CN106612562B - 一种更新竞争窗口值的方法以及接入点 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种更新竞争窗口值的方法，包括：获取接入点AP发送的交叉覆盖信息，交叉覆盖信息包括至少一个与AP关联的活跃站点信息，根据交叉覆盖信息计算竞争窗口最小值CWmin，CWmin用于计算信道的退避时间，信道为AP与目标站点进行数据收发的信道，目标站点为活跃站点中的其中一个站点，向AP发送计算得到的CWmin，以使活跃站点根据CWmin计算信道的退避时间。本发明实施例还提供了一种接入点。本发明实施例通过聚焦多个AP交叉覆盖的情况对CWmin的取值进行计算，实现根据网络实时状态的自优化控制，提升方案的灵活性和实用性。

Description

一种更新竞争窗口值的方法以及接入点
技术领域
本发明实施例涉及通信领域，尤其涉及一种更新竞争窗口值的方法以及接入点。
背景技术
为实现无线局域网通信，电气和电子工程师学会(英文全称：Institute ofElectrical and Electronics Engineers，英文缩写：IEEE)制定了802.11系列标准。在802.11系列标准中，最基本的媒体访问规则称为分布式协调功能(英文全称：DistributedCoordination Function，英文缩写：DCF)。DCF允许802.11设备通过使用载波侦听多路访问/冲突避免(英文全称：Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance，英文缩写：CSMA/CA)机制和退避(英文全称：back off)机制来实现媒体共享。具体来说，在发送数据之前，802.11设备首先通过CSMA/CA机制检测媒体状态。在检测到媒体处于空闲状态时，802.11设备开始执行退避机制所规定的退避操作，并在退避操作结束时，开始发送数据。
目前，针对CSMA的改进方案有多种，改进方案主要分为以下几种：第一、动态调整竞争窗口(英文全称：Contention Window，英文缩写：CW)值，可以根据CW大小来确定退避时间；第二、监听周期，通过对监听周期的改变来避免退避操作的冲突概率；第三、强制冲突，强制发送网络帧以实现定时通信。
现有对CSMA的改进涉及许多方面，从动态调整CW大小、改变信道监听周期和设置强制冲突等方式，来优化CSMA机制，然而在多个使用相同信道的无线网络交叉覆盖情况更为复杂。处于交叉覆盖区域的设备虽然逻辑上只有一个接入点(英文全称：Access Point，英文缩写：AP)，但其通信仍然同时影响与之交叉覆盖下的多个AP，对网络极限吞吐有很大影响。然而现有的方案没有针对交叉覆盖下AP的实际分布对CW最小值的影响进行规定，使得CW最小值的取值不灵活，缺乏自适应。
发明内容
本发明实施例提供了一种更新竞争窗口值的方法以及接入点，通过聚焦多个AP交叉覆盖的情况对CWmin的取值进行计算，实现根据网络实时状态的自优化控制，提升方案的灵活性和实用性。
有鉴于此，本发明第一方面提供一种更新竞争窗口值的方法，包括：
获取接入点AP发送的交叉覆盖信息，所述交叉覆盖信息包括至少一个与所述AP关联的活跃站点信息；
根据所述交叉覆盖信息计算竞争窗口最小值CWmin，所述CWmin用于计算信道的退避时间，所述信道为所述AP与目标站点进行数据收发的信道，所述目标站点为所述活跃站点中的其中一个站点；
向所述AP发送所述计算得到的所述CWmin，以使所述活跃站点根据所述CWmin计算所述信道的退避时间。
结合本发明实施例的第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述获取接入点AP发送的交叉覆盖信息之前，所述方法还包括：
绑定至少一个所述活跃站点。
结合本发明实施例的第一方面或第一方面第一种可能实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述根据所述交叉覆盖信息计算竞争窗口最小值CWmin，包括：
获取最大网络吞吐，以及所述AP在所述最大网络吞吐状态下对应的最优稳态点；
根据所述最优稳态点计算所述CWmin，其中，所述CWmin为基于所述最优稳态点的显函数。
结合本发明实施例的第一方面第二种可能实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述获取最大网络吞吐，以及所述AP在所述最大网络吞吐状态下对应的最优稳态点，包括：
按照如下方式计算网络总吞吐：
Figure GDA0002175941770000021
其中，λ表示网络总吞吐，∑表示求和运算，A表示为m×m的矩阵，m为网络中AP集合M中所述AP的数量，Aii表示A中的第i行及第i列的一个元素，Ai表示矩阵A的第i列被替换列向量后的矩阵；
按照如下方式计算矩阵A中的第i行及第j列一个元素：
Figure GDA0002175941770000031
其中，Aij表示矩阵A中第i行及第j列的一个元素，S表示为网络中AP集合的覆盖范围，n(j，s)表示网络中与APj关联且属于所述S覆盖范围内所述活跃站点的数量，n(i，{i})表示只与所述APj关联的所述活跃站点的数量，S′表示为M中除去的APi与APj后余下的AP集合的覆盖范围，所述矩阵A中的第i行及第j列元素的覆盖范围，∏表示直积运算，αi表示APi关联的所述活跃站点的信道处于空闲状态的稳定态概率；
按照如下方式计算所述活跃站点的信道处于空闲状态的稳定态概率：
Figure GDA0002175941770000032
其中，τT表示检测成功发送所需的最小时隙大小，τF表示碰撞所需的最小时隙大小，Pi表示最优稳态点，所述Pi对应λ取最大值时的取值，λ最大值表示为λmax。
结合本发明实施例的第一方面第二种可能实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述根据所述最优稳态点计算所述CWmin，包括：
按照如下方式计算所述CWmin：
Figure GDA0002175941770000033
其中，所述Wi表示所述CWmin，n(i，{i})表示只与所述APi关联且属于所述APi覆盖范围内的所述活跃站点的数量，A表示为m×m的矩阵，m为网络中AP集合M中所述AP的数量，Ai表示矩阵A的第i列被替换列向量后的矩阵，τT表示检测成功发送所需的最小时隙大小，τF表示碰撞所需的最小时隙大小，Pi表示所述最优稳态点。
结合本发明实施例的第一方面第三或第四种可能实现方式，在第五种可能的实现方式中，
按照如下方式计算所述Ai：
将所述A的第i列替换为列向量(-τTα1P1lnP1，…，-τTα2P2lnP2，…，-τTαiPilnPi)T，以得到被所述列向量替换后的Ai：
Figure GDA0002175941770000041
其中，Ai表示矩阵A的第i列被替换列向量后的矩阵，τT表示检测成功发送所需的最小时隙大小，αi表示APi关联的所述活跃站点的信道处于空闲状态的稳定态概率，In表示以e为底的对数，Pi表示所述最优稳态点，()T表示数学中的转置功能。
本发明第二方面提供一种接入点，包括：
获取模块，用于获取接入点AP发送的交叉覆盖信息，所述交叉覆盖信息包括至少一个与所述AP关联的活跃站点信息；
计算模块，用于根据所述获取模块获取的所述交叉覆盖信息计算竞争窗口最小值CWmin，所述CWmin用于计算信道的退避时间，所述信道为所述AP与目标站点进行数据收发的信道，所述目标站点为所述活跃站点中的其中一个站点；
发送模块，用于向所述AP发送所述所述计算模块计算得到的所述CWmin，以使所述活跃站点根据所述CWmin计算所述信道的退避时间。
结合本发明实施例的第二方面，在第一种可能的实现方式中，
绑定模块，用于所述获取模块获取接入点AP发送的交叉覆盖信息之前，绑定至少一个所述活跃站点。
结合本发明实施例的第二方面或第二方面第一种可能实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述计算模块包括：
获取单元，用于获取最大网络吞吐，以及所述AP在所述最大网络吞吐状态下对应的最优稳态点；
计算单元，用于根据所述获取单元获取的所述最优稳态点计算所述CWmin，其中，所述CWmin为基于所述最优稳态点的显函数。
结合本发明实施例的第二面第二种可能实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述获取单元包括：
第一计算子单元，用于按照如下方式计算网络总吞吐：
Figure GDA0002175941770000051
其中，λ表示网络总吞吐，∑表示求和运算，A表示为m×m的矩阵，m为网络中AP集合M中所述AP的数量，Aii表示A中的第i行及第i列的一个元素，Ai表示矩阵A的第i列被替换列向量后的矩阵；
所述第一计算子单元，还用于按照如下方式计算矩阵A中的第i行及第j列一个元素：
Figure GDA0002175941770000052
其中，Aij表示矩阵A中第i行及第j列的一个元素，S表示为网络中AP集合的覆盖范围，n(j，s)表示网络中与APj关联且属于所述S覆盖范围内所述活跃站点的数量，n(j，{j})表示只与所述APj关联的所述活跃站点的数量，S′表示为M中除去的APi与APj后余下的AP集合的覆盖范围，所述矩阵A中的第i行及第j列元素的覆盖范围，∏表示直积运算，αi表示APi关联的所述活跃站点的信道处于空闲状态的稳定态概率；
所述第一计算子单元，还用于按照如下方式计算所述活跃站点的信道处于空闲状态的稳定态概率：
Figure GDA0002175941770000053
其中，τT表示检测成功发送所需的最小时隙大小，τF表示碰撞所需的最小时隙大小，Pi表示最优稳态点，所述Pi对应λ取最大值时的取值，λ最大值表示为λmax。
结合本发明实施例的第二面第二种可能实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述计算单元包括：
第二计算子单元，用于按照如下方式计算所述CWmin：
Figure GDA0002175941770000061
其中，所述Wi表示所述CWmin，n(i，{j})表示只与所述APi关联且属于所述APi覆盖范围内的所述活跃站点的数量，A表示为m×m的矩阵，m为网络中AP集合M中所述AP的数量，Ai表示矩阵A的第i列被替换列向量后的矩阵，τT表示检测成功发送所需的最小时隙大小，τF表示碰撞所需的最小时隙大小，Pi表示所述最优稳态点。
结合本发明实施例的第二方面第三或第四种可能实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述计算模块还包括：
替换单元，用于按照如下方式计算所述Ai：
将所述A的第i列替换为列向量(-τTα1P1lnP1，…，-ττα2P2lnP2，…，-τTαiPilnPi)T，以得到被所述列向量替换后的Ai：
其中，Ai表示矩阵A的第i列被替换列向量后的矩阵，τT表示检测成功发送所需的最小时隙大小，αi表示APi关联的所述活跃站点的信道处于空闲状态的稳定态概率，In表示以e为底的对数，Pi表示所述最优稳态点，()T表示数学中的转置功能。
本发明第三方面提供一种接入点，包括：
输入设备、输出设备、处理器以及存储器；
所述处理器执行如下流程：
获取接入点AP发送的交叉覆盖信息，所述交叉覆盖信息包括至少一个与所述AP关联的活跃站点信息；
根据所述交叉覆盖信息计算竞争窗口最小值CWmin，所述CWmin用于计算信道的退避时间，所述信道为所述AP与目标站点进行数据收发的信道，所述目标站点为所述活跃站点中的其中一个站点；
所述输出设备执行如下流程：
向所述AP发送所述计算得到的所述CWmin，以使所述活跃站点根据所述CWmin计算所述信道的退避时间。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例中，提供了一种更新竞争窗口值的方法，接入点AP之间通过沟通获取彼此之间的交叉覆盖信息，各个AP基于获取到的交叉覆盖信息分别计算适合自身当前网络状态的竞争窗口最小值CWmin，各个AP通过广播的方式通知活跃站点，使活跃站点采用CWmin计算所述信道的退避时间。通过聚焦多个AP交叉覆盖的情况对CWmin的取值进行计算，实现根据网络实时状态的自优化控制，提升方案的灵活性和实用性。
附图说明
图1为IEEE 802.11系列标准中DCF操作的一种CSMA/CA方案示意图；
图2为交叉覆盖下的多个AP分布方式的示意图；
图3为两个AP在不同交叉覆盖程度下网络极限吞吐的变化情况示意图；
图4为本发明实施例中更新竞争窗口值的方法一个实施例示意图；
图5为本发明实施例中更新竞争窗口值的方法一个流程示意图；
图6为本发明实施例中交叉覆盖情况下确定CWmin的流程示意图；
图7为应用场景中基于共同AP控制器实现CWmin调整的方法示意图；
图8为本发明实施例中接入点一个实施例示意图；
图9为本发明实施例中接入点另一个实施例示意图；
图10为本发明实施例中接入点另一个实施例示意图；
图11为本发明实施例中接入点另一个实施例示意图；
图12为本发明实施例中接入点另一个实施例示意图；
图13为本发明实施例中接入点另一个实施例示意图；
图14为本发明实施例中接入点一个结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明实施例提供了一种更新竞争窗口值的方法，用于通过聚焦多个AP交叉覆盖的情况对CWmin的取值进行计算，实现根据网络实时状态的自优化控制，提升方案的灵活性和实用性。
应理解，在IEEE制定了802.11系列标准中，最基本的媒体访问规则称为DCF，DCF允许802.11设备通过使用CSMA/CA机制back off机制来实现媒体共享。具体来说，在发送数据之前，802.11设备首先通过CSMA/CA机制检测媒体状态，在检测到媒体处于空闲状态时，802.11设备开始执行退避机制所规定的退避操作，并在退避操作结束时，开始发送数据。
上述退避操作主要是指802.11设备在开始发送数据之前，需要等待一段退避时长。通过选择不同的退避时长，可以实现不同的802.11设备在不同时刻开始发送数据，以此来降低因为不同802.11设备同时发送数据而导致冲突的概率。然而，即使在等待一段退避时长之后才开始发送数据，仍然可能发送失败。这是因为上述退避时长通常由802.11设备随机选择，有可能出现多台802.11设备选择同一退避时长的情况。如此，这些802.11设备的退避操作有可能结束于同一时刻，因此出现多台802.11设备在同一时间开始发送数据的情况。这种情况将导致发送失败，发送失败直接体现为发送设备没有接收到接收设备针对发送数据返回的应答帧。若发生发送失败的情况，发送设备需要重新执行退避操作，并在退避操作结束时重新尝试发送数据，即执行重传(英文全称：retransmission)。
其中，802.11设备也可以称为802.11无线局域网设备。通常802.11设备可以包括无线网卡、AP以及天线，下面将这三类设备进行介绍。
无线网卡也叫无线适配器，是无线局域网中最基本的硬件。
AP的主要作用是提供与无线工作站或无线客户端之间的通信，根据无线AP的功能还可以分为两种AP类型。一种类型的AP，其传输机制相当于有线网络中的集线器，在无线局域网中不停地接收和传送数据，任何一台装有无线网卡的个人电脑(英文全称：PersonalComputer，英文缩写：PC)均可以通过AP来分享有线局域网甚至广域网络的资源。另一种类型的AP，是在AP中实现了安全、服务质量(英文全称：Quality of Service，英文缩写：QoS)、接入控制和负载均衡等功能，使AP的功能越来越多。随着802.11标准的不断推出，出现了双频多模AP。所谓双频是指同时支持2.4千兆赫兹和5.8千兆赫兹的频率，多模是指同时支持802.11a/b/g标准。
天线分别为发射天线和接收天线，它们总在一定的频率范围内工作，天线外形也有多种，可以分为全向天线和定向天线。
当上述介绍的802.11设备在进行退避操作时，会涉及到退避时长，而退避时长一般包括多个时隙，时隙的数量一般由发送设备在一个数值区间内随机选择，该数值区间可以统一表示为[0,2j×(CWmin+1)-1]，其中CW是指竞争窗口，CWmin为竞争窗口最小值，j为重传次数，j的最小值为0，j的最大值取决于CWmax。在最初执行退避操作时，发送设备在初始的数值区间[0，CWmin](即j＝0)内随机选择退避时长所包含的时隙的数量。在发送失败时，发送设备需要进行第一次重传，因此在下一个数值区间[0,2×(CWmin+1)-1]内随机选择退避时间所包含的时隙数量。若发送再次失败导致需要进行第二次重传，则发送方需要在[0,22×(CWmin+1)-1]内随机选择退避时长所包含的时隙数量。当[0,2j×(CWmin+1)-1]达到CWmax时，如果再次发生发生失败，j的取值将恢复初始值0，然后重复前面的过程。另一方面，一旦发送成功，则在发送后续的数据时，发送设备仍然从初始的数值区间，即[0，CWmin]随机选择退避时长所包含的时隙数量。
换言之，只要发送成功，又或者[0,2j×(CWmin+1)-1]达到CWmax，那么发送设备进行下一次数据传输时，j的取值将恢复至初始值0，无论传输的是新数据还是重传。有关CSMA/CA机制和backoff机制可以参考802.11系列标准。下面将对802.11DCF操作下的CSMA/CA机制进行介绍。
请参阅图1，图1为IEEE 802.11系列标准中DCF操作的一种CSMA/CA方案，图中展示了五台802.11设备竞争同一信道时CSMA/CA控制机制下的数据传输过程，然而在实际应用中，并不仅限于五台设备，此处仅仅为一个示意，图中的五台802.11设备分别表示为STA A、STA B、STA C、STA D以及STA E，需要传输的数据以“Frame”表示。
图1中显示的退避过程为，STA A发送数据时，STA C、STA D和STA E都有数据需要发送，等待信道连续空闲分布式帧间距(英文全称：Distributed Interframe Space，英文缩写:DIFS)时间后，进入退避阶段，每个802.11设备在CW内随机产生一个退避时间。因为STA D所产生的退避时间最短，所以它的退避计数器最先减至0，开始发送数据，STA C和STAE的退避计数器被冻结。在STAD传送的过程中，STA B也有数据要发送，进入等待过程。等待信道进入DIFS后，STA C和STA E的退避计数器解冻，STA B产生随机退避时间。因为STA C的退避计数器最先减至0，所以STA C获得发送机会。
从图1中可以看出，每一个802.11设备都要维护一个CW参数，CW的初始值为CWmin。在数据的第一次传输时，CW等于最小竞争窗口CWmin。当一个802.11设备发送失败时，说明当前的网络负载较大或者链路状况不好，该802.11设备的CW就会增加一倍。以后，该802.11设备每次发送失败而重传时，CW都会增加一倍，即CW＝2j(CWmin+1)-1，其中j为重传次数。当CW的值增加到CWmax时，即2j(CWmin+1)＝(CWmax+1)，再重传时CW的值将保持CWmax不变，直到该节点发送成功，或者达到了最大重传次数限制，CW将被重新置为CWmin。
产生退避时间的方法如下：TB＝Random(0，CW)×aSlotTime，其中TB即为退避时间，Random()是均匀分布在[0，CW]范围内的随机整数，CW是介于由物理层特征决定的最小竞争窗口CWmin和最大竞争窗口CWmax之间的一个整数值，即CWmin≤CW≤CWmax。aSlotTime是由物理层特性决定的一个时隙的实际长度值，直接序列扩频(英文全称：Direct SequenceSpread Spectrum，英文缩写：DSSS)，一个时隙的长度是20微秒，每个802.11设备在发送数据前先监听信道的状态，如果信道空闲，则将退避时间计数器减1，相反地，如果信道繁忙，则退避过程将被推迟，退避时间计数器被冻结。当信道的空闲时间大于等于DIFS时，退避过程重新被激活，继续递减。当退避计数器减到0时，802.11就可以执行发送。
依照现有的802.11标准，CWmin的值通常为固定的值，同时，传输过程的不同阶段所涉及的CWmin值是不同的，此外，这些不同的CWmin值之中的最大值31，换言之，当CWmin值取最大值31时，则上述初始的数值区间应为[0，31]。在802.11设备数量不多的场景下，上述初始的数值区间是能够正常发挥作用的。然而，在密集场景(即802.11设备数量庞大，例如，电影院的一个放映厅内的设备数量可达到几百台)下，由于该初始的数值区间内可选的数值的数量有限(即设备数量远大于CWmin值)，很有可能发生多台设备选择同一数值的情况。这样一来，选择同一数值的多台设备在退避操作结束时几乎必将遭遇发送失败的情况。相反，如果设定一个较大的CWmin值，虽然可以降低设备在退避操作时的冲突概率，但是也可能因此导致信道占有率降低(例如：所有设备都在等待，而信道空闲)，使得整个信号所能达到的极限吞吐以及设备的通信延迟都不能得到优化。
竞争窗口越大，随机退避机制解决冲突的能力就越强，因为使用较大的竞争窗口时，选择相同的随机退避时间的可能性很小。这样一方面，在轻载的情况下，小的竞争窗口保证了较短的延迟；另一方面，在重载的情况下，随机等待时间随着冲突产生次数的增加呈指数递增，降低了冲突的概率。竞争窗口达到CWmax后不再增长，保证了网络在重载情况下的稳定。
在实际应用中，常常出现多个使用相同信道的无线网络交叉覆盖情况，处于交叉覆盖区域的设备虽然逻辑上只和一个AP关联，但是其通信仍然同时影响与之交叉覆盖下的多个AP，因此对于网络极限吞吐有很大影响。请参阅图2，图2为交叉覆盖下的多个AP分布方式示意图。
如图2所示，多个AP交叉覆盖的情况下，初始退避窗口大小的调整对每个基站子系统(英文全称：Basic Access Sets，英文缩写：BSSs)的吞吐影响大，处于交叉覆盖区域的802.11设备或活跃站点同时影响两个AP的网络极限吞吐量。其中，吞吐量是指在没有数据丢失的情况下，设备能够接受的最大速率，吞吐量以比特/秒或字节/秒表示。
图2中的Group G1,{1}表示该模式与AP 1关联，并且只能被AP 1监听；Group G1,{1,2}表示该模式与AP 1关联，并且可以被AP 1与AP 2监听；Group G2,{2}表示该模式与AP 2关联，并且只能被AP 2监听；Group G2,{1,2}表示该模式与AP 2关联，并且可以被AP 1与AP 2监听。
在两个AP交叉覆盖的情况下，存在网络极限吞吐的变化，请参阅图3，图3为两个AP在不同交叉覆盖程度下网络极限吞吐的变化情况示意图。
不同交叉覆盖的程度可以表示为β，则可以得到公式：
其中，n(i,{i})表示只与APi关联的活跃站点数量，n(i,{1,2})则表示与APi关联，但是被AP 1与AP 2信号同时覆盖的活跃站点数量。
本发明实施例聚焦现有的802.11标准中规定的CWmin的取值不灵活、缺乏自适应和自优化能力的这个问题，充分考虑到密集接入且AP交叉覆盖这一场景，通过动态调整CWmin的取值达到网络极限吞吐优化的目的。
请参阅图4，本发明实施例中更新竞争窗口值的方法一个实施例包括：
101、获取接入点AP发送的交叉覆盖信息，交叉覆盖信息包括至少一个与AP关联的活跃站点信息；
本实施例中，在多个AP交叉覆盖的情况下，AP之间通过沟通可以获取到彼此之间的交叉覆盖信息。具体地，若从一个AP的角度出发，则是通过沟通获取其他AP发送的交叉覆盖信息，该交叉覆盖信息中包括至少一个与AP关联的活跃站点信息。
每个AP与至少一个活跃站点进行关联，其交叉覆盖信息具有多个关键参数，这些参数表示与某个AP关联的活跃站点数量，以及同时被多个AP信号覆盖的活跃站点数量。
102、根据交叉覆盖信息计算竞争窗口最小值CWmin，CWmin用于计算信道的退避时间，信道为AP与目标站点进行数据收发的信道，目标站点为活跃站点中的其中一个站点；
本实施例中，各个AP都会根据自身获取到的交叉覆盖信息，分别计算适合自身当前网络状态的CWmin，CWmin是用于计算信道的退避时间，保证数据传输的合理性。该信道是指AP与目标站点进行数据收发时使用的信道，目标站点可以为活跃站点中的其中一个站点。
103、向AP发送计算得到的CWmin，以使活跃站点根据CWmin计算信道的退避时间。
本实施例中，各个AP通过广播方式，通知与其关联的活跃站点采用步骤102中计算得到的CWmin，从其中一个AP角度出发，则是向其他AP发送CWmin，以使与其AP绑定的活跃站点采用该AP所指定的CWmin计算信道的退避时间，即执行CSMA/CD控制带冲突检测的载波监听多路访问技术(英文全称：Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，英文缩写：CSMA/CD)。
请参阅图5，图5为本发明实施例中更新竞争窗口值的方法一个流程示意图，如图5所述，步骤201为AP之间协调沟通获取各自交叉覆盖信息；步骤202为各个AP分别计算各自的CWmin；步骤203表示与AP绑定的活跃站点采用该AP所指定的CWmin执行CSMS控制。完成步骤201至步骤203流程后将重复上述步骤。
本发明实施例中，提供了一种更新竞争窗口值的方法，接入点AP之间通过沟通获取彼此之间的交叉覆盖信息，各个AP基于获取到的交叉覆盖信息分别计算适合自身当前网络状态的竞争窗口最小值CWmin，各个AP通过广播的方式通知活跃站点，使活跃站点采用CWmin计算所述信道的退避时间。通过聚焦多个AP交叉覆盖的情况对CWmin的取值进行计算，实现根据网络实时状态的自优化控制，提升方案的灵活性和实用性。
可选地，在上述图4对应的实施例的基础上，本发明实施例提供的更新竞争窗口值的方法第一个可选实施例中，获取接入点AP发送的交叉覆盖信息之前，还可以包括：
绑定至少一个活跃站点。
本实施例中，在一个AP获取其他AP发送的交叉覆盖信息之前，需要预先绑定至少一个能够接收到信号的活跃站点。具体地，请参阅图6，图6为本发明实施例中交叉覆盖情况下确定CWmin的流程示意图。
如图6所示，假设共有m个AP并采用APi来表示，n个活跃站点并采用STAj表示。其中活跃站点STA1与AP1绑定，活跃站点STA2与AP2绑定，活跃站点STAn与APn绑定。同时，因为交叉覆盖，AP1与AP2绑定后，AP1可以收到没有与自身进行绑定的活跃站点STA2的信号，AP2可以收到没有与自身进行绑定的活跃站点STA1的信号。AP1、AP2以及APn形成各自覆盖范围内的活跃站点列表，该覆盖范围包括与对应AP绑定的，及虽然没有与AP绑定但是能够收到信息的所有活跃站点。例如，AP1的活跃站点列表可表示为BSS1{AP1，STA1，STA2}，AP2的活跃站点列表可表示为BSS2{AP1，STA2，STA1}，APi的活跃站点列表可表示为BSSn{APn，STAn}。
需要说明的是，多个AP获取彼此之间的交叉覆盖信息可以通过交换各自的活跃站点列表，也可以是通过广播的方式通知各自关联的活跃站点，还可以是其他方式，故此处不作限定。
其次，本发明实施例中，在获取AP发送的交叉覆盖信息之前先进行活跃站点的绑定，以此保证各个AP可以分别接收到未与自己绑定的活跃站点的信号。具体的绑定方式可采用活跃站点列表表示，更容易被归类和识别，各个AP之间通过交换各自的活跃站点列表得到交叉覆盖信息，并通过本发明方案使用的计算方法来得到各自覆盖范围内的最优CWmin。从而提升方案的可行性和实用性。
可选地，在上述图4或图4对应的第一个可选实施例的基础上，本发明实施例提供的更新竞争窗口值的方法第二个可选实施例中，根据交叉覆盖信息计算竞争窗口最小值CWmin，可以包括：
获取最大网络吞吐，以及AP在最大网络吞吐状态下对应的最优稳态点；
根据最优稳态点计算CWmin，其中，CWmin为基于所述最优稳态点的显函数。
本实施例中，在网络存在交叉覆盖的情况下，为了取得网络极限吞吐对应的最优CWmin计算方法，其步骤可以分为下面所介绍的两个步骤：
从一个AP的角度来看，首先通过数值算法求出最大网络吞吐以及该AP在最大网络吞吐状态下对应的最优稳态点(英文全称：steady-state point)，可以表示为Pi。其中，网络总吞吐可以写成是Pi的显函数，当网络总吞吐达到最大网络吞吐时，通过数值求解就得到对应的Pi。
基于上述步骤得到的Pi可以计算得到与之对应的CWmin，CWmin为基于Pi的显函数，此时便得到该AP的CWmin。
可以理解的是，数值分析的目的是设计及分析一些计算的方式，可针对一些问题得到近似但够精确的结果。通常可以采用直接法、迭代法或离散法。直接法利用固定次数的步骤求出问题的解，这些方式包括线性方程组的高斯消去法和对称矩阵和反对称矩阵的QR算法。迭代法是通过从一个初始估计出发寻找一系列近似解来解决问题的数学过程，和直接法不同，用迭代法求解问题时，其步骤没有固定的次数，而且只能求得问题的近似解，所找到的一系列近似解会收敛到问题的精确解。在数值分析中用到迭代法的情形会比直接法要多。离散法是指许多时候需要将连续模型的问题转换为一个离散形式的问题，而离散形式的解可以近似原来的连续模型的解，此转换过程称为离散化。
而CWmin为基于Pi的显函数，表示的是CWmin的解析式可以用一个Pi变量的代数式表示，这也就被称为CWmin为Pi的显函数。
再次，本发明实施例中，提供了计算CWmin的方案，AP先获取最大网络吞吐，以及该AP在最呆网络屯溪状态下对应的最优稳态点，通过最优稳态点来计算对应的CWmin，使用上述方法计算CWmin可以在多AP交叉覆盖的情况下，实现网络极限吞吐最优化，并且可以实现根据网络的实时状态进行自优化控制的方法，提升方案的实用性。
可选地，在上述图4对应的第二个可选实施例的基础上，本发明实施例提供的更新竞争窗口值的方法第三个可选实施例中，获取最大网络吞吐，以及所述AP在所述最大网络吞吐状态下对应的最优稳态点，可以包括：
按照如下方式计算网络总吞吐：
Figure GDA0002175941770000151
其中，λ表示网络总吞吐，∑表示求和运算，A表示为m×m的矩阵，m为网络中AP集合M中AP的数量，Aii表示A中的第i行及第i列的一个元素，Ai表示第i列被替换为列向量后的矩阵A；
按照如下方式计算矩阵A中的第i行及第j列一个元素：
Figure GDA0002175941770000161
其中，Aij表示矩阵A中第i行及第j列的一个元素，S表示为网络中AP集合的覆盖范围，n(j，s)表示网络中与APj关联且属于S覆盖范围内所述活跃站点的数量，n(j，{j})表示只与APj关联的活跃站点的数量，S′表示为M中除去的APi与APj后余下的AP集合的覆盖范围，∏表示直积运算，αi表示AP关联的活跃站点的信道处于空闲状态的稳定态概率；
按照如下方式计算活跃站点的信道处于空闲状态的稳定态概率：
Figure GDA0002175941770000162
其中，τT表示检测成功发送所需的最小时隙大小，τF表示碰撞所需的最小时隙大小，Pi表示最优稳态点，所述Pi对应λ取最大值时的取值，λ最大值表示为λmax。
本实施例中，针对多个AP交叉覆盖的情况，其中一个AP先根据自身当前的网络状态情况来计算在网络吞吐量最大时对应的最优稳态点。在上述实施例中已阐述关于网络总吞吐λ是Pi的显函数，即λ＝f(Pi)。由于函数f()比较复杂，下面将分别以三个步骤进行介绍。
首先，假设当前网络中AP集合M中有m个数量的AP，可以按照如下公式来计算网络总吞吐λ的值：
公式中的A为m×m的矩阵，可以表示为
Figure GDA0002175941770000164
矩阵A中横向的A11至A1i共有m个数据，纵向的A11至Aii共有m个数据，Aii表示A中的第i行及第i列的一个元素，Ai则表示第i列被替换为列向量后的矩阵A，∑表示求和运算，i∈M说明i属于集合M，即i是集合M的元素。
然后，需要分别求得矩阵A中每个元素的值，采用Aij表示矩阵A中第i行及第j列的元素，即使用如下公式进行Aij的计算：
Figure GDA0002175941770000171
公式中的S表示为网络中AP集合M的覆盖范围，S′表示为集合M中除去的APi与APj后余下的AP集合的覆盖范围，APj是客观存在的一个AP，APi与APj对应，是映射到公式的表达，S＝S′∪{i，j}表示S为S′与第i行第j列元素的集合，表示S′包含于集合M中除去第i行第j列元素后的集合中，S与S′构成一个完整的网络中AP集合M。而n(j，s)表示网络中与APj关联且属于S覆盖范围内所述活跃站点的数量，n(j，{j})表示只与APj关联的活跃站点的数量，αi表示AP关联的活跃站点的信道处于空闲状态的稳定态概率，APi关联的活跃站点也可以是上述实施例中提到的活跃站点列表BSSi。i∈S说明i属于集合S，且i≠j，∑表示求和运算，∏表示直积运算。
然而此时还未对αi求解，需要利用如下公式对αi进行求解：
Figure GDA0002175941770000173
其中，τT表示检测成功发送所需的最小时隙大小，τF表示碰撞所需的最小时隙大小，具体数值依据802.11系列标准相关定义计算即可。Pi表示最优稳态点，Pi对应最大的λ，最大的λ可以表示为λmax。
此时，可以对Ai进行第i列的替换，需要说明的是，该替换过程可以在计算λ前的任意一个时间，以得到(-τTα1P1lnP1，…，-τTα2P2lnP2，…，-τTαiPilnPi)T，()T表示数学中的转置功能，用于行列的转换，如此可以得到替换列向量后的矩阵A，即为：
Figure GDA0002175941770000174
最后，通过数值求解的方法将得到多个λ，取其中的最大值λmax，并确定该λmax对应的Pi，例如Pi取值0至1，代入λ＝f(Pi)后即可求得λ，比较得到λmax。
进一步地，本发明实施例中，提供了通过数值算法求出最大网络吞吐λmax，并得到在λmax时对应的Pi的方法，根据相应的公式来确定最优的Pi值。为本发明方案的应用提供了具体的实现手段，提升了方案的可行性，同时，保证了得到的Pi值对应的是λmax，以此有利于提高网络极限吞吐。
可选地，在上述图4对应的第二个可选实施例的基础上，本发明实施例提供的更新竞争窗口值的方法第四个可选实施例中，根据最优稳态点计算CWmin，可以包括：
按照如下方式计算CWmin：
其中，Wi表示CWmin，n(i，{i})表示只与APi关联的活跃站点的数量，A表示为m×m的矩阵，m为网络中AP集合M中AP的数量，Ai表示第i列被替换为列向量后的矩阵A，τT表示检测成功发送所需的最小时隙大小，τF表示碰撞所需的最小时隙大小，Pi表示最优稳态点。
本实施例中，根据上述图4对应的第三个可选实施例，计算得到λmax对应的Pi值之后，使用如下公式求CWmin，CWmin用Wi来表示：
Figure GDA0002175941770000182
公式中，n(i，{i})表示只与APi关联的活跃站点的数量，A表示为m×m的矩阵，m为网络中AP集合M中AP的数量，Ai表示第i列被替换为列向量后的矩阵A，τT表示检测成功发送所需的最小时隙大小，τF表示碰撞所需的最小时隙大小，Pi表示最优稳态点。该Pi值对应的是λmax的情况。
τF是根据系统参数默认值计算得到的，具体地，
其中，上述计算τF的公式中，各个参数都是已知的，参数定义如下：
L为数据包的有效载荷大小，MAC header为介质访问控制层包头大小，PHY header为物理层包头大小，DIFS为分布式帧间距大小，Rc为信道比特率，Rb为基本速率。
更进一步地，本发明实施例中，当获取到最大网络吞吐λmax对应的Pi的值时，根据相应公式可以得到每个AP适合自身当前网络状态的竞争窗口最小值CWmin，为本发明方案的应用提供了具体的实现手段，提升了方案的可行性，同时，计算得到的CWmin是在多个AP交叉覆盖场景下的最优值，该方案也易于推广至其他CSMA控制场景，且控制机制简单，具有灵活性和实用性。
可选地，在上述图4对应的第三或第四个可选实施例的基础上，本发明实施例提供的更新竞争窗口值的方法第五个可选实施例中，
可以按照如下方式计算Ai：
将A的第i列替换为列向量(-τTα1P1lnP1，…，-τTα2P2lnP2，…，-τTαiPilnPi)T，以得到被列向量替换后的Ai：
Figure GDA0002175941770000191
其中，Ai表示矩阵A的第i列被替换列向量后的矩阵，τT表示检测成功发送所需的最小时隙大小，αi表示APi关联的活跃站点的信道处于空闲状态的稳定态概率，In表示以e为底的对数，Pi表示所述最优稳态点，()T表示数学中的转置功能。
本实施例中，针对矩阵A的第i列被替换列向量后的得到的矩阵Ai进行介绍。使用替换列向量的公式(-τTα1P1lnP1，…，-τTα2P2lnP2，…，-τTαiPilnPi)T
将矩阵
Figure GDA0002175941770000192
中第i列的元素进行替换，并得到
Figure GDA0002175941770000193
Ai表示矩阵A的第i列被替换列向量后的矩阵，τT表示检测成功发送所需的最小时隙大小，αi表示APi关联的活跃站点的信道处于空闲状态的稳定态概率，In表示以e为底的对数，Pi表示最优稳态点()T表示数学中的转置功能。
再进一步地，本发明实施例中，对矩阵A的第i列被替换列向量后的矩阵Ai的计算进行介绍，令方案在应用中具有针对性，并增强其可行性。
为便于理解，下面以一个具体应用场景对本发明中一种更新竞争窗口值的方法进行详细描述，具体为：
在一个双AP交叉覆盖的情况下，基于共同的AP控制器实现对CWmin的调整，请参阅图7，图7为应用场景中基于共同AP控制器实现CWmin调整的方法示意图。
如图所示，A所指的区域活跃站点数量为30，B所指的活跃站点数量为10，C所指的区域活跃站点数量为20，D所指的活跃站点数量为5。处于交叉覆盖情况下的两个AP，即网络中AP集合M＝2时，通过共同的AP控制器，交换彼此覆盖范围内活跃站点列表，例如，以介质访问控制层(英文全称：Medium Access Control，英文缩写：MAC)地址的形式表示的活跃站点列表，得到用于确定CWmin所需的四个关键参数：n(1，{1})＝30，n(2，{2})＝20，n(1，{1，2})＝10，n(2，{1，2})＝5。
假设系统参数默认值如下表所示：
表1
Figure GDA0002175941770000201
对应上述表格，可以计算τT以及τF，具体计算方法如下：
Figure GDA0002175941770000202
Figure GDA0002175941770000203
然后采用下面的公式来计算矩阵A中每个元素的值：
Figure GDA0002175941770000211
于是通过数值的代入计算的到矩阵A为：
Figure GDA0002175941770000212
然后计算Ai所需的列向量(-τTα1P1lnP1，…，-τTα2P2lnP2，…，-τTαiPilnPi)T，其经过转置后即为：
Figure GDA0002175941770000213
相应地，可以求解出A1和A2的值：
Figure GDA0002175941770000214
进而将上述结果代入到下列公式中：
Figure GDA0002175941770000215
继而得到如下结果：
Figure GDA0002175941770000216
其中，
Figure GDA0002175941770000217
以数值法可以解得λmax＝1.65，对应此时P1＝0.837，P2＝0.832
代入公式：
Figure GDA0002175941770000219
可以得出：
Figure GDA0002175941770000221
Figure GDA0002175941770000222
下面对本发明中的接入点进行详细描述，请参阅图8，本发明实施例中的接入点300包括：
获取模块301，用于获取接入点AP发送的交叉覆盖信息，所述交叉覆盖信息包括至少一个与所述AP关联的活跃站点信息；
计算模块302，用于根据所述获取模块301获取的所述交叉覆盖信息计算竞争窗口最小值CWmin，所述CWmin用于计算信道的退避时间，所述信道为所述AP与目标站点进行数据收发的信道，所述目标站点为所述活跃站点中的其中一个站点；
发送模块303，用于向所述AP发送所述计算得到的所述计算模块302计算的所述CWmin，以使所述活跃站点根据所述CWmin计算所述信道的退避时间。
本实施例中，获取模块301获取接入点AP发送的交叉覆盖信息，交叉覆盖信息包括至少一个与AP关联的活跃站点信息，计算模块302根据获取模块301获取的所述交叉覆盖信息计算竞争窗口最小值CWmin，CWmin用于计算信道的退避时间，信道为AP与目标站点进行数据收发的信道，目标站点为活跃站点中的其中一个站点，发送模块303向AP发送计算模块302计算得到的CWmin，以使活跃站点根据CWmin计算信道的退避时间。
本发明实施例中，提供了一种更新竞争窗口值的方法，接入点AP之间通过沟通获取彼此之间的交叉覆盖信息，各个AP基于获取到的交叉覆盖信息分别计算适合自身当前网络状态的竞争窗口最小值CWmin，各个AP通过广播的方式通知活跃站点，使活跃站点采用CWmin计算所述信道的退避时间。通过聚焦多个AP交叉覆盖的情况对CWmin的取值进行计算，实现根据网络实时状态的自优化控制，提升方案的灵活性和实用性。
请参阅图9，本发明中接入点的另一个实施例包括：
绑定模块304，用于所述获取模块获取接入点AP发送的交叉覆盖信息之前，绑定至少一个所述活跃站点；
获取模块301，用于获取接入点AP发送的交叉覆盖信息，所述交叉覆盖信息包括至少一个与所述AP关联的活跃站点信息；
计算模块302，用于根据所述获取模块301获取的所述交叉覆盖信息计算竞争窗口最小值CWmin，所述CWmin用于计算信道的退避时间，所述信道为所述AP与目标站点进行数据收发的信道，所述目标站点为所述活跃站点中的其中一个站点；
发送模块303，用于向所述AP发送所述计算得到的所述计算模块302计算的所述CWmin，以使所述活跃站点根据所述CWmin计算所述信道的退避时间。
其次，本发明实施例中，在获取AP发送的交叉覆盖信息之前先进行活跃站点的绑定，以此保证各个AP可以分别接收到未与自己绑定的活跃站点的信号。具体的绑定方式可采用活跃站点列表表示，更容易被归类和识别，各个AP之间通过交换各自的活跃站点列表得到交叉覆盖信息，并通过本发明方案使用的计算方法来得到各自覆盖范围内的最优CWmin。从而提升方案的可行性和实用性。
请参阅图10，本发明中接入点的另一个实施例包括：
获取模块301，用于获取接入点AP发送的交叉覆盖信息，所述交叉覆盖信息包括至少一个与所述AP关联的活跃站点信息；
计算模块302，用于根据所述获取模块301获取的所述交叉覆盖信息计算竞争窗口最小值CWmin，所述CWmin用于计算信道的退避时间，所述信道为所述AP与目标站点进行数据收发的信道，所述目标站点为所述活跃站点中的其中一个站点；
发送模块303，用于向所述AP发送所述计算得到的所述计算模块302计算的所述CWmin，以使所述活跃站点根据所述CWmin计算所述信道的退避时间；
其中，所述计算模块302包括：
获取单元3021，用于获取最大网络吞吐，以及所述AP在所述最大网络吞吐状态下对应的最优稳态点；
计算单元3022，用于根据所述获取单元3021获取的所述最优稳态点计算所述CWmin，其中，所述CWmin为基于所述最优稳态点的显函数。
再次，本发明实施例中，提供了计算CWmin的方案，AP先获取最大网络吞吐，以及该AP在最呆网络屯溪状态下对应的最优稳态点，通过最优稳态点来计算对应的CWmin，使用上述方法计算CWmin可以在多AP交叉覆盖的情况下，实现网络极限吞吐最优化，并且可以实现根据网络的实时状态进行自优化控制的方法，提升方案的实用性。
请参阅图11，本发明中接入点的另一个实施例包括：
获取模块301，用于获取接入点AP发送的交叉覆盖信息，所述交叉覆盖信息包括至少一个与所述AP关联的活跃站点信息；
计算模块302，用于根据所述获取模块301获取的所述交叉覆盖信息计算竞争窗口最小值CWmin，所述CWmin用于计算信道的退避时间，所述信道为所述AP与目标站点进行数据收发的信道，所述目标站点为所述活跃站点中的其中一个站点；
发送模块303，用于向所述AP发送所述计算得到的所述计算模块302计算的所述CWmin，以使所述活跃站点根据所述CWmin计算所述信道的退避时间；
其中，所述计算模块302包括：
获取单元3021，用于获取最大网络吞吐，以及所述AP在所述最大网络吞吐状态下对应的最优稳态点；
计算单元3022，用于根据所述获取单元3021获取的所述最优稳态点计算所述CWmin，其中，所述CWmin为基于所述最优稳态点的显函数；
其中，所述获取单元3021包括：
第一计算子单元30211，用于按照如下方式计算网络总吞吐：
Figure GDA0002175941770000241
其中，λ表示网络总吞吐，∑表示求和运算，A表示为m×m的矩阵，m为网络中AP集合M中所述AP的数量，Aii表示A中的第i行及第i列的一个元素，Ai表示矩阵A的第i列被替换列向量后的矩阵；
所述第一计算子单元，还用于按照如下方式计算矩阵A中的第i行及第j列一个元素：
Figure GDA0002175941770000251
其中，Aij表示矩阵A中第i行及第j列的一个元素，S表示为网络中AP集合的覆盖范围，n(j，s)表示网络中与APj关联且属于所述S覆盖范围内所述活跃站点的数量，n(j，{j})表示只与所述APj关联的所述活跃站点的数量，S′表示为M中除去的APi与APj后余下的AP集合的覆盖范围，所述矩阵A中的第i行及第j列元素的覆盖范围，∏表示直积运算，αi表示APi关联的所述活跃站点的信道处于空闲状态的稳定态概率；
所述第一计算子单元，还用于按照如下方式计算所述活跃站点的信道处于空闲状态的稳定态概率：
Figure GDA0002175941770000252
其中，τT表示检测成功发送所需的最小时隙大小，τF表示碰撞所需的最小时隙大小，Pi表示最优稳态点，所述Pi对应λ取最大值时的取值，λ最大值表示为λmax。
进一步地，本发明实施例中，提供了通过数值算法求出最大网络吞吐λmax，并得到在λmax时对应的Pi的方法，根据相应的公式来确定最优的Pi值。为本发明方案的应用提供了具体的实现手段，提升了方案的可行性，同时，保证了得到的Pi值对应的是λmax，以此有利于提高网络极限吞吐。
请参阅图12，本发明中接入点的另一个实施例包括：
获取模块301，用于获取接入点AP发送的交叉覆盖信息，所述交叉覆盖信息包括至少一个与所述AP关联的活跃站点信息；
计算模块302，用于根据所述获取模块301获取的所述交叉覆盖信息计算竞争窗口最小值CWmin，所述CWmin用于计算信道的退避时间，所述信道为所述AP与目标站点进行数据收发的信道，所述目标站点为所述活跃站点中的其中一个站点；
发送模块303，用于向所述AP发送所述计算得到的所述计算模块302计算的所述CWmin，以使所述活跃站点根据所述CWmin计算所述信道的退避时间；
其中，所述计算模块302包括：
获取单元3021，用于获取最大网络吞吐，以及所述AP在所述最大网络吞吐状态下对应的最优稳态点；
计算单元3022，用于根据所述获取单元3021获取的所述最优稳态点计算所述CWmin，其中，所述CWmin为基于所述最优稳态点的显函数；
其中，所述计算单元3022包括：
第二计算子单元30221，用于按照如下方式计算所述CWmin：
Figure GDA0002175941770000261
其中，所述Wi表示所述CWmin，n(i，{i})表示只与所述APi关联且属于所述APi覆盖范围内的所述活跃站点的数量，A表示为m×m的矩阵，m为网络中AP集合M中所述AP的数量，Ai表示矩阵A的第i列被替换列向量后的矩阵，τT表示检测成功发送所需的最小时隙大小，τF表示碰撞所需的最小时隙大小，Pi表示所述最优稳态点。
更进一步地，本发明实施例中，当获取到最大网络吞吐λmax对应的Pi的值时，根据相应公式可以得到每个AP适合自身当前网络状态的竞争窗口最小值CWmin，为本发明方案的应用提供了具体的实现手段，提升了方案的可行性，同时，计算得到的CWmin是在多个AP交叉覆盖场景下的最优值，该方案也易于推广至其他CSMA控制场景，且控制机制简单，具有灵活性和实用性。
请参阅图13，本发明中接入点的另一个实施例包括：
获取模块301，用于获取接入点AP发送的交叉覆盖信息，所述交叉覆盖信息包括至少一个与所述AP关联的活跃站点信息；
计算模块302，用于根据所述获取模块301获取的所述交叉覆盖信息计算竞争窗口最小值CWmin，所述CWmin用于计算信道的退避时间，所述信道为所述AP与目标站点进行数据收发的信道，所述目标站点为所述活跃站点中的其中一个站点；
发送模块303，用于向所述AP发送所述计算得到的所述计算模块302计算的所述CWmin，以使所述活跃站点根据所述CWmin计算所述信道的退避时间；
其中，所述计算模块302包括：
获取单元3021，用于获取最大网络吞吐，以及所述AP在所述最大网络吞吐状态下对应的最优稳态点；
计算单元3022，用于根据所述获取单元3021获取的所述最优稳态点计算所述CWmin，其中，所述CWmin为基于所述最优稳态点的显函数；
替换单元3023，用于按照如下方式计算所述Ai：
将所述A的第i列替换为列向量(-τTα1P1lnP1，…，-τTα2P2lnP2，…，-τTαiPilnPi)T，以得到被所述列向量替换后的Ai：
Figure GDA0002175941770000271
其中，Ai表示矩阵A的第i列被替换列向量后的矩阵，τT表示检测成功发送所需的最小时隙大小，αi表示APi关联的所述活跃站点的信道处于空闲状态的稳定态概率，In表示以e为底的对数，Pi表示所述最优稳态点，()T表示数学中的转置功能；
其中，所述计算单元3022包括：
第二计算子单元30221，用于按照如下方式计算所述CWmin：
Figure GDA0002175941770000281
其中，所述Wi表示所述CWmin，n(i，{i})表示只与所述APi关联且属于所述APi覆盖范围内的所述活跃站点的数量，A表示为m×m的矩阵，m为网络中AP集合M中所述AP的数量，Ai表示矩阵A的第i列被替换列向量后的矩阵，τT表示检测成功发送所需的最小时隙大小，τF表示碰撞所需的最小时隙大小，Pi表示所述最优稳态点。
再进一步地，本发明实施例中，对矩阵A的第i列被替换列向量后的矩阵Ai的计算进行介绍，令方案在应用中具有针对性，并增强其可行性。
图14是本发明实施例提供的一种接入点结构示意图，该服务器400可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上中央处理器(英文全称：centralprocessing units，英文缩写：CPU)422(例如，一个或一个以上处理器)和存储器432，一个或一个以上存储应用程序442或数据444的存储介质430(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器432和存储介质430可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质430的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对服务器中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器422可以设置为与存储介质430通信，在服务器400上执行存储介质430中的一系列指令操作。
服务器400还可以包括一个或一个以上电源426，一个或一个以上有线或无线网络接口450，一个或一个以上输入输出接口458，和/或，一个或一个以上操作系统441，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM,LinuxTM，FreeBSDTM等等。
处理器422用于执行以下步骤：
获取接入点AP发送的交叉覆盖信息，所述交叉覆盖信息包括至少一个与所述AP关联的活跃站点信息；
根据所述交叉覆盖信息计算竞争窗口最小值CWmin，所述CWmin用于计算信道的退避时间，所述信道为所述AP与目标站点进行数据收发的信道，所述目标站点为所述活跃站点中的其中一个站点。
所述处理器422还用于执行以下步骤：
绑定至少一个所述活跃站点。
所述处理器422还用于执行以下步骤：
获取最大网络吞吐，以及所述AP在所述最大网络吞吐状态下对应的最优稳态点；
根据所述最优稳态点计算所述CWmin，其中，所述CWmin为基于所述最优稳态点的显函数。
所述处理器422还用于执行以下步骤：
按照如下方式计算网络总吞吐：
Figure GDA0002175941770000291
其中，λ表示网络总吞吐，∑表示求和运算，A表示为m×m的矩阵，m为网络中AP集合M中所述AP的数量，Aii表示A中的第i行及第i列的一个元素，Ai表示矩阵A的第i列被替换列向量后的矩阵；
按照如下方式计算矩阵A中的第i行及第j列一个元素：
其中，Aij表示矩阵A中第i行及第j列的一个元素，S表示为网络中AP集合的覆盖范围，n(j，s)表示网络中与APj关联且属于所述S覆盖范围内所述活跃站点的数量，n(j，{j})表示只与所述APj关联的所述活跃站点的数量，S′表示为M中除去的APi与APj后余下的AP集合的覆盖范围，所述矩阵A中的第i行及第j列元素的覆盖范围，∏表示直积运算，αi表示APi关联的所述活跃站点的信道处于空闲状态的稳定态概率；
按照如下方式计算所述活跃站点的信道处于空闲状态的稳定态概率：
Figure GDA0002175941770000301
其中，τT表示检测成功发送所需的最小时隙大小，τF表示碰撞所需的最小时隙大小，Pi表示最优稳态点，所述Pi对应λ取最大值时的取值，λ最大值表示为λmax。
所述处理器422还用于执行以下步骤：
按照如下方式计算所述CWmin：
Figure GDA0002175941770000302
其中，所述Wi表示所述CWmin，n(i，{i})表示只与所述APi关联且属于所述APi覆盖范围内的所述活跃站点的数量，A表示为m×m的矩阵，m为网络中AP集合M中所述AP的数量，Ai表示矩阵A的第i列被替换列向量后的矩阵，τT表示检测成功发送所需的最小时隙大小，τF表示碰撞所需的最小时隙大小，Pi表示所述最优稳态点。
所述处理器422还用于执行以下步骤：
按照如下方式计算所述Ai：
将所述A的第i列替换为列向量(-τTα1P1lnP1，…，-ττα2P2lnP2，…，-τTαiPilnPi)T，以得到被所述列向量替换后的Ai：
Figure GDA0002175941770000303
其中，Ai表示矩阵A的第i列被替换列向量后的矩阵，τT表示检测成功发送所需的最小时隙大小，αi表示APi关联的所述活跃站点的信道处于空闲状态的稳定态概率，In表示以e为底的对数，Pi表示所述最优稳态点，()T表示数学中的转置功能。
输入输出接口458用于执行以下步骤：
向所述AP发送所述计算得到的所述CWmin，以使所述活跃站点根据所述CWmin计算所述信道的退避时间。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种更新竞争窗口值的方法，其特征在于，包括：
获取接入点AP发送的交叉覆盖信息，所述交叉覆盖信息包括至少一个与所述AP关联的活跃站点信息；
根据所述交叉覆盖信息计算竞争窗口最小值CWmin，所述CWmin用于计算信道的退避时间，所述信道为所述AP与目标站点进行数据收发的信道，所述目标站点为所述活跃站点中的其中一个站点；
向所述AP发送所述计算得到的所述CWmin，以使所述活跃站点根据所述CWmin计算所述信道的退避时间；
所述根据所述交叉覆盖信息计算竞争窗口最小值CWmin，包括：
获取最大网络吞吐，以及所述AP在所述最大网络吞吐状态下对应的最优稳态点；
根据所述最优稳态点计算所述CWmin，其中，所述CWmin为基于所述最优稳态点的显函数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取接入点AP发送的交叉覆盖信息之前，所述方法还包括：
绑定至少一个所述活跃站点。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取最大网络吞吐，以及所述AP在所述最大网络吞吐状态下对应的最优稳态点，包括：
按照如下方式计算网络总吞吐：
Figure FDA0002192940670000011
其中，λ表示网络总吞吐，∑表示求和运算，A表示为m×m的矩阵，m为网络中AP集合M中所述AP的数量，Aii表示A中的第i行及第i列的一个元素，Ai表示矩阵A的第i列被替换列向量后的矩阵；
按照如下方式计算矩阵A中的第i行及第j列一个元素：
Figure FDA0002192940670000012
其中，Aij表示矩阵A中第i行及第j列的一个元素，S表示为网络中AP集合的覆盖范围，n(j,S)表示网络中与APj关联且属于所述S覆盖范围内所述活跃站点的数量，n(j,{j})表示只与所述APj关联的所述活跃站点的数量，S′表示为M中除去的APi与APj后余下的AP集合的覆盖范围，所述矩阵A中的第i行及第j列元素的覆盖范围，∏表示直积运算，αi表示APi关联的所述活跃站点的信道处于空闲状态的稳定态概率；
按照如下方式计算所述活跃站点的信道处于空闲状态的稳定态概率：
Figure FDA0002192940670000021
其中，τT表示检测成功发送所需的最小时隙大小，τF表示碰撞所需的最小时隙大小，Pi表示最优稳态点，所述Pi对应λ取最大值时的取值，λ最大值表示为λmax。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述最优稳态点计算所述CWmin，包括：
按照如下方式计算所述CWmin：
Figure FDA0002192940670000022
其中，所述Wi表示所述CWmin，n(i,{i})表示只与所述APi关联且属于所述APi覆盖范围内的所述活跃站点的数量，A表示为m×m的矩阵，m为网络中AP集合M中所述AP的数量，Ai表示矩阵A的第i列被替换列向量后的矩阵，τT表示检测成功发送所需的最小时隙大小，τF表示碰撞所需的最小时隙大小，Pi表示所述最优稳态点。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，
按照如下方式计算所述Ai：
将所述A的第i列替换为列向量(-τTα1P1 lnP1,…,-τTα2P2 lnP2,…,-τTαiPi lnPi)T，以得到被所述列向量替换后的Ai：
其中，Ai表示矩阵A的第i列被替换列向量后的矩阵，τT表示检测成功发送所需的最小时隙大小，αi表示APi关联的所述活跃站点的信道处于空闲状态的稳定态概率，In表示以e为底的对数，Pi表示所述最优稳态点，()T表示数学中的转置功能。
6.一种接入点，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取接入点AP发送的交叉覆盖信息，所述交叉覆盖信息包括至少一个与所述AP关联的活跃站点信息；
计算模块，用于根据所述获取模块获取的所述交叉覆盖信息计算竞争窗口最小值CWmin，所述CWmin用于计算信道的退避时间，所述信道为所述AP与目标站点进行数据收发的信道，所述目标站点为所述活跃站点中的其中一个站点；
发送模块，用于向所述AP发送所述所述计算模块计算得到的所述CWmin，以使所述活跃站点根据所述CWmin计算所述信道的退避时间；
所述计算模块包括：
获取单元，用于获取最大网络吞吐，以及所述AP在所述最大网络吞吐状态下对应的最优稳态点；
计算单元，用于根据所述获取单元获取的所述最优稳态点计算所述CWmin，其中，所述CWmin为基于所述最优稳态点的显函数。
7.根据权利要求6所述的接入点，其特征在于，所述接入点还包括：
绑定模块，用于所述获取模块获取接入点AP发送的交叉覆盖信息之前，绑定至少一个所述活跃站点。
8.根据权利要求6所述的接入点，其特征在于，所述获取单元包括：
第一计算子单元，用于按照如下方式计算网络总吞吐：
Figure FDA0002192940670000031
其中，λ表示网络总吞吐，∑表示求和运算，A表示为m×m的矩阵，m为网络中AP集合M中所述AP的数量，Aii表示A中的第i行及第i列的一个元素，Ai表示矩阵A的第i列被替换列向量后的矩阵；
所述第一计算子单元，还用于按照如下方式计算矩阵A中的第i行及第j列一个元素：
Figure FDA0002192940670000032
其中，Aij表示矩阵A中第i行及第j列的一个元素，S表示为网络中AP集合的覆盖范围，n(j,S)表示网络中与APj关联且属于所述S覆盖范围内所述活跃站点的数量，n(j,{j})表示只与所述APj关联的所述活跃站点的数量，S′表示为M中除去的APi与APj后余下的AP集合的覆盖范围，所述矩阵A中的第i行及第j列元素的覆盖范围，∏表示直积运算，αi表示APi关联的所述活跃站点的信道处于空闲状态的稳定态概率；
所述第一计算子单元，还用于按照如下方式计算所述活跃站点的信道处于空闲状态的稳定态概率：
Figure FDA0002192940670000041
其中，τT表示检测成功发送所需的最小时隙大小，τF表示碰撞所需的最小时隙大小，Pi表示最优稳态点，所述Pi对应λ取最大值时的取值，λ最大值表示为λmax。
9.根据权利要求6所述的接入点，其特征在于，所述计算单元包括：
第二计算子单元，用于按照如下方式计算所述CWmin：
Figure FDA0002192940670000042
其中，所述Wi表示所述CWmin，n(i,{i})表示只与所述APi关联且属于所述APi覆盖范围内的所述活跃站点的数量，A表示为m×m的矩阵，m为网络中AP集合M中所述AP的数量，Ai表示矩阵A的第i列被替换列向量后的矩阵，τT表示检测成功发送所需的最小时隙大小，τF表示碰撞所需的最小时隙大小，Pi表示所述最优稳态点。
10.根据权利要求8或9所述的接入点，其特征在于，所述计算模块还包括：
替换单元，用于按照如下方式计算所述Ai：
将所述A的第i列替换为列向量(-τTα1P1 lnP1,…,-τTα2P2 lnP2,…,-τTαiPi lnPi)T，以得到被所述列向量替换后的Ai：
Figure FDA0002192940670000043
其中，Ai表示矩阵A的第i列被替换列向量后的矩阵，τT表示检测成功发送所需的最小时隙大小，αi表示APi关联的所述活跃站点的信道处于空闲状态的稳定态概率，In表示以e为底的对数，Pi表示所述最优稳态点，()T表示数学中的转置功能。
11.一种接入点，其特征在于，包括：
输入设备、输出设备、处理器以及存储器；
所述处理器执行如下流程：
获取接入点AP发送的交叉覆盖信息，所述交叉覆盖信息包括至少一个与所述AP关联的活跃站点信息；
根据所述交叉覆盖信息计算竞争窗口最小值CWmin，所述CWmin用于计算信道的退避时间，所述信道为所述AP与目标站点进行数据收发的信道，所述目标站点为所述活跃站点中的其中一个站点；
所述根据所述交叉覆盖信息计算竞争窗口最小值CWmin，包括：
获取最大网络吞吐，以及所述AP在所述最大网络吞吐状态下对应的最优稳态点；
根据所述最优稳态点计算所述CWmin，其中，所述CWmin为基于所述最优稳态点的显函数；
所述输出设备执行如下流程：
向所述AP发送所述计算得到的所述CWmin，以使所述活跃站点根据所述CWmin计算所述信道的退避时间。
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