CN101982003A - 媒体访问控制的松弛确定性后退方法 - Google Patents

Abstract

描述了一种方法和设备，包括：如果时隙计数等于触发事件，则发送数据；响应于失败的数据传输，选择新触发事件；以及用新触发事件来代替所述触发事件。

Description

媒体访问控制的松弛确定性后退方法

技术领域

本发明涉及无线通信，具体涉及多媒体应用的分散无线媒体访问控制方法。

背景技术

针对媒体访问控制(MAC)协议的性能的关注，引起了通过移动计算设备的语音和视频应用的普及，媒体访问控制协议用于向多个通信站分配共享的媒体资源，并且解决在两个或多个站同时访问媒体的情况下发生的冲突。在当前IEEE 802.11无线LAN中，MAC协议层的分布式协调功能(DCF)针对基本信道访问使用二进制指数后退(BEB)算法。BEB算法通过使共享通信媒体的站之间的访问的定时随机化来缓解网络冲突的问题。然而，如实际经验和理论分析所说明的，BEB算法具有一些缺点。首先，针对传输尝试的冲突概率随着网络中活动站的数目以指数增加，严重地削弱了大规模网络的网络吞吐量。其次，媒体访问延迟没有界限，并且抖动是可变的，这不适合于多媒体应用。第三，站之间媒体访问的机会是不公平的。即，给定站可以获得对通信媒体的访问，并获得较长时间的服务。这导致其他站必须极大推迟它们对媒体的访问。此外，结果是，基于失败传输使争用窗加倍的使用看起来给与这些成功站更多传输机会。

本申请人在在前专利申请PCT申请号PCT/US2007/014607和PCT/US2007/014608中使用循环(round robin)调度的形式引入了降低或消除基于争用的网络中的争用的构思。该构思在基于争用的网络中运行良好，在基于争用的网络中存在集中式控制器或协调器，该集中式控制器或协调器可以是全局知识存储库并以相同的重要性分散和分布该全局知识，以便协调网络的节点或站的行为。

在前申请描述了一种寻求提高传统随机后退(back-off)过程的性能的后退方法。该方法采用了不同方案来解决外部冲突。选择确定性值用于后退时隙计数。因此，在分布式时隙计数之中没有重复，每个站排他性地访问媒体，而不会与其他站冲突。通过在固定区间[0，N]中对时隙计数进行循环，其中，N是网络中站的数目。该方法在站之间提供了循环类型的服务。因此，所提出的方法保证了网络的公平性，此外，分析表明该方法具有较高网络效率以缓解较重的业务负载。通过N个站循环的循环类型的服务实现了站的调度，使得每个站接收到公平的时间量。站可以是移动或固定的，并且网络可以是有线或无线。然而，站也可能是固定的，并且网络能够是任何基于争用的网络。本发明针对任何基于争用的网络，在基于争用的网络中，站使用物理或虚拟载波侦听机制，以确定网络是否忙。这包括MAC层协议构建在CSMA上的任何网络，例如有线电视网络。注意，下文中术语“时隙”可以指代不间断帧交换的周期(忙时隙)，或者针对物理载波侦听的固定持续时间(空闲时隙)。

方法的主要特征在于，在饱和业务量的情况下，由两个分离站发起的连续帧交换序列之间的时间间隔/周期仅是一个分布式协调功能帧间时隙(DIFS)加上一个时隙。这样的间隙(inter-space)时间间隔/周期短于DCF/EDCA(增强分布式信道访问)所使用的传统随机后退方法的间隙时间间隔/周期，但是长于由PCF/HCCA(混合协调功能(HCF)控制信道访问)机制所使用的点协调功能(PCF)时间间隔/周期。此外，该方法调节了站之间的顺序服务次序，而传统随机后退方法不具有这样的特征。如这里所使用的，“/”表示相同或相似组件或结构的备用名称。即，“/”被示作这里所使用的“或”。

网络冲突对于基于CSMA的无线通信是一个恼人的问题，这是由于冲突极大地劣化了网络性能，尤其在吞吐量和网络效率方面。然而，在申请人的在前申请的确定性后退(通信媒体访问)方法中可以消除(或极大地减少)冲突。每个站排他性地在其时隙计数达到零之后进行对通信媒体的控制。在这种情况下，确定性后退方法优于传统随机后退方法。备选实施例包括以下选项：每轮多于一次地将站/节点插入到循环服务调度中。该备选实施例允许优先化的形式。

图1示出了申请人的在前申请的确定性后退方法的示意图。只要在DIFS时间内媒体被侦听到为空闲，运行确定性后退方法的移动站i就递减其时隙计数slot(i)。应当注意，时隙的数目通常等于站/节点的数目。在描述了优先化的形式的备选实施例中，时隙计数大于站/节点的数模，以满足在循环服务的调度中给定站/节点多于一次的插入。当时隙计数slot(i)达到零，并且在传输队列中存在未决的帧时，站/节点开始帧传输。在移动站需要重新开始针对新服务循环的时隙计数器时所确定的时隙计数使用以下两个公式通过确定性后退方法来确定性地计算：

$\mathrm{slot}\left(i\right)=C_0(i,t,\stackrel{\→}{x})---\left(1\right)$

$\mathrm{slot}\left(i\right)=C_1(i,t,\stackrel{\→}{x})---\left(2\right)$

其中，i是站ID，t是当前时间，是状态变量矢量，表示判定所需的信息。第一公式用于站在与网络成功关联之后第一时间内访问网络。第二方程在后续的迭代中使用。C₀(i，t，x)和C₁(i，t，x)均是给定i、t和

的值的情况下的确定性函数，导出每个站的唯一值作为输出。因此，在该步骤处，与在BEB算法中在争用窗内随机地选择时隙计数slot(i)不同，根据公式(1)和(2)将时隙计数重置为确定性值。

图1是从站的角度的申请人的在前申请的确定性后退方法的操作的流程图。在160，加入站向AP发送请求以加入网络。在165，加入站然后等待，直到其从AP接收到通信媒体访问(确定性后退)方法、以及时隙计数、网络中站的数目和地址队列为止。在170，加入站确定其是否支持由网络所使用的通信媒体访问(确定性后退)方法。如果加入站确定其支持通信媒体访问方法，则在180该加入站保存时隙计数、地址队列以及网络中站的数目。如上所述，根据本发明的原理站继续获得对通信媒体的访问。如果加入站确定其不支持本发明的通信媒体访问方法，则在175该加入站向PA发送分离消息。当然，如果加入站已经是网络的成员(与网络相关联)，则跳过/不执行160、165、170、175和180。如果加入站已经与网络相关联，则在150AP等待预定时间段。在125调整时隙计数。在示例实施例中，时隙计数递减1。也可以使用递增的调整。在130，将时隙计数与预定值进行比较。图1的示例实施例将调整的(递减的)时隙计数与0进行比较。如果时隙计数已经达到预定值，则在135站确定其是否具有要传输的数据帧。如果该站有要传输的数据帧，则在140发起数据帧传输。如果站没有要传输的数据帧，则在145站跳过该机会并选择新的时隙计数。一旦已经发起了数据帧传输，则在145站选择新的时隙计数。在130，如果时隙计数还没有达到预定值，则在150站等待预定时间段。

在在前申请的确定性后退方法中，只要时隙计数递减为零，就调用后退的新一轮，而不管未决传输队列的状态。当时隙计数达到零却没有要发送的数据时，站应当放弃其传输机会，并根据公式(2)通过重置时隙计数来进入下一轮后退。引入该机制以保持网络操作期间分发的时隙计数之间的关系。

在设置时隙计数时仔细设计函数

和

以导出适当值。在该设计中，在任何时刻，网络中的所有时隙计数值形成基数等于(或在提供优先化的情况下大于)站的数目的集合。考虑算法在网络使用方面的效率，将集合S的最大元素(表示为max(S))设置为尽可能小的值。在一种实现方式中，选择两个函数作为具有常数的常值函数，该常数是与网络相关联的站/节点的数目。即，

$C_0(i,t,\stackrel{\→}{x})=N---\left(3\right)$

$C_1(i,t,\stackrel{\→}{x})=N---\left(4\right)$

基于公式(3)和(4)的确定性后退方法形成站之间的循环服务。图2示出了第一实施例的示例说明。由于共享的网络媒体，将每个时隙分配至特定站。时隙用作该站访问媒体的入口。只要该站的时隙计数递减为零，就准许该站的媒体访问机会。因此，以循环方式围绕站/节点传递传输机会。在每一轮服务期间，准许站/节点正好一次数据传输的机会。如果当时在站/节点的传输缓冲器中没有未决的数据，则该站/节点放弃传输机会，并且具有次高时隙计数的另一站在下个时隙获得机会。

然而在备选实施例中，尽管max(s)被设置地尽可能小，但是max(s)仍可能大于站/节点的数目，以便允许将给定节点/站不止一次地插入到服务轮次中，并从而提供优先化形式。

然而，当在IEEE 802.11无线LAN中应用针对媒体访问的DEB算法时，存在一些缺点。首先，DEB算法与基于随机BEB算法的传统媒体访问控制方法不兼容。其次，DEB算法对物理侦听误差敏感，这是由于那些误差可以导致时隙计数的非同步偏移，从而破坏其操作。第三，频繁的站加入和离开会给中央协调器增加极大的负担，这是由于那些行为会引起网络上信息同步的丢失。第四，DEB算法的操作依赖于用于管理和协作的中央设施，这会限制该算法的应用范围并劣化其可缩放性的。

发明内容

为了克服上述问题，这里描述了一种新后退方法-松弛DEB(R-DEB)。R-DEB方法以两种方式改善了DEB算法，首先，R-DEB方法将后退窗固定为预定值。其次，在后退时隙计数器计数从最大减小至最小时，R-DEB方法通过允许多个传输机会来改变帧传输触发条件。在触发集合的选择期间，在R-DEB中引入了随机化。这增强了R-DEB算法针对物理侦听误差的鲁棒性，并且增加了管理灵活性，这是以网络效率的略微劣化为代价的。本发明的方法与传统IEEE 802.11标准向后兼容。帧是数据单元。即，可以将数据封装在分组或帧中，或者以任何其他便利格式来封装数据。如这里所使用的，使用帧来指示以传输格式封装的数据。

描述了一种方法和设备，包括：如果时隙计数等于触发事件，则发送数据；响应于失败的数据传输，选择新触发事件；以及用新触发事件来代替所述触发事件。

附图说明

根据以下结合附图阅读的详细描述，更好地理解本发明。附图包括以下简要描述的图：

图1是确定性后退方法的流程图。

图2A和2B一起表示本发明的松弛确定性后退方法的示例实施例的流程图。

图3是本发明的松弛确定性后退方法的示例实施例的框图。

具体实施方式

提供了有助于理解本发明的一些构思/术语。后退轮次/阶段是后退时隙计数器从初始值(最大值)到临界值(最小值)的递减计数的过程。当计数器达到临界值时，尝试新的传输。一个帧传输可以涉及多个后退轮次/阶段(由于不成功的传输尝试)。如这里所使用的，时隙表示连续时间段，在该连续时间段期间，冻结后退时隙计数器。该连续时间段是指足够物理层执行一次载波侦听的固定时间段(通常为若干毫秒)，或者在共享媒体上传输帧情况下的变化时间段(根据分组的长度和物理数据速率，通常在几百毫秒至几个微秒之间变化)。在具有共享媒体的网络中，每个站基于媒体的物理或虚拟载波侦听的结果状态，来冻结或减小其后退时隙计数器。这里，由于媒体的共享属性，在站之间对时隙计数变化进行对准。可以使用时隙作为基本时间单位，以使整个过程离散。正整数n＝1，2，3，...，N用于指示第一、第二、第三、...、第N个时隙，并且I_n用于指示在第n个时隙处共享媒体的状态，例如，在忙的情况下，I_n＝1，否则，I_n＝0。在第n时隙处的站i的后退时隙计数表示为slot_i(n)。如下4个元素表征给定的后退方法：假定新一轮后退从第个n₀时隙开始。

1)后退空间，表示为S(e)，是由用于设置初始后退时隙计数的可能值组成的集合。项e表示那些可以引起后退空间变化的事件。例如，在BEB算法中，后退空间是争用窗，而e可以是上一次传输的状态。当e＝{上一次传输不成功}，则当前后退空间改变为S(e)＝Min(2*S’(e’)，CWmax)其中，S’(e’)是最后传输期间的后退空间。在DEB算法中，后退空间等于站的数目，并且，e表示站加入或离开的事件。

2)时隙计数选择函数，表示为f，是站从后退空间S(e)选择值以便初始化后退时隙计数器的手段，即，

slot_i(n₀)＝f(S(e))(1)

在BEB算法中，f是从后退空间S(e)随机选择元素的函数，而在DEB算法中，针对选择仅存在一种选择，因此f(S(e))＝S(e)＝x，其中，x是集合S(e)中的单个元素。

3)时隙计数递减函数，表示为g，是在空闲时间段过去时从旧时隙计数中导出新时隙计数的手段。在BEB和DEB算法中，当I_n+1＝0时，

slot_i(n+1)＝g(slot_i(n))＝slot_i(n)-1(2)

4)传输触发条件是一种条件，当满足该条件时，在共享媒体上触发帧传输。在BEB和DEB中，该条件如下：

slot_i(n)＝0(3)

为了克服诸如后向兼容和依赖性之类的问题，这些问题是针对申请的在前申请的DEB方法而出现的，这里描述了表示为松弛DEB(R-DEB)的新后退方法。本发明的R-DEB方法允许与先前标准(IEEE802.11)后向兼容，同时在上下文中尽可能确定后退时隙计数。

在本发明的R-DEB方法中，不通过调整后退窗(或后退空间)的大小来控制媒体访问的定时，而是在后退窗中定位一个或多个适当临界点，并且一个或多个适当临界值用作传输触发器，同时固定后退窗的大小。更具体地，对于后退轮次，R-DEB方法已经对申请人的在前申请的DEB方法进行以下修改：

1)现在将后退空间S(e)中的单个元素限制于固定值M，而与事件e无关。参数M是预定的，并足够大以保持网络中的所有通信站，但小于基于地址空间的最大尺寸的可用IP地址数目。无需手动配置，或者中央授权机构的显式通知，在较长时间段内，该参数保持不变。注意，在DEB方法中，S(e)的单个元素表示网络中通信站的数目，随着站加入或离开网络而动态改变。

2)传输触发条件已经改变。在本发明的R-DEB方法中，由每个通信站保持由一个或多个临界点组成的集合Q_T，以触发新传输尝试。Q_T中的每个元素是不大于M的非负整数。每个元素用于传输触发条件，如下：

slot_i(n)＝k，k∈Q_T    (4)

公式(4)示出了随着后退时隙计数从最大值M减小至最小值0，站可以具有多个触发帧传输的机会，其中，时隙计数与触发集合Q_T的元素频谱。注意，在DEB方法和其他随机后退方法中，站通常必须在允许其发起帧传输之前将其后退时隙计数器递减计数到零。在本发明的R-DEB方法中，只要达到临界值，就准许站在时隙计数器递减操作期间具有多次帧传输的机会。

3)其他两个元素，时隙计数选择函数f和递减函数g与原始DEB方法保持相同。

在R-DEB方法中，临界问题是如何确定和保持触发集合Q_T。注意，对于集合Q_T中的元素k，k的值实际上指示当前站尝试访问媒体的精确时隙。例如，如果当前时隙是n，则在m个时隙之后，会满足触发条件

(4)，并且如果在发送/传输缓冲器中存取未决帧，则触发，其中，m如下：

m≡slot_i(n)-kmod(M)，0≤m＜M    (5)

如果不存在未决帧，则站就放弃该机会，并如正常一样对其时隙计数进行递减计数。

从区间[0，M]中适当地选择整数是非常重要的，以免两个站尝试同时访问共享的媒体。尝试同时访问共享的媒体引起信道上的网络冲突。因此，现在描述确定触发集合Q_T的随机选择方法。

本发明的随机选择方法包括两个主要部分，针对每次选择尝试的随机选择以及基于失败传输尝试的p持久后退。每次站期望选择并将来自区间[0，M]的新元素插入到其触发集合Q_T中时，站随机地选择从区间[0，M]中可用的这些整数中选择值，这些整数当前不在站的集合Q_T中。在备选方案中，站可以保持过去选择的历史，以及那些选择的结果。使用备选方法的站应选择那些具有较少不成功传输尝试的值。例如，如果在最近时间段期间，当选择值k作为Q_T的元素时，站遇到比其他选择更多的网络冲突，则站应重新选择k作为低概率的元素/值。因此，为从0到M的每个整数保留表、直方图、矩阵或其他均值，连同当使用该整数作为传输触发器时在过去时间段T期间的失败传输的数目。然后，站选择具有这种概率的整数，该整数与固定长度的过去时间段期间的失败尝试的数目成反比。例如，如果r(k)表示针对整数k的记录，则站应选择k用于具有概率q_k的Q_T新元素，q_k概率计算如下：

$q_k=\frac{r\left(k\right)}{\underset{j\∈Q_T}{\mathrm{\Σ}}r\left(j\right)}---\left(6\right)$

在本发明的R-DEB方法中，基于不成功的帧传输，站应删除具有预定概率p的相应元素k。即，失败的传输应使得从触发集合Q_T中删除具有概率p的相应元素k，并且站必须通过先前随机选择方法来选择一个值作为新元素，以补充删除的元素。该方法不断继续，直到已经选择适当元素、获得成功传输为止。

针对触发集合选择与其他站的帧传输具有低冲突概率的那些整数。一旦已经选择了一个数，并将该数插入到集合Q_T中，该数将保留在该集合中，直到发生与该元素相对应的冲突。不成功的传输尝试引起从旧到新代替具有概率p的元素(由新的一个元素代替)。建议，应仔细选择概率p，以反映触发集合对网络冲突和信道误差的灵敏度。

在本发明的R-DEB方法中，只要时隙计数达到零，就发起新一轮后退，而不管发送/传输队列的状态。当时隙计数达到零却没有要发送的数据时，站放弃该传输机会，并通过将时隙计数设置为最大M前进至下一轮后退。引入该机制以在网络的操作过程期间保留这些分布式时隙计数之间的相对关系。例如，在当前时隙n处，站i具有时隙计数slot_i(n)，站j具有时隙计数slot_j(n)，并且两个时隙计数之间的差值由slot_i(n)-slot_j(n)mod(M)给出。在l个时隙之后，站i与站j之间的差值应保持相同(slot_i(n)-slot_j(n))≡(slot_i(n+l)-slot_j(n+l))mod(M)。应注意，在传统随机后退算法中，例如，BEB，可以不保持先前属性，这是由于当在发送/传输缓冲器中没有找到帧时后退时隙计数的减小应停止。

当站将其后退时隙计数slot(n)(注意，这里n在时间线上是可变的)重置为固定数M时，后退轮次开始。使用物理载波侦听过程，一旦站确定共享的媒体在时隙内是空闲的，则站将其后退时隙计数减小1。如果该新时隙计数满足公式(4)的传输触发条件，则站获得帧传输机会，从而触发帧传输尝试。换言之，当时隙计数等于触发集合Q_T中任一个元素(例如，slot(n)＝k)时，发生触发事件。如果在该事件没有要发送的帧(在传输队列/缓冲器中没有帧)，站放弃机会并继续减小其时隙计数。帧传输尝试的结果确定元素k是否应保留在触发集合中。成功的帧传输使该元素保留在触发集合中。具有概率p的不成功帧传输触发元素替换过程，该过程用新元素k’来代替旧元素k，新元素k’是使用上述随机选择算法来获得的。

该过程继续直到时隙计数达到零，这会使站通过将时隙计数重置为M来重新开始新一轮后退。应清楚，在R-DEB算法中，在任何两个站的时隙计数之间不存在严格中间关系。例如，如果站i在第n个时隙计数处具有时隙计数slot_i(n)＝0，则这时，另一站j具有任何有效值的时隙计数，即，slot_j(n)＝x，x∈(0，M)。

注意，在申请人的在前申请的DEB算法中，在网络的时隙计数中之间应存在彼此排他的属性。在DEB方法中，已经为每个站分配排他/唯一标识符，该排他/唯一标识符基于网络中通信站的数目。因此，在R-DEB算法中，每个站具有随机选择的触发集合，这便于网络灵活性和方便布局。

另一方面，在本发明的R-DEB方法中已经形成了站之间的松弛循环服务。根据共享网络媒体的观点，随着时间的过去，站以如下方式复用媒体：每个站指示其意在通过确定触发集合来占用的时隙。通过随机选择算法为触发集合选择元素具有以下效果：站倾向于选择那些(会发生冲突的)其他站当前没有使用的时隙。在短期，新触发元素的选择可以导致网络冲突，并使网络上触发集合的变动，在这种情况下，R-DEB算法退化成随机后退算法，从而因此劣化了网络性能。然而，在长期，可以容易地观察到网络达到稳定状态，并且每个站可以访问具有低网络冲突概率的媒体确定性(考虑载波侦听误差)。在这一点，站的触发集合也会达到稳定状态，这是由于假定集合中的每个元素是最优，其中元素的使用不会引起冲突。

图2A和2B一起表示本发明的R-DEB方法的示例实施例的流程图。在105，将时隙计数初始化为M(slot(n)＝M)。在110，站/节点对媒体进行监控，当媒体空闲时，对时隙计数进行递减(slot(n)＝slot(n)-1)。在115执行测试以确定时隙计数是否等于触发事件k，其中，k∈Q_T，其中，Q_T是针对该站/节点的触发事件的集合。如果时隙计数等于触发事件，则在120执行测试以确定站/节点是否有要发送/传输的帧。如果站/节点有要发送的帧，则在125发起帧传输尝试。在130执行测试以确定帧传输尝试是否成功。如果帧传输尝试成功，则处理继续至135，在135执行测试以确定时隙计数是否已经达到零(slot(n)＝0)。如果不存在要传输的帧(120)，则处理继续至135。如果时隙计数不等于触发事件(115)，则处理继续至135。如果帧传输尝试不成功(130)，则继续至140，在140从区间[0，M]中选择随机数a。在145执行测试以确定随机数a是否大于预定概率p，p可以被视为预定阈值。如果随机数a小于或等于p，则从集合[0，M]中随机选择新触发事件k’，来代替k，其中，k∈Q_T。在155，通过将k’插入到触发集合中来更新触发集合Q_T。如果随机数a大于p，则处理继续至135。

在本发明的R-DEB方法中，参数M仅是所有站的共享/公共信息，就像BEB算法中的CWmin和CWmax。参数M是在例如对等通信网络中的网络布局之前预定的，或者参数M可以是由例如基于基础设施的网络中的中央协调器分发的可配置参数。应当将参数M设置为适当值，以满足来自站的充分媒体访问请求。根据可用时隙，较大的M为站访问网络提供更多机会，而较小的M提高复用的效率，但增大了网络冲突的概率。如果M太大，则会存在许多空时隙，导致带宽浪费。M应当不小于网络中当前站的数目，使得每个站能够具有用于其访问的一个时隙。例如，对于访问网络服务家庭，M＝128应当是适当的，对于热点中的访问网络，对于多数应用而言M＝256是适当的。

图3是本发明的松弛确定性后退方法的示例实现方式的框图。例如，可以在包括两个主要组件的网络适配器上实现本发明的R-DEB方法。一个组件是后退计数器管理实体，基于物理控制信道访问(CCA)状态来控制后退时隙计数器的减小和重置。与传统随机后退算法(例如，BEB)不同，在R-DEB中，时隙计数器的减小应继续，而不管设备/节点是否由要发送的数据。第二组件是触发集合Q_T管理实体，用于确定和保持R-DEB方法的适当触发集合。随机选择方法这里用于从备用中选择新元素(从集合[0，M]中选择k’)，并由于失败的传输尝试而移除旧元素(k)。

在本发明的R-DEB方法中，定时和媒体访问的频率均完全由触发集合Q_T来确定。集合Q_T中那些元素之间的差值根据时隙的数目，确定相应传输机会之间的时间间隔。集合Q_T的大小确定每轮后退中传输机会的数目。可以仔细选择定时，并且可以在区间[0，M]中适当地调整媒体访问的频率，以便为上层应用提供更好的网络服务。例如，在多媒体通信环境下，有利地，在区间[0，M]中均匀地分配媒体访问频率以减小延迟抖动。

申请人的在前申请的DEB算法与传统基于BEB算法的IEEE802.11媒体访问机制不兼容。然而，本发明的R-DEB方法与传统IEEE802.11兼容。传统站可以使用普通BEB算法来访问R-DEB网络中的媒体。这背后的原因在于，R-DEB算法采用媒体访问定时的随机化分配(通过触发集合的随机选择)，并且在本发明的R-DEB方法中允许与恢复机制相结合的网络冲突。

在没有信道误差和物理侦听误差的理想网络环境中，尽管R-DEB算法有网络冲突，但是DEB算法无冲突。然而，由于当站期望更多用于数据/帧传输的机会时，仅在针对触发集合的随机选择过程期间发生冲突，因此可以期望在长期，随着站的触发集合达到稳定状态，网络中发生的冲突更加少。因此，与BEB算法相比，R-DEB方法很少受到冲突开销的影响。

由于网络冲突的存在，R-DEB方法在其网络效率方面具有一些劣化，尤其在每个站的业务量负载非常高的情况下。但是将随机特征引入到方法中的回报在于R-DEB以更鲁棒和灵活的方式操作。R-DEB方法不像DEB算法那样对物理侦听误差和信道误差敏感。并且R-DEB方法的灵活性在于，每个站可以通过扩大其触发集合自适应并自由地增加其帧传输的机会，而DEB算法在其可以实现上述目标之前需要执行信息同步过程。

R-DEB方法以完全分布式方式在每个站上执行，这是由于该方法类似于BEB方法不依赖于用于管理的任何中央基础设施。DEB算法需要来自中央基础设施的支持，以在网络上同步信息。因此，根据上述观点，R-DEB方法比DEB方法更加可缩放。

应理解，本发明可以以硬件、软件、固件、专用处理器或其组合的各种形式来实现。优选地，将本发明实现为硬件和软件的组合。此外，优选地将该软件实现为在程序存储设备上具体体现的应用程序。可将该应用程序上载到包括任何适合架构在内的机器并由该机器执行。优选地，在具有硬件(如，一个或多个中央处理单元(CPU)、随机存取存储器(RAM)以及输入/输出(I/O)接口)的计算机平台上实现该机器。该计算机平台还可以包括操作系统和微指令代码。这里描述的各种处理和功能可以是经由操作系统执行的微指令代码的一部分或应用程序的一部分(或其组合)。此外，可以将各种其它外围设备连接到计算机平台，例如附加的数据存储设备和打印设备。

还应理解的是，由于在附图中描述的一些构成系统组件和方法步骤优选地以软件来实现，根据对本发明原理编程的方式，系统组件(或处理步骤)之间的实际连接可以有所不同。在这里给出教导的情况下，本领域的普通技术人员将能够想到本发明的这些以及类似的实现方式或配置。

Claims (15)

1.一种方法，所述方法包括：

如果时隙计数等于触发事件，则使用媒体访问控制协议，由终端通过共享的基于争用的无线通信媒体来传输数据，其中，所述时隙计数是后退周期中时隙数目的计数，所述后退周期具有固定数目的所述时隙，所述触发事件是针对所述终端可能的多个传输机会中的一个，所述后退窗是固定的；

响应于失败的数据传输，来选择新触发事件；

用所述新触发事件来代替所述触发事件；以及

响应于成功的数据传输，在后续后退周期中重新使用所述触发事件，所述成功的数据传输是在先前后退周期中肯定应答的数据传输。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

初始化所述时隙计数；

如果所述数据传输不成功，则选择随机数；

将所述随机数与阈值进行比较，其中，基于所述比较来选择所述新触发事件；以及

当通信媒体为空闲时对所述时隙计数进行递减。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

确定所述时隙计数是否等于所述触发事件；以及

如果所述时隙计数等于所述触发事件，则确定是否存在要传输的数据。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述随机数在第一区间中。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述新触发事件选自第二区间中的整数集合。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第二区间中的最大整数是小于等于地址空间的最大尺寸的一个整数。

7.根据权利要求2所述的方法，其中，所述通信媒体是无线的。

8.根据权利要求2所述的方法，其中，所述通信媒体空闲的条件基于物理载波侦听和虚拟载波侦听之一的结果。

9.一种设备，包括：

传输装置，用于如果时隙计数等于触发事件，则使用媒体访问控制协议，由终端通过共享的基于争用的无线通信媒体来传输数据，其中，所述时隙计数是后退周期中时隙数目的计数，所述后退周期具有固定数目的所述时隙，所述触发事件是针对所述终端可能的多个传输机会中的一个，所述后退窗是固定的；

选择装置，用于响应于失败的数据传输，来选择新触发事件；

代替装置，用于用所述新触发事件来代替所述触发事件；以及

重新使用装置，用于响应于成功的数据传输，在后续后退周期中重新使用所述触发事件，所述成功的数据传输是在先前后退周期中肯定应答的数据传输。

10.根据权利要求9所述的设备，还包括：

用于初始化所述时隙计数的装置；

用于如果所述数据传输不成功则选择随机数的装置；

用于将所述随机数与阈值进行比较的装置，其中，所述新触发事件的选择基于所述比较；以及

用于当通信媒体为空闲时对所述时隙计数进行递减的装置。

11.根据权利要求9所述的设备，还包括：

用于确定所述时隙计数是否等于所述触发事件的装置；以及

用于如果所述时隙计数等于所述触发事件则确定是否存在要传输的数据的装置。

12.根据权利要求9所述的设备，其中，所述随机数在第一区间中。

13.根据权利要求9所述的设备，其中，所述新触发事件选自第二区间中的整数集合。

14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述第二区间中的最大整数是小于等于地址空间的最大尺寸的一个整数。

15.根据权利要求10所述的设备，其中，所述通信媒体空闲的条件基于物理载波侦听和虚拟载波侦听之一的结果。

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