CN109845381A - 无线网络中多用户edca传输模式下ac的增强管理 - Google Patents

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Abstract

为了避免由于在AP所提供的资源单元中的来自另一AC队列的数据的定期OFDMA传输而阻止处于降级MU EDCA模式的节点AC队列，本发明提出针对各AC队列使用专用HEMUEDCATimer，以便该AC队列能够独立于其它AC队列而从降级MU EDCA模式退出。在这方面，在一个或多个传输机会内由AP提供的一个或多个被访问资源单元各自中成功传输两个或更多个业务队列所存储的数据时，节点将在被访问资源单元中传输的各业务队列设置成降级MU EDCA模式并持续与传输业务队列相关联的相应计时器倒计时得到的预定降级持续时间。接着，在任意计时器到期时，节点将关联的业务队列切换回至传统EDCA模式。

Description

无线网络中多用户EDCA传输模式下AC的增强管理
技术领域
本发明通常涉及通信网络，并且更具体地涉及如下的通信网络，这些通信网络通过竞争提供对节点的信道访问，并且将对这些节点的辅访问提供至对授予接入点的传输机会TXOP进行分割的子信道(或资源单元)，从而传输数据。
本发明可应用在无线通信网络中，特别地可应用在802.11ax网络中，从而向节点提供对802.11ax复合信道和/或对形成例如授予接入点的802.11ax复合信道的OFDMA资源单元的访问，并且使得能够进行上行链路通信。
背景技术
IEEE 802.11 MAC标准定义了无线局域网(WLAN)必须在物理层级和介质访问控制(MAC)层级上工作的方式。通常，802.11 MAC(介质访问控制)工作模式实现了众所周知的分布式协调功能(DCF)，其中该分布式协调功能依赖于基于所谓的“载波侦听多路访问/冲突避免”(CSMA/CA)技术的基于竞争的机制。
802.11介质访问协议标准或工作模式主要涉及对等待无线介质变空闲以试图访问该无线介质的通信节点的管理。
IEEE 802.11ac标准所定义的网络工作模式通过从被认为是极易受到干扰的2.4GHz频带移动至5GHz频带等方式来提供非常高的吞吐量(VHT)，从而使得能够使用80MHz的更宽的频率连续信道，其中这些频率连续信道中的两个信道可以可选地组合以获得作为无线网络的工作频带的160MHz信道。
802.11ac标准还调整诸如请求发送(RTS)帧和允许发送(CTS)帧等的控制帧，以允许具有20MHz、40MHz或80MHz的不同的预定义带宽的复合信道，其中这些复合信道是由工作频带内连续的一个或多个通信信道组成的。160MHz复合信道可以是160MHz工作频带内的两个80MHz复合信道的组合。控制帧指定目标复合信道的信道宽度(带宽)。
因此，复合信道包含给定节点进行EDCA退避过程以访问介质的主信道、以及各自例如为20MHz的至少一个辅信道。
EDCA(增强型分布式信道访问)定义业务类别、以及使得可以与低优先级业务相比不同地处理高优先级业务的四个相应的访问类别。
EDCA在节点中的实现可以使用用于按不同的优先级服务数据业务的多个业务队列(已知为“访问类别”)来进行，其中各业务队列与相应的队列退避值相关联。队列退避值是根据各个队列竞争参数(例如，EDCA参数)计算出的，并且用于竞争对通信信道的访问，以便发送业务队列中所存储的数据。
传统的EDCA参数包括针对各业务队列的CWmin、CWmax和AIFSN，其中CWmin和CWmax是针对给定业务队列选择了EDCA竞争窗CW的选择范围的下边界和上边界。AIFSN代表仲裁帧间间隙数，并且定义除DIFS间隔(定义AIFS时间段的总和)之外的节点在使与所考虑的业务队列相关联的队列退避值递减之前必须将介质侦听为空闲的时隙(通常为9μs)的数量。
EDCA参数可以在网络中的特定节点所发送的信标帧中定义，以广播网络信息。
竞争窗CW和队列退避值是EDCA变量。
传统的EDCA退避过程包括：节点从各个竞争窗CW选择针对业务队列的队列退避值，然后在AIFS时间段之后将介质侦听为空闲时使该队列退避值递减。一旦退避值达到零，则允许节点访问介质。
因而，EDCA队列退避值或计数器起两个作用。首先，它们通过降低冲突风险来驱动节点高效地访问介质；第二，它们通过反映业务队列中所包含的数据的老化(数据越老，退避值越低)、并由此通过EDCA参数(特别是延迟EDCA队列退避值的递减的开始的AIFSN参数)的不同值向业务队列提供不同的优先级，来提供服务质量即QoS的管理。
由于EDCA退避过程，因而节点可以基于队列竞争参数(通常基于所计算出的队列退避计数器或值)使用竞争型访问机制来访问通信网络。
通信节点使用主信道来侦听信道是否空闲，并且可以使用辅信道来扩展主信道以形成复合信道。主信道也可以单独使用。
鉴于工作频带向基本20MHz信道的树状分解，一些辅信道被命名为三级信道或四级信道。
在802.11ac中，所有的传输并且因此可能的复合信道都包括主信道。这是因为节点仅在主信道上进行完整的载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)和网络分配矢量(NAV)跟踪。其它信道被指派为辅信道，其中在辅信道上，节点仅具有CCA(空闲信道评估)的能力，即检测所述辅信道的空闲或忙碌状态/状况。
802.11n或802.11ac(或802.11ax)中所定义的复合信道的使用问题在于，与复合信道的使用兼容的节点(即，802.11n和802.11ac兼容的节点或者“HT节点”(代表高吞吐量节点))必须与不能使用复合信道但仅依赖于传统20MHz信道的传统节点(即，仅与例如802.11a/b/g兼容的非HT节点)共存于同一无线网络中，因此必须共享相同的20MHz信道。
为了解决这个问题，802.11n、802.11ac和802.11ax标准提供了以802.11a传统格式(被称为“非HT”)在各20MHz信道上复制控制帧(例如，用以确认发送数据的正确或错误接收的RTS/CTS帧或CTS-to-Self帧或ACK帧)的可能性，从而在整个复合信道上建立对所请求的TXOP的保护。
这针对任意传统802.11a节点，其中该802.11a节点使用复合信道中所包含的任意20MHz信道来了解20MHz信道上正进行的通信。结果，防止了传统节点在授予802.11n/ac/ax节点的当前复合信道TXOP结束之前发起新的传输。
如802.11n原本提出的，提供对传统802.11a或“非HT”传输的复制，以使得能够在构成所使用的复合信道的主信道和辅信道这两者上同时发送两个相同的20MHz非HT控制帧。
该方法针对802.11ac已经得到扩展，以允许在构成80MHz或160MHz复合信道的信道上进行复制。在本文的其余部分，“复制的非HT帧”或“复制的非HT控制帧”或“复制的控制帧”意味着节点装置在(40MHz、80MHz或160MHz)工作频带的辅20MHz信道上复制给定控制帧的传统或“非HT”传输。
实际上，为了向复合信道(等于或大于40MHz)请求新的TXOP，如上所述，802.11n/ac节点在20MHz的主信道中进行EDCA退避过程。并行地，该802.11n/ac节点在辅信道上进行诸如空闲信道评估(CCA)信号检测等的信道侦听机制，以检测在新的TXOP开始之前(即，在任何队列退避计数器到期之前)在PIFS间隔期间空闲(信道状态/状况为“空闲”)的辅信道。
最近，电气和电子工程师协会(IEEE)正式批准802.11ax任务组作为802.11ac的继任者。802.11ax任务组的主要目标涉及试图提高在密集部署场景中所使用的无线通信装置的数据速度。
802.11ax标准的最近发展试图通过具有接入点(AP)的无线网络中的多个节点来优化复合信道的使用。实际上，典型的内容具有例如与高清视听实时交互式内容有关的重要数据量。此外，众所周知，随着节点的数量和业务量的增加(即，在密集WLAN场景中)，IEEE802.11标准中所使用的CSMA/CA协议的性能快速变差。
在该上下文中，多用户(MU)传输已被认为允许进行在相对于AP的下行链路(DL)和上下链路(UL)方向上以及在授予AP的传输机会期间的相对于不同用户的多个同时传输。在上行链路中，可以使用多用户传输以通过允许多个非AP站或节点同时传输来减少冲突概率。
为了实际进行这样的多用户传输，提出了将授权的通信信道分割为子信道(也称为资源单元(RU))，其中多个用户(非AP站/节点)例如基于正交频分多址(OFDMA)技术在频域中共享这些子信道。各RU可以由多个音调(tone)来定义，其中80MHz信道包含多达996个可用音调。
OFDMA是作为用以改进基于高级架构的无线网络的效率的新关键技术而出现的OFDM的多用户变形例。OFDMA将物理层上的OFDM与MAC层上的频分多址(FDMA)组合，从而使得不同的子载波能够被指派到不同的站/节点以提高并发性。相邻的子载波经常经历相同的信道条件、并因此被分组到子信道：OFDMA子信道或RU因此是子载波的集合。
如当前所设想的，这种OFDMA子信道的粒度比原来的20MHz信道频带细。通常，2MHz或5MHz子信道可被考虑为最小宽度，因此在单个20MHz信道内例如定义了9个子信道或资源单元。
OFDMA的多用户特征允许AP将不同的RU指派或提供至不同的非AP站/节点以增加争用。这可以帮助减少802.11网络内的竞争和冲突。
与AP可以将多个数据直接发送至多个站的下行链路OFDMA相反(由PLCP头部内的特定指示支持)，针对AP已采用触发机制以触发来自各个节点的多用户上行链路(MU UL)OFDMA通信。
为了支持多用户上行链路(即，先占式TXOP期间向802.11ax接入点(AP)的上行链路传输)，802.11ax AP必须提供供传统节点(非802.11ax节点)设置其NAV以及供802.11ax节点确定AP所提供的资源单元RU的分配的信令信息。
802.11ax标准定义了由AP发送至802.11ax节点以触发多用户上行链路通信的触发帧(TF)。
文献IEEE 802.11-15/0365提出，由AP发送“触发”帧(TF)以请求来自多个节点的上行链路(UL)多用户(OFDMA)PPDU的传输。TF定义由AP提供至这些节点的资源单元。作为响应，节点发送UL MU(OFDMA)PPDU作为对触发帧的立即响应。所有发送器可以同时发送数据，但是使用不相交的RU(即，OFDMA方案中的频率)的集合，从而得到干扰较少的传输。
在TF帧中通知了目标复合信道的带宽或宽度，这意味着添加了20MHz、40MHz、80MHz或160MHz的值。在适当情况下，经由20MHz的主信道发送TF帧，并且在20MHz的各其它信道上复制(重复)该TF帧，从而形成目标复合信道。如以上针对控制帧的复制所述，可以预期，在主信道上接收TF的各附近传统节点(非HT或802.11ac节点)然后将该节点的NAV设置为TF中所指定的值。这阻止这些传统节点在TXOP期间访问目标复合信道中的信道。
可以为特定节点保留资源单元RU，在这种情况下，AP在TF中指示出保留了RU的节点。这种RU称为被调度RU。所指示的节点在访问针对该节点所保留的被调度RU时无需进行竞争。
允许节点在被调度RU中发送的数据的类型可以由AP在TF中指定。例如，TF包括2位的“优选AC”字段，其中AP指示四个EDCA业务队列其中之一。另一方面，AP可以让被调度RU对任何类型的数据开放。为了激活或不激活“优选AC”，TF包括另一1位字段、即“AC优选级别”。
为了更好地改进系统关于针对AP的未管理业务(例如，来自关联节点、意图到达AP的非关联节点的上行链路管理帧、或者简称为未管理数据业务)的效率，AP可以通过基于竞争的访问向802.11ax节点提出资源单元。换句话说，资源单元RU可以被(登记到AP的一组节点中的)多于一个的节点随机访问。这种RU被称为随机RU并且在TF中被如此指示。随机RU可以用作有意访问通信介质以发送数据的节点之间的竞争的基础。
在文献IEEE 802.11-15/1105中定义了典型随机资源选择过程。根据该过程，各802.11ax节点使用包括RU退避值的RU竞争参数来维持以下被称为OFDMA或RU(资源单元的缩写)退避引擎的专用退避引擎，以竞争对随机RU其中之一的访问。一旦其OFDMA或RU退避值达到0(OFDMA或RU退避值例如在各新的TF-R帧处按例如这里定义的随机RU的数量减少)，节点变得有资格进行RU访问，因而从所接收到的触发帧中所定义的所有随机RU中随机地选择一个RU。然后，该节点使用所选择的RU来传输业务队列中的至少一个业务队列的数据。
从以上容易看出，多用户上行链路介质访问方案(或者OFDMA或RU访问方案)允许减少通过同时介质访问尝试所产生的冲突的数量，同时还减少由于介质访问引起的开销(因为介质访问成本在数个节点之间分担)。因而，OFDMA或RU访问方案似乎比传统的基于EDCA竞争的介质访问方案(在高密度802.11小区的环境中)(在介质使用方面)更高效。
尽管OFDMA或RU访问方案似乎更高效，但EDCA访问方案也必须存活并因此与OFDMA或RU访问方案共存。
这主要是由于传统802.11节点的存在而引起的，这些传统802.11节点必须仍有机会访问介质，而它们并不知晓OFDMA或RU访问方案。并且必须确保关于介质访问的全局公平性。
802.11ax节点也应有机会通过传统的基于EDCA竞争的介质访问来实现对介质的访问，例如以将数据发送至另一节点(即，供与向AP的上行链路业务不同的业务用)，这也是更加有必要的。
因此，EDCA和OFDMA/RU访问方案这两个介质访问方案必须共存。
该共存存在缺点。
例如，802.11ax节点和传统节点使用EDCA访问方案具有相同的介质访问概率。然而，802.11ax节点使用MU上行链路或OFDMA或RU访问方案具有额外的介质访问机会。
这导致对介质的访问在802.11ax节点和传统节点之间不完全公平。
为了恢复节点之间的某种公平性，提出了如下的解决方案：在经由被访问资源单元(即，通过UL OFDMA传输)成功地传输数据时，将至少一个队列竞争参数的当前值修改为惩罚或降级值，以降低节点通过(EDCA)竞争访问通信信道的概率。例如，惩罚或降级值比原始(或传统)值更具限制性。
例如，标题为“Proposed text changes for MU EDCA parameters”的文献IEEE802.11-16/1180提出：在AP所保留的资源单元(RU)中成功地(MU UL OFDMA)传输数据时，在利用计时器(以下表示为HEMUEDCATimer(高效率多用户EDCA计时器的首字母缩写))倒计时得到的预定持续时间内在MU EDCA模式中设置节点，其中EDCA参数被设置为不同于传统EDCA模式中所使用的传统值的被称为MU EDCA参数值或MU值的值。MU参数值被设置为比传统值更具限制性的值：EDCA参数的更具限制性的值意味着节点使用MU值通过EDCA访问方案访问通信信道的概率相对于使用传统值的访问减小。
换句话说，在节点使用AP指派至节点的被调度RU从一个或多个业务队列传输一些数据时，该节点应立即修改与传输业务队列(以下称为“降级”、“惩罚”或“阻止”业务队列)相关联的EDCA参数，该EDCA参数具有可以由AP在信标帧的专用信息元素中所提供的一些特殊的更具限制性(“MU”或“降级”)的值，该EDCA参数还包括节点要用于它们的HEMUEDCATimer的值。
因而，可以注意到，AP可以向节点发送用以在节点经由被访问资源单元成功地传输数据时驱动该节点将它们的EDCA参数的当前值修改为MU值的更具限制性的值。这也是为了降低节点通过EDCA访问方案访问通信信道的概率。
另外，AP可以基于(例如，经由RU)从节点接收到的数据的历史来确定更具限制性的值。
所公开的方法建议针对各传输业务队列仅增大AIFSN的值，同时保持CWmin和CWmax不变。随着相应的AIFS时间段的延长，特别是在介质很长时间未保持空闲的高密度环境中，防止了(或者至少基本上延迟了)MU EDCA模式中的业务队列在将介质侦听为空闲时使其队列退避值或计数器递减。使用EDCA访问方案对介质的新访问从统计上大幅减少、或者甚至不再存在新访问。
在切换到MU EDCA模式时，节点开始其HEMUEDCATimer倒计时。每当节点成功地(MUUL OFDMA)在新保留的RU中传输数据时，HEMUEDCATimer被重新初始化。建议HEMUEDCATimer的初始化值高(例如，几十毫秒)，以便包含MU UL传输的若干新机会。
在HEMUEDCATimer期满时，MU EDCA模式下的业务队列切换回到具有传统EDCA参数的传统EDCA模式，由此使队列从MU EDCA模式退出。
因而，这种双工作模式(传统EDCA模式和MU EDCA模式)的机制通过降低通过MU UL传输节点使用EDCA机制实现对介质的访问的概率来促进MU UL机制的使用。
每当节点在被访问的保留RU中成功传输新数据时重新初始化HEMUEDCATimer的HEMUEDCATimer机制意味着：只要AP将(被调度或随机)RU提供至节点，该节点就保持处于MUEDCA状态。
该方法具有如现在解释的主要缺点。
如果节点在AP所提供的一个或多个资源单元中从两个或更多个业务队列传输数据(例如，如果专用业务队列变为空，则节点从具有更高优先级的业务队列选择要发送的其它数据)，则两个或更多个业务队列变为MU和更具限制性的EDCA模式。由于例如这些业务队列各自的AIFSN是非常具有限制性的，因此主要防止了经由EDCA访问方案访问介质。
可能发生如下情况：AP定期向(处于这种情形的)节点提供指示要选择数据的优选业务队列的资源单元。
只要具有针对优选业务队列的该轮询继续，该节点就在访问所提供的资源单元时清空相应的业务队列，同时保持所有的两个或更多个业务队列处于MU EDCA模式。这意味着其它业务队列保持锁定在MU和更具限制性的EDCA模式中，并且不能通过访问介质来清除。
因而，网络中的QoS严重劣化。
发明内容
本发明寻求克服上述限制。特别地，本发明寻求克服由引入MU UL OFDMA传输所引起的QoS处理的损失。
发明人已注意到，在诸如上述的MU EDCA模式等的MU竞争模式中锁定其它业务队列是由以下引起的：每当在资源单元中(定期)传输来自相同的优选业务队列的数据时，HEMUEDCATimer被重新初始化。因而，HEMUEDCATimer在MU竞争模式下同时管理所有业务队列的单一性(unicity)对QoS是实质不利的。
因而，本发明旨在通过破坏HEMUEDCATimer的单一性来恢复一些QoS。
在该上下文中，本发明提供一种通信网络中的通信方法，所述通信网络包括多个节点，至少一个节点包括用于按不同的优先级来服务数据业务的多个业务队列，各业务队列与相应的队列退避值相关联，该相应的队列退避值是根据具有传统竞争模式中的传统值的相应队列竞争参数所计算出的、并用于竞争对通信信道的访问以传输该业务队列中所存储的数据，
所述通信方法包括：
在所述节点处
在所述通信信道上的授予另一节点的一个或多个传输机会内由所述另一节点所提供的一个或多个被访问资源单元中，传输两个或更多个业务队列中所存储的数据；
在各被访问资源单元中传输数据时，将各传输业务队列(即，在被访问单元中传输)设置成与所述传统竞争模式不同的MU竞争模式并持续与该传输业务队列相关联的相应计时器倒计时得到的预定持续时间，其中所述MU竞争模式的相应队列竞争参数被设置为与所述传统值不同的MU值；以及
在任意计时器到期时，将关联(降级)的业务队列切换回至所述传统竞争模式，在所述传统竞争模式中，相应队列竞争参数被设置回至所述传统值。
因而，本发明提出针对各AC队列使用专用HEMUEDCATimer，以便各AC队列能够独立于其它AC队列从MU竞争模式退出。
可以使用硬件和软件实现的计时器。
因而，针对802.11ax节点恢复了两个竞争模式之间的公平性。
与业务队列的传统值不同的MU值意味着：至少一个相同竞争参数的MU值和传统值彼此不同，而不论其它竞争参数的MU值和传统值是相等还是不同。
相应地，本发明还涉及一种通信网络中的通信装置，所述通信网络包括多个节点，所述通信装置包括：
多个业务队列，用于按不同的优先级来服务数据业务，各业务队列与相应的队列退避值相关联，该相应的队列退避值是根据具有传统竞争模式中的传统值的相应队列竞争参数所计算出的、并用于竞争对通信信道的访问以传输该业务队列中所存储的数据，
多个计时器，每一个计时器与所述业务队列其中之一相关联；以及
至少一个微处理器，其被配置为执行以下步骤：
在所述通信信道上的授予另一节点的一个或多个传输机会内由所述另一节点所提供的一个或多个被访问资源单元中，传输两个或更多个业务队列中所存储的数据；
在各被访问资源单元中传输数据时，将各传输业务队列设置成与所述传统竞争模式不同的MU竞争模式并持续由关联的计时器倒计时得到的预定持续时间，其中所述MU竞争模式的相应队列竞争参数被设置为与所述传统值不同的MU值；以及
在任意计时器到期时，将关联(降级)的业务队列切换回至所述传统竞争模式，在所述传统竞争模式中，相应队列竞争参数被设置回至所述传统值。
该装置节点具有与以上定义的方法相同的优点。
在所附权利要求书定义了本发明的可选特征。以下参考方法来说明这些特征中的一些特征，同时这些特征可被转换为专用于根据本发明的任何装置节点的系统特征。
在实施例中，用于初始化与两个相应的业务队列相关联的计时器的所述预定(优先为降级)持续时间彼此不同。该配置改进了QoS的管理。
在其它实施例中，用于初始化与相应的业务队列相关联的计时器的所述预定持续时间是根据从所述另一节点接收到的公共初始化值以及根据特定于该相应的业务队列的调整参数所计算出的。因而，公共初始化值和AC队列的调整参数的组合使得可以容易地调整各AC队列应保持处于MU竞争模式的持续时间。因而，该配置也改进了QoS的管理。
在变形例中，用于初始化与相应的业务队列相关联的计时器的所述预定持续时间被设置为从所述另一节点直接接收到的相应初始化值。换句话说，诸如AP等的其它节点直接驱动AC队列应分别保持处于MU竞争模式的持续时间。
如此可以实现QoS的高效管理，特别是因为诸如AP等的其它节点可以具有针对网络的整体观(诸如与冲突有关的统计、以及节点数量等)。如此使优先这样的AC队列的调整更加容易，结果可以使网络更高效。
在一些实施例中，与相应的业务队列相关联的计时器每当在所述通信信道上的授予所述另一节点的任意后续传输机会内由所述另一节点所提供的被访问资源单元中传输来自该关联的业务队列的数据时被重新初始化为相应的预定持续时间。
这意味着，AC队列所用的计时器将仅在初期化了该计时器的预定持续时间内在另一节点所提供的任何资源单元中没有传输来自该AC队列的数据的情况下才期满。否则，再次重新初始化该计时器。
结果，仅在所指定的持续时间内没有对来自所考虑的AC队列的数据进行OFDMA传输的情况下，该业务队列才可以通过将相应的队列竞争参数恢复到传统值来退出MU竞争模式。
在实施例中，该方法还包括：在所述节点处，使用所述MU竞争模式中的队列竞争参数来竞争对所述通信信道的访问。这意味着，MU竞争模式遵循与传统竞争模式(例如，传统EDCA)相同、但具有MU(优选为降级的(即，更具限制性的))竞争参数的相同竞争方案，以便惩罚AP为了在RU中传输而轮询的AC队列。
在实施例中，该方法还包括：在所述节点处，从接入点周期性地接收信标帧，各信标帧将与所述通信网络有关的网络信息广播至所述多个节点，
其中，至少一个所接收到的信标帧包括所述多个业务队列的队列竞争参数的所述传统值和所述MU值、以及用以将所述计时器初始化为与所述业务队列相关联的所述预定持续时间的至少一个初始化值。
在实施例中，一个或多个所述传输业务队列仅在相应的被访问资源单元中成功传输数据时，才被设置成所述MU竞争模式。该配置保证了公平性。实际上，在竞争模式切换的思想中，MU模式应仅被实现为(这里通过RU)补偿其它传输机会的存在，这意味着成功传输了数据。
在一些实施例中，与所述传统值相比，所述MU值包括降级仲裁帧间间隙数即降级AIFSN。该配置易于实现，以便直接减少特定业务队列通过EDCA访问介质的机会(将该机会减少到期望水平)。
特别地，各队列退避值最初可以是从相应的竞争窗中选择的，随时间的经过通过所述节点使该队列退避值减小以在达到零时访问所述通信信道，以及
所述队列竞争参数的所述MU值可以包括与所述传统值相同的下边界CWmin和/或上边界CWmax，所述下边界CWmin和所述上边界CWmax这两者定义了选择所述竞争窗的大小的选择范围。
该配置简化了进入MU竞争模式(MU EDCA模式)和从MU竞争模式(MU EDCA模式)退出，因为可以使竞争窗保持不变。然而，变形例可以考虑在传统值和MU值之间具有不同的边界。
在一些实施例中，该方法还包括：在所述节点处，在访问授予所述另一节点的后续传输机会内由所述另一节点所提供的资源单元时，
基于关联的当前队列退避值，从所述MU竞争模式和所述传统竞争模式这两者的业务队列中选择数据，以及
在新的传输机会内的被访问资源单元中传输所选择的数据。
因而，在实现本发明时，维持了对QoS的公平管理。
根据特定特征，选择数据包括：从与最低当前队列退避值相关联的业务队列中选择数据。如此保持了AC队列的类似EDCA的行为。
在替代实施例中，该方法还包括：在所述节点处，在访问授予所述另一节点的后续传输机会内由所述另一节点所提供的资源单元时，
从所述另一节点所指示的优选业务队列中选择数据，以及
在新的传输机会内的被访问资源单元中传输所选择的数据。
根据特定特征，优选业务队列指示包括在从另一节点接收到的触发帧中，该触发帧保留通信信道上的授予另一节点的传输机会、并定义资源单元即RU，从而形成包括被访问资源单元的通信信道。
该方法使得另一节点(通常为AP)可以驱动QoS管理。
在本发明的一些实施例中，传输数据所经由的被访问资源单元是随机资源单元，其中对该资源单元的访问是通过使用(与上述的队列竞争参数分开的)单独RU竞争参数的竞争来进行的。
在其它实施例中，传输数据所经由的被访问资源单元是被调度资源单元，其中被调度资源是由另一节点指派至节点的。
当然，一些节点可以访问被调度RU，而其它节点可以同时访问随机RU，这使得同时具有处于MU竞争模式的各种节点(以供一个或多个AC队列用)。
在一些实施例中，所述另一节点是节点登记至的所述通信网络的接入点。该规定有利地利用接入点的中心位置。
从接入点的角度，本发明提出一种通信网络中的通信方法，所述通信网络包括接入点和多个节点，各节点包括用于按不同的优先级来服务数据业务的多个业务队列，各业务队列与相应的队列退避值相关联，该相应的队列退避值是根据具有传统竞争模式中的传统值的相应队列竞争参数所计算出的、并用于竞争对通信信道的访问以传输该业务队列中所存储的数据，
所述通信方法包括：
在所述接入点处，
访问所述通信信道以发送触发帧，所述触发帧保留所述通信信道上的传输机会、并且定义形成所述通信信道以供所述节点将数据传输至所述接入点所用的资源单元即RU；以及
向所述节点分别发送所述队列竞争参数的一组传统值和所述队列竞争参数的与所述一组传统值不同的一组MU值、以及与所述业务队列相关联的节点计时器的一组初始化值，以在各节点的两个或更多个业务队列各自在MU竞争模式和传统竞争模式之间切换时配置该节点，在所述MU竞争模式中，相应队列竞争参数被设置为MU值，所述MU竞争模式是在基于关联的初始化值而被初始化并由关联的计时器倒计时得到的预定持续时间内所要维持的，其中所述MU竞争模式中的相应队列竞争参数被设置为相应的MU值。
相应地，一种通信网络中的接入点，所述通信网络还包括多个节点，各节点包括用于按不同的优先级来服务数据业务的多个业务队列，各业务队列与相应的队列退避值相关联，该相应的队列退避值是根据具有传统竞争模式中的传统值的相应队列竞争参数所计算出的、并用于竞争对通信信道的访问以传输该业务队列中所存储的数据，
所述接入点包括至少一个微处理器，所述至少一个微处理器被配置为执行以下步骤：
访问所述通信信道以发送触发帧，所述触发帧保留所述通信信道上的传输机会、并且定义形成所述通信信道以供所述节点将数据传输至所述接入点所用的资源单元即RU；以及
向所述节点分别发送所述队列竞争参数的一组传统值和所述队列竞争参数的与所述一组传统值不同的一组MU值、以及与所述业务队列相关联的节点计时器的一组初始化值，以在各节点的两个或更多个业务队列各自在传统竞争模式和MU竞争模式之间切换时配置该节点，在所述传统竞争模式中，相应队列竞争参数被设置为传统值，所述MU竞争模式是在基于关联的初始化值而被初始化并由关联的计时器倒计时得到的预定持续时间内所要维持的，其中所述MU竞争模式中的相应队列竞争参数被设置为相应的MU值。
因而，接入点可以高效地控制网络中的公平性。实际上，通过MU值和计时器的值，接入点可以驱动节点在不同于常规的传统模式的MU竞争模式下调整这些节点的EDCA接入方案。
优选地，传统值和MU值、以及计时器值可以基于来自节点的(特别是在接入点所提供的RU(随机或被调度RU)中的)过去传输的历史来评价。
在所附权利要求书中定义了本发明的可选特征。以下参考方法来说明这些特征中的一些特征，同时这些特征可被转换为专用于根据本发明的任何装置节点的系统特征。
在一些实施例中，一组传统值、一组MU值和一组初始化值是在接入点为了将与通信网络有关的网络信息广播至多个节点而周期性地传输的一个或多个信标帧内传输的。
在另外的其它实施例中，一组传统值和一组MU值因不同的仲裁帧间间隙数即AIFSN而不同。
特别地，最初可以从相应的竞争窗选择节点的各队列退避值，随时间的经过通过该节点使该队列退避值减小以在达到零时访问通信信道，以及
所述一组传统值和所述一组MU值包括相同的下边界CWmin和/或上边界CWmax，所述下边界CWmin和所述上边界CWmax这两者一起定义了分别选择与所述业务队列相关联的竞争窗的大小的选择范围。
本发明的另一方面涉及一种非暂时性计算机可读介质，其存储存储，所述程序在由装置中的微处理器或计算机系统执行时使所述装置进行如上定义的任何方法。
非暂时性计算机可读介质可以具有与以上和以下与方法和装置相关地陈述的特征和优点类似的特征和优点。
本发明的另一方面涉及大致如这里参考附图中的图5b、或者图11、或者图11和12、或者图11、12和14b、或者图11、12和14c所述并且在这些图中示出的方法。
可以通过计算机来实现根据本发明的方法的至少一部分。因此，本发明可以采用如下的形式：全硬件实施例、全软件实施例(包括固件、常驻软件、微代码等)、或者结合了这里一般可全部称为“电路”、“模块”或“系统”的软件和硬件方面的实施例。此外，本发明可以采用计算机程序产品的形式，其中该计算机程序产品可以采用以介质中体现有计算机可使用程序代码的表现的任何有形介质体现的计算机程序产品的形式。
由于本发明可以在软件中实现，因此本发明可以体现为计算机可读代码以供在任何合适的载体介质上提供给可编程设备。有形载体介质可以包括诸如硬盘驱动器、磁带装置或固态存储器装置等的存储介质。瞬态载体介质可以包括诸如电信号、电子信号、光信号、声信号、磁信号或电磁信号(例如，微波或RF信号)等的信号。
附图说明
本领域技术人员在检查附图和具体实施方式时，本发明的其它优点将变得明显。本发明的实施例现将参考以下附图仅通过示例的方式来描述。
图1示出可以实现本发明的实施例的典型无线通信系统；
图2a、2b示出涉及访问类别的IEEE 802.11e EDCA；
图2c示出降级EDCA参数集的值的示例；
图3a示出退避计数器倒计数的802.11ac机制；
图3b示出业务类的八个优先级和四个EDCA AC之间的映射的示例；
图4示出802.11ax上行链路OFDMA传输方案的示例，其中AP发出用于在现有技术中已知的80MHz信道上保留OFDMA子信道(资源单元)的传输机会的触发帧；
图4a示出支持现有技术中已知的20MHz、40MHz、80MHz或160MHz的信道带宽的802.11ac信道分配；
图5a示出现有技术中已知的在MU EDCA模式中切换的传输业务队列的状态；
图5b示出根据本发明实施例的在MU EDCA模式中切换的传输业务队列的状态；
图6示出根据本发明实施例的通信装置或站的示意性表示；
图7示出根据本发明实施例的无线通信装置的示意性表示；
图8示出根据本发明实施例的通信节点的典型传输块；
图9使用流程图示出本发明的实施例中的在接收到新的要传输的数据时节点的MAC层所进行的主要步骤；
图10使用流程图示出根据本发明实施例的在利用非降级EDCA参数或利用降级EDCA参数的两个情形中基于EDCA介质访问方案来访问介质的步骤；
图11使用流程图示出根据本发明实施例的在接收到定义RU的触发帧时基于RU或OFDMA访问方案来访问资源单元的步骤；
图12使用流程图示出根据本发明实施例的用以切换回到非降级模式的节点管理；
图13示出如在802.11ax标准中所定义的触发帧的结构；
图14a示出用于描述信标帧中的EDCA的参数的标准化信息元素的结构；以及
图14b和14c示出根据本发明实施例的用以传输降级EDCA参数值的专用信息元素的示例性结构、以及HEMUEDCATimer值。
具体实施方式
现在将利用特定非限制性典型实施例并且通过参考附图来说明本发明。
图1示出通信系统，其中在该通信系统中，在中心站或者节点已登记到的接入点(AP)110的管理下，多个通信节点(或站)101～107经由无线局域网(WLAN)的无线传输信道100来交换数据帧。无线传输信道100由工作频带来定义，其中该工作频带由单个信道或形成复合信道的多个信道构成。
访问共享无线介质以发送数据帧是基于CSMA/CA技术，以通过在空间和时间上分离并发传输来侦听载波并避免冲突。
CSMA/CA中的载波侦听由物理机制和虚拟机制这两者来进行。虚拟载波侦听是通过在传输数据帧之前传输控制帧以保留介质来实现的。
接着，包括AP的源节点或传输节点在传输数据帧之前，首先尝试通过物理机制来侦听在至少一个DIFS(代表DCF帧间间隙)时间段内已空闲的介质。
然而，如果侦听到共享无线介质在DIFS时间段内忙碌，则源节点继续等待，直到该无线介质变得空闲为止。
为了访问介质，节点启动被设计成在所谓的竞争窗[0,CW]中随机地选择的多个时隙之后到期的倒计数退避计数器，其中CW是整数。该退避机制或过程(还被称为信道访问方案)是将传输时间推迟随机间隔的冲突避免机制的基础，由此降低共享信道上的冲突的概率。在退避时间段(即，退避计数器达到零)之后，在介质空闲的情况下，源节点可以发送数据或控制帧。
无线数据通信的一个问题是源节点不能在发送的同时进行监听，由此阻止了源节点检测到由于信道衰落或干扰或冲突现象而造成的数据损坏。源节点仍然不知晓所发送的数据帧的损坏，并且继续不必要地传输帧，由此浪费了访问时间。
因而，CSMA/CA的冲突避免机制在成功接收到帧的情况下，提供接收节点所发送的数据帧的肯定确认(ACK)，以向源节点通知所发送的数据帧没有发生损坏。
ACK是在数据帧的接收结束时、紧接在被称为短帧间间隙(SIFS)的一段时间之后传输的。
如果源节点在指定ACK超时内没有接收到ACK、或者检测到在信道上传输了不同帧，则源节点可能推断出数据帧丢失。在该情况下，源节点通常根据上述的退避过程来重新调度帧传输。
为了提高CSMA/CA的冲突避免效率，可选地实现四次握手机制。一个实现已知为802.11标准中所定义的RTS/CTS交换。
RTS/CTS交换涉及：在802.11标准中的被称为TXOP的传输机会期间传输数据帧之前交换控制帧以保留无线介质，由此保护数据传输免于任何进一步的冲突。四次CTS/RTS握手机制是众所周知的，因而这里不进一步说明。关于更多详情，请参考该标准。
RTS/CTS四次握手机制在系统性能方面、特别是针对大的帧而言非常高效，这是因为该RTS/CTS四次握手机制减少了竞争处理中所涉及的消息的长度。
详细地，假定各通信节点进行完美的信道侦听，则只有在DIFS(DCF帧间间隙)之后的相同时隙内传输两个(或更多个)帧的情况下、或者在两个(或更多个)源节点的退避计数器几乎在同一时间达到零的情况下，才可能发生冲突。如果两个源节点使用RTS/CTS机制，则只有RTS帧可能发生这种冲突。幸运的是，这种冲突由源节点在未接收到CTS响应时提早检测到。
通过在IEEE 802.11e标准中定义的众所周知的EDCA机制，已经在这样的无线网络中在节点级别引入了对服务质量(QoS)的管理。
实际上，在原始的DCF标准中，通信节点仅包括一个传输队列/缓冲器。然而，由于在先前帧的传输/重新传输结束之前不能传输后续的数据帧，因此传输/重新传输先前帧的延迟阻止了通信具有QoS。
图2a和2b示出涉及访问类别的IEEE 802.11e EDCA机制，以便改进服务质量(QoS)。
802.11e标准依赖于具有以下两个操作模式的协调功能(被称为混合协调功能(HCF))：增强型分布式信道访问(EDCA)和HCF控制信道访问(HCCA)。
EDCA增强或扩展了原始访问DCF方法的功能：EDCA是为了支持与DiffServ(区分服务)相似的优先业务而设计的，其中DiffServ是用于按类指定并控制网络业务以使得特定类型的业务优先的协议。
EDCA由于其表现了分布式且容易部署的机制的特征，因此是WLAN中的重要信道访问方案或机制。该方案竞争使用竞争参数来竞争对通信网络的至少一个通信信道的访问，以便节点在所访问的通信信道上传输本地存储的数据。
上述的由于帧重新传输的延迟因而未能具有令人满意的QoS这一不足已经利用多个传输队列/缓冲器得到了解决。
通过引入四个访问类别(AC)并且由此引入四个相应的传输/业务队列或缓冲器(210)来实现EDCA中的QoS支持。通常，四个AC按降序优先级顺序如下：语音(或“AC_VO”)、视频(或“AC_VI”)、尽力而为(或“AC_BE”)和后台(或“AC_BG”)。
当然，还可考虑另一数量的业务队列。
各AC具有自己的用以存储要在网络上传输的相应数据帧的业务队列/缓冲器。从协议堆栈的上层传入的数据帧(即，MSDU)被映射到四个AC队列/缓冲器其中之一上，并由此被输入在所映射的AC缓冲器中。
各AC还具有自己的队列竞争参数的集合，并且与优先级值相关联，由此定义MSDU中的具有更高或更低优先级的业务。因而，存在用于按不同的优先级来服务数据业务的多个业务队列。队列竞争参数通常包括针对各业务队列的CWmin、CWmax、AIFSN和TXOP_Limit参数。CWmin和CWmax是针对给定业务队列选择EDCA竞争窗CW的选择范围的下边界和上边界。AIFSN代表仲裁帧间间隙数，并且定义除DIFS间隔(定义AIFS时间段的总和)之外的节点在使与所考虑的业务队列相关联的队列退避值/计数器递减之前必须将介质侦听为空闲的时隙(通常为9μs)的数量。TXOP_Limit定义节点可以请求的TXOP的最大大小。
这意味着，各AC(和相应的缓冲器)用作包括各自的队列退避引擎211的独立DCF竞争实体。因而，各队列退避引擎211与各业务队列相关联，以使用队列竞争参数并设置(从CW中选择的)各队列退避值/计数器，从而用于竞争对至少一个通信信道的访问以便在所访问的通信信道上传输各业务队列中所存储的数据。
竞争窗CW和队列退避值/计数器被称为EDCA变量。
这样使得，同一通信节点内的AC彼此竞争，以使用例如以上所述的传统EDCA访问方案来访问无线介质并且获得传输机会。
通过在AC之间设置不同的队列退避参数(诸如不同的CWmin、CWmax、AIFS和不同的传输机会持续时间限制(TXOP_Limit)等)来实现AC之间的服务区分。这有助于调整QoS。
以下参考图3a来说明在EDCA机制中使用AIFSN参数和队列退避值来访问介质。
图2b示出CWmin、CWmax和AIFSN参数的默认值。
在该表中，aCWmin和aCWmax的典型相应值在上述标准中分别被定义为15和1023。其它值可以由网络中的节点(通常是接入点)设置并在节点之间共享。该信息可以在信标帧中广播。
为了确定在检测到介质为空闲和针对业务队列“i”的队列退避值递减的开始之间的延迟AIFS[i]，节点将在业务队列“i”的AIFSN参数中指示的值(即，AIFSN[i])乘以时隙持续时间(通常为9微秒)，并将该值与DIFS持续时间相加。
如图3a所示，这样使得，各业务队列在使其关联的队列退避值/计数器递减之前等待AIFS[i]时间段(其包括推迟对介质的访问的DIFS时间段)。该图示出与两个不同AC相对应的两个AIFS[i]。可以看出，一个优先的业务队列早于其它不太优先的业务队列而开始递减其退避值。在网络中的任何节点的各新介质访问之后重复该情形。
除使用平均较低的CW之外的该递减推迟机制使得EDCA中的高优先级业务与低优先级业务相比被传输的机会更高：具有高优先级业务的节点平均而言在发送包之前从统计上比具有低优先级业务的节点等待得少一些。
因而，EDCA队列退避值或计数器起两个作用。首先，它们通过降低冲突风险来驱动节点高效地访问介质；其次，它们通过反映业务队列中所包含的数据的老化(数据越老，退避值越低)、并由此经由EDCA参数(特别是延迟EDCA队列退避值的递减的开始的AIFSN参数)的不同值向业务队列提供不同的优先级，来提供对服务质量即QoS的管理。
参考图2a，缓冲器AC3和AC2通常被保留用于实时应用(例如，语音AC_VO或视频AC_VI传输)。这些缓冲器分别具有最高优先级和倒数第二高优先级。
缓冲器AC1和AC0被保留用于尽力而为(AC_BE)业务和后台(AC_BG)业务。缓冲器AC1和AC0分别具有倒数第二低优先级和最低优先级。
根据映射规则将具有优先级的从上层(例如，链路层)到达MAC层的各数据单元MSDU映射到AC中。图3b示出八个优先级的业务类(根据IEEE 802.1d的用户优先级或UP 0～7)和四个AC之间的映射的示例。然后，将数据帧存储在与所映射的AC相对应的缓冲器中。
在针对业务队列(或AC)的退避过程结束时，传输节点的MAC控制器(以下图7中的附图标记704)将来自该业务队列的数据帧传输至物理层以传输到无线通信网络上。
由于AC在访问无线介质时并发地操作，因此可能发生同一通信节点的两个AC同时结束它们的退避。在这种情形下，MAC控制器的虚拟冲突处理程序(212)操作冲突AC之间的(如图3b所示)具有最高优先级的AC的选择，并且放弃从具有较低优先级的AC传输数据帧。
然后，虚拟冲突处理程序命令具有较低优先级的AC使用增大的CW值再次开始退避操作。
可以在MAC数据帧中(例如，在IEEE 802.11e MAC帧的头部中包括的QoS控制字段中)通知通过使用这些AC所得到的QoS。
为满足对于用以支持带宽密集型应用的更快速无线网络的不断增长的需求，802.11ac以经由多信道操作的更大带宽传输为目标。图4a示出支持20MHz、40MHz、80MHz或160MHz的复合信道带宽的802.11ac信道分配。
IEEE 802.11ac引入了20MHz信道的受限数量的预定义子集的支持，以形成可用于无线网络上的任何802.11ac节点为了传输数据而进行保留的专用预定义复合信道配置。
预定义子集在图中示出，并且与802.11n所支持的仅20MHz和40MHz相比、对应于20MHz、40MHz、80MHz和160MHz信道带宽。实际上，20MHz组成信道300-1～300-8级联以形成更宽的通信复合信道。
在802.11ac标准中，各预定义的40MHz、80MHz或160MHz子集中的信道在工作频带内连续，即，在工作频带中定序的复合信道中，不允许孔(缺失信道)。
160MHz信道带宽包括两个80MHz信道，其中这两个80MHz信道可以是或者可以不是频率连续的。80MHz信道和40MHz信道分别包括两个频率相邻或连续的40MHz信道和20MHz信道。然而，本发明可以包括具有信道带宽的任何组成(即，仅包括工作频带内的连续信道、或者包括工作频带内的非连续信道)的实施例。
在“主信道”(400-3)上通过增强型分布式信道访问(EDCA)机制向节点授予TXOP。实际上，对于具有带宽的各复合信道，802.11ac将一个信道指定为“主要的”，这意味着该信道被用来竞争对复合信道的访问。20MHz的主信道是属于同一基本集合的所有节点(STA)共同的，即，由同一本地接入点(AP)管理或者被登记到同一本地接入点(AP)。
然而，为了确保其它传统节点(即，不属于同一集合的传统节点)不使用辅信道，提出在复合信道中的各20MHz信道上复制保留这种复合信道的控制帧(例如，RTS帧/CTS帧)。
如先前所解决的，IEEE 802.11ac标准使得能够绑定多达4个或者甚至8个20MHz信道。由于信道的数量有限(在欧洲，5GHz频带中为19个)，因此信道饱和成为问题。实际上，在人口密集的区域中，即使针对各无线LAN小区具有20MHz或40MHz的带宽使用，5GHz频带也无疑会趋于饱和。
802.11ax标准的发展试图增强密集环境中的无线信道的效率和使用。
从这个角度，可以考虑多用户(MU)传输特征，从而允许利用主节点(通常是AP)在下行链路(DL)方向和上行链路(UL)方向这两者中的相对于不同用户的多个同时传输。在上行链路中，多用户传输可用于通过允许多个节点向AP同时传输来降低冲突概率。
为了实际进行这种多用户传输，已经提出将授予的20MHz信道(400-1～400-4)分割成子信道410(基本子信道，也被称为子载波或资源单元(RU))，其中多个用户例如基于正交频分多址(OFDMA)技术而在频域中共享这些子信道410。
参考图4示出该情况。
OFDMA的多用户特征使得节点(通常是接入点即AP)能够将不同RU指派给不同节点，以增加争用。这可以帮助减少802.11网络内的竞争和冲突。
与MU下行链路OFDMA(其中AP可以直接向(PLCP头部内的特定指示所支持的)多个节点发送多个数据)相反，针对AP已采用触发机制来触发来自各节点的MU上行链路通信。
为支持(AP先占的TXOP期间的)MU上行链路传输，802.11ax AP必须提供两个传统节点(非802.11ax节点)设置其NAV以及802.11ax节点确定资源单元分配所用的信令信息。
在以下说明中，术语“传统”是指非802.11ax节点，其意味着不支持OFDMA通信的先前技术的802.11节点。
如图4的示例所示，AP向目标802.11ax节点发送触发帧(TF)430。在TF帧中通知目标复合信道的带宽或宽度，这意味着通知20MHz、40MHz、80MHz或160MHz值。在20MHz的主信道上发送TF帧，并且在20MHz的各其它信道上复制(重复)该TF帧，从而形成目标复合信道。如以上针对控制帧的复制所述，可以预期，在主信道上接收TF帧(或其复制)的各附近传统节点(非HT或802.11ac节点)然后将其NAV设置为TF帧中所指定的值。这阻止了这些传统节点在TXOP期间访问目标复合信道中的信道。
基于AP的决定，触发帧TF可以定义可被网络中的节点随机访问的多个资源单元(RU)410或“随机RU”。换句话说，TF中的由AP指定或分配的随机RU可以用作有意访问通信介质以发送数据的节点之间的竞争的基础。在两个或更多个节点尝试在同一RU上同时传输的情况下，发生冲突。
在那种情况下，触发帧被称为随机访问所用的触发帧(TF-R)。TF-R可以由AP发射以允许多个节点进行MU UL(多用户上行链路)随机访问以获得这些节点的UL传输所用的RU。
除随机RU外或者替代随机RU，触发帧TF还可以指定被调度资源单元。可以由AP为某些节点保留被调度RU，在这种情况下，对于这些节点，不需要用于访问这些RU的竞争。在触发帧中指示这些RU及其相应的被调度节点。例如，在TF帧中以与各被调度RU相关联的方式添加节点标识符(诸如登记时被指派至各节点的关联ID(AID)等)，以明确地指示被允许使用各被调度RU的节点。
可以使用等于0的AID来标识随机RU。
OFDMA的多用户特征使得AP能够将不同RU指派给不同节点，以增加争竞争。这可以有助于减少802.11网络内的竞争和冲突。
在图4的示例中，将各20MHz信道(400-1、400-2、400-3或400-4)在频域中子分割成四个子信道或RU 410(通常大小为5MHz)。
当然，分割20MHz信道的RU的数量可以不同于四个。例如，可以设置2～9个RU(因而各自的大小为10MHz～约2MHz)。
一旦节点使用了RU来向AP传输数据，则AP利用用以确认各RU上的数据的确认ACK(图中未示出)来进行应答，从而使得各节点可以知晓其数据传输何时成功(接收到ACK)或不成功(在超时到期之后无ACK)。
文献IEEE 802.11-15/1105提供可以由节点使用以访问TF中所指示的随机RU的典型随机分配过程。该随机分配过程(称为RU竞争方案)由与上述的信道访问模块分开的专用RU访问模块来管理，并且被配置为管理对另一节点(通常是AP)在通信信道上的授予该另一节点的传输机会内所提供的至少一个资源单元的访问，以便在被访问资源单元上传输本地存储的数据。优选地，RU访问模块包括与队列退避引擎分开的RU退避引擎，该RU退避引擎使用(包括所计算出的RU退避值的)RU竞争参数来竞争对随机RU的访问。
换句话说，RU竞争方案是基于802.11ax节点内的新的退避计数器(称为OFDMA或RU退避计数器/值(或OBO))，以在访问随机RU以发送数据时允许专用竞争。
各节点STA1～STAn是关于接收AP的传输节点，结果，各节点具有与队列退避引擎分开的活动RU退避引擎，用于计算竞争对用于分割通信信道上授予的传输机会的至少一个随机资源单元的访问所要使用的RU退避值(OBO)，以传输任意业务对列AC中所存储的数据。
该文献中的随机分配过程针对多个节点中的具有活动RU退避值OBO的节点，包括以下步骤：第一步骤，用于根据触发帧来确定竞争可用的通信介质的随机子信道或RU；第二步骤，用于核实所考虑的节点本地的活动RU退避值OBO的值是否不大于被检测为可用的随机RU的数量；然后在成功核实的情况下，第三步骤，用于随机地选择被检测为可用的随机RU中的随机RU来发送数据。在没有核实第二步骤的情况下，进行第四步骤(代替第三步骤)，以按被检测为可用的RU的数量使RU退避值OBO递减。
如图所示，一些资源单元可能不会被使用(410u)，这是因为RU退避值OBO小于可用随机RU的数量的节点没有随机地选择这些随机RU其中之一，而其它一些节点发生冲突(如示例410c)(这是因为这些节点中的两个节点已随机地选择了同一RU)。
包括被调度RU和随机RU这两者的MU上行链路(UL)介质访问方案与传统的EDCA访问方案相比被证明是非常高效的。这是因为，通过同时介质访问尝试所产生的冲突的数量和由于介质访问引起的开销这两者都减少。
然而，EDCA访问方案和MU UL OFDMA/RU访问方案必须共存，特别是允许传统802.11节点访问介质并且甚至允许802.11ax节点发起与除AP以外的节点的通信。
尽管单独采用的EDCA访问方案在所有节点中都提供对介质的公平访问，但其与MUUL OFDMA/RU访问方案的关联引入了公平性的漂移。这是因为，与传统节点相比，802.11ax节点具有用以通过在授予另一节点(特别是AP)的传输机会中所提供的资源单元来发送数据的附加机会。
为了恢复节点之间的一些公平性，已提出了解决方案。
例如，在2016年7月13日提交的共同未决的英国申请1612151.9中，在经由被访问的资源单元(即，经由UL OFDMA传输)成功传输数据时，将至少一个EDCA参数的当前值修改为不同的值(MU EDCA参数)。这是为了降低节点经由(传统EDCA)竞争访问通信信道的概率。
在该框架中，提出了用以在节点成功地使用MU UL机制来传输其数据时、立即降低节点的基于EDCA的传输(即，使用EDCA介质访问方案)的概率。该降低通过修改众所周知的EDCA参数来进行。
如在标题为“Proposed text changes for MU EDCA parameters”的文献中所述的所提机制响应于在被访问的MU UL OFDMA资源单元中成功传输数据而将各传输业务队列设置成MU EDCA模式。在已知为HEMUEDCATimer的预定持续时间内进行该设置。MU EDCA模式是将各个EDCA参数设置为与在不同的传统EDCA模式中所使用的传统值的MU值的模式。
为了从传统EDCA竞争访问模式切换到MU EDCA模式，节点可以针对在被访问的资源单元中成功传输了一些数据的所有业务队列修改其EDCA参数(AIFSN、CWmin和/或CWmax)。切换回到传统EDCA模式可以在HEMUEDCATimer到期时发生，注意：每当节点在AP所提供的新访问的资源单元期间再次传输(来自任意AC的)新数据时，该计时器被重置为其初始值。建议HEMUEDCATimer的初始化值高(例如，几十毫秒)，以便包含MU UL传输的若干新机会。
EDCA参数的MU值可以由AP在专用信息元素中(通常在将网络信息广播到节点的信标帧内发送)传输。
所公开的方法建议针对各传输业务队列仅增大AIFSN的值，同时保持CWmin和CWmax不变。随着相应的AIFS时间段的增大，防止了(或者至少基本上延迟了)MU EDCA模式中的各业务队列在将介质侦听为空闲时使其队列退避值或计数器递减。在上述的预定持续时间内，使用EDCA访问方案对介质的新访问从统计上大幅减少、或者甚至不再可能。
MU模式AIFSN值可能存在很大的限制性。因此，在介质大多数时间忙碌(因而在非常短的时间内保持空闲)的高密度环境中，处于MU EDCA模式的节点必须等待相应的非常具有限制性的AIFS时间段，因而不会使MU EDCA模式中的AC队列的退避值经常递减。结果是节点不能经常进行对介质的访问的EDCA竞争。
注意，出版物中的特定配置倾向于在处于MU EDCA模式时(除根本不使用网络的情况以外)完全防止传输业务队列进行对介质的EDCA访问。AP通过指示MU EDCA参数的集合中的AIFSN参数的特定值(通常为0)来指定该特定工作模式。这种特定值对于节点来说意味着该节点应针对其AIFSN使用非常高的值，该值等于AP所传输的HEMUEDCATimer(提示：与传统EDCA模式中的最差AIFS[i]的小于0.1毫秒相比，HEMUEDCATimer的值应为高、即约几十毫秒)。
遗憾地，只要节点定期访问OFDMA RU以传输数据，该节点在MU EDCA模式中的业务队列就保持处于相同的MU模式。这特别适用于MU模式下的在定期OFDMA访问的潜在冗长时间段内在被访问的OFDMA RU中甚至没有发送任何数据的那些业务队列。这与802.11e标准中所述的QoS原则相反。
现在参考图5a说明该情况，其中图5a说明了如上述出版物所述的使用MU EDCA参数的应用的示例。
在该图的场景中，AP 501通过发送标准化触发帧1300对节点502进行轮询，从而请求该节点传输来自AC_VI访问类别的一些QoS数据。这可以通过向该节点提供一个或多个被调度RU来进行。该类别可以在图13所示的“优选AC”字段1330中指示。
在SIFS时间之后，节点502通过从所请求的业务队列AC_VI拾取一些QoS数据(511)来发起MU UL OFDMA传输510。在该示例性场景中，没有足够的QoS数据准备好在所请求的业务队列AC_VI中发送。在该上下文中，允许节点502从较高优先级的业务队列(例如，该示例中的AC_VO访问类别)中检索其它QoS数据(512)。该数据检索规则使得可以最大化802.11标准中所规定的带宽使用。
因而，节点502使用被调度RU将AC_VI数据511和AC_VO数据512传输到AP。相应的两个传输业务队列AC_VI和AC_VO由此切换到MU EDCA模式(由黑框中的白色图形表示)，其中节点502现在将MU EDCA参数用于这些传输业务队列各自。特别地，可以使用AIFSN参数的更高值，并且可选地使用CWmin和CWmin参数的更高值。
并行地，在节点502将被允许切换回到具有传统EDCA参数的传统EDCA模式时，HEMUEDCATimer 590启动以进行倒计时。“切换回”可以在预定持续时间到期之后(即，在HEMUEDCATimer达到0时)发生。
然而，每当节点502在通信信道上的授予AP的任何后续传输机会内由AP提供的被访问的资源单元中传输数据时，HEMUEDCATimer被重新初始化为其初始值(预定持续时间)。换句话说，每当节点502由AP再次轮询时，计时器被重新初始化。
这在图5a的示例中在AP 501向节点502发送具有新RU的新触发帧1300-2、而HEMUEDCATimer 590尚未到期的情况下发生。AP再次对节点502进行轮询以发送来自AC_VI访问类别的QoS数据。
节点502再次传输来自AC_VI访问类别的QoS数据520，并且HEMUEDCATimer 590被重新初始化为其初始值、即预定持续时间。在AP 501再次对节点502进行轮询以通过发送新触发帧1300-3发送来自AC_VI访问类别的新QoS数据时，也会发生相同的情况。
在该场景中，节点502由AP定期轮询，以进行来自AC_VI的QoS数据的OFDMA传输。最后，只要AC_VI类别提供足够的数据，AC_VO类别就不会参与新的OFDMA传输，并且保持被阻止于MU EDCA模式中。
另外，由于业务队列AC_VO的MU模式AIFSN值(通常更具限制性的值，即高值)，阻止了(或严重延迟了)业务队列AC_VO使得用于对介质进行EDCA竞争的关联退避值递减。
这样使得，本质上具有最高QoS优先级的AC_VO类别在不具有用以发送数据的新EDCA机会的情况下保持锁定在MU EDCA模式中。因而，802.11ax的QoS要求仍严重劣化。
在该框架内，本发明提出通过打破在通过AP的定期节点轮询的情况下锁定处于MU模式的业务队列所利用的HEMUEDCATimer的单一性来恢复QoS公平性。
特别地，在通信信道上的授予另一节点的一个或多个传输机会内由该另一节点所提供的一个或多个被访问资源单元各自中(优选成功地)传输两个或更多个业务队列中所存储的数据时，节点502可以将各传输业务队列(即，在被访问资源单元中传输)设置成与传统EDCA模式不同的MU EDCA模式并持续与传输业务队列相关联的各计时器倒计时得到的预定持续时间。接下来，在任何计时器到期时，节点502可以将关联的业务队列切换回到各个EDCA参数被设置回到传统值的传统EDCA模式。
因而，本发明向节点提供每一个与业务队列其中之一相关联的多个计时器。在特定的HEMUEDCATimer专用于各AC队列时，该AC队列可以与其它AC队列无关地从MU EDCA模式退出。因而恢复了AC队列级别的QoS。
现在参考图5b例示本发明的一个实现的结果，其中图5b通过与图5a相同的序列说明了经由独立HEMUEDCATimer的处理来恢复QoS。
在第一个TF 1300之后，两个传输业务队列AC_VI和AC_VO都处于MU EDCA模式。在允许各相应的业务队列切换回到具有传统EDCA参数的传统EDCA模式时，这些业务队列各自的HEMUEDCATimer(用于AC_VI的591和用于AC_VO的592)同时启动以进行倒计时。
根据本发明，这些单独的计时器的演变是彼此独立的。
如以下所述，可以使用不同的预定持续时间来初始化与AC_VI和AC_VO相关联的两个计时器。这是为了改进QoS管理。
因而，在按照AP的要求在被访问的OFDMA RU中接收到下一TF 1300-2并传输AC_VI数据时，与AC_VI相关联的HEMUEDCATimer 591以其相应的初始预定持续时间重新初始化，而与AC_VO相关联的HEMUEDCATimer 592继续流逝(因为在TF 1300-2之后在被访问RU中没有传输VO数据)。
结果，与AC_VO相关联的HEMUEDCATimer 592在与AC_VI相关联的HEMUEDCATimer591之前到期，从而放宽针对业务队列AC_VO的MU EDCA约束。实际上，业务队列AC_VO切换回到使用传统EDCA参数的传统EDCA模式。因而，AC_VO业务队列的退避值可以按正常方式减小，从而允许AC_VO队列高效地对介质进行竞争。
图6示意性示出无线网络100的通信装置600，其中该通信装置600被配置为实现本发明的至少一个实施例。通信装置600可以优选是诸如微计算机、工作站或轻质便携式装置等的装置。通信装置600包括优选连接了以下组件的通信总线613：
·诸如微处理器等的表示为CPU的中央处理单元611；
·表示为ROM的只读存储器607，用于存储实现本发明所用的计算机程序；
·用于存储根据本发明实施例的方法的可执行代码以及寄存器的表示为RAM的随机存取存储器612，其中寄存器被配置为记录实现根据本发明的实施例的方法所需的变量和参数；以及
·至少一个通信接口602，其连接至传输数字数据包或帧或控制帧所经由的无线通信网络100，例如，根据802.11ax协议的无线通信网络。在CPU 611中所运行的软件应用的控制下，从RAM 612中的FIFO发送存储器向传输用网络接口写入帧，或者从接收用网络接口读取帧并将帧写入RAM 612中的FIFO接收存储器。
可选地，通信装置600还可以包括以下组件：
·诸如硬盘等的数据存储部件604，用于存储实现根据本发明的一个或多个实施例的方法所用的计算机程序；
·盘606所用的盘驱动器605，该盘驱动器被配置为从盘606读取数据或者将数据写到所述盘上；
·屏幕609，用于显示解码数据和/或通过键盘610或任何其它指示部件用作与用户的图形接口。
通信装置600可以可选地连接至诸如数字照相机608等的各种外围设备，其中各外围设备连接至输入/输出卡(未示出)以向通信装置600供给数据。
优选地，通信总线在通信装置600中所包括的或者连接至该通信装置600的各元件之间提供通信和互操作性。总线的表示不是限制性的，特别地，中央处理单元能够操作以直接地或者通过通信装置600的另一元件将指令通信至该通信装置600的任意元件。
盘606可以可选地由诸如致密盘(CD-ROM)(可重写或不可重写)、ZIP盘、USB密钥或存储卡等的任何信息介质替代，并且一般由信息存储部件替代，其中该信息存储部件可以由微计算机或微处理器读取，集成或不集成到设备中，可能可移除并且被配置为存储一个或多个程序，其中这一个或多个程序的执行使得能够实现根据本发明的方法。
如前所述，可执行代码可以可选地存储在只读存储器607中、硬盘604上、或者诸如盘606等的可移除数字介质上。根据可选变形例，程序的可执行代码可以经由接口602通过通信网络603来接收，以在被执行之前存储在通信装置600的诸如硬盘604等的存储部件之一中。
中央处理单元611优选被配置为控制并引导根据本发明的程序的指令或软件代码的一部分的执行，其中这些指令存储在上述存储部件之一中。在通电时，存储在非易失性存储器中(例如，存储在硬盘604上或者存储在只读存储器607中)的程序被传送至包含程序的可执行代码以及用于存储实现本发明所需的变量和参数的寄存器的随机存取存储器612。
在优选实施例中，设备是使用软件来实现本发明的可编程设备。然而，可选地，本发明可以采用硬件(例如，采用专用集成电路或ASIC的形式)来实现。
图7是示意性示出被配置为至少部分执行本发明的通信装置或节点600(特别是节点100～107其中之一)的架构的框图。如图所示，节点600包括物理(PHY)层块703、MAC层块702以及应用层块701。
PHY层块703(这里是802.11标准化PHY层)具有如下的任务：格式化帧，在任意20MHz信道或复合信道上调制帧或从任意20MHz信道或复合信道解调帧，并因此经由所使用的无线介质100来发送或接收帧。这些帧可以是802.11帧，例如用以在被授予的传输机会中定义资源单元的介质访问触发帧TF 430、基于20MHz宽度的与传统802.11站进行交互的MAC数据和管理帧、以及相对于该无线介质的具有比20MHz传统小的宽度(通常为2MHz或5MHz)的OFDMA类型的MAC数据帧。
MAC层块或控制器702优选包括实现传统802.11ax MAC操作的MAC 802.11层704和用于至少部分执行本发明的附加块705。MAC层块702可以可选地采用软件来实现，其中该软件被加载到RAM 512中并且由CPU 511来执行。
优选地，该附加块(被称为MU EDCA模式管理模块705)实现本发明的涉及节点600的部分，即管理两个传统模式和MU EDCA模式之间的切换、并且处理用以在MU EDCA模式中控制各业务队列的各计时器。
从AP的角度来看，可以提供该MU EDCA模式管理模块705，以向节点发送EDCA参数的一组传统值、不同于该一组传统值的EDCA参数的一组MU值、以及HEMUEDCATimer的一组初始化值，从而驱动这些节点进入MU EDCA模式以至少在相应的持续时间内保持处于这种模式。因而，这些值在各节点的业务队列其中之一在传统EDCA模式和在如下的预定持续时间内要维持的MU EDCA模式之间切换时，驱动该节点配置其自身，其中在该传统EDCA模式中，各个EDCA参数被设置为传统值，在该MU EDCA模式中，各个EDCA参数被设置为MU值，以及该预定持续时间是基于关联的初始化值进行初始化的并且是由关联计数器倒计时得到的。
MAC 802.11层704和MU EDCA模式管理模块705彼此交互，以提供对处理队列退避引擎的信道访问模块和如以下所述的处理RU退避引擎的RU访问模块的管理。
在该图的上部，应用层块701运行用于生成并接收数据包(例如，视频流的数据包)的应用。应用层块701表示根据ISO标准化的MAC层上方的所有堆叠层。
现在使用各种典型实施例来示出本发明的实施例。尽管所提出的示例使用AP所发送的触发帧430(参见图4)来进行多用户上行链路传输，但等同的机制可以用在集中式或自组织环境(即，无AP)中。这意味着，以下参考AP所述的操作可以由自组织环境中的任何节点进行。
主要通过考虑OFDMA资源单元在IEEE 802.11ax的上下文中说明这些实施例。然而，本发明的应用不限于IEEE 802.11ax上下文。
此外，本发明不必依赖于如802.11ax中所述的MU访问方案的使用。还可以使用定义允许节点同时访问同一介质的替代介质访问方案的任何其它RU访问方案。
一组MU值与一组传统值相比可能更具限制性，这导致处于MU EDCA模式的业务队列使用EDCA竞争访问方案不太经常访问介质。
然而，在一些实施例中，MU值的集合可以更宽松。
为清楚起见，以下的说明集中于更具限制性的一组MU值。在该上下文中，MU EDCA模式被称为“降级”模式，而传统EDCA模式被称为“非降级”模式。
图8示出根据本发明实施例的通信节点600的典型传输块。
如上所述，该节点包括信道访问模块并且可能地包括RU访问模块，这两者都在MAC层块702中实现。信道访问模块包括：
多个业务队列210，用于按不同的优先级来服务数据业务；
多个队列退避引擎211，其各自与各业务队列相关联，用于使用EDCA参数，特别是用于计算竞争对至少一个通信信道的访问所要使用的各队列退避值，以传输各业务队列中所存储的数据。这是EDCA访问方案。
根据本发明的实施例，各队列退避引擎211具有自身的HEMUEDCATimer 2110。这意味着该节点包括每一个与业务队列其中之一相关联的多个计时器。
此外，通过根据本发明的教导更新EDCA参数，在节点中设置用于处理降级MU EDCA模式和传统EDCA模式之间的切换的EDCA模式开关213。EDCA模式开关响应于节点在RU中的各OFDMA传输而工作。
RU访问模块包括与队列退避引擎分开的RU退避引擎800，用于使用RU竞争参数，特别是用于计算竞争对在(例如由AP发送的)所接收到的TF中定义的OFDMA随机资源单元的访问所要使用的RU退避值，以在OFDMA RU中传输任意业务队列中所存储的数据。RU退避引擎800与被称为OFDMA复用器801的传输模块相关联。例如，在以下所述的RU退避值OBO达到零时，OFDMA复用器801负责选择要从AC队列210发送的数据。
传统AC队列退避寄存器211沿着EDCA协议(信道竞争访问方案)驱动介质访问请求，同时并行地，RU退避引擎800将介质访问请求驱动到OFDMA多用户协议(RU竞争访问方案)上。
在这两个竞争访问方案共存时，源节点基于退避值的计算来实现具有冲突避免的介质访问机制：
-队列退避计数器值，其对应于节点在访问介质之前在通信介质已被检测为空闲之后等待的(除DIFS时间段之外的)时隙的数量。不论处于降级状态还是非降级状态，这都是EDCA；
-RU退避计数器值(OBO)，其对应于节点在访问介质之前在TXOP已在由RU构成的复合信道上被授予AP或任何其它节点之后检测到的空闲随机RU的数量。这是OFDMA。用以基于空闲随机RU的数量来对OBO进行倒计数的变形例可基于依赖于时间的倒计数。
图9使用流程图示出在接收到新的要传输的数据时、节点600的MAC层702所进行的主要步骤。图9示出802.11上下文中的传统FIFO馈送。
在一开始，无业务队列210存储要传输的数据。结果，没有计算出队列退避值211。认为相应的队列退避引擎或相应的AC(访问类别)不活动。在数据存储在业务队列中时，立即(根据相应的队列退避参数)计算队列退避值，并且认为关联的队列退避引擎或AC是活动的。
在节点具有准备好在介质上传输的数据时，该数据被存储在AC队列210其中之一中，并且应更新关联的退避211。
在步骤901中，从装置上运行的应用(例如从应用层701)、从另一网络接口或者从任何其它数据源接收新的数据。该新的数据准备好由节点发送。
在步骤902中，节点确定该数据应存储在AC队列210的哪一个中。该操作通常通过(根据图3b所示的匹配)检查附加到该数据的TID(业务标识符)值来进行。
接着，步骤903将数据存储在所确定的AC队列中。这意味着数据存储在具有与数据相同的数据类型的AC队列中。
在步骤904中，利用与所确定的AC队列相关联的队列退避引擎来进行传统的802.11AC退避计算。
如果紧挨在步骤903的存储之前、所确定的AC队列为空(即，AC原本不活动)，则需要计算相应的退避计数器的新的队列退避值。
因而，节点将队列退避值计算为等于在范围[0,CW]中选择的随机值，其中：CW是(如在802.11标准中所定义的)所考虑的访问类别的CW的当前值。应当重申，队列退避值将与(可能在MU EDCA模式中降级的)AIFSN相加，以便实现不同访问类别的相对优先级。CW是从选择范围[CWmin,CWmax]中选择的拥塞窗值，其中两个边界CWmin和CWmax(可能降级)取决于所考虑的访问类别。
结果，AC变为活动。
上述参数CW、CWmin、CWmax、AIFSN和退避值形成EDCA参数和与各AC相关联的变量。这些值用于设置访问不同类别的数据的介质的相对优先级。
EDCA参数通常具有固定值(例如，CWmin、CWmax和AIFSN)，而EDCA变量(CW和退避值)随时间和介质可用性而演变。如从以上容易明白，本发明通过降级参数值和非降级参数值之间的切换来提供EDCA参数的演变。
此外，在需要的情况下，步骤904可以包括计算RU退避值OBO。如果(例如，由于在前一步骤903之前在业务队列中不存在数据，因而)RU退避引擎800不活动、并且如果已接收到新的要寻址到AP的数据，则需要计算RU退避值OBO。
RU退避值OBO可以以与EDCA退避值类似的方式、即使用专用RU竞争参数(诸如专用竞争窗[0,CWO]和选择范围[CWOmin,CWOmax]等)来计算。
注意，一些实施例可以提供可以经由资源单元发送的(即，与MU UL OFDMA传输兼容的)数据和不能经由资源单元发送的数据之间的区别。可以在步骤902期间进行这样的决定，并且可以将相应的标记项添加到所存储的数据。
在这种情况下，仅在新存储的数据被标记为与MU UL OFDMA传输兼容时，才计算RU退避值OBO。
在步骤904之后，图9的处理结束。
一旦数据存储在AC队列中，节点可以如以下参考图10所示(以传统EDCA模式或降级MU EDCA模式)通过EDCA访问方案、或者如以下参考图11所示通过AP经由一个或多个触发帧所提供的资源单元，来直接访问介质。
图10使用流程图示出基于(传统或降级MU)EDCA介质访问方案来访问介质的步骤。
步骤1000～1020描述了EDCA机制中引入的用以降低共享无线介质上的冲突的传统等待。在步骤1000中，节点600对介质进行侦听以等待该介质变为可用(即，所检测到的能量低于主信道上的给定阈值)。
在AIFS[i]时间段(其包括DIFS时间段和AIFSN[i]时间段-参见图3a)内介质变为空闲的情况下，执行步骤1010，其中在该步骤1010中，节点600使所有的活动(非零)AC[]队列退避计数器211减1。换句话说，节点针对通信信道被检测为空闲的各基本时间单元使队列退避值递减。
接着，在步骤1020中，节点600判断AC退避计数器至少之一是否达到0。
如果没有AC队列退避达到零，则节点600等待另一退避时隙(通常为9μs)，并由此循环回到步骤1000，以便在下一退避时隙期间再次侦听介质。这使得可以一旦AC退避计数器各自的AIFS[i]已到期就立即在介质被侦听为空闲时在各新退避时隙处使AC退避计数器递减。
如果至少一个AC队列退避达到0，则执行步骤1030，其中在该步骤1030中，节点600(更确切地为虚拟冲突处理程序212)选择具有零队列退避计数器并具有最高优先级的活动AC队列。
在步骤1040中，从该选择的AC选择适当量的数据以进行传输，以匹配TXOP的带宽。
接着，在步骤1050中，在例如成功进行了RTS/CTS交换以授予TXOP的情况下，节点600发起EDCA传输。由此，节点600在被授予的TXOP期间在介质上发送所选择的数据。
接着，在步骤1060处，节点600判断EDCA传输是否结束，在结束的情况下，执行步骤1070。
在步骤1070处，节点600基于传输的状况(肯定或否定的ack、或者没有接收到ack)来更新所选择的业务队列的竞争窗CW。通常，在传输失败的情况下，节点600使CW的值翻倍，直到CW达到依赖于数据的AC类型的最大值CWmax(降级或非降级)为止。另一方面，如果EDCA传输成功，则将竞争窗CW设置为同样依赖于数据的AC类型的最小值CWmin(降级或非降级)。
接着，如果在EDCA数据传输之后、所选择的业务队列不为空，则与步骤904类似，从[0,CW]中随机地选择新的关联队列退避计数器。
这样结束了图10的处理。
图11使用流程图示出在接收到用于定义RU的触发帧时基于RU或OFDMA访问方案来访问资源单元的步骤。例如，这示出节点502在图5b中的行为。
在步骤1110中，节点判断是否从通信网络中的接入点接收到触发帧，其中该触发帧保留通信信道上的授予接入点的传输机会、并且定义形成通信信道的资源单元RU。如果接收到触发帧，则节点分析所接收到的触发帧的内容。
在步骤1120中，节点判断该节点是否可以在所接收的触发帧中定义的RU其中之一上传输数据。该判断可以涉及特别是关于RU的类型的两个条件中的一个或这两个。
通过分析所接收到的TF的内容，节点判断所定义的RU是否是由接入点指派给该节点的被调度资源单元。这可以通过在所接收到的TF中查找自身的AID来进行，该AID与要用于MU UL OFDMA传输的特定被调度RU相关联。
此外，通过分析所接收到的TF的内容，节点判断在TF中是否定义了一个或多个随机RU、即使用(包括上述的OBO值800的)专用RU竞争参数通过竞争来进行访问的RU。在这种情况下，节点还判断(例如，在OBO 800小于TF中的随机RU的数量的情况下)其当前OBO值800是否允许选择一个随机RU。
如果将一个被调度RU指派给该节点、或者允许节点(在竞争之后)访问一个随机RU，则该节点确定要使用的随机/被调度RU的大小，并且执行步骤1130。否则，节点基于在所接收到的触发帧中所定义的随机资源单元的数量来使RU退避值OBO 800递减，并且在节点不能访问由所接收到的TF所定义的任何RU时，该处理结束。
在步骤1130中，节点选择要发送的数据所选自的业务队列210中的至少一个，并将所选择的队列的数据添加到传输缓冲器，直到数据量达到所选择的要使用的资源单元的大小为止。
可以涉及用以选择当前业务队列的各种标准。
例如，这可以通过以下进行：
选择具有最低关联队列退避值的业务队列210。因而，业务队列的选择取决于EDCA退避211的值，从而保证节点遵守EDCA原则并且针对该节点的数据实现正确的QoS；
从业务队列中随机选择一个非空业务队列；
选择存储最大数据量(即，负载最多)的业务队列；
选择具有最高关联业务优先级的非空业务队列(考虑到图3b所示的AC类别)；
选择与如下的数据类型相关联的非空业务队列，其中该数据类型匹配与要传输要选择的数据的资源单元相关联的数据类型。这种指定的数据类型可以是由AP例如在AC优选级别字段设置为1时使用图13的优选AC字段1340在触发帧中所指示的业务队列。这是在图5b的示例中使用的选择标准。
在步骤1130之后，步骤1140提供节点通过插入步骤1130中选择的数据所来自于的当前业务队列来设置或更新发射/传输队列的列表。该列表保持发射/传输队列的插入顺序，从而例如可以容易地识别主发射/传输队列(步骤1030中选择的第一队列)和后续的发射/传输队列。
另外，节点可以在步骤1140期间存储表示如此从当前业务队列中所选择的数据量的信息项，以便在RU中传输。例如，然后节点通过还插入从当前业务队列中所选择的数据量来更新发射队列的列表。
该发射/传输队列的列表可以通过以下的表来实现，该表针对各业务队列包含传输队列的排名(其可被简化为“主”或“辅”队列)和放入传输缓冲器中的数据量。
在步骤1150中，节点判断传输缓冲器中所存储的数据量是否足以填充所选择的资源单元。
如果不是，则在资源单元中仍存在供附加数据用的空间。因而，该过程循环回到步骤1130，其中在该步骤1130期间，可以使用相同的选择标准来选择另一业务队列。以这种方式，传输缓冲器被逐步填充以达到所选择的资源单元大小。
因而，可以注意到，在MU UL OFDMA传输期间可以涉及同一节点的多个传输业务队列，从而使得多个队列进入MU EDCA模式。
在避免混合来自两个或更多个业务队列的数据(即，从单个业务队列选择所选择的RU的数据)的变形例中，可以添加填充数据以完全填充所选择的RU。这是为了确保整个RU持续时间具有可由传统节点检测到的能量。
在实现特定数据聚合规则的另一变形例中，如果所选择的第一个业务队列不具有足以完全填充被访问的资源单元的数据，则可以选择来自更高优先级业务队列的数据。
一旦传输缓冲器对于所选择的RU为满，则步骤1160发起传输缓冲器中所存储的数据向AP的MU UL OFMDA传输。OFDMA传输是基于所接收到的触发帧中所定义的并且特别是在RU定义中的OFDMA子信道和调制。
接着，一旦进行了传输、并且优选在成功传输(即，从AP接收到确认)时，步骤1170确定要应用于一个或多个业务队列的一个或多个EDCA参数的新值，以便将该值或这些值修改为惩罚值。
因而，步骤1140中添加在列表中的传输队列进入MU EDCA模式，这意味着应当修改这些传输队列的EDCA或“队列竞争”参数集、特别是将该EDCA或“队列竞争”参数集修改为要确定的降级参数值。一个或多个传输队列可能已处于MU EDCA模式。然而，还要确定降级参数值(这些降级参数值可以由最近接收到新的降级值的信标帧来修改)。
在步骤1170期间，确定降级参数值。
在实施例中，EDCA参数的降级值与未设置在MU EDCA模式中的业务队列所使用的EDCA参数的非降级值相比包括降级的仲裁帧间间隙数AIFSN。换句话说，传输队列的AIFSN被设置为降级值。
在一些实施例中，AIFSN是在切换到MU EDCA模式时修改的唯一一个参数。这意味着，EDCA参数的降级值包括与传统EDCA模式所使用的非降级值相同的下边界CWmin和/或上边界CWmax，其中CWmin和CWmax这两者定义了选择竞争窗的大小的选择范围。
该步骤所使用的降级值优选是在最后接收到的通常形成AP所传输的信标帧的一部分的专用信息元素中选择的。因此，对于从接入点周期性地接收信标帧的节点(各信标帧将与通信网络有关的网络信息广播至多个节点)，所接收到的信标帧由此通常除包括非降级(或传统EDCA)值以外，还包括切换到MU EDCA模式的多个业务队列的EDCA参数的降级值。
如果未从AP接收到这样的降级值，则可以使用如在标准中描述的默认值。
步骤1170还包括：针对各传输业务队列AC来确定预定的降级持续时间HEMUEDCATimer[AC]值。该持续时间定义了节点针对关联的降级业务队列必须保持处于MUEDCA模式的时间段。该信息也可以从AP(例如，从如以下在图14b或14c中所示的接收信标帧的特定专用信息元素)获得。
在步骤1170之后，步骤1180实际上用步骤1170中确定的降级值替代与传输业务队列相关联的EDCA参数的当前值。
在参数CWmin和/或CWmax具有新值的情况下，一个或多个业务队列的当前CW可能是过时的。在这种情况下，可以从新定义的范围[CWmin,CWmax]中选择新的CW。
接着，在步骤1190，用如在步骤1170中确定的相应预定降级持续时间HEMUEDCATimer[AC]来初始化与各传输业务队列210相关联的计时器2110。然后计时器2110启动并随着时间的推移逐渐流逝。
注意，如果在进行步骤1180时计时器已流逝(这意味着关联的业务队列已处于MUEDCA模式)，则再次将计时器重新初始化(即，重置)为HEMUEDCATimer[AC]值以保持节点在下一HEMUEDCATimer[AC]时间段内处于MU EDCA模式。这是图5b的示例中的计时器591的情况。
图12使用流程图示出上述示例中用以切换回到非降级传统模式的队列级别的节点管理。该管理是基于专用于所关注的业务队列AC的HEMUEDCATimer[AC]。实际上，只要该计时器HEMUEDCATimer[AC]没有期满，业务队列AC就可以保持处于MU EDCA模式。
因而，在步骤1210中，检查HEMUEDCATimer[AC]是否期满/到期、即达到值0。
在肯定的情况下，在步骤1220中，将业务队列AC切换回到EDCA模式。这可以包括将EDCA参数重置为非降级值(例如，AP使用以下的图14a的信标帧提供给节点的值)。
注意，由于在各新步骤1190中重新初始化计时器，因此HEMUEDCATimer[AC]的到期仅在如下情况下发生：在预定降级持续时间内授予AP的后续TXOP内AP所提供的任何OFDMA资源单元中，没有从节点传输来自业务队列AC的数据。
接着，该处理在步骤1230中结束。
针对处于降级MU EDCA模式(即，计时器正流逝)的各业务队列，并行地且独立地进行图12的处理。这是因为，根据本发明的教导，计时器2110是单独的。
图13示出如在802.11ax草案标准中定义的触发帧的结构。
触发帧1300包括被称为用户信息字段的专用字段1310。该字段包含“触发依赖公共信息”字段1320，该字段1320包含“AC优选级别”字段1330和“优选AC”字段1340。
优选AC字段1340是指示AC队列(0～3的值)的2位字段，其中来自该AC队列的数据应由节点在触发帧中的分配给该节点的RU上发送。
AC优选级别字段1330是指示优选AC字段1340的值是否有意义的位。如果字段1340被设置为1，则节点在步骤1130选择数据时应考虑优选AC字段1340。如果字段1330被设置为0，则不论优选AC字段1340的值如何，都允许节点发送来自任何AC队列的数据。
在802.11ax标准中定义触发帧的其它字段。
AP还可以负责广播EDCA模式和MU EDCA模式这两者的EDCA参数、以及要用于初始化或重置与业务队列210相关联的计时器2110的一个或多个初始化值。AP优选使用专用于配置802.11小区中的所有节点的众所周知的信标帧来进行广播。注意，如果AP无法广播EDCA参数，则节点被配置为回落到如在802.11ax标准中定义的默认值。
图14a示出用于描述信标帧中的EDCA的参数的标准化信息元素1410的结构。
字段1411、1412、1413、1414描述与各业务队列210相关联的参数。对于各业务队列，子字段1415包括EDCA参数：作为在开始减小关联的退避值之前的延迟的AIFSN、作为最小CWmin和最大CWmax竞争窗的值的ECWmin和ECWmax、以及最后的作为802.11装置的最大传输数据时间的TXOP极限。
信息元素的所有其它字段都是在802.11标准中描述的字段。
图14b示出根据本发明的用于传输降级EDCA参数值的专用信息元素1420的示例性结构、以及所有业务队列的计时器HEMUEDCATimer[AC]的公共初始化值。专用信息元素1420可以包括在AP所发送的信标帧中。
专用信息元素1420针对各AC队列包括处于MU EDCA模式的节点所要使用的降级EDCA参数(1421、1422、1423、1424)。专用信息元素1420还包括用于指定HEMUEDCATimer的公共初始化值的子字段1425。
各子字段1421、1422、1423、1424包括相应业务队列的降级AIFSN值、以及降级ECWmin值和降级ECWmax值(这两个值可以与传统EDCA值相同)。
在本实施例中，用于初始化与各个业务队列AC相关联的计时器HEMUEDCATimer[AC]的预定降级持续时间是根据从AP接收到的公共初始化值1425并且根据特定于各相应业务队列的调整参数来计算的。
通过使用不同的调整参数，可以获得用于初始化与两个相应业务队列相关联的计时器的不同的预定降级持续时间。
在一个实施例中，可以基于各业务队列AC的优先级来将如由AP提供的公共初始化值乘以常数值(调整参数)。例如，对于AC_VO和AC_VI访问类别，常数值可以等于1，并且对于AC_BE和AC_BG访问类别，常数值可以等于3。
图14c示出根据本发明的用以传输降级EDCA参数值的专用信息元素1430的另一示例性结构、以及由节点实现的各计时器HEMUEDCATimer[AC]的一个初始化值。专用信息元素1430可以包括在AP所发送的信标帧中。
专用信息元素1430针对各AC队列包括处于MU EDCA模式的节点所要使用的一组降级参数(1431、1432、1433、1434)。专用信息元素1430还包括用于指定HEMUEDCATimer的公共初始化值的子字段1425。
各子字段1431、1432、1433、1434包括相应业务队列的降级AIFSN值、以及降级ECWmin值和降级ECWmax值(这两个值可以与传统EDCA值相同)、以及最后的要用于所关注的业务队列的HEMUEDCATimer的初始化值。
这意味着，AP负责计算、然后发送针对各业务队列的专用初始化值。在本实施例中，将用于初始化与各个业务队列相关联的计时器HEMUEDCATimer[AC]的预定降级持续时间设置为从AP直接接收到的相应初始化值。
为了改进QoS管理，AP所计算的初始化值优选基于各AC的优先级。
尽管以上已经参考特定实施例说明了本发明，但本发明不限于这些特定实施例，并且本领域技术人员将明白存在于本发明的范围内的修改。
例如，尽管在上述解释中在同一信标帧的专用信息元素中广播EDCA参数和降级MUEDCA参数，但变形例可以考虑在发送EDCA参数的信标帧和广播降级MU EDCA参数的另一信标帧之间交替。
许多其它修改和变形在参考仅以示例方式给出并且并不意图限制本发明范围的前述例示实施例时向精通本技术的人员表明这些修改和改变仅是由所附权利要求书来确定的。特别地，在适当情况下，可以互换来自不同实施例的不同特征。
在权利要求书中，词语“包括”没有排除其它元件或步骤，并且不定冠词“a”或“an”没有排除多个。在相互不同的从属权利要求中陈述不同的特征的仅有事实并不表明不能有利地使用这些特征的组合。

Claims (20)

1.一种通信网络中的通信方法，所述通信网络包括多个节点，至少一个节点包括用于按不同的优先级来服务数据业务的多个业务队列，各业务队列与相应的队列退避值相关联，该相应的队列退避值是根据具有传统竞争模式中的传统值的相应队列竞争参数所计算出的、并用于竞争对通信信道的访问以传输该业务队列中所存储的数据，
所述通信方法包括：
在所述节点处，
在所述通信信道上的授予另一节点的一个或多个传输机会内由所述另一节点所提供的一个或多个被访问资源单元中，传输两个或更多个业务队列中所存储的数据；
在各被访问资源单元中传输数据时，将各传输业务队列设置成与所述传统竞争模式不同的MU竞争模式并持续与该传输业务队列相关联的相应计时器倒计时得到的预定持续时间，其中所述MU竞争模式的相应队列竞争参数被设置为与所述传统值不同的MU值；以及
在任意计时器到期时，将关联的业务队列切换回至所述传统竞争模式，在所述传统竞争模式中，相应队列竞争参数被设置回至所述传统值。
2.根据权利要求1所述的通信方法，其中，用于初始化与两个相应的业务队列相关联的计时器的所述预定持续时间彼此不同。
3.根据权利要求1所述的通信方法，其中，用于初始化与相应的业务队列相关联的计时器的所述预定持续时间是根据从所述另一节点接收到的公共初始化值以及根据特定于该相应的业务队列的调整参数所计算出的。
4.根据权利要求1所述的通信方法，其中，用于初始化与相应的业务队列相关联的计时器的所述预定持续时间被设置为从所述另一节点直接接收到的相应初始化值。
5.根据权利要求1所述的通信方法，其中，与相应的业务队列相关联的计时器每当在所述通信信道上的授予所述另一节点的任意后续传输机会内由所述另一节点所提供的被访问资源单元中传输来自该关联的业务队列的数据时被重新初始化为相应的预定持续时间。
6.根据权利要求1所述的通信方法，还包括：在所述节点处，使用所述MU竞争模式中的队列竞争参数来竞争对所述通信信道的访问。
7.根据权利要求1所述的通信方法，还包括：在所述节点处，从接入点周期性地接收信标帧，各信标帧将与所述通信网络有关的网络信息广播至所述多个节点，
其中，至少一个所接收到的信标帧包括所述多个业务队列的队列竞争参数的所述传统值和所述MU值、以及用以将所述计时器初始化为与所述业务队列相关联的所述预定持续时间的至少一个初始化值。
8.根据权利要求1所述的通信方法，其中，一个或多个所述传输业务队列仅在相应的被访问资源单元中成功传输数据时，才被设置成所述MU竞争模式。
9.根据权利要求1所述的通信方法，其中，与所述传统值相比，所述MU值包括降级仲裁帧间间隙数即降级AIFSN。
10.根据权利要求9所述的通信方法，其中，各队列退避值最初是从相应的竞争窗中选择的，随时间的经过通过所述节点使该队列退避值减小以在达到零时访问所述通信信道，以及
所述队列竞争参数的所述MU值包括与所述传统值相同的下边界CWmin和/或上边界CWmax，所述下边界CWmin和所述上边界CWmax这两者定义了选择所述竞争窗的大小的选择范围。
11.根据权利要求1所述的通信方法，还包括：在所述节点处，在访问授予所述另一节点的后续传输机会内由所述另一节点所提供的资源单元时，
基于关联的当前队列退避值，从所述MU竞争模式和所述传统竞争模式这两者的业务队列中选择数据，以及
在新的传输机会内的被访问资源单元中传输所选择的数据。
12.根据权利要求1所述的通信方法，还包括：在所述节点处，在访问授予所述另一节点的后续传输机会内由所述另一节点所提供的资源单元时，
从所述另一节点所指示的优选业务队列中选择数据，以及
在新的传输机会内的被访问资源单元中传输所选择的数据。
13.根据权利要求1所述的通信方法，其中，所述另一节点是节点登记至的所述通信网络的接入点。
14.一种通信网络中的通信方法，所述通信网络包括接入点和多个节点，各节点包括用于按不同的优先级来服务数据业务的多个业务队列，各业务队列与相应的队列退避值相关联，该相应的队列退避值是根据具有传统竞争模式中的传统值的相应队列竞争参数所计算出的、并用于竞争对通信信道的访问以传输该业务队列中所存储的数据，
所述通信方法包括：
在所述接入点处，
访问所述通信信道以发送触发帧，所述触发帧保留所述通信信道上的传输机会、并且定义形成所述通信信道以供所述节点将数据传输至所述接入点所用的资源单元即RU；以及
向所述节点分别发送所述队列竞争参数的一组传统值和所述队列竞争参数的与所述一组传统值不同的一组MU值、以及与所述业务队列相关联的节点计时器的一组初始化值，以在各节点的两个或更多个业务队列各自在传统竞争模式和MU竞争模式之间切换时配置该节点，在所述传统竞争模式中，相应队列竞争参数被设置为传统值，所述MU竞争模式是在基于关联的初始化值而被初始化并由关联的计时器倒计时得到的预定持续时间内所要维持的，其中所述MU竞争模式中的相应队列竞争参数被设置为相应的MU值。
15.根据权利要求14所述的通信方法，其中，所述一组传统值、所述一组MU值和所述一组初始化值是在一个或多个信标帧内传输的，所述一个或多个信标帧是由所述接入点为了将与所述通信网络有关的网络信息广播至所述多个节点而周期性地传输的。
16.根据权利要求14所述的通信方法，其中，所述一组传统值和所述一组MU值因不同的仲裁帧间间隙数即AIFSN而不同。
17.根据权利要求14所述的通信方法，其中，从相应的竞争窗中选择节点的各队列退避值，随时间的经过通过所述节点使该队列退避值减小以在达到零时访问所述通信信道，以及
所述一组传统值和所述一组MU值包括相同的下边界CWmin和/或上边界CWmax，所述下边界CWmin和所述上边界CWmax这两者一起定义了分别选择与所述业务队列相关联的竞争窗的大小的选择范围。
18.一种非暂时性计算机可读介质，其存储程序，所述程序在由装置中的微处理器或计算机系统执行时使所述装置进行根据权利要求1或14所述的通信方法。
19.一种通信网络中的通信装置，所述通信网络包括多个节点，所述通信装置包括：
多个业务队列，用于按不同的优先级来服务数据业务，各业务队列与相应的队列退避值相关联，该相应的队列退避值是根据具有传统竞争模式中的传统值的相应队列竞争参数所计算出的、并用于竞争对通信信道的访问以传输该业务队列中所存储的数据，
多个计时器，每一个计时器与所述业务队列其中之一相关联；以及
至少一个微处理器，其被配置为执行以下步骤：
在所述通信信道上的授予另一节点的一个或多个传输机会内由所述另一节点所提供的一个或多个被访问资源单元中，传输两个或更多个业务队列中所存储的数据；
在各被访问资源单元中传输数据时，将各传输业务队列设置成与所述传统竞争模式不同的MU竞争模式并持续由关联的计时器倒计时得到的预定持续时间，其中所述MU竞争模式的相应队列竞争参数被设置为与所述传统值不同的MU值；以及
在任意计时器到期时，将关联的业务队列切换回至所述传统竞争模式，在所述传统竞争模式中，相应队列竞争参数被设置回至所述传统值。
20.一种通信网络中的接入点，所述通信网络还包括多个节点，各节点包括用于按不同的优先级来服务数据业务的多个业务队列，各业务队列与相应的队列退避值相关联，该相应的队列退避值是根据具有传统竞争模式中的传统值的相应队列竞争参数所计算出的、并用于竞争对通信信道的访问以传输该业务队列中所存储的数据，
所述接入点包括至少一个微处理器，所述至少一个微处理器被配置为执行以下步骤：
访问所述通信信道以发送触发帧，所述触发帧保留所述通信信道上的传输机会、并且定义形成所述通信信道以供所述节点将数据传输至所述接入点所用的资源单元即RU；以及
向所述节点分别发送所述队列竞争参数的一组传统值和所述队列竞争参数的与所述一组传统值不同的一组MU值、以及与所述业务队列相关联的节点计时器的一组初始化值，以在各节点的两个或更多个业务队列各自在传统竞争模式和MU模式之间切换时配置该节点，在所述传统竞争模式中，相应队列竞争参数被设置为传统值，所述MU模式是在基于关联的初始化值而被初始化并由关联的计时器倒计时得到的预定持续时间内所要维持的，其中所述MU竞争模式中的相应队列竞争参数被设置为相应的MU值。
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