CN1274113C - 根据无线信道状态动态管理分组分段阈值的方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于调整无线通信系统中发送的分组的大小的方法。该方法包括步骤：确定分组是否已经发送到预定终端；如果分组已经发送到预定终端，则从预定终端接收一个响应消息，该响应消息表示预定终端已经毫无差错地接收到分组；接收从预定终端发送的当前分组的信号强度数据；以及如果接收到该响应消息，则利用已接收的当前分组的信号强度数据来调整分段阈值。

Description

根据无线信道状态动态管理分组分段阈值的方法
技术领域
本发明涉及调整发自无线通信系统的分组大小的方法，更特别涉及动态管理分组分段阈值的方法和装置，该动态管理方法和装置通过监视无线信道的状态并根据该无线信道状态动态改变该分组分段阈值，能够减少分组传输差错出现的频率。
背景技术
在有线通信中，通信信道在操作过程中相对稳定。因此，作为系统参数的分段阈值、传输功率、重发技术变量和前向纠错(FEC)电平通常具有固定值。然而，根据信道环境，无线通信和有线通信大不相同。因此，如果将有线通信的协议直接应用于无线通信时，由于信道状态不同会出现大量分组丢失的情况。这就是为什么无线通信需要新的协议，使其能够灵活和适配地响应随时都可能有很大变化的通信信道的特征和状态。
在传统无线通信系统中，每个接入点(AP)考虑其相应的频率波段和服务区域来确定无线终端使用的固定分组分段阈值。分段阈值指示在以逐个分组传输数据时的最大分组大小，它直接影响传输通过量，即在任一给定时间段内从一处发往另一处的数据数量。
如果发送分组的分组阈值设定的高，那么分组开销就会减少。在此情况下，更好的信道环境导致更高的传输通过量，较差的信道环境导致更多的数据丢失。这里，更多的数据丢失表示更频繁的重发请求。
然而，如果分组阈值设定的低，那么分组开销就会增加。在此情况下，更好的信道环境导致更低的传输通过量，较差的信道环境减少了数据丢失的可能性。
因此，为了在无线通信环境中增加通过量和减少数据损失，需要根据无线通信信道状态来改变分段阈值。
发明内容
本发明通过监视无线通信信道并根据时间和空间的信道状态动态地改变分段阈值，使得分组传输差错减少。
根据本发明的第一方面，提供了管理分段阈值的方法。该方法包括：确定该分组是否已经发送道预定终端，如果该分组已经发送到预定终端，接收来自该预定终端的表示该预定终端已经无差错地接收到该分组的一个响应消息、接收发自该预定终端的当前的分组信号强度数据、和如果接收到该响应消息则利用该接收的当前分组信号强度数据调整分组阈值。
根据本发明的另一方面，提供了管理分组阈值的方法。该方法包括：接收来自接收方的当前分组的信号强度信息，该接收方是指接收发送方的一个分组的接收方、和根据接收的当前分组的信号强度信息，调整未来的传输分组的大小。
根据本发明的又一方面，提供了管理分段阈值的装置。该装置包括：多个分组传输结果输入单元，每个单元接收表示分组已经成功地无任何差错传输到预定终端的一个响应消息；多个接收信号强度输入单元，每个单元接收对应于预定终端所接收的一个分组的信号强度信息；一个分段阈值调整单元，根据是否已接收到响应消息和根据该输入信号强度信息计算和调整分段阈值；和分段阈值管理单元，输出分段阈值信息，用于根据分段阈值调整单元调整的分段阈值完成分组分段。
计算机可读存储介质，其上记录可执行上述方法的程序。
附图说明
通过参考以下附图对实施例的详细描述，本发明上述和和其他特征和优点将更加明显。其中
图1是表示根据本发明优选实施例的动态管理分组分段阈值方法的坐标示意图；
图2是根据本发明优选实施例的用于管理分段阈值的装置的方框图；和
图3是说明分段阈值调整单元的操作流程图。
具体实施方式
这里，将参考表示本发明优选实施例的附图来更全面地描述本发明。
图1是表示根据本发明优选实施例的动态管理分组分段阈值方法的示图。更具体地，图1用作以下段落的参考，这些段落将描述根据是否接收到响应信号ACK和根据输入信号强度来设定分段阈值为预定值的过程。在预定值被设定为分段阈值之后发送数据。如果数据传输中出现分组丢失(110)，预先提供的最小分段阈值设定为分段阈值。如果没有另外的分组丢失，则分段阈值逐渐递增。
如果接收的分组信号的强度低(120)，分组阈值逐步递增的程度就低。另一方面，如果所接收的分组信号的强度高，则利用预定方法调整分组阈值逐级增加的程度。此方法确定了每个终端发送的分组的大小。因此，要求每个终端具有一个用于动态调整分组阈值的分组阈值调整单元，和用于管理分组阈值调整单元的分组阈值管理单元。
图2是根据本发明优选实施例的管理分段阈值装置的方框图。
分段阈值是根据输入信号强度和根据由于分组丢失是否发出了重发分组的请求来进行调整的。无线通信终端根据其无线通信信道特征来管理分段阈值。因此，每个无线通信终端需要有一个分段阈值调整单元230。此外，用于管理分段阈值调整单元230的一个分段阈值管理单元240也是必要的。包括分段阈值调整单元230和分段阈值管理单元240的一个装置被称为管理分段阈值装置200。
根据本发明的管理分段阈值装置200包含一个分组传输结果输入单元210、一个接收信号强度输入单元220、一个分段阈值调整单元230、和一个分段阈值管理单元240。分组分段单元250根据从分段阈值管理单元240输入的信息执行分组分段。
分组传输结果输入单元210接收ACK消息，该ACK是当目标终端成功地接收到分组时所产生的一个响应信号。
接收信号强度输入单元220接收所有输入分组信号的强度。
分段阈值调整单元230根据从接收信号强度输入单元220接收的各种输入分组信号强度和根据是否已经接收到ACK消息来计算分段阈值，从而调整该分段阈值。在此公开文本后面将更全面描述计算分段阈值的过程。
分段阈值管理单元240管理由分段阈值调整单元230计算和调整的分段阈值，并将此分段阈值发送给分组分段单元250。该分组分段单元250根据接收的分段阈值执行分组分段。换句话说，该分段阈值管理单元240管理来自分段阈值调整单元230的分段阈值信息，并将该接收的分段阈值信息发送给分组分段单元250。该分组分段单元250选择数据将发送到目的终端的分段阈值信息，并根据对应的分段阈值信息进行分组分段。
分组分段单元250根据从该分段阈值管理单元240接收的分段阈值信息执行分组分段。
每个终端接收从/向该接收信号强度输入单元220输入的所有分组信号强度，并向该分段阈值调整单元230发送该接收的所有输入分组信号强度。此外，每个终端接收来自该分组传输结果输入单元210的ACK消息，并向该分段阈值调整单元230发送有关分组丢失的信息。分段阈值调整单元230确定应用到每个分组上的分段阈值和分段阈值要递增的步长。
图3是说明分段阈值调整单元230操作的流程图。在图3的步骤310中，确定是否已经发送一个分组。如果已经发送分组，则在步骤320确定在ACK超时期间内是否已收到ACK消息。如果收到ACK消息，则在步骤330，分段阈值调整单元监视所有输入分组信号，接收输入信号强度，并确定信号强度电平Sig-Level。换句话说，如果成功地接收到ACK消息，则在步骤350，分段阈值调整单元根据信号强度电平Sig-Level增加分段阈值。假定Sig-Level、Thres-value和Max-Thres分别代表信号强度电平、当前分段阈值和最大分段阈值，那么当前分段阈值Thres-value用以下等式(1)计算。
Thres_value＝min[Max_Thres，(Thres_value×2Sig_level)]  ...(1)
利用等式(1)能够成功地用分段阈值反映无线通信信道状态。
在步骤340，如果还没有收到响应已发送的分组所产生的ACK消息，则确定已出现分组丢失，然后分段阈值递减为预定最小值。
在步骤310，如果没有发送分组而接收到一个分组，则该方法直接进行到步骤330，在此确定信号强度电平。
这里阐述的本发明实施例可以写成一种在计算机中执行的程序，并且借助于计算机可读记录介质能够在普通数字计算机中实现。
计算机可读记录介质包括磁存储介质，诸如ROM、软盘、硬盘；光记录介质，如CD-ROM、DVD；载波，如通过互联网的数据传输。
根据本发明，可以根据在时间和空间上变化的无线信道状态动态地改变经由无线通信发送的每个分组的分段阈值。因此，能够增加通过量，降低分组丢失率和分组重发数目，因此增强了无线通信信道效率。
虽然参考本发明的示例性实施例特别示出和描述了本发明，但本领域技术人员可以理解的是，在不脱离本发明权利要求限定的精神和范畴情况下可以进行形式和细节上的各种改变。

Claims (11)

1.一种管理分段阈值的方法，包含步骤：
(a)确定分组是否被发送到一个预定终端；
(b)如果分组已经发送到预定终端，则从预定终端接收一个响应消息，该消息表示预定终端已经毫无差错地接收到该分组；
(c)接收从预定终端发送的当前分组的信号强度数据；以及
(d)如果接收到响应消息，则利用接收的当前分组的信号强度数据来调整分段阈值；其中，如果所述接收的当前分组的信号强度数据的值大于预定值，则分段阈值递增量增加，如果接收的输入信号强度数据的值小于预定值，则分段阈值递增量降低。
2.根据权利要求1的方法，其中在步骤(b)，如果分组还没有发送到预定终端，则确定是否从预定终端接收到一个分组。
3.根据权利要求1的方法，其中在步骤(d)，如果用于发送分组的响应消息还没有被接收到，则确定已出现分组丢失，并且将分段阈值降低到预定设定值。
4.根据权利要求1的方法，其中在步骤(d)，根据与接收的当前分组的信号强度数据成比例设定的分段阈值递增量来调整分段阈值。
5.根据权利要求1的方法，其中在步骤(d)，将分段阈值设定为预定最大阈值与通过当前分段阈值乘以2的信号强度电平次幂所获得的值之间的一个较小值。
6.一种管理分段阈值的方法，包含：
(a)从接收发自发送方分组的一个接收方处接收信号强度信息；和
(b)根据接收的当前分组的信号强度信息调整未来的传输分组大小，其中，如果接收的所述当前分组的信号强度信息具有较小值，则减少传输分组的递增量，如果接收的所述当前分组的信号强度信息具有较大值，则增加传输分组的递增量。
7.根据权利要求6的方法，其中在步骤(b)，其中与接收的当前分组的信号强度信息的成比例地确定未来传输分组的大小。
8.一种管理分段阈值的装置，包含：
多个分组传输结果输入单元，每个单元接收一个响应消息，该响应消息表示一个分组已被成功地毫无差错地发送到预定终端；
多个接收信号强度输入单元，每个单元接收对应与预定终端所接收的分组的信号强度信息；
分段阈值调整单元，根据是否收到响应消息和根据输入信号强度信息来计算和调整分段阈值；和
分段阈值管理单元，根据由分段阈值调整单元调整的分段阈值，输出分段阈值信息以便执行分组分段。
9.根据权利要求8所述的装置，其中如果接收的信号强度信息具有较小值，则该分段阈值调整单元减少传输分组的大小，如果接收的信号强度信息具有较大值，则增加该传输分组的大小。
10.根据权利要求8的装置，其中如果接收的信号强度信息具有较小值，则分段阈值调整单元减小传输分组递增量的大小，如果接收的输入信号强度信息具有较大值，则增加传输分组递增量的大小。
11.根据权利要求8所述的装置，其中分段阈值管理单元从自分段阈值调整单元输入的分段阈值信息中选择一个对应于数据将被发送到的目标终端的预定分段阈值信息，并输出该预定的分段阈值信息，以便分组分段单元能够根据该预定的分段阈值信息执行分组分段。
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