率。图2示出了基于使用四个信道105至108的网络系统100的IEEE 802.11a的扩展版本。从图2中可以看出，当第二计算机终端102(STA2)和第四计算机终端104(STA4)在对于第二和第四计算机终端102、104来说并不相同的回退时间(参见时隙206)之后同时使用相同的信道(即，第一信道105CCh1)尝试发送RTS信号207时，会发生冲突210。为了解决RTS 207信号传输的冲突210，本发明在另一信道上将两个先前冲突的分组中的一个分组进行重新发送。如图2所示，第二计算机终端102STA2执行信道改变211，并在第二信道106上重复RTS 207(其在第一信道105上未能成功发送)。与此相比，第四计算机104STA4在先前已经使用的相同信道105上进行重试，即，执行RTS重复212。
根据所述的实施例，信道改变211涉及两个判决。第一，冲突的第二和第四计算机终端102、104中仅有一个电台将其所选择的信道从第一信道105改变成第二信道106，并且，这种情况根据电台在其发送之前必须要等待的回退时间而发生，在标准IEEE 802.11中对这进行了描述。回退时间是随机时间，将该随机时间表示为一个时隙206的持续时间和在零和竞争窗口(CW)之间唯一分布的随机数(ran_T)之间的乘积。变量CW的定义根据IEEE 802.11标准。
将电台改变其信道的概率表示为回退时隙数ran_T和竞争窗口(CW)的真实值之商。再参照图2，第二计算机终端102STA2已经等待了七个时隙206的回退时间，而第四计算机104(即，STA4)已经等待了三个时隙206的回退时间。假设竞争窗口对于第二和第四计算机终端102、104而言为7(第二和第四计算机终端102、104的先前数据分组不冲突)，则第二计算机终端102STA2将其信道从信道105改变成信道106的概率为1，而对于第四计算机104STA4而言概率为3/7。
第二个重要问题关系到信道的选择，在做出要改变电台的信道的判决后，电台改变到所选择的信道。该电台应当知道其它信道的状态，并且，如果某一信道处于空闲状态，则电台应当立即在该信道上开始其传输，如图2对于第二计算机终端102STA2和对于第二信道106所示。如果有较多的空闲信道，则应当随机做出选择。如果电台不知道其它信道的状态，则可以随机对新信道做出判决。
下面参照图3描述对网络系统100中的计算机101至104中的任何计算机进行操作的方法300。
在生成步骤305中，生成作为握手信号的RTS信号，该握手信号指明了所期望的后继发送的数据信号。在选择信道步骤310中，从信道105至108中选择一条信道作为用于发送所生成的握手信号的信道。
在信道繁忙查询315中，检测所选择的信道目前是否繁忙。
如果信道不忙，即，如果信道对于所生成的握手信号的传输是空闲的，那么，在发送RTS步骤320中，由相应的计算机101至104发送所生成的RTS信号。然后，在延迟步骤325中，相应的计算机101至104等待CTS信号，并且，在发送数据步骤330中，在步骤310选择的信道上随后发送数据信号。
如果信道繁忙查询315得出的结果是所选择的信道此刻处于繁忙状态，那么，确定信道改变概率步骤335确定改变信道的概率，标为“p”(在0和1的范围内)。计算机等待的概率为“1-p”。
当概率为p时，在确定空闲信道步骤340中确定剩余信道中哪一条信道是空闲的，因而适于传递所生成的RTS信号。如果找到这一空闲信道，则在选择空闲信道步骤345中选择该空闲信道。在改变到空闲信道步骤350中，相应的计算机改变到空闲的信道，然后，执行上述步骤320、325、330，从而经由所确定的空闲信道发送数据信号。
当概率为(1-p)时，相应的计算机101至104在等待步骤355中等待一预定时间或随机时间，然后，在信道繁忙查询360中检测先前所选择的信道仍旧处于繁忙状态还是现在处于空闲状态。
如果信道现在处于空闲状态，则计算机在步骤320、325、330中继续，并在先前选择的信道上发送所生成的握手信号。如果先前选择的信道仍旧处于繁忙状态，则重复步骤360，直到该信道空闲为止。
应当指出的是，术语“包括”并不排除还存在其它部件或步骤，并且，“一个”或“一种”等冠词并不排除存在多个。同样，可以将结合不同的实施例描述的部件组合起来。
还应当指出的是，权利要求书中的标号不应被解释为限制权利要求书的保护范围。

Claims (22)

1.一种用于操作网络系统(100)中的网络节点(101-104)的方法(300)，包括下列步骤：
生成(305)待发送的信号；
从所述网络系统(100)的多条通信信道(105-108)中选择(310)一条信道来发送所述信号；
如果所选择的信道(105-108)尚未准备好发送所述信号，则确定(335)是否应从所述多条通信信道(105-108)中选择另一条信道来发送所述信号，或者是否应使得所述信号的发送一直延迟到所述所选择的信道准备好发送所述信号为止。
2.如权利要求1所述的方法，包括：
为了确定(335)是否应从所述多条通信信道(105-108)中选择另一条信道来发送所述信号，或者是否应使得所述信号的发送一直延迟到所述所选择的信道准备好发送所述信号为止，而包括确定从所述多条通信信道(105-108)中选择另一条信道的概率。
3.如权利要求2所述的方法，
其中，所述概率是根据等待时间确定(335)的，所述等待时间指明了所述网络节点(101-104)在发送所述信号之前必须要等待的时间。
4.如权利要求2所述的方法，
其中，所述概率是根据回退时间和根据竞争窗口确定(335)的。
5.如权利要求2所述的方法，
其中，所述概率是根据回退时间和根据竞争窗口之商确定(335)的。
6.如权利要求4所述的方法，
其中，所述竞争窗口是可变的。
7.如权利要求1所述的方法(300)，
其中，所述待发送的信号是握手信号，其用于在发送或接收数据信号(208)之前进行信道预订。
8.如权利要求7所述的方法，
其中，所述握手信号是准备发送信号(207)或者是允许发送信号(204)。
9.如权利要求8所述的方法，
其中，所述握手信号是包括附加信息的信号，所述附加信息与以下项目中的至少之一相关：多天线训练和数据速率反馈。
10.如权利要求1所述的方法，
其中，所述待发送的信号是数据信号(208)。
11.如权利要求1所述的方法，
其中，所述网络节点(101-104)根据IEEE 802.11系列标准进行通信。
12.如权利要求1所述的方法，
其中，所述网络节点(101-104)根据IEEE 802.11a、802.11g、802.11n或任何其它802.11子标准进行通信。
13.如权利要求1所述的方法，
其中，所述网络节点(101-104)根据多波段OFDM联盟媒体访问控制标准进行通信。
14.如权利要求1所述的方法，其中所述确定(335)步骤包括下列步骤：
如果所选择的信道(105-108)尚未准备好发送所述信号，则检测(340)所述网络系统(100)的所述多条通信信道(105-108)中是否有另一条信道准备好了发送所述信号，以及
如果有另一条信道(105-108)准备好了，则立即在准备好发送所述信号的所述信道(105-108)上发送(320)所述信号。
15.如权利要求1所述的方法，其中所述确定(335)步骤包括下列步骤：
如果所选择的信道(105-108)尚未准备好发送所述信号，则检测(340)所述网络系统(100)的所述多条通信信道(105-108)中有哪些信道准备好了发送所述信号，以及
如果有一条以上的信道(105-108)准备好了，则随机确定准备好发送所述信号的一条或多条信道(105-108)。
16.如权利要求1所述的方法，还包括下列步骤：
如果确定(335)将所述信号的发送一直延迟到所选择的信道(105-108)准备好发送所述信号为止，则在延时之后通过所选择的信道(105-108)重发(320)所述信号。
17.如权利要求1所述的方法，
其中，所述网络系统(100)的所述多条通信信道(105-108)用不同的频率来区分或者用不同的码来区分或者用不同的天线或天线扇区来区分或者用不同的时隙来区分。
18.如权利要求1所述的方法，
实现了多载波码分多址功能。
19.如权利要求1所述的方法，
其中，所选择的信道(105-108)没有准备好是因为由于冲突所述信号以前没有被成功发送出去，并且，从所述多条通信信道(105-108)中选择(345)另一条信道来发送所述信号是在所述不成功发送之后且在下次发送尝试之前进行的。
20.如权利要求1所述的方法，
其中，所选择的信道(105-108)没有准备好是因为另一网络节点的传输使得所述信道繁忙，并且，从所述多条通信信道(105-108)中选择(345)另一条信道来发送所述信号是在检测到所述信道繁忙之后且在任何发送尝试之前进行的。
21.一种用于操作网络系统(100)中的网络节点(101-104)的装置，包括：
用于生成待发送的信号的模块；
用于从所述网络系统(100)的多条通信信道(105-108)中选择一条信道来发送所述信号的装置；
用于在所选择的信道(105-108)尚未准备好发送所述信号时，确定是否应从所述多条通信信道(105-108)中选择另一条信道来发送所述信号，或者是否应使得所述信号的发送一直延迟到所述所选择的信道准备好发送所述信号为止的装置。
22.如权利要求21所述的装置，
其中所述网络节点被实现成计算机设备。
CN2005800367749A 2004-10-29 2005-10-25 用于操作网络中的网络节点的方法和装置 Active CN101048975B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04105409 2004-10-29
EP04105409.9 2004-10-29
PCT/IB2005/053487 WO2006046201A1 (en) 2004-10-29 2005-10-25 A method of operating a network node of a network, a network node, a network system, a computer-readable medium, and a program element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101048975A CN101048975A (zh) 2007-10-03
CN101048975B true CN101048975B (zh) 2011-07-13

Family

ID=35520029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2005800367749A Active CN101048975B (zh) 2004-10-29 2005-10-25 用于操作网络中的网络节点的方法和装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8170052B2 (zh)
EP (1) EP1807977B1 (zh)
JP (1) JP4991552B2 (zh)
CN (1) CN101048975B (zh)
AT (1) ATE453267T1 (zh)
DE (1) DE602005018524D1 (zh)
WO (1) WO2006046201A1 (zh)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7813373B2 (en) * 2006-05-25 2010-10-12 Motorola, Inc. Systems, methods and apparatus for detecting time slot interference and recovering from time slot interference in an ad hoc wireless communication network
US7929546B2 (en) * 2006-05-25 2011-04-19 Motorola Solutions, Inc. Systems, methods and apparatus for allocating time slots in an ad hoc wireless communication network
US8045574B2 (en) * 2008-02-27 2011-10-25 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Contention protocols for wireless medium access in communication networks
KR101452504B1 (ko) * 2008-06-18 2014-10-23 엘지전자 주식회사 Ｖｈｔ 무선랜 시스템에서의 채널 접속 방법 및 이를지원하는 스테이션
US8537850B2 (en) * 2008-07-18 2013-09-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for directional virtual sensing random access for wireless networks
US8989106B2 (en) * 2009-02-27 2015-03-24 Qualcomm Incorporated Methods and apparatuses for scheduling uplink request spatial division multiple access (RSDMA) messages in an SDMA capable wireless LAN
US9641216B2 (en) * 2009-04-07 2017-05-02 Battelle Energy Alliance, Llc Monitoring devices and systems for monitoring frequency hopping wireless communications, and related methods
KR101341192B1 (ko) * 2010-02-09 2013-12-12 엘지전자 주식회사 무선 랜에서 채널 접근 방법 및 장치
CN101902823A (zh) * 2010-07-26 2010-12-01 新邮通信设备有限公司 一种发送业务帧的方法和系统
JP2012114513A (ja) * 2010-11-19 2012-06-14 Toshiba Corp 無線通信装置
US9585025B2 (en) 2011-02-16 2017-02-28 Qualcomm Incorporated Managing transmit power for better frequency re-use in TV white space
US9813994B2 (en) 2011-02-16 2017-11-07 Qualcomm, Incorporated Managing transmit power for better frequency re-use in TV white space
US8792406B2 (en) 2012-01-30 2014-07-29 Itron, Inc. Data broadcasting with a prepare-to-broadcast message
ES2718913T3 (es) * 2012-01-30 2019-07-05 Itron Global Sarl Difusión de datos con mensaje de preparación para la difusión
US9584179B2 (en) * 2012-02-23 2017-02-28 Silver Spring Networks, Inc. System and method for multi-channel frequency hopping spread spectrum communication
US9641609B2 (en) * 2012-02-28 2017-05-02 Google Inc. Integrated messaging
US10477538B2 (en) * 2014-03-19 2019-11-12 Qualcomm Incorporated Time hopping in device-to-device transmissions
EP3335512B1 (en) * 2015-08-13 2020-09-02 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Contention window adaptation in multi-carrier listen-before-talk protocols
CN106910326B (zh) * 2015-12-22 2021-04-27 安定宝公司 报警设备校准方法及系统
CN109661751B (zh) * 2016-09-08 2021-06-11 瑞典爱立信有限公司 天线阵列以及包括天线阵列和网络节点的装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1115198A (zh) * 1993-09-01 1996-01-17 艾利森电话股份有限公司 蜂窝通信系统中的信道选择
CN1181670A (zh) * 1996-11-06 1998-05-13 美国电报电话公司 对话音和图像压缩进行动态分配的方法
CN1280431A (zh) * 1999-07-07 2001-01-17 索尼公司 无线网络控制装置和无线网络控制方法
WO2002005490A2 (en) * 2000-07-11 2002-01-17 Nokia Corporation Apparatus and method for frequency allocation in a radio communication system
WO2003026221A1 (en) * 2001-09-16 2003-03-27 Commprize Ventures Limited System and method for introducing sectored transceiving into wireless networks

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4809362A (en) * 1987-03-13 1989-02-28 Center For Innovative Technology Fiber-optic star tree network
JP2715938B2 (ja) 1994-11-08 1998-02-18 日本電気株式会社 無線通信ネットワークの端末装置
US6493335B1 (en) * 1996-09-24 2002-12-10 At&T Corp. Method and system for providing low-cost high-speed data services
US5889772A (en) 1997-04-17 1999-03-30 Advanced Micro Devices, Inc. System and method for monitoring performance of wireless LAN and dynamically adjusting its operating parameters
JP3173427B2 (ja) 1997-06-23 2001-06-04 日本電気株式会社 無線ｌａｎシステム
JP3149928B2 (ja) * 1999-02-12 2001-03-26 日本電気株式会社 無線パケット通信システムのチャネル選択方法及びチャネル選択装置
US6349210B1 (en) 1999-11-12 2002-02-19 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Method and apparatus for broadcasting messages in channel reservation communication systems
US7054329B2 (en) 2000-07-07 2006-05-30 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Collision avoidance in IEEE 802.11 contention free period (CFP) with overlapping basic service sets (BSSs)
US20020172186A1 (en) 2001-04-09 2002-11-21 Peter Larsson Instantaneous joint transmit power control and link adaptation for RTS/CTS based channel access
US7206840B2 (en) 2001-05-11 2007-04-17 Koninklike Philips Electronics N.V. Dynamic frequency selection scheme for IEEE 802.11 WLANs
US7180861B2 (en) * 2001-07-23 2007-02-20 Intel Corporation Strict priority distributed coordination function in wireless networks
US6697013B2 (en) * 2001-12-06 2004-02-24 Atheros Communications, Inc. Radar detection and dynamic frequency selection for wireless local area networks
US7756090B2 (en) 2002-03-12 2010-07-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. System and method for performing fast channel switching in a wireless medium
US7742443B2 (en) 2002-05-28 2010-06-22 Maarten Menzo Wentink Transmit power management in shared-communications channel networks
US7486616B2 (en) * 2003-12-16 2009-02-03 Intel Corporation Preemptive dynamic frequency selection

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1115198A (zh) * 1993-09-01 1996-01-17 艾利森电话股份有限公司 蜂窝通信系统中的信道选择
CN1181670A (zh) * 1996-11-06 1998-05-13 美国电报电话公司 对话音和图像压缩进行动态分配的方法
CN1280431A (zh) * 1999-07-07 2001-01-17 索尼公司 无线网络控制装置和无线网络控制方法
WO2002005490A2 (en) * 2000-07-11 2002-01-17 Nokia Corporation Apparatus and method for frequency allocation in a radio communication system
WO2003026221A1 (en) * 2001-09-16 2003-03-27 Commprize Ventures Limited System and method for introducing sectored transceiving into wireless networks

Also Published As

Publication number Publication date
EP1807977A1 (en) 2007-07-18
WO2006046201A1 (en) 2006-05-04
EP1807977B1 (en) 2009-12-23
ATE453267T1 (de) 2010-01-15
CN101048975A (zh) 2007-10-03
JP2008518543A (ja) 2008-05-29
JP4991552B2 (ja) 2012-08-01
US20080273549A1 (en) 2008-11-06
US8170052B2 (en) 2012-05-01
DE602005018524D1 (de) 2010-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101048975B (zh) 用于操作网络中的网络节点的方法和装置
US10499431B2 (en) Channel access method for very high throughput (VHT) wireless local access network system and station supporting the channel access method
JP4406425B2 (ja) 単一媒体アクセス制御及び物理層の複数のチャネルを予約するための機構
JP5639470B2 (ja) 改善されたマルチユーザ伝送
CN1819538B (zh) 无线通信设备和无线通信方法
KR101050522B1 (ko) 광대역 ｔｄｄ 모바일 통신 시스템에서의 물리층 랜덤액세스를 위한 방법, 디바이스 및 단말기
TWI384793B (zh) 具有與舊有系統交互操作性之高速媒體存取控制
Fitzek et al. Design and performance of an enhanced IEEE 802.11 MAC protocol for multihop coverage extension
KR20060014596A (ko) Ｍｉｍｏ 스테이션과 ｓｉｓｏ 스테이션이 무선네트워크에서 충돌없이 공존하는 방법 및 이를 위한네트워크 장치
JP2006521714A (ja) 異質な２つの通信システム間の相互運用性および共存
KR20110121654A (ko) Ｓｄｍａ 가능 무선 ｌａｎ에서 업링크 요청 공간 분할 다중 액세스(ｒｓｄｍａ) 메시지들을 스케줄링하기 위한 방법들 및 장치들
EP2255590A1 (en) Methods and apparatus for using multiple connection identifiers based on traffic requirements
US20070223412A1 (en) Method for Signal Transmission in a Radio Communication System
CN115413418A (zh) 支持多链路的通信系统中的更新参数的方法和装置
JP3968343B2 (ja) 無線送信装置および無線送信方法
US20230122740A1 (en) Method and device for transmitting and receiving data in communication system supporting multiple links
US7356335B2 (en) Wireless communication apparatus
US11895682B2 (en) Methods and apparatus for supporting wireless medium sharing
KR20120015615A (ko) 직교주파수분할다중 기반 다중접속방법 및 이를 제어하는 통신장치
KR100772887B1 (ko) Ｍｉｍｏ 스테이션과 ｓｉｓｏ 스테이션이 무선네트워크에서 충돌없이 공존하는 방법 및 이를 위한네트워크 장치
Hsu et al. Initialization protocols for IEEE 802.11-based ad hoc networks
Lee et al. CLACK: Cross-layer ACK-Aided Opportunistic Transmission in Wireless Networks
Zhou et al. A reliable low-overhead mac protocol for multi-channel wireless mesh networks
Henna et al. Least Channel Variation Multi-Channel MAC (LCV-MMAC) under Mobile Random Topologies in Mobile Adhoc Networks
Verhoeven Bridging the Gap Between Concepts and Reality: 802.11 Standard Uncovered

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address
CP03 Change of name, title or address

Address after: 52 high-tech park, 5656AG, Edelhofen, Netherlands

Patentee after: KONINKLIJKE PHILIPS N.V.

Address before: Holland Ian Deho Finn

Patentee before: KONINKLIJKE PHILIPS ELECTRONICS N.V.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230517

Address after: Maine

Patentee after: Network System Technology Co.,Ltd.

Address before: 52 high-tech park, 5656AG, Edelhofen, Netherlands

Patentee before: KONINKLIJKE PHILIPS N.V.