CN1882932B - 在用于干扰邻网的协调模式之间转移的方法 - Google Patents

Abstract

为了能够有效地解决各种网络情况下的协调问题，本发明揭示了一种当网络条件改变时在网络协调模式之间转移的方法，包括：使用第一协调模式协调设备之间的通信；当网络条件出现时从所述第一协调模式切换到第二协调模式；其中，所述第一协调模式和所述第二协调模式是已协调模式、未协调模式和受控CSMA模式之一；所述网络条件是网络数量较多或较少。

Description

在用于干扰邻网的协调模式之间转移的方法 

相关申请的交叉引用 

本申请要求2004年5月21日提交的、发明人为Deepak Ayyagari和Wai-ChungChan、题为“A Method for Transitioning Between Coordination Modes for interferingNeighbor Networks(在用于干扰邻网的协调模式之间转移的方法)”的美国临时专利申请第60/573,353号的优先权。 

技术领域

本发明涉及共享通信介质或信道的多个逻辑网络，尤其涉及干扰邻网的协调模式之间的转移。

背景技术

在多个逻辑网络共享共用的通信介质或信道的情况下，网络为信道接入而竞争(即，它们为带宽而竞争)。在缺少网络之间的任何协调的情况下，它们可能破坏性地彼此干扰，从而降低了对任何网络内的站可用的容量利用率和带宽(BW)。

上述情形可在住所邻里或公寓中的邻里家庭使用共用的介质在其各自的住所内部署局域网时发生。网络通常共享一个信道，如在无线和电力线网络中的情况。这一情形需要一种允许多个网络彼此协调对通信介质的共享的方法。

这一协调问题当前由许多方法来解决。在某些情况下，诸如CSMA及其派生物等竞争接入协议被共享该介质的多个网络中的所有站采用。然而，显示出竞争接入协议不足以提供对AV的QoS保证以及流传送日益流行的应用程序。

在其它情况下，中央控制器在多个网络之中对决定如何分配总可用BW进行仲裁。这一集中式的决策制定方案随着相邻网络的数量增长可引起较大的延迟，且导致沉重的消息通信开销。

在某些其它情况下，使用了分布式方法，在该方法中，每一网络仅与其直接相邻的网络协调和共享可用BW。没有在网络设备之间作出仲裁的任何中央权力机构。不存在网络必须与多个中继段之外的网络协调的链式效应。这一分布式方法允许邻网对信道拥有无竞争的接入，且因此提高了竞争接入协议的容量。

上述方法中没有单独的一个能够有效地解决所有网络情况下的协调问题。此外，每一方法具有可能无法接受的限制。例如，涉及在网络中的控制器之间的显式信息交换的任何协调方法都会造成安全问题。

发明内容

本发明的实施例包括用于当网络条件改变时在网络协调模式之间转移的系统和方法，包括：使用第一协调模式协调设备之间的通信；当网络条件出现时从所述第一协调模式切换到一个特定的第二协调模式；其中，所述第一协调模式和所述第二协调模式是未协调模式、已协调模式和受控CSMA模式之一；未协调模式是在网络没有检测到使用同一信道的其它邻网时使用的模式，已协调模式是在网络检测到其它邻网时使用的模式，受控CSMA模式是在网络检测到干扰网络时，或运行在未协调模式或已协调模式的网络经历噪声或干扰电平时使用的模式；所述网络条件是指邻网数量，信噪等级，干扰电平，每一网络中的活动设备数的参数之一。

当结合附图考虑以下本发明的详细描述之后，可以更容易地理解本发明的上述和其它目的、特征以及优点。

附图说明

图1A是描绘用于找出INL分配的示例性方法的图表；

图1B是描绘用于找出INL分配的示例性方法的图表；

图2是描绘用于新邻网设置的示例性方法的图表；

图3是描绘用于在相邻的BSS的两个组之间进行判决的示例性方法的图表；

图4是描绘用于请求带宽的示例性方法的图表；

图5是描绘用于释放带宽的示例性方法的图表；

图6是描绘用于网络关闭的示例性方法的图表；以及

图7是描绘协调模式之间的示例性转移的图表。

具体实施例

不同的网络协调模式能比其它模式更好地处理各种网络条件。例如，当网络数量较少时，具有对信道的无竞争接入的分布式方法可能比其它替换方法能更好地执行。相邻的网络可彼此协调，并可共享可用BW，而不会彼此冲突，且同时提供QoS保证。网络协调并不是可以自由进行的。通常需要网络之间的显式消息交换来实现网络协调。或者，可修改广播传输(诸如信标)以传达附加的网络协调信息。

当网络的数量较大时，实现具有无竞争接入的网络协调所需的开销通常会耗尽信道容量的一大部分。在某些情况下，对实际用户话务的传输仅留下极少的容量。当发生这一情况时，竞争接入协议可能更适用于解决协调问题。竞争接入协议一般在网络节点数量较大且存在适合网络拥塞的机制的情况下运作良好。

本发明的实施例包括这样一种方法，其中当网络条件可从不同的解决方案获益时，不同的网络协调解决方案可被应用于一组网络。在某些实施例中，可在不同的网络条件下使用竞争接入协议和分布式、无竞争协调方法。在特定的实施例中，网络可取决于诸如邻网数量、信噪等级、干扰电平、每一网络中的活动设备数以及 其它参数等参数来转移到不同的“模式”。使用了在不同的网络协调解决方案之间切换的机制或触发器。

在本发明的某些实施例中，每一网络具有一控制权力机构，它可被称为服务质量控制器(QoS控制器或QoSC)。在这些实施例中，每一网络中通常有QoSC的一个实例。QoSC管理其网络内的的设备的活动，并执行诸如对连接的BW分配等功能。在某些实施例中，使用了时域多路复用，其中网络通过在时间帧的不同段中操作来共享带宽。

在某些实施例中，每一网络的QoSC可广播一信标。网络广播其信标的时间段被称为信标周期。在信标中存在信息，以将网络操作的当前模式传达给其邻网。信标也可包括诸如网络分配数据等其它信息。

本发明的实施例采用了各种网络协调和控制方法，并如网络条件所指示的在这些方法之间转移。在一个示例性实施例中，每一网络可以处于以下三种操作模式中的一种：

1.未协调模式(或独立模式)。

2.已协调模式。

3.受控CSMA模式。

未协调模式和已协调模式是向每一网络提供对信道的无竞争接入的网络协调解决方案。另一方面，受控CSMA模式是向每一网络提供对信道的竞争接入的网络协调解决方案。可在这些操作模式的每一个中使用各种算法。例如，可在已协调模式中使用集中式算法、带有消息交换的分布式算法或不带有消息交换的分布式算法。

在某些实施例中，可使用以下操作模式。

未协调模式

该模式可在网络没有检测到使用同一信道的其它邻网时使用。网络的QoSC能够自由地作出任何BW分配，而无需与其它网络的QoSC协商。这与其中网络独立于如其它干扰网络等外部因素来操作的独立模式相同。

例如，TDMA帧可由无竞争周期和竞争周期构成。需要QoS保证的用户数据可在无竞争周期中发送，而其它低优先级话务可使用诸如CSMA等竞争接入协议在竞争周期中发送。

已协调模式

该模式在网络检测到其它邻网时使用。在这一模式中，每一QoSC以无竞争的方式与其直接近邻共享BW。例如，可在QoSC之间交换消息，使得当一个网络正在使用信道时，所有干扰的网络不会进行发送。也可通过在信标内传达附加信息来实现邻网之间的协调，而无需QoSC之间的显式信息交换。

在某些实施例中，TDMA帧可被划分成信标区(其中发送来自每一网络的信标)、若干保留区以及一个或多个竞争周期。每一保留区由网络用于其需要QoS保证的数据。干扰近邻将不会在同一间隔中进行发送。然而，允许两个非干扰网络的保留区彼此重叠，由此提供了更高的总容量。竞争周期由所有网络共享，用于发送低优先级数据或不需要QoS保证的数据。

当邻网正在已协调模式中操作时，可协调其信标周期的值，且可将每一QoSC设为每一信标周期广播其信标一次。

受控CSMA模式

该模式可在网络检测到太多的干扰网络时，或运行在未协调模式或已协调模式的网络经历高噪声或干扰电平时使用。在该模式中，可使用诸如CSMA等竞争接入协议，而非以无竞争的方式在邻网之间共享BW。

为减少广播信标时使用的开销，分布受控CSMA模式中的信标生成。可将QoSC调度成在信标周期的一个小随机周期中广播信标。此外，如果从邻网接收到同一信标周期中更早的信标，则QoSC可取消其信标发送尝试。注意，可能有两个或更多信标被同时发送，这导致竞争。因此，在每一信标周期中，可以有零个或至多一个信标。

TDMA帧可被划分成小随机持续时间区(其中来自至多一个网络的信标可被成功地发送)，即“受控”竞争周期和(正常)竞争周期。受控竞争周期用于需要QoS保证的数据发送，且被所有网络共享。可由每个网络执行进入许可控制，以确保受控竞争周期期间的总话务负载是可接受的。(正常)竞争周期被所有网络共享用于发送低优先级数据或不需要QoS保证的数据。

在包括上述三种示例性模式中的两种或更多的具体实施例中，可使用转移方法在不同的操作模式之间切换。可在本发明的实施例中使用以下转移方法。

从已协调模式到未协调模式的转移

QoSC处于已协调模式是因为它检测到其它信标。当QoSC对一行中的若干信标周期不再检测到任何其它信标时，它可假定所有其它网络都已被断电。QoSC然后可转移到未协调模式。

从未协调模式到已协调模式的转移

QoSC可以处于未协调模式是因为它不再检测到任何其它信标。当QoSC检测到其它信标(例如，由于另一QoSC刚建立了一个新网络)，则它可转移到已协调模式。QoSC然后可设置其BW分配以使其与其它网络的BW分配兼容。

从已协调模式或未协调模式到受控CSMA模式的转移

用于转移到受控CSMA模式的一种出发是当邻网数量超过预定阈值的时候。例如，当网络数量较大时，信标区的持续时间可能占据信标周期的一大部分。类似地，由于为保留区指定BW分配所需的开销，将TDMA帧划分成太多保留区可能是低效的。结果，网络可转移到受控CSMA模式以使网络协调更高效。

另一种出发是当QoSC发现对许多信标周期噪声电平太高且性能降低的时候。QoSC可监视该信道以确定性能。例如，在其保留区期间，QoSC可检查数据传送的帧控制是否被正确地解码。(数据传送的帧控制可以用使得网络中的每一设备能够解码的方式来编码和调制。)

如果在保留区中有太多的传输差错，则QoSC可首先将保留区移至另一位置。如果问题仍持续，则QoSC可转移到受控CSMA模式。

如果网络数量较小，则向受控CSMA模式的转移可能很少发生。只要可由每一QoSC正确地解码邻信标，QoSC就应当能够适当地设置其BW分配以消除保留区的冲突。

从受控CSMA模式到未协调模式或已协调模式的转移

当QoSC处于受控CSMA模式时，它可监视信道以找出信标周期数量上的平均信道使用率(例如，成功发送次数)。如果信道使用率较高，则这意味着有许多来自其自己的站以及其它网络中的站的话务。QoSC应当保持在受控CSMA模式中。

QoSC也可每隔某一数量的信标周期就调度停止其网络中的所有发送一次。在这一静默周期期间，QoSC可检测邻信标。如果在静默周期期间没有检测到任何信 标，且信道使用率小于阈值，则QoSC可转移出受控CSMA模式并进入未协调模式。如果在静默周期期间检测到邻信标，且信道使用率小于阈值，则QoSC应转移到已协调模式。

示例性实施例的元素

干扰网络列表

每一网络中央控制器(CCo)可维护一干扰网络列表(INL)。CCo的(或基站集，即BSS的)INL包括与CCo所控制的BSS发生干扰的BSS的列表。当多个BSS在已协调模式中操作时，每一BSS必须与其INL中的其它BSS共享带宽。

邻网操作模式

BSS可在以下三种模式之一中操作：

·未协调模式(或独立模式)

·已协调模式

·CSMA模式

信标MPDU的帧控制中的网络模式(NM)字段指示BSS的操作模式。

未协调模式

如果新CCo无法可靠地检测到任何信标，则它应当以未协调模式建立BSS。这可因为在新CCo附近没有任何现有的网络，或者因为存在现有网络而新CCo无法可靠地检测到任何信标而发生。在未协调模式中操作的CCo应生成其自己的定时，并独立于其它网络发送其周期性的信标。

在未协调模式中，QoS可通过向需要QoS的应用分配专用无竞争区来保证。

已协调模式

如果新CCo能够从至少一个现有BSS中可靠地检测到信标，则它可在已协调模式中建立BSS。新CCo应当获取现有BSS的定时，并加入现有的BSS以形成一个组。(BSS的)组被定义为具有相同的系统定时的一个或多个BSS的集合。即，同一组中的每一BSS的时分多址(TDMA)帧边界彼此一致。

在已协调模式中，相邻BSS的CCo可彼此共享带宽，使得可通过使用无竞争区(或保留区)而在每一BSS内保证QoS。

在已协调模式中，组中的每一信标的区域MMENTRY应当彼此兼容。例如，如果BSS指定无竞争区，且一干扰的BSS在同一间隔中指定禁入(Stayout)区，则两个时间表被称为是兼容的。另一方面，如果BSS指定无竞争区，而一干扰BSS指定CSMA区，则它们被称为是不兼容的。

CSMA模式

如果没有太多的现有BSS且不能创建新的信标时隙来容纳新网络，则新CCo应以诸如载波侦听多路访问(CSMA)模式等竞争模式建立BSS。运行在已协调模式或未协调模式中的BSS也可在它经历高噪声和干扰电平时切换到CSMA模式。如果BSS最初在已协调模式，则它将停止参与并离开该组。

如果BSS处在CSMA模式中，则CCo应在每一信标周期中使用CSMA/CA协议一次在随机位置发送信标，CSMA模式是在BSS无法再可靠地与其自己的站或其它现有的BSS通信时使用的。由于信标是在CSMA模式中“随机地”发送的，因此期望信标会有很高的概率不会与来自其它BSS的传送冲突。

在CSMA模式中，信标的区域MMENTRY应当用一个信标时隙来指定信标区，且剩余的信标周期应被指定为CSMA区。

示例性TDMA帧结构综述

TDMA帧可包括以下五个区。其结构是在信标的区域MMENTRY中指定的。

●信标区：信标区由以到最大个数的MaxBeaconSlot(最大信标时隙)信标时隙构成。每一信标时隙的持续时间等于信标PPDU的持续时间与所需的帧间距的和。每一CCo在每一信标周期在信标时隙之一中发送信标。信标帧控制和信标MPDU有效载荷中的SlotUsage(时隙使用率)字段用于指定BSS的信标区结构。

●CSMA区(或竞争周期)：允许BSS中的站在该区中使用CSMA/CA为信道而与其它站竞争。如果两个或多个干扰BSS具有重叠的CSMA区，则它们之间的通信是可能的。每一BSS必须确保它维持了CSMA区与其每一干扰BSS重叠的最小持续时间。

●无竞争区(或保留区)：无竞争区是由BSS为其无竞争链路保留的时间间隔。BSS在信标周期中可具有任意数量的无竞争区。使用时间表MMENTRY来提供无竞争区中的所有无竞争链路的细节。当BSS在某一 时间间隔中指定无竞争区时，所有其干扰BSS都应当在同一间隔中指定禁入区(下文定义)。注意，可能有两个非干扰BSS在同一间隔中指定了无竞争区。这导致以较高的总容量来重复使用信道。

●禁入区：如果BSS的INL中的一个或多个相邻BSS在同一间隔中指定了保留区或保护区(下文定义)，则BSS应当指定禁入区。不允许BSS中的站在禁入区中进行发送。

●保护区：当CCo检测到另一组(具有不同的定时)的存在，则它应当在同一间隔中定位到该另一组的信标区处指定保护区。不允许BSS中的站在保护区中进行发送。

表1：不同区域之间的示例性交互 

所有者CCo	听见所有者且处于同一组  中的邻协调者	听见所有者且处于不同组  中的邻协调者
			信标	信标	保护
保护	保护或禁入	信标
			保留	禁入	禁入
CSMA	CSMA或禁入	CSMA或禁入

确定兼容时间表

如果新CCo在未协调模式中建立了新BSS，则它最初应用一个信标时隙指定信标区，且对剩余的信标周期指定CSMA区。

另一方面，如果新CCo在已协调模式中加入现有的BSS组，则其信标的时间表必须与其INL中的现有BSS的时间表兼容。确定兼容时间表的规则在本节中给出。首先，新CCo应当找出其INL中所有BSS的时间表的组合效果，称为INL分配。

一旦计算了INL分配，由新CCo用于设置区域MMENTRY的区域类型的规则如下。最初，新CCo应当不指定任何无竞争周期。

●如果INL分配是信标区，则新CCo应当指定保护区，除非它是INL分配的第一个条目，在这一情况下，新CCo还应当指定信标区。

●否则，如果INL分配是保护区或保留区，则新CCo应当指定禁入区。

●否则，新CCo应当在所有其它间隔中指定CSMA区。

一旦在已协调模式中建立了BSS，由现有CCo用于设置区域MMENTRY的后续区域类型的规则如下。

●如果INL分配是信标区，则现有CCo应当指定保护区，除非它是INL分配的第一个条目，在这一情况下，现有CCo还应当指定信标区。

●否则，如果INL分配是保护区或保留区，则现有CCo应当指定禁入区。

●否则，如果INL分配是CSMA区，则现有CCo应当指定CSMA区。现有CCo可提议将来使用这一时间间隔。

●否则，如果INL分配是禁入区，则现有CCo可指定CSMA区或保留区。现有CCo可提议将来使用这一时间间隔。

计算INL分配

CCo应当对其INL中的所有BSS的信标进行解码，并计算其分配的组合效果，称为INL分配。例如，如果INL中的一个邻BSS指定了无竞争区(即，保留区)，而另一邻BSS指定了CSMA或禁入区，则所得的INL分配是保留区，因为保留区“重于”CSMA和禁入区。

CCo用于计算其INL分配的一个示例性算法在图1中给出。注意，在该算法中，假定数字值被分配给BEACON(信标)、PROTECTED(保护)、RESERVED(保留)、CSMA和STAYOUT(禁入)，且这些值使得BEACON＞PROTECTED＞RESERVED＞CSMA＞STAYOUT，以使流程图更简单。这对于区域MMENTRY中定义的区域类型(RT)字段没有任何关系。

该算法的输入TYPE[n][i]和ENDTIME[n][i]是从所有邻信标的区域MMENTRY的区域类型(RT)和区域结束时间(RET)字段获得的，其中“n”表示哪一邻网，而“i”表示该邻网的哪一时间表。如有必要，每一网络的条目TYPE[n][]和ENDTIME[n][]应被位移以计及系统定时中的任何差异。

确定INL分配的规则在表2中概括。所涉及的CCo在其INL中有两个干扰的BSS，即网络A和B。网络A和网络B的区域MMENTRY在表2的第一和第二列给出。所得的INL分配在第三列中给出。 

邻网A的区域类型	邻网B的区域类型	邻网A和B的INL分配
			信标	信标、保护、保留、CSMA  或禁入	信标

保护	信标	信标
			保护	保护、保留CSMA或禁入	保护
保留	信标	信标
			保留	保护	保护
保留	保留、CSMA或禁入	保留
			CSMA	信标	信标
CSMA	保护	保护
			CSMA	保留	保留
CSMA	CSMA或禁入	CSMA
			禁入	信标	信标
禁入	保护	保护
			禁入	保留	保留
禁入	CSMA	CSMA
			禁入	禁入	禁入

表2：用于计算INL分配的规则

示例性实施例的要求

每一BSS应当在TDMA帧中指定CSMA区的最小持续时间，由参数MinCSMARegion来表示。该CSMA区允许新的站与该CCo相关联，现有的站与CCo交换管理消息(例如，建立新链路)，以及新的CCo交换管理消息来建立新邻网。

当多个BSS在已协调模式操作时，每一BSS应当具有最小重叠(或公共)CSMA区，由参数MinOverlapCSMARegion来表示，其每一邻BSS在INL中。这一重叠CSMA区允许在CCo和邻协调者(NCo)之间交换消息以共享带宽。

加电过程

当有CCo能力的站加电时，它应当执行以下步骤，以加入现有的BSS或形成新的BSS。

●新站在MinScanTime(最小扫描时间)和MaxScanTime(最大扫描时间)之间均匀分布的一段时间内扫描并解码所有信标。

●如果信标不能被可靠地检测和解码，

°新站应当成为CCo，且以未协调模式形成新的独立BSS。

°加电过程完成。

●否则，如果能够可靠地检测和解码信标，

°新站应当试图与现有BSS相关联。

°如果新站成功地与现有BSS之一相关联，则加电过程完成。

°否则，如果新站无法与任何现有网络相关联，则

■如果在每一现有BSS的信标区中有少于MaxBeaconSlot(最大信标时隙)的信标时隙，或者新CCo可找到要使用的空信标时隙，则新站应当成为CCo并以已协调模式形成新的BSS。加电过程完成。

■否则，新站应当成为CCo并以CSMA模式形成新BSS。加电过程完成。

以已协调模式建立新BSS的过程

假定新CCo无法与任何现有BSS相关联，且在每一现有BSS的信标区中有少于MaxBeaconSlot的时隙，或者新CCo能找到要使用的空信标时隙。

新CCo可任选地与其INL中的NCo交换NN_INL_REQ和NN_INL_RSP消息，以找出其NCo的INL。该步骤可用于确定新CCo的NCo是否能够彼此检测。

新CCo应当向其INL中的每一NCo发送NN_NEW_NET_REQ消息，以请求在已协调模式中建立新BSS。消息应当是未加密的，且在由每一NCo的信标的区域MMENTRY指定的CSMA区中发送。NN_NEW_NET_REQ消息包含新CCo计划使用以发送其新信标的信标时隙号。如果指定的信标时隙不存在，则NN_NEW_NET_REQ消息也隐式地请求NCo适当增加信标区的大小，服从信标区中的MaxBeaconSlot信标的最大值。新CCo也指定它提议在NN_NEW_NET_REQ消息中使用的新TDMA帧结构。

NCo应当用NN_NEW_NET_RSP消息来回复新CCo。如果建立新BSS的请求被NCo接受，则应当在消息中返回成功结果代码。NCo还应当改变其信标的区域MMENTRY和NumSlots(时隙数)及SlotUsage(时隙使用率)字段，以反应时间表和信标区中的任何改变。否则，应当作为替代返回不成功结果代码。

当新CCo从INL中的所有NCo接收到响应，则它应当向INL中的NCo发送NN_NEW_NET_CFM消息。如果所有的NCo都在NN_NEW_NET_RSP消息中用 成功结果代码回复，则NN_NEW_NET_CFM消息的状态字段应当被设为“Go(进行)”以确认新CCo将开始建立新的BSS。

如果一个或多个NCo在NN_NEW_NET_RSP消息中用不成功结果代码回复，则NN_NEW_NET_CFM消息的状态字段应当被设为“Cancel(取消)”以通知NCo该请求已被取消。在这一情况下，CCo应当仅向在NN_NEW_NET_RSP消息中用成功结果代码回复的那些NCo发送NN_NEW_NET_CFM消息。

图2中示出了一个示例。新CCo可解码来自两个现有CCo(NCo 1和NCo 2)的信标。在情况1中，NCo#1和NCo#2都接受新CCo建立新BSS的请求。在情况2中，NCo#2拒绝该请求。

两个BSS组

新CCo可能能够检测到彼此在附近的两个或多个组。图3中示出一个示例。

存在两个无法检测彼此的信标的现有BSS(NCo#1和NCo#2)。因此，在其TDMA帧边界之间可有固定的时间偏移。对希望启动新网络的新CCo加电。该新CCo能够检测并解码来自NCo#1和NCo#2两者的信标。由于两个现有BSS的定时是不同的，因此新CCo应当仅获取两个定时中的一个。

在该示例中，新CCo选择与NCo#1相同的定时。当新CCo向NCo#2发送NN_NEW_NET_REQ消息时，将Offset(偏移)字段设为非零值以指示新CCo的提议定时不同于NCo#2的定时。

即使如此，一个组中的BSS具有与另一组中的BSS不同的系统定时，一个BSS的时间表必须仍与每一干扰的BSS兼容。在该示例中，新CCo应当在NCo#2指定信标区域的同一间隔中指定保护区域。

对哑信标消息的使用

发送新信标的新CCo可能知道或不知道具有不同定时的其它现有BSS的存在。如果新CCo指定了与现有BSS的信标区一致的保护区，则这意味着新CCo知道该组的存在。在这一情况下，现有CCo无需进一步的动作。

另一方面，如果新CCo未在同一时间间隔中指定现有BSS的信标区所定位的保护区，则这意味着新CCo不知道该现有CCo的存在。现有CCo应当向新CCo发送哑信标消息。该消息的目的是向新CCo通知现有组的存在以及两个信标区之间的偏移。

在接收到哑信标消息之后，新CCo应当在其区域MMENTRY中指定保护区，以保护现有组的信标区。结果，现有CCo和新CCo都能够检测到彼此的信标。

以CSMA模式建立新BSS的过程

在加电过程中，假定新CCo无法与任何现有BSS相关联，且它无法以已协调模式建立新BSS。

新CCo应当向其INL中的每一NCo发送NN_NEW_NET_REQ消息以请求以已协调模式建立新BSS。该消息应当请求对新BSS的无效信标时隙。即，请求的信标时隙号应当大于MaxBeaconSlot。该消息通知NCo新CCo即将以CSMA模式建立新BSS。

NCo然后应当用带有不成功结果代码的NN_NEW_NET_RSP消息来回复。

新CCo然后应当在每一信标周期中使用CSMA/CA协议一次在随机位置开始发送信标。信标中的区域MMENTRY应当用一个信标时隙指定信标区，且剩余的信标周期应当被指定为CSMA区。

以已协调模式共享带宽的过程

本节描述了在已协调模式中操作的相邻BSS之间共享带宽的过程。

请求与其INL中的NCo共享新带宽的(源)CCo首先应当确定它期望保留的新时间间隔。

CCo应当向其IN1中的每一NCo发送NN_ADD_ALLOC_REQ消息。该消息包含源CCo正在请求的附加时间间隔。

如果带宽请求被接受，则NCo应当用带有成功结果代码的NN_ADD_ALLOC_RSP消息来回复。NCo应当改变其信标的区域MMENTRY以反应时间表中的改变。否则，返回带有不成功结果代码的NN_ADD_ALLOC_RSP消息。

当CCo从INL中的所有NCo接收到响应，则它应当向INL中的NCo发送NN_ADD_ALLOC_CFM消息。如果所有的NCO在NN_ADD_ALLOC_RSP消息中用成功结果代码回复，则NN_ADD_ALLOC_CFM消息的状态字段应当被设为“Go”以确认CCo即将保留该时间间隔。

如果一个或多个NCo在NN_ADD_ALLOC_RSP消息中用不成功结果代码回复，则NN_ADD_ALLOC_CFM消息的状态字段应被设为“Cancel”以通知NCo 该请求已被取消。在这一情况下，CCo应当仅向在NN-ADD_ALLOC_RSP消息中用成功结果代码回复的那些NCo发送NN_ADD_ALLOC_CFM消息。在接收到带有“Cancel”状态字段的NN_ADD_ALLOC_CFM消息之后，NCo应当将其信标的区域MMENTRY改为原始值。

图4中示出了一个示例。CCo与其它两个CCo(NCo#1和NCo#2)以已协调模式操作。在情况1中，NCo#1和NCo#2都接受CCo对附加带宽的请求。在情况2中，NCo#2拒绝该请求。

释放带宽的过程

图5中示出了释放保留区或其一部分的过程。正在释放保留的时间间隔的CCo应当向其INL中的每一NCo发送NN_REL_ALLOC_REQ消息。该消息指定了正由CCo释放的时间间隔。每一NCo应当用NN_REL_ALLOC_RSP消息回复。

关闭BSS的过程

图6示出了关闭BSS的过程。正在关闭其BSS的CCo应当向其INL中的每一NCo发送NN_REL_NET_IND消息。该消息指定正被使用的信标时隙以及已由CCo保留的无竞争区的位置。

调度策略

当CCo向其INL中的NCo提议新分配时，应当实施以下调度策略。

1.CCo应当在同一时间间隔中指定由其一个或多个NCo保留的禁入区。

2.每一CCo应当维护每一信标周期中持续时间大于或等于MinCSMARegion(最小CSMA区)的CSMA区。

3.每一CCo应当在每一NCo的每一信标周期中维护持续时间大于或等于MinOverlapCSMARegion(最小重叠CSMA区)的重叠竞争周期。

4.一个可任选规则可以是将BSS的无竞争区的持续时间限于某一值。例如，如果BSS具有两个干扰邻BSS，则其无竞争区的总持续时间可被限于信标周期的33％。

如果使用了规则#1、#2和#2，则调度策略是先到先服务的那种。

规则#3是一种形式的进入许可控制。

不同的邻网操作模式之间的转移

新加电的CCo应当以未协调模式、已协调模式或CSMA模式建立BSS。如果发生了某些事件，则现有CCo应当转移到另一模式。图7示出了三个邻网操作模式之间的转移图。这些转移在以下章节中描述。

从已协调模式到未协调模式

CCo处于已协调模式是因为它能检测到其它信标。当CCo在一行中的MaxLostBeacon(最大丢失信标)信标周期中不再能检测到任何其它信标时，它应当假定其它BSS都被断电。CCo然后应当转移到未协调模式。

从未协调模式到已协调模式

CCo处于未协调模式是因为它不能检测到任何其它信标。当CCo现在能够检测到其它信标(例如，由于另一CCo刚建立了新BSS)，则它应当转移到已协调模式。CCo然后应当设置其信标的区域MMENTRY以使其与其它BSS兼容。

从未协调模式到已协调模式的另一种可能的出发是当CCo从另一CCo接收到哑信标消息的时候。这可在CCo刚以未协调模式建立了新BSS的时候发生。由于干扰，CCo无法检测到任何现有的BSS，且因此不指定保护区来保护现有BSS的信标区。当现有BSS从CCo接收到新信标，则现有BSS应当发送哑信标消息来宣告其自己的存在。(新)CCo然后应当转移到已协调模式以指定保护区来保护现有BSS的信标区。

从协调或未协调模式到CSMA模式

当CCo发现在噪声电平太高且性能退化持续了许多信标周期时，它应当转移到CSMA模式。CCo应当监视信道以确定性能。例如，在无竞争区或保护区期间，CCo可检查以了解SOF MPDu或邻信标的帧控制是否可被正确地解码。如果有太多的传送差错，则CCo可首先将无竞争区移至另一区。如果该问题持续，则它可能希望转移到CSMA模式。

如果BSS的数量较小，则由于使用保护区来保护具有不同定时的邻信标，期望向CSMA模式的转移会很少发生。只要邻信标可被每一CCo正确地解码，该CCo就应当能够设置其信标的内容以消除无竞争区的冲突。

从CSMA模式到协调或未协调模式

当CCo处于CSMA模式时，它应当监视信道以找出多个信标周期的平均信道使用率(例如，成功发送次数)。如果信道使用率高，则这意味着有许多来自其自己的站以及来自其它BSS中的站的话务。CCo应当保留在CSMA模式中。

当CCo处于CSMA模式时，它应当每隔N＝TBD信标周期被调度一次以停止其BSS中的所有发送。在该静默周期中，CCo应当检测邻信标。

如果在该静默周期中没有检测到任何信标，且信道使用率小于阈值(TBD)，则CCo应当从CSMA模式转移出并进入未协调模式。

如果在该静默周期中检测到邻信标，且信道使用率小于阈值，则CCo应当通过向NCo发送NN_NEW_NET_REQ消息来转移到已协调模式。

以上说明书中采用的术语和表达式在此作为描述的术语来使用，而非限制，且这些术语和表达式的使用并不旨在排除所示和描述的特征或其部分的等效特征，可以认识到，本发明的范围仅由所附权利要求书来定义和限制。

Claims (10)

1.一种用于管理网络资源的方法，所述方法包括：

a)使用第一协调模式协调设备之间的通信；

b)当网络条件出现时从所述第一协调模式切换到一个特定的第二协调模式；

其中，所述第一协调模式和所述第二协调模式是未协调模式、已协调模式和受控CSMA模式之一；

所述未协调模式是在网络没有检测到使用同一信道的其它邻网时使用的模式，

所述已协调模式是在网络检测到其它邻网时使用的模式，

所述受控CSMA模式是在网络检测到干扰网络时，或运行在未协调模式或

已协调模式的网络经历噪声或干扰电平时使用的模式，

其中，所述网络条件是指邻网数量，信噪等级，干扰电平，每一网络中的活动设备数的参数之一。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络条件是在首先检测到一个信标之后，缺少可检测的信标，将所述已协调模式切换到未协调模式。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络条件是在缺少可检测的信标之后存在可检测的信标，将所述未协调模式切换到已协调模式。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络条件是对哑信标消息的接收，将所述未协调模式切换到已协调模式。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络条件是噪声电平，以及性能降低，将所述已协调模式或未协调模式切换到受控CSMA模式。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络条件是无能力解码信标消息，将所述已协调模式或未协调模式切换到受控CSMA模式。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络条件是信道使用率等级，将所述受控CSMA模式切换到已协调模式或未协调模式。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述信道使用率等级是平均信道使用率等级。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述网络条件是存在可检测的邻信标，以及低信道使用率等级低于阈值，将所述受控CSMA模式切换到已协调模式。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述网络条件是不存在可检测的邻信标，以及低信道使用率等级低于阈值，将所述受控CSMA模式切换到未协调模式。

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