CN2914503Y - 无线通信系统中管理拥塞的通信站台和访问点 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种网络管理系统和装置，尤其是适用于IEEE 802.11及IEEE802.11k标准中，其通过使用两个新的MAC测量而伴随着两个优点。尤其是，所述两个新的测量包含WTRU上链流量负载测量，以及一AP服务负载测量，且在正交频分多工(OFDM)及码分多路访问2000(CDMA 2000)系统中实施时，至少适用于层1及层2，但亦适用于其他方案。本实用新型亦提供一种系统及装置，用以判定和通知在一无线局域网(WLAN)系统中的拥塞。本实用新型亦提供一种系统和装置，用以在当检测到拥塞时管理拥塞。本实用新型的此一构想是实施于使用载波感测多路访问/碰撞避免(CSWMA/CA)机制的无线系统中。本系统及装置有利于实施在不同形式的选择性配置WTRUs中。

Description

无线通信系统中管理拥塞的通信站台和访问点

技术领域

本实用新型有关无线通信领域，尤其是有关使用一载波感测多路访问/碰撞避免(CSMA/CA)机制的无线局域网(WLAN)系统，并且提供用以决定和管理拥塞的装置，且更借助在无线通信中创新的媒体访问控制(MAC)测量来增强网络管理。

背景技术

无线通信系统为熟悉本技术的人士所熟知，一般来说，此种系统包含通信站台，其系互相传输和接收无线信号。根据系统的形式，通信站台典型地为下列两种形式其中之一：基地台或无线传输/接收单元(WTRUs)，其包含移动单元。

本文中所提到的专用术语「站台(STA)」，其包含但并未限制于，一基地台、一节点B、一站台控制器、访问点或是在无线环境下任何形式的界面装置，其可提供WTRUs无线访问与所述基地台相连的网络。

本文中所提至的专用术语「WTRU」，其包含但并未限制于，一使用者设备、移动台站、一固定或移动用户单元、一呼叫器或可在一无线环境下操作的任何形式的装置。WTRU包含个人通信装置，例如：电话、视讯电话、以及具有网络连接的网际网络电话。此外，WTRUs还包含可携式计算装置，例如：PDAs及具有含类似网络功能的无线数据机的笔记本电脑。可携式或是可改变位置的WTRUs系称为移动单元，一般来说，基地台亦为WTRUs。

典型地，是提供一种基地台网络，其中，每一个基地台可以以适当配置的WTRUs实施同时发生的无线通信，有些WTRUs是配置以直接互相引导无线通信，亦即，不需要通过一网络经由一基地台中继传输，这通常称作点对点无线通信。当一WTRU配置以与其他WTRUs通信时，可配置其自身的功能作为一基地台，WTRUs可被配置用于具备网络和点对点通信能力的多路网络中。

一种称为无线局域网(WLAN)的无线系统形式，其是配置以使用配置WLAN数据机实施无线通信，其亦可以相似配备的WTRU进行点对点通信。一般来说，WLAN数据机已经由制造商整合入许多传统的通信和计算装置，举例来说，移动电话、个人数字助理、以及膝上型轻便电脑亦内建一或多个WLAN数据机。

一种普遍具有一或多个WLAN基地台的的局域网环境，典型地称为访问点，是根据IEEE 802.11标准家族建立，图1所示为一种802.11局域网(LAN)的范例，其是基于一种架构，其中所述系统再细分成信元，包括独立的WLAN1、与网际网络连接的WLAN2和无线局域网3(WLANs)，每一个信元包含一个基础服务集(BSS)，其包含至少一AP，用以与一或多个WTRUs通信，其在802.11系统中一般称作站台。在一AP和STAs之间的通信是根据802.11标准实施，所述标准定义了介于无线STA和有线网络之间的空气界面。

一无线LAN(WLAN)可由一单一BSS及一单一AP，其具有一入口通往一目的系统(DS)所形成，然而，称为DS的装置典型地是由七个信元所组成，而AP系通过主干连接。

图1亦图示了一种移动点对点网络(ad-hoc network，MANET)。一MANET为一种自我配置的移动路由器网络(且与主机相连)，其借助无线链结所连接-链结的联合会形成一种多变的拓朴，因此，网络的无线拓朴可快速的改变并且不可预测，此种网络可于一独立的电脑方式运作，或是可以连接至较大的网际网络。

一种互连的WLAN其包含不同的信元，其个别的APs和DS，是见于IEEE 802.11网络中，、且称为一延伸服务集(ESS)，IEEE 802.11网络典型地使用一载波感测多路访问/碰撞避免(CSMA/CA)通信协定，以在所述WLAN网络的节点(或STAs)之间无线地交换信息。在此架构下，欲传输的STAs必须相互竞争以访问所述无线媒体，所述竞争机制会牵涉到，在传输一数据封包之前，必须等待所述媒体维持闲置一段特定时间(根据在标准中所规定的一组法则)，当站台的数量及数据流量增加时，节点访问所述频道且传输其封包所花费的时间便会增加。当获准访问所述媒体因太多站台竞争同一个媒体而变得无法忍受时，在此系统中便会发生拥塞。

由于CSMA/CA通信协定的特性，且考虑到大多数传输是采取最大速率，当一系统被归类为遭受拥塞时实在很难判定，在一个如此复杂的系统中判定拥塞不是一个简单的工作，因为选择一种尺度可能会指示其为拥塞而选择另一种尺度却不会。

数种可用以指示拥塞的尺度包括：碰撞率、频道利用，亦即媒体忙碌的时间等。然而，单独使用这些尺度并不能给予真正的拥塞状况，举例来说，频道利用尺度无法给予拥塞情况的正确状况。一站台可能单独在一频道上且总是在传输，在此案例中，频道利用尺度将会过高，这会使得所述系统好象无法支援更多来自其他站台的流量，然而，如果一个新的站台访问所述频道，其仍可借助CSMA/CA机制的优点而得到好的产能，因为所述频道将接着均等地在两个站台间共享。事实上，当有数个站台于一给定时间竞争同一个频道，且由于每一个站台等待访问所述媒体必须花费较长时间而感觉到严重的延迟时，所述系统才处于拥塞状态，亦即较高的碰撞次数。

在另一方面，现今在网络管理功能上有所限制，尤其是在相容于IEEE 802.11及802.11k标准的系统中。可以发现，在现行网络管理规定中所使用的频道负载信息的有效性有数种限制，在考虑到使用聘到负载测量的限制后，亦需要一种改善的方法以达成较佳的网络管理，因此，本实用新型在频道负载信息的规定中，提供了增强关于IEEE 802.11及IEEE 802.11k标准的网络管理。

实用新型内容

本实用新型提供一种系统及装置，用以判定和通知在一无线局域网(WLAN)系统中的拥塞。本实用新型亦提供一种系统和装置，用以在当检测到拥塞时管理拥塞。本实用新型的一个样态是实施于便用CSWMA/CA的无线系统中。较佳地，使用数种尺度来检测拥塞，其包含：倒退程序的平均持续时间、基础服务集(in-BSS)内延迟率、BSS外延迟率、相连站台数量、平均WTRU频道利用、以及平均缓冲媒体访问控制(MAC)占用。舒缓拥塞的移动，较佳地包含：依最浪费时间于尝试传输确认/非确认封包为顺序来排序所述组WTRUs，且一次一个中断每个WTRU直到拥塞情况舒缓。

本实用新型亦提供一种改进的网络管理系统和装置，尤其是在IEEE 802.11及IEEE 802.11k标准中，其较佳地是通过使用两个(2)个新的MAC测量，尤其，两个(2)新的测量包含STA上链流量负载测量，以及一访问点(AP)服务负载测量。

本实用新型包含考虑代表传输队列大小的管理信息基础(MIB)，其提供一个新的STA传输负载测量，其系关于非服务，置于队列的流量请求。本实用新型还包含考虑代表AP服务负载的MIB，其提供一个新的AP服务负载测量，其协助STAs的换手决定。这些特征的实施可以软件或任何其他方便的形式，本实用新型的样态一般来说适用于，举例来说，当应用于一IEEE 802.11k相容系统中，正交频分多工(OFDM)及码分多路访问2000(CDMA 2000)系统中的层1及层2，然而，本实用新型大体上亦适用于方案。

本系统和装置较佳地是实施于不同形式选择配置的WTRU。

本实用新型相较于现有技术的优点在于：利用BSS为基础的负载尺度与以信道为基础的负载尺度有效的进行拥塞管理以及网络管理。

借助下文中一较佳实施例的描述、所给予的范例，参照对应的附图，本实用新型可获得更详细地了解，其中：

附图说明

图1所示为一传统的IEEE 802.11 WLANs及其对应的元件概要图；

图2-9为本实用新型在无线通信系统中，用以判定和管理拥塞的技术流程图，尤其是；

图2及图2A一同表示本实用新型一种判定拥塞的方法，其是使用延迟率(DR)及封包错误率(PER)尺度，并根据判定试着传输/重新传输非确认封包所浪费的时间中断WTRUs。

图3所示为一种管理方法，借助比较节点的负载及邻近节点所通知的负载卸除负载；

图4所示为一种方法，用以提供一通知负载给WTRUs，其是根据在一封包抵达队列顶端及封包传输之间的平均延迟；

图5、图6及图7所示为一种方法，分别提供一传输队列大小(TQS)、无竞争传输队列大小(CFTQS)以及竞争传输队列大小(CTQS)给邻近节点；

图8所示为一种由一节点使用以管理一频道的方法，其是根据由WTRUs的服务及非服务流量负载的评估，且提供一服务负载量以通知所述WTRUs。

图9所示为一种由WTRUs所使用的方法，用以根据由邻近节点所提供的负载数量选择一节点；

图10所示为根据本实用新型的BSS负载元件格式图；

图11所示为根据本实用新型的访问类别服务负载元件格式图；以及

图12所示为根据本实用新型配置的通信站台。

具体实施方式

尽管本实用新型的特征和元件皆于实施例中以特定组合方式所描述，但实施例中每一特征或元件能独自使用，而不需与较佳实施方式的其他特征或元件组合，或是与/不与本实用新型的其他特征和元件做不同的组合。

本实用新型的一样态引进了两个不同的方法以决定频道拥塞的负载尺度；第一，一基础服务集(BSS)为基础的负载尺度，其主要是基于个别APs的负载；第二，一频道基础的负载尺度，其为一种尺度指示不同APs之间所共享的负载。

BSS基础的负载尺度为决定高负载状况及频道拥塞的尺度。两个较佳的BSS基础负载尺度为：BSS内延迟率尺度，以及封包错误率尺度。

延迟率(DR)为一种测量，其表示当AP具有一或多个封包欲传输时(亦即，其队列并非为空)，AP的接收器的载波封锁的时间百分比(亦即，频道净空评估(CCA)指示一忙碌状态)，换句话说，DR表示AP花在延迟传输给其他WLAN节点的时间量。

BSS内延迟率表示当AP具有一或多个封包欲传输时，所述AP的接收器的载波封锁于一BSS内封包(亦即，一封包由与其相连WTRUs之一所产生的封包)的时间百分比，换句话说，BSS内DR表示AP花费在其自身传输的时间量，其是因为其相连的WTRUs之一已经控制了所述媒体(亦即，为传输一封包)。

BSS内延迟率为置于一系统中现行负载等级的指示，且当有需要在同一个BSS中传输至另一个节点时，测量在延迟一传输所耗费的时间。一个低的BSS内延迟尺度表示BSS的负载很低，一个高的BSS内延迟尺度表示有很多节点在同一时间传输，且因此有一个明显的负载。

在仅有两个节点在系统中且有明显量的数据欲传输的例子中，延迟率可能会很高，且如果单独使用将会指示出拥塞，然而，因为在系统中仅有两个节点，这并不应所述式微拥塞状况，为了对付此一情况，本实用新型使用了封包错误率(PER)而非延迟率尺度。

封包错误率(PER)为失败传输量(亦即，未接收到ACK的封包传输)与传输封包总量的比例。当使用旧有的的数据传输率时，PER尺度为在系统中一种很好的碰撞率指示。在一系统中节点数量越大，碰撞的机率就越大。一起使用BSS内延迟率尺度及PER尺度提供了比单独使用尺度更佳的AP负载指示。在本实用新型中，如图2所示，BSS内延迟率尺度及PER尺度分别在步骤S1及S3所决定，且接着分别在步骤S2及S4中在一预设时间(例如：30秒)中平均。两个尺度得平均是用以在步骤S5及S6中发送拥塞发生的信号。更精确地说，在依给予的时间内(例如：30秒)，当BSS内延迟率(DR)尺度超过一第一预设门槛值时，其系于步骤S5所判定，且所述PER尺度超过一第二预设门槛值时，其系于步骤S6判定，则此便为一种拥塞的指示。

不管根据上述所提出的准则，或是利用其他判定拥塞的技术是否检测到拥塞，本实用新型提供了下述两个动作：第一，在步骤S7，所述AP将所有在一基础服务集(BSS)中的WTRUs，依尝试重新传输所耗费的时间量为顺序进行排序。浪费的时间较佳地是根据下列所述的浪费时间演算法ALG_wt来判定，更精确地说，产生一组或一个具有非确认封包的WTRUs表，对每所述非确认封包至一WTRUs而言，记录所有尝试传输及重新传输封包所耗费的浪费时间总和(亦即，封包大小/封包传输率加上每一重新传输封包的损失)，所述损失反应了与重新传输相关的延迟增加，亦即，由于双倍于拥塞窗(CW)的倒退窗，所述损失表示了，所述封包准备传输的时间对封包在媒体上确实传输的时间所增加的延迟，此重新传输时间尺度因此远大于站台在碰撞后浪费时间重新传输封包，所述重新传输时间尺度是在一所选时间中正规化。

一个WTRU浪费时间的公式范例表示如下：

$\mathrm{wasted}\_\mathrm{txtim}{e}_{\mathrm{WTRU}}=\underset{\mathrm{unackPkts}}{\mathrm{\Σ}}\underset{i=1}{\overset{\#\_\mathrm{pkt}{s}_j}{\mathrm{\Σ}}}(\frac{\mathrm{Pkt}\_\mathrm{siz}{e}_{\mathrm{ij}}}{\mathrm{Pkt}\_\mathrm{tx}\_\mathrm{rat}{e}_{\mathrm{ij}}}+\mathrm{RT}{x}_{i>1}*\mathrm{Penalty})$

其中：

wasted_time_WTRU＝尝试传输所花费的浪费时间以及重新传输非确认封包至一WTRU的总和

j＝j^th封包

i＝j^th封包的i^th传输

#_pkts_j＝j^th封包的传输号码，例如：1、2、3...

Pkt_size_ij＝j^th封包的i^th传输的位大小

Pkt_tx_rate_ij＝j^th封包的i^th传输的传输率，其单位为bps

RTx_i＞1＝2^i-2，其系当i＞1时，否则所述值为0

Penalty＝CW_min*时槽时间，例如：CW_min＝32且时槽时间＝20μs

附注：在传输的后，CW将是2xCW_min

注意#_pkts_j对应一给予封包的非确认传输的数量，如果所述封包终于成功地传输，则#_pkts_j对应确实重新传输的数量，如果封包被丢弃了(亦即，从未成功地被传输)，则#_pkts_j对应(重新传输数量+1)。

一个计算wasted_txtime_STA的范例是如下进行：

假设一AP具有20封包欲发送至一特定的STA，在传输的路线时间，所述AP监控并记录所述封包是否已经成功地被确认，且所述封包重新传输的数量，举例来说，系如下：

GGGGGBBB BBB

GGGGG GGGGGG BBB GGGG

其中，

＝速率增加

＝速率下降

G＝确认或是好帧

B＝非确认或是坏帧

第一个B是第六个封包，且此第六个封包有六个传输，亦即BBB

BBB。

#_pkts₆＝6

Pkt_size_i6＝12000位

Pkt_tx_rate_i6＝{11.0，11.0，11.0，5.5，5.5，5.5}Mbps

RTx_i＞1*Penalty＝{0.0，640.0，1280.0，2560.0，5120.0，10240.0}us

第七个B是第十七个封包，且此第十七个封包有三个传输，亦即 BBB

#_pkts₁₇＝3

Pkt_size_i17＝8000位

Pkt_tx_rate_i17＝{11.0，11.0，11.0}Mbps

RTX_i＞1*Penalty＝{0.0，640.0，1280.0}us

因此：

wasted_txtime_STA＝(12000/11e6)+(12000/11e6+640.0)+(12000/11e6+1280.0)+(12000/5.5e6+2560.0)+(12000/5.5e6+5120.0)+(12000/5.5e6+10240.0)+(8000/11e6)+(8000/11e6+640.0)+(8000/11e6+1280.0)＝33.76ms

较佳地，WTRUs是在步骤S7-4由最大时间排序到最低时间，而本程序接着进行步骤S8(图2)，由所述排序表中的每一个STA首先由最大时间中断，直到拥塞舒缓为止。

本实用新型亦提供其他尺度的使用：BSS基础负载尺度、相连WTRUs的数量、访问点接收与在每体访问控制(MAC)的封包相关的所有确认(ACKs)的时间(例如：分段)，以及平均缓冲MAC占用(基于所述缓冲大小)。

本实用新型还提供一种方法，其考虑到邻近APs的负载，以协助系统以执行任何的负载卸除(亦即，中断连结)或是负载平衡。举例来说，如图3所示，如果每所述邻近APs的负载太高，其系步骤S9及S10所收集，且与在步骤S11及S12的邻近AP比较，负载卸除将会延迟(步骤S14)，因为使用者由其他地点(亦即L1、L2及L3)服务的机率很低，因为其负载亦高(步骤S13)。在步骤S16中，如果L1或L2具有较低的通知负载(步骤S15B)，则会执行负载卸除，如果L3负载低于L1及L2，则AP可接受一WTRU，如同步骤S15A及S17所示。

为了向其站台(WTRUs)通知负载，一访问点(AP)可比较其与邻近APs的负载，亦即，举例来说，AP(x)和AP(y)。当一AP负载与其邻近APs的估测负载相比较高时，则在步骤S15A，所述AP便因应所述高负载判定(图3)。当所述AP负载其邻近APs的估测负载相比较低时，则在步骤S15B，所述AP便因应所述低负载判定。

本实用新型的另一种方法便是使用决定媒体(亦即频道)负载的尺度，所述尺度使得所述WTRU可选择最低负载AP。媒体负载尺度是用于下列状况中，其系当BSS内频道负载无效率时，像是当一具有BSS内频道的BSS可轻易低受到邻近BSS的延迟，而因此尽管AP负载很低，但媒体负载却很高。在此状况下，所述通知负载应所述代表媒体负载，在此状况下，当AP能支援新的WTRU时，AP仅会通知其为低负载。

可给予指示所述媒体负载的尺度为，执行所述倒退程序所需的平均时间(Avg D)，其是以图4所示于一AP的下链传输的方法判定，更精确地说，此尺度表示，由一准备好传输的封包时间(亦即，开始CSMA/CA访问竞争)至封包开始在媒体上传输的时间所产生的媒体访问延迟，其系在步骤S18至S23，并在步骤S24将Avg D告知WTRUs。

竞争窗的大小影响执行倒退程序所需的时间，竞争窗大小会在当一确认未由所述接收节点所收到时增加，此样态会涵盖到同一BSS或不同BSSs节点间的碰撞发生的情形。在倒退程序的倒数期间，当感测到媒体处于忙碌状态时，其会增加倒退程序的时间，因而便会停止倒数程序，此一额外的样态会涵盖到因自身BSS及/或邻近BSSs的WTRUs导致媒体高度负载的情况。单独执行程序在所述BSS中的节点感测到竞争时提供了一种好的竞争指示。亦可仅单纯的考虑使用媒体忙碌时间(频道利用)作为尺度，然而，在仅有一WTRU与所述访问点(AP)相连且传输或接收大量数据的状况下，所述频道利用尺度并不能提供一种好的竞争指示，事实上当系统仅支援一使用者时，频道利用将指示其为高竞争状态，在单一使用者的例子中，新提出的Avg D尺度(亦即执行倒退程序的平均时间)将正确地指示其为低竞争。

由于执行倒退程序所需时间低时便指示其为负载轻的媒体，而较长的的执行时间便指示其为负载高的媒体，因此Avg D尺度为一种较佳的测量方式。举例来说，考虑现行的IEEE 802.11b标准，竞争窗(CW)的最小值为32x20μsec＝640μsec，而最大值系为1023x20μsec＝20.5msec，然而，执行倒退窗所需时间可能大于CW的最大值，由于感测到媒体为忙碌，因而引发倒数暂停。

由于媒体中的活动，此时间增加将会指示负载状况。

本实用新型内文中使用MAC负载测量的理由如下：

1)MAC层拥有较多的信息，其目前在IEEE 802.11及IEEE 802.11k标准中经由管理信息基础(MIB)或经由测量是无法获得的。

2)本实用新型所提供对较上层有用的新信息项目，目前是无法获得的，尽管其可以在802.11k的范围内提供。

3)IEEE 802.11e认为频道利用(CU)为一种有效的负载信息项目。

本实用新型亦认为有WTRU上链负载信息及AP服务负载信息的需要，CU信息的一些限制包含：

1)负载信息对WTRU及AP中的换手决定很有用。

2)当协助换手选择时，可能的目标AP的CU信息对WTRU很有用。

3)CU为上链服务负载(所有WTRUs至AP)及下链服务负载(AP至所有WTRUs)的总和，亦称为频道利用。

4)然而，流量负载包含了两个部分：服务流量负载和非服务(置于队列)流量负载。

5)CU目前未提供动态、非服务、置于队列流量负载信息。

目前网络没有办法访问非服务上链流量请求(置于队列的流量负载)。

在网络管理中的WTRU上链流量负载测量(UTLM)尺度包含：

1)高的频道负载表示服务流量接近最大值。

2)如果非服务流量请求低，则为理想的频道管理。

3)如果非服务流量请求高，则为此理想。

4)非服务上链流量请求在使AP在帧时间中能有较佳的分给上链和下链片段方面非常有用。

5)AP需要管理频道的最大流量利用及最小流量封锁。

6)在WTRUs置于队列的流量表示传输延迟以及可能的频道封锁。

7)数据置于MAC传输缓冲区的大小提供了一种置于队列的上链负载的良好测量。

本实用新型为传输流量控制提供一种新的MAC管理信息基础(MAC MIB)元件，命名为传输队列大小(TQS)，传输队列大小定义如下：新的MIB信息包含三(3)个项目：总传输队列大小(TQS)，其是由无竞争TQS(CFTQS)及竞争TQS(CFTQS)所组成。

TQS包含以位表示的现行MAC队列，TQS可包含在一MAC MIB 802.11计数表中，点11计数表系为在标准中以定义的数据结构。TQS信息可以计数器实施，如图5所示，在步骤S25，WTRU在系统启动后将所述TQS计数器初始为零。在步骤S26，WTRU接收一个帧，且在步骤27，在所述MAC层中将帧置于队列中。在步骤S28，所述WTRU借助在队列中帧的位数增量所述计数器，或者，累积计算可使用软件技术执行，其中一计数器可储存于一存储器中，且借助，举例来说，以PC+1取代目前的计数(PC)来完成增量，其系当帧的每一个位都置于队列时。

在步骤S29，当一阶段初始时，WTRU便利用实体(PHY)层传输一个帧，且在步骤30，借助传输位的数量减量所述TQS计数器，其是当运作于非确认模式或是当一帧由一AP在PHY传输后确认。在步骤S31，WTRU将TQS计数传送至邻近的APs。TQS为一种新的MIB元件，如果需要的话，经由一MIB询问，所有的MLB元件被传输至邻近的MIB，其执行以撷取来自一邻近MIB的一元件。

竞争传输队列大小(CTQS)，举例来说，如图6实施，其中在步骤S32，WTRU在系统开始后将所述CTQS计数器初始为零。在步骤S33，所述WTRU的MAC层接收竞争帧，且在步骤S34，将其置于MAC层的竞争队列中。在步骤S35，CTQS计数器是借助在所述接收帧的位数增量。

在步骤S36，当运作于非确认模式或当所述帧在PHY传输之后已经确认时，利用PHY层传输所述帧(举例来说，至一AP)，且在步骤S37，借助在在未确认模式或是当一实体层传输后确认所述帧时所传输的位数减量。在步骤S38，所述WTRU将所述CTQS计数传输至邻近的APs。

所述无竞争传输队列大小(CFTQS)如图7所示借助提供一CFTQS实施，其中在步骤S39，WTRU在系统开始后将CFTQS计数器初始为零。

在步骤S40，WTRU MAC层接收一无竞争帧，且在步骤S41，将所述帧置于无竞争队列(CFQ)中。在步骤S42，WTRU借助在所述队列帧中的位数增量所述CFTQS计数器。

在步骤S43中，所述WTRU使用PHY层传输一无竞争帧，且在步骤S44中，借助在未确认模式或当所述帧在实体层传输后确认时，在帧中所传输的位数减量所述CFTQS计数器。在步骤S45，WTRU便将所述计数传输至邻近APs。

图8所示为一种一AP利用MAC MIB信息的方法，其中所述AP在步骤S46、S47、及S48，举例来说，分别由WTRU(x)、WTRU(y)、以及WTRU(z)接收MAC MIB信息，其包含一或多个TSQ、CTQS及CFTQS计数。此表示非服务流量的数据，是与服务流量数据结合，所述服务流量数据例如频道负载，包含了上链和下链负载，且由所述AP在步骤S49评估，以及在步骤S50，利用所述服务和非服务负载数据管理所述频道，举例来说，其是借助调整所述流量至最大流量利用及最小流量封锁。所述AP可根据非服务上链流量数据调整帧的上链和下链片段，以便使频道利用达到最佳化。

于本实用新型中提供AP服务负载测量的考量包含如下：

WTRU可将多个APs式微目标APs以换手，如果两个APs具有相似的频道负载和可接收的信号品质，则WTRU需要一种可判定哪一个为较佳AP的能力。借助使APs公告关于其服务现存WTRUs及服务额外WTRUs的能力信息，频道利用便可最佳化。此信息类似于AP之下链流量队列测量，其是由关于任意AP所预期的能力的AP特定信息修改。

下文说明了AP服务负载：

一个新的MAC MIB信息项目提供以协助WTRUs于其换手决定上。

一个在255值尺度的量化指示(举例来说，由8个二位表示)，由「目前未服务任何WTRU」至「无法处理任何新的服务」，其中定义中间点指示所述服务负载已达最佳化，举例而言：

0＝＝未服务任何WTRU(闲置AP或WTRU并非为一AP)

1至254＝＝AP服务负载的数量指示

255＝＝无法接受任何新的服务

此MIN项目的确切规格是独立实施，且不需要严谨的定义，为获得最大效用的详细定义可以为特定网络的特性量身定作。

AP服务负载可包含于MAC点11计数表或在MIB的其他位置。

一个具有多APs可选为目标AP的WTRU，除了考量频道负载及可接受信号品质外，如图9所示，还能接收分别来自AP(x)、AP(y)、以及AP(z)的负载通知，如步骤S51、S52、以及S53所示，且在步骤S54中，评估所接收的AP通知负载(SL数量)，且因此可根据所接收的AP通知负载比较做出决定，并在步骤S55中选择一AP。

所述AP选择负载(SL)为一纯量值，且举例来说，是基于服务和非服务流量，而且，在其他数据方面，例如：信号品质以及预期能力，举例来说，是基于统计数据。所述AP SL纯量可由如图8的步骤S50A所产生，并如步骤S50B所示，通知邻近的WTRUs。

上述方法较佳地是于选择性配置WTRUs中实施，举例来说，一WTRU可配置以在一无线网络中协助频道管理，其系借助提供一存储器装置、一处理器、以及一传输器。所述存储器装置较佳地配置以替所述WTRU的媒体访问控制(MAC)层提供一数据帧队列。所述处理器较佳地配置以判定代表在个别WTRU上的非服务、置于队列的流量请求的队列大小数据。所述传输器较佳地配置以将所述队列大小数据传输至所述无线网络的访问点(APs)，借此，一接收AP靠使用所述队列大小数据以协助频道管理。所述处理器还被配置以将代表队列数据大小的计数在系统开始时初始为零，且当所述帧由所述WTRU的媒体访问控制(MAC)层置于队列时，借助在帧中的位数增量所述计数。所述处理器较佳地配置以在一帧由所述WTRU的一实体层以非确认模式传输时，借助在一帧中的位数减量所述计数。另一方面，所述处理器亦可配置以在所述帧在一PHY传输后已经确认时，借助所述WTRU的实体(PHY)层传输的帧位数减量所述计数。

在此种WTRU中，存储器较佳地是以媒体访问控制(MAC)层的竞争和无竞争队列配置，且所述处理器系配置以判定，表示无竞争队列的非服务、置于队列的流量请求的竞争传输队列大小(CTQS)数据，以及表示媒体访问控制(MAC)层的所有传输数据队列的非服务、置于队列的流量请求的传输队列大小(TQS)数据。

此类WTRU较佳地包含：一接收器，其被配置以接收来自APs的服务负载指示器，其是由所述AP根据接收自WTRUs的队列大小数据所订定；以及一控制器，其被配置以选择无线通信的AP，其是基于所述接收的负载指示器。

一访问点(AP)，其被配置以在一无线网络中，提供访问点(APs)和无线传输接收单元(WTRUs)的频道管理，所述WTRUs可通过无线频道与其他APs进行无线通信。一接收器被配置以接收非服务流量请求数据，其接收自位于所述AP的无线服务范围内的WTRU。所述AP较佳地具有一处理器，其被配置以计算一服务负载指示器，其是根据接收自WTRUs的非服务流量请求数据。还包含一传输器，其被配置以将所述服务负载指示器向在所述AP无线服务范围内的WTRU通知，借此，位于所述AP的AP无线服务范围内的WTRUs可使用所述通知服务负载指示器，以协助选择进行无线通信的AP。在此AP中，所述接收器较佳地配置以由其他APs接收通知服务负载指示器，且所述处理器较佳地系配置以协助决定关于中断与所述AP通信的相连WTRUs的连结。

在另一实施例中，一无线传输接收单元(WTRU)被配置以管理在由一基础服务集(BSS)所定义的无线通信系统中的竞争。所述WTRU具有一处理器，其被配置以办定一基础服务集内(in-BSS)延迟率(DR)以及并平均在一给予时间间隔中的DR。较佳地，所述处理器被配置以判定封包错误率(PER)，且平均在一给予时间间隔中的PER。一存储器被配置以储存比较值，其系反应花费在尝试传输数据给每所述在BSS中与所述WTRU相连的WTRU的浪费时间。还包含一收发机，其被配置以中断相连的WTRUs连接，其是由具有一储存比较值反应花费最大尝试传输时间的WTRU开始，其是当所述平均DR及平均PER大于所给定的门槛值时。

在此WTRU中，所述处理器较佳地配置以平均在以30秒为顺序的时间间隔中的DR和PER，且所述收发机被配置以周期地接收和更新所述存储器的比较值，其是反应花费在尝试传输数据给每所述在BSS中与所述WTRU相连的WTRU的浪费时间。

在此种WTRU中，所述处理器亦可配置以判定一比较浪费时间值，其是借助测量WTRU在接收相应一传输数据封包的成功确认(ACK)或负确认(NACK)方面所花费的时间，将其加上在一信标期间的测量时间，并将总和对所述信标期间正规化。所述收发机接着较佳地配置以周期地传输目前的比较值，其是反应花费在尝试传输数据至其他WTRUs的浪费时间。

一访问点AP亦可配置以协助无线传输接收站台(WTRUs)，以在一无线通信系统中选择一进行无线通信的访问点(AP)，其是借助提供选择性配置的元件。较佳地，一接收器被配置以接收其他APs的通知负载指示器。还包含一处理器，其被配置以比较所述AP的通信负载及来自其他APs的接收通知负载指示器，并根据所述比较判定所述AP的一调整负载。一传输器被配置以将所述调整AP负载通知WTRUs。较佳地，所述处理器被配置以周期地执行所述比较和判定操作，以便更新所述传输器通知WTRUs的负载。

在此种AP中，当所述处理器判定所述AP的通信负载与其他APs的通信负载相比较低时，所述传输器被配置以通知一低负载，且当所述处理器判定所述AP的通信负载与其他APs的通信负载相比较高时，所述传输器被配置以通知一高负载。再者，所述处理器可被配置以判定所述AP的通信负载，其是借助测量介于一数据封包准备传输的时间以及所述数据封包确实传输至WTRU的时间之间的延迟，平均在一给予时间内的延迟，并且利用所述平均延迟来指示负载。

在另一实施例中，一基地台被配置以在当一无线网络中检测到竞争状况时，中断与其相连的WTRUs。所述基地台具有一处理器，其被配置以判定花费在尝试传输/重新传输每所述相连WTRU的非确认封包的浪费时间(Tw)，并且将在一给定时间的每所述相连WTRU的浪费时间Tw正规化。还包含一存储器，其被配置以储存相连WTRUs表，以及个别的正规化浪费时间。一收发机被配置以根据其正规化的浪费时间中断WTRUs的连接，以便舒缓所述竞争，借此，具有较大Tw的一WTRU系优先中断。较佳地，所述处理器系配置以增加损失至所述Tw，其是表示关于重新传输的增加延迟，其是借助例如配置以计算WTRUs的浪费传输时间(Tw)，其是根据上文所述的方程式。

IEEE 802.11e支援数种访问类型，举例来说，语音、视讯、最大速率、以及背景流量。在一实施例中，本实用新型较佳地使用每访问类型的AP服务，所述BSS负载元件包含在目前站台的信息、流量等级、以及在BSS中的服务等级。图10所示为根据本实用新型的元件信息栏位的范例。

长度栏位在下列栏位中应所述设为一组八位的数量。站台计数栏位是作为一无号整数，其指示目前与此BSS相连的STAs数量。如果，举例来说，点11QoS选择实施、点11QBSS负载实施、以及点11无线测量致能为真时，站台计数栏位不应所述出现在信标或探针回应帧中。

频道利用栏位是定义为AP感测所述媒体为忙碌的时间百分比，其是由实体或虚拟载波感测机制指示。此百分比表示为一移动平均线，其是((频道忙碌时间/(点11频道利用信标间隔^*点11信标时期^*1024))^*255)，其中频道忙碌时间定义为所述载波感测机制指出一频道忙碌指示的微秒数，而点11频道利用信标间隔表示在计算平均期间，连续信标间隔的数量。如果，举例来说，点11QoS选择实施、点11QBSS负载实施、以及点11无线测量致能系为真时，所述频道利用栏位不应所述出现在信标或探针回应帧中。

AP服务负载应所述为在一AP上的服务负载的相对等级，其为一纯量指示。一个低的值表示比高的值有更多的服务容量。值为零则表示AP目前无法服务任何STA，值介于0到254应所述为对数量，其是表示DCF传输封包的平均媒体访问延迟，其是由DCF封包准备好传输(亦即开始CSMA/CA访问)开始测量，直到封包确实传输起始时间。值为1表示一个50μs的延迟，同时值为253表示一个5.5ms的延迟或是任何大于5.5ms的延迟。值为254表示无额外AP服务容量存在。值为255表示AP服务负载不存在。AP应所述测量并平均所有传输封包的媒体访问延迟，其系在一预设时间窗中使用DCF访问机制，例如一个30秒测量窗。当平均至少200个封包时，平均媒体访问延迟的精确度应为+/-200μs或或更佳。

访问类型(AC)负载元件仅在QoS增强APs(QAPs)上可于BSS负载中提供，所述AC服务负载应所述为一纯量的QAP上的平均访问延迟(AAD)指示，用以指示访问类型。一个低的值表示比高的值较短的延迟，值为0则表示QAP目前无法为指示AC提供服务，值介于0到254应所述为对数量，其系表示在指示AC上传输封包的平均媒体访问延迟，其是由EDCF封包准备好传输(亦即开始CSMA/CA访问)开始测量，直到封包确实传输起始时间。值为1表示一个50μs的延迟，同时值为253表示一个5.5ms的延迟或是任何大于5.5ms的延迟。值为254表示在指示AC上的服务目前为值封锁或中断。值为255表示目前所述AC服务负载不存在。

QAP应所述测量和平均在指示AC上的所有传输封包的媒体访问延迟，其系在一预设时间窗中使用EDCF访问机制，例如一个连续30秒测量窗。当平均至少200个封包时，平均媒体访问延迟的精确度应为+/-200μs或或更佳。AC服务负载较佳地系如图11所示格式化，两个八位组的子元件，第一个八位组包含所述AC指示(ACI)，而所述第二八位组包含所述指示AC的所述AAD测量值。值得注意的是，图10和图11所示的八位组仅提供作为范例使用，亦可使用任何其他的八位组。表1所示为ACI编码范例。

访问类型(AC)	ACI
		最大速率	0
背景	1
		视讯	2
语音	3
		保留	4-255

表1

现在请参照图12，所示为根据本实用新型所配置的一通信站台100。值得注意的是，所述通信站台100可为一访问点(AP)、WTRU或是其他可于无线环境中运作的任何装置。所述通信站台100较佳地包含一接收器102，其系配置以接收来自WTRUs的非服务流量请求数据，所述WTRUs是位于所述通信站台100的无线服务范围108之内。所述通信站台100亦包含一处理器104，所述处理器104较佳地连接至所述接收器102，且被配置以替每所述复数个访问类型计算一BSS负载元件。所述通信站台100亦包含一传输器106，所述传输器106较佳地配置以通知在所述通信站台100的服务范围108内的所述BSS负载元件。所述BSS负载元件接着可由其他在所述通信站台100的服务范围108内的无线站台所接收(例如：访问点及/或WTRUs)，借此，提供他们关于所述BSS的信息。

尽管本实用新型已经通过较佳实施例描述，其他不脱附本实用新型申请权利要求范围的变型对熟悉本技术的人士来说还是显而易见的。上述说明书内容是以说明为目的，且不会以任何方式限制特别实用新型。

Claims (2)

1.一种访问点，用以在一无线通信系统中管理拥塞，其特征在是所述访问点包含：

一接收器，其被配置以接收来自无线传输/接收单元的非服务流量请求数据，所述无线传输/接收单元位于所述访问点的一无线服务范围内；

一处理器，其与所述接收器耦合，所述处理器被配置以计算复数个访问类型中每一个的基础服务集负载元件；

一传输器，其与所述处理器耦合，所述传输器被配置以通知所述基础服务集负载元件至位于所述访问点范围内的无线传输/接收单元；以及

其中所述接收器还被配置以自其他访问点接收所通知的基础服务集负载元件，以及所述处理器还被配置以利用来自其他访问点的经接收基础服务集负载元件，以协助无线传输/接收单元做出中断决定。

2.一种通信站台，用以在一无线通信系统中管理拥塞，其特征是所述通信站台包含：

一接收器，其被配置以接收来自其他通信站台的非服务流量请求数据，所述其他通信站台位于所述通信站台的一无线服务范围内；

一处理器，其与所述接收器耦合，所述处理器被配置以计算复数个访问类型中每一个的基础服务集负载元件；

一传输器，其与所述处理器耦合，所述传输器被配置以通知所述基础服务集负载元件至其他通信站台；以及

其中所述接收器还被配置以自其他通信站台接收所通知的基础服务集负载元件，以及所述处理器还被配置以利用来自其他通信站台的经接收基础服务集负载元件，以协助无线传输/接收单元做出中断决定。

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