PT2529514T - Janela de contenção adaptativa em canais de comunicação sem fios descontínuos - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

JANELA DE CONTENÇÃO ADAPTATIVA EM CANAIS DE COMUNICAÇÃO SEM

FIOS DESCONTÍNUOS

CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se genericamente a sistemas de comunicação sem fios, e especificamente àqueles em que acesso ao canal de comunicação está limitado a intervalos periódicos. Adicionalmente, a invenção pertence a sistemas em que acesso ao canal de comunicação se baseia num algoritmo de contenção. Uma tal arquitetura encontra-se no sistema conhecido variadamente como Acesso Sem Fios Num Ambiente Veicular (WAVE) ou Comunicações Dedicadas de Curto Alcance (DSRC).

ANTECEDENTES

Acesso a um canal de comunicações sem fios pode ser via acesso controlado ou de contenção. Num sistema de acesso controlado, como num sistema celular ou WiMAX (IEEE 802.16), são genericamente alocadas aos dispositivos oportunidades de transmissão que não entram em conflito com transmissões de outros dispositivos. (Podem existir algumas excepções, como quando um dispositivo entra inicialmente na rede) . Num sistema de acesso de contenção, dispositivos transmitem em tempos determinados localmente, e a possibilidade de colisões e de perda de dados existe. Exemplos de tais sistemas são Ethernet (IEEE 802.3) e Wi-Fi (IEEE 802.11).

Colisões são prejudiciais à operação da rede, na medida em que resultam em aumento de latência de dados e diminuição de débito do sistema (devido a retransmissões) e potencial perda de dados. É difícil evitar colisões em sistemas de comunicação baseados em acesso de contenção. Protocolos de comunicação existentes, como os acima mencionados, tentam evitar colisões. Dispositivos que operam em tais sistemas tentam receber do meio antes de transmitirem, e apenas prosseguem com transmissão se o canal for considerado inativo. No entanto, esta técnica não e à prova de erro. Por exemplo, quando um dispositivo A está a transmitir no meio, se um dispositivo B decide transmitir no mesmo instante que o dispositivo A, as duas transmissões colidirão, tipicamente impedindo outros recetores de interpretarem corretamente qualquer uma das transmissões. Mesmo que a transmissão do dispositivo B não ocorra no exato instante que a do dispositivo A, atrasos no sistema (por exemplo, propagação, processamento, e/ou atrasos de comutação de receção/transmissão) impedirão o segundo dispositivo de detetar uma transmissão que tenha inicio pouco depois da sua própria, resultando uma vez mais numa colisão.

Sistemas de acesso de contenção podem tentar recuperar de dados perdidos através de colisões. Neste caso, quando se deteta uma colisão, o dispositivo de transmissão espera durante algum tempo (o "tempo de backoff") e retransmite os dados. Para precaver uma série repetida de colisões, o tempo de backoff pode ser aleatorizado num intervalo de tempo chamado a "janela de contenção." 0 mecanismo de recuperação acima é problemático quando se utilizam transmissões de multidifusão ou de difusão. Ao contrário das transmissões de unidifusão, que podem beneficiar de confirmações ou mecanismos de realimentação similares, transmissões de multidifusão tipicamente não têm realimentação do recetor para o transmissor. Assim o transmissor pode não ter forma de reconhecer a ocorrência de uma colisão. 0 tamanho de janela de contenção ótimo depende do número de dispositivos a tentar transmitir no canal. Se houver poucos dispositivos, uma janela de contenção (CW) pequena permite a todos os dispositivos transmitir com pouca possibilidade de colisões. Se houver mais dispositivos a tentarem transmitir, o tamanho de janela de contenção ótimo é maior, para distribuir transmissões num período mais longo e assim reduzir a probabilidade de colisões. Isto é ilustrado na FIG. 1, em que são mostradas as curvas de débito/eficiência de canal para três tamanhos diferentes de janela de contenção. A CW pequena tem melhor desempenho com carga de canal baixa, e a CW grande tem melhor desempenho com carga de canal alta. Nas extremidades mais baixas das curvas, em que CW é superior a ótimo, há fraco desempenho de débito porque o canal está inativo durante grande parte da janela de contenção. Nas extremidades mais altas das curvas, em que CW é inferior a ótimo, desempenho de canal é fraco porque o número mais alto de tentativas de transmissão na janela de contenção resulta em colisões adicionais.

Algoritmos existentes tentam otimizar desempenho ajustando dinamicamente o tamanho de CW. Por exemplo, IEEE 802.11 utiliza um backoff exponencial. A CW começa com um valor pequeno, CWmin. Enquanto as transmissões forem bem sucedidas (como determinado por exemplo, pela receção de uma confirmação), CW permanece no valor CW min. No entanto, após uma falha de transmissão, o tamanho de CW é aumentado para o dobro. Outra falha causará outro aumento para o dobro, até um valor máximo predefinido, CWmax, ser atingido. Isto aumenta tamanho de CW de acordo com o pressuposto de que as colisões resultam da presença de iama carga de rede maior, e de que o sistema terá desempenho mais eficiente com a CW maior, como acima descrito. Qualquer transmissão com sucesso (incluindo uma transmissão de multidifusão, com ou sem uma colisão) leva CW a reverter para o valor CW min pequeno.

Podem existir refinamentos adicionais em esquemas de contenção tradicionais. Por exemplo, podem ser atribuídas a transmissões de vários níveis de prioridade variáveis diferentes janelas de contenção para fornecer ao tráfego de prioridade superior uma maior probabilidade de transmissão; ou, de acordo com o documento WO 2005/006661 Al, os t a m 3. n h o s da junera d.e conteriçã.o minime e/ou maxima CWmin, CWmax podem ser ajustados com base numa estatística acumulada ao longo oe varras rentatrvas de transmissão anteriores.

Quando técnicas de acesso de contenção tradicionais são aplicadas a um canal descontínuo, pode resultar daí degradação de desempenho sob a forma de aumento de colisões. Um canal descontínuo é um em que o acesso está limitado a intervalos periódicos ou semiperiódicos. Por exemplo, num sistema WAVE, informação de controlo e de segurança é trocada num canal de informação de controlo ou de controlo/segurança (CSI) durante um "intervalo de canal CSI" que ocorre por exemplo 50 ms em cada 100 ms. Durante os outros 50 ms, o "intervalo de serviço de canal," dispositivos podem sintonizar-se a outros canais de rádio para outros tipos de trocas de comunxcações, e nao se troca nenhuma informação de controlo. Qualquer informação de controlo que chegue para transmissão durante o intervalo de canal de serviço deve ser colocada em fila para transmissão durante o próximo intervalo de canal CSI. Do mesmo modo, tráfego de serviço que chegue durante o intervalo CSI do canal deve ser colocado em fila até ao próximo intervalo de canal de serviço. Dado que existe uma probabilidade acima da média de que dispositivos múltiplos tenham tráfego em fila para transmissão no início do intervalo de canal, técnicas de contenção tradicionais resultam em pior desempenho de sistema ao operar sobre canais descontínuos, uma vez que o tamanho de CW se deve adaptar ao longo do tempo ao aumento de carga de canal encontrado no início do intervalo de canal. Portanto, existe uma necessidade de um canal de comunicação sem fios mais eficaz, no qual as janelas de contenção possam ser dinamicamente mudadas no início de um intervalo de canal descontínuo com base no comportamento de canal predito.

SUMÁRIO A presente invenção funciona substancialmente melhor ao escolher um tamanho de CW (CWinit) mais adequado para utilização no início do intervalo do canal e mudar o tamanho de CWinit dinamicamente de acordo com as condições de canal preditas. A presente invenção introduz uma técnica de acesso de contenção para melhorar desempenho de redes de comunicações em canais descontínuos via manipulação da janela de contenção, A janela de contenção pode ser reconfigurada para um tamanho maior no início de cada intervalo de acesso ao canal de forma a distribuir transmissões a tempo durante carga alta, reduzindo assim a probabilidade de colisões. 0 tamanho da janela de contenção pode então ser dinamicamente ajustado durante o período de intervalo de canal via meios conhecidos na técnica anterior.

Em algumas formas de realização, a presente invenção é um método para comunicação sem fios descontínua com. as características da reivindicação 1.

Diminui-se a probabilidade estimada de colisões de canal quando se deteta um sucesso de transmissão durante uma parte de um ou mais intervalos de canal anteriores, e aumenta-se a probabilidade estimada de colisões de canal quando se deteta uma falha de transmissão durante uma parte de um ou mais intervalos de canal anteriores.

Além disso, pode aumentar-se o tamanho da janela de contenção quando a probabilidade estimada de Colisões de canal é superior a um valor predeterminado, e pode diminuir-se o tamanho da janela de contenção quando a probabilidade estimada de colisões de canal é inferior ao valor predeterminado.

Em algumas formas de realização, a presente invenção é um dispositivo para comunicação sem fios descont.ínua com as caracteristicas da reivindicação 9.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A FIG. 1 mostra o desempenho de um canal de comunicações de contenção exemplificativo sob carga de tráfego variável e com diferentes tamanhos de janela de contenção. A FIG. 2 mostra intervalos de canal alinhados em tempo e frequência. A FIG. 3 mostra chegadas de mensagens e carga de canal. A FIG. 4 mostra um exemplo de um algoritmo de backoff de contenção de acordo com a técnica anterior. A FIG. 5 mostra desempenho representativo de um sistema de comunicação tradicional com janela de contenção adaptativa. A FIG. 6 representa um fluxograma exemplificativo, de acordo com algumas formas de realização da invenção. A FIG. 7 ilustra a relação entre comportamentos de canal num intervalo de canal e no próximo intervalo de canal, de acordo com. algumas formas de realização da invenção. A FIG. 8 mostra um fluxo de processo exemplificativo que realiza a transmissão de dados, de acordo com algumas formas de realização da invenção. A FIG. 9 mostra desempenho representativo de um sistema de comunicação com. uma janela de contenção inicial adaptativa no inicio de um intervalo de canal, melhorado em relação ao desempenho do sistema tradicional mostrado na FIG. 5, de acordo com algumas formas de realização da invenção. A FIG. 10 é um diagrama exemplificativo que ilustra a forma como condições observadas nos intervalos de canal N anteriores podem ser utilizadas no cálculo do tamanho da janela de contenção inicial para um intervalo de canal atual, de acordo com algumas formas de realização da invenção.

As FIG. 11a e FIG. lib são uns diagramas exemplificativos que ilustram como o tamanno da janeia de contenção inicial se adapta a cargas de tráfego alta e baixa em intervalos de canal recentes, de acordo com algumas formas de realização da invenção. A FIG. 12 é um diagrama de blocos de hardware exemplificativo de um dispositivo de rádio, de acordo com algumas formas de realização da invenção.

DESCRIÇÃO PORMENORIZADA A FIG. 2 mostra uma temporização representativa de um sistema DSRC/WAVE típico. Durante o intervalo de canal CSI, dispositivos operam no canal CSI. Durante o intervalo de canal de serviço dispositivos podem operar num de vários canais de serviço. Portanto, operação quer num canal de serviço quer no canal CSI é descontinua. Por exemplo, considere-se unidades de transmissão de tipo controlo que chegam a um dispositivo nos tempos Tl e T2, enquanto o dispositivo está a operar em canal de serviço 1. Estas unidades de transmissão são colocadas em fila para transmissão até ao início do próximo intervalo de canal CSI, no tempo T3. Unidades de transmissão de tipo controlo que chegam a outros dispositivos durante o intervalo de canal de serviço também são colocadas em fila para transmissão no canal CSI em T3, aumentando a probabilidade de colisão. A FIG. 3 ilustra um comportamento exemplificativo de tráfego de pacotes num ambiente de comunicações descontínuas representando chegadas de mensagens e carga de canal. Chegadas de pacotes ao sistema ocorrem a uma taxa média nominal ao longo do tempo, quer durante quer entre intervalos de acesso. Durante o tempo sem acesso, pacotes são colocados em fila para que a fila de transmissão num dado dispositivo aumente. No início do intervalo de acesso, filas do dispositivo estão carregadas, de forma que a carga de canal é alta. Durante este período, a carga de tráfego mais alta aumenta o potencial piara colisões. À medida que pacotes são transmitidos durante o intervalo de acesso, tamanhos de fila e carga de canal diminuem até que os valores nominais são atingidos (aqui mostrados a cerca de metade do intervalo de acesso). Neste momento é atingido um estado de equilíbrio que continua até ao fim do intervalo de acesso, momento no qual o ciclo se repete. A FIG. 4 ilustra um processo de contenção de backoff típico de acordo com a técnica anterior, como os implementados num dispositivo com a norma IEEE 802.11. Inicialmente, a janela de contenção CW é configurada para um valor mínimo CWmin predefinido (41). O dispositivo determina se um pacote está colocado em fila para transmissão (42), e, se não, espera. Quando um pacote está pronto para transmissão, calcula o tempo de transmissão (43), que consiste num backoff aleatório no interior da janela de contenção. No tempo de transmissão, o dispositivo assegura que o meio não está a ser usado (44), e transmite o pacote de acordo com isso (45). Se o pacote for transmitido com sucesso (por exemplo, é recebida uma confirmação mostrando que não houve colisão), então o dispositivo vai para o seu estado inicial.. Se o pacote não for transmitido com sucesso (46), o dispositivo verifica se a CW está no seu valor máximo (47) . (Sem realimentação relativa à sua receção, a transmissão de um pacote de difusão é considerada um sucesso, caso no qual o processo se reinicia.). Se não, aumenta-se o tamanho de CW (48) e faz-se uma tentativa de retransmitir o pacote mais tarde.

Se CW atingiu o seu tamanho máximo, o dispositivo verifica se o pacote já foi retransmitido o máximo de vezes permitidas (49). Se não, faz-se outra tentativa para retransmitir o pacote. Se o máximo de tentativas de transmissão tiver sido atingido, o pacote é descartado, e o algoritmo retoma a partir do início. (Sob algumas condições, por exemplo, se a contagem de nova tentativa máxima é baixa, é possível que o máximo de tentativas de transmissão possa ser atingido antes de a janela de contenção atingir o seu tamanho máximo. Para. simplicidade, este caso não é ilustrado). A FIG. 5 mostra como o processo acima funciona num sistema de comunicações descontínuas. Como ilustrado, no início do intervalo de acesso ao canal, a CW é pequena, mas a carga de canal é alta, resultando em fraco desempenho devido a colisões excessivas. Demora algum tempo para o valor CW se adaptar à carga alta no início do intervalo de canal. A presente invenção melhora este desempenho ajustando CW a um valor adequado às condições de canal atuais. A FIG. 6 representa um diagrama de estado exemplificativo, de acordo com algumas formas de realização da invenção. Existem três estados como indicado na FIG. 8. Cada estado é descrito em pormenor nos parágrafos seguintes. A. Predizer (estimar) comportamento de canal (carga). Este estado envolve predizer a probabilidade de múltiplas transmissões competirem por acesso ao canal no início de um período de acesso ao canal, com base em atividade de canal recente, atividade histórica, e/ou outra informação relevante. Por exemplo, múltiplas transmissões competindo por acesso ao canal no início de um período de acesso ao canal constituem uma possibilidade maior de colisão. B. Calcular o tamanho da Janela de Contenção inicial (CWinit). Com base no comportamento de canal (carga) estimado (predito) , calcula-se uma CWinit preferida para otimizar desempenho do sistema sob as condições de canal estimadas (preditas). Por exemplo, uma CWinit maior rediaz a probabilidade de colisão. C. Realizar acesso de contenção. Neste estado, a CWinit calculada é utilizada no processo de acesso de contenção, começando no próximo intervalo de canal.

Utilizando o valor CWinit selecionado, atinge-se desempenho de canal melhorado.

Predizer (estimar) comportamento de canal (carga) envolve predizer a probabilidade de múltiplas transmissões competirem por acesso ao canal no início de um período de acesso ao canal, com base em atividades de canal recentes, atividades históricas, e/ou outra informação. Por exemplo, existem vários elementos observáveis que podem ser utilizados para predizer o comportamento do canal em relação às transmissões tentadas no início de um intervalo de canal. Comportamento de transmissão no intervalo de canal N-l anterior é tipicamente um bom preditor de comportamento no próximo intervalo N. Isto é porque carga de tráfego muda lentamente em relação a intervalos de canal. Comportamentos de transmissão nos intervalos de canal N-2 .... N-k anteriores podem também ser bons preditores de comportamento no próximo intervalo N, como i1ustrado na FIG. 10.

Como antes descrito, filas de transmissão recolhem pacotes para transmissão levando ao início do intervalo de canal, resultando num engarrafamento e maior probabilidade de colisões no início do intervalo de canal. Durante o período de intervalo de canal, pacotes são entregues com sucesso, aliviando o congestionamento e resultando em relativamente menos colisões. Por esta razão, utiliza-se o comportamento de canal nos períodos iniciais perto do início do intervalo de canal, antes de as filas atingirem estado estável (a aproximadamente 50% do intervalo de canal ilustrado na FIG. 3) para estimar a carga de canal para fins de cálculo de janela de contenção. O momento em que as filas estão acumuladas, antes de atingirem, o estado estável, é o momento em que a CW se aproxima do seu tamanho ótimo para as condições atuais. Quanto mais tempo levar a atingir o estado estável, mais indicado é um. -valor superior de CWinit.

Eternos no perxodo inicial de intervalo N-l que podem ser utixizados para estimar carga do canal e que são fortes preditores da probabilidade de colisões no período inicial de intervalo N podem incluir os seguintes. • 0 dispositivo de comunicação tendo tido uma tentativa de transmissão sem sucesso ou deferida no período inicial de inrervalo N-l (e intervalos N-2 .... N-k) implica uma maior probabilidade de colisão em intervalo N. Sm contraste, o dispositivo de comunicação tendo tido uma tentativa de transmissão com sucesso no período inicial de intervalo N-l (e intervalos N-2,... N-k) implica uma menor probabilidade de colisão em intervalo N. • Detetar colisões pelo dispositivo de comunicação entre outros dispositivos no período inicial de intervalo N-1 (e intervalos N-2 .... N-k) implica uma maior probabilidade de colisão em intervalo N. Quanto menos colisões forem detetadas, menor é a probabilidade de colisões em intervalo N. • Detetar canal ocupado pelo dispositivo de comunicação durante uma grande fração do período inicial de intervalo N-l (e intervalos N-2 .... N-k) implica uma maior probabilidade de colisão em intervalo N. Quanto menor for a fração de canal ocupado, menor é a probabilidade de colisões em intervalo N.

Os mesmos preditores acima descritos, considerados através das últimas partes de intervalo N-l, do que precisamente o período inicial, podem ser considerados preditores fracos da probabilidade de colisão em intervalo N como mostrado na FIG. 7.

Pode haver outros preditores disponíveis num sistema específico. Os preditores (fatores) acima podem ser ponderados diferentemente quando utilizados na predição do comportamento de canal. Por exemplo, colisões e/ou estando ocupado em intervalo N-l p;odem ter uma ponderação superior a colisões e/ou estando ocupado em intervalo N-2, etc. Similarmente, colisões em intervalo N-l podem ter uma ponderação superior a estando ocupado em intervalo N-l, etc. Por outras palavras, a presente invenção permite um fator de ponderação superior para uma falha de transmissão detetada durante um intervalo de canal imediatamente anterior e fatoriza fatores de ponderação cada vez mais pequenos para uma falha de transmissão detetada durante intervalos de canal anteriores mais antigos.

Uma fórmula exemplificativa para calcular o tamanho de janela de contenção inicial é descrita abaixo.

a) onde: b) CWinitN é o tamanho de janela de contenção inicial para o intervalo de canal N atual. c) CW0 é uma base, ou tamanho de janela de contenção mínimo permitido, utilizada por exemplo quando não há nenhuma carga de canal d) s é um fator de escala para manter o intervalo de tamanhos de janela de contenção dentro de um limite predefinido. (Por exemplo, o tamanho de janela de contenção não deve exceder a duração de intervalo de canal.) e) k é o número de intervalos de canal recentes que são considerados no cálculo. Num simples caso, considera-se k=l e apenas o intervalo de canal mais recente. f) n é a contagem dos intervalos de canal recentes. Por exemplo, n=l indica o intervalo de canal (N-l) imediatamente anterior; n=k indica o .intervalo de canal mais antigo que se considera no cálculo. g) Ln é o fator de carga (preditor de colisões) calculado para intervalo de canal n. Cálculo do fator de carga pode considerar tais fatores como colisões ou canal ocupado como antes descrito. Num simples caso, Ln assume apenas dois valores, por exemplo, 0 para carga baixa, 1 para carga alta. h) w(n) é uma função do distanciamento em tempo do intervalo de canal para o qual se calculou Ln. w(n) neste exemplo é um número positivo e tem uma relação inversa para n (w(n) diminui enquanto n aumenta}. 0 seu efeito é ponderar Ln de modo que fatores de carga. mais recentes tenham um impacto superior no resultado. No caso mais simples, w(n) é igual a 1.

Em algumas formas de realização, um dispositivo de comunicação de acordo com a presente invenção monitoriza os eventos acima listados, e gera uma estimativa de se colisões são prováveis em intervalo N. A ponderação dada a cada evento no processo de estimação pode adaptar-se às características especificas do sistema operacional. Dá-se mais ponderação aos preditores fortes do que aos fracos. Note-se que se podem utilizar eventos através de intervalos de canal anteriores adicionais (N-2, N-3, etc.) para refinar a estimativa.

Realiza-se cálculo de tamanho de Janela de Contenção inicial baseado no comportamento estimado para otimizar desempenho de sistema sob as condições de canal estimadas.

Mais especif icamente, se se determina uma alta probabilidade de colisões em intervalo N, aumenta-se o tamanho de janela de contenção inicial (CWinit) como ilustrado na FIG. 11a. Se há uma pouca probabilidade de colisões em intervalo N, então diminui-se CWinit como ilustrado na FIG. 11b.

No estado Realizar acesso de contenção da FIG.6, o CWinit calculado é utilizado para transmissão, começando no próximo intervalo de canal N. A FIG. 8 mostra um fluxo de processo exemplificativo que realiza, a transmissão de dados, de acordo com algumas formas de realização da invenção. Mo fim de um intervalo de acesso (81), pacotes que chegam para transmissão são colocadas em fila (82), e nenhum é transmitido. Após o inicio do próximo intervalo de acesso (83), CW e configurada para um novo valor, CWinit (84), que se utiliza no cálcuro do primeiro tempo de tra.nsmissa.o de pacote (843). Também, quando se calcula um tempo de transmissão, o dxspositivo determina se o tempo calculado cai denrro do intervalo de acesso atual (85) . Se é o fim de intervalo de acesso, o dispositivo começa a transmitir no intervalo de acesso atual, e começa a colocar pacotes em fila (82) e espera pelo próximo intervalo de acesso (83). No inicio do próximo intervalo, calcula-se o próximo tempo de transmissão (843), segue-se a sequência de transmissão normal (844-845), e atualiza-se CW (846-849). Note-se que se pode considerar como um sucesso uma transmissão de difusão por defeito no bloco 846, em cujo caso, CW é reconfigurada para CWmin, repetindo-se o processo. A FIG. 9 mostra como a invenção funciona num sistema de comunicação descontinua, de acordo com algumas formas de realização da invenção. Como mostrado, no inicio do intervalo de acesso ao canal, a CW adequa-se melhor para a carga de tráfego superior, resultando em poucas colisões e melhor eficiência em comparação com o algoritmo tradicional ilustrado na FIG. 5. CW pode adaptar-se mais rapidamente ao valor ótimo, e as filas atingem valor estável relativamente rapidamente, resultando em débito do sistema melhorado total e latência reduzida. A discussão acima fornece uma descrição de forma de realização em tempo real distribuído da invenção. Outras formas de realização incluem uma forma de realização em tempo real centralizado e uma forma de realização em offline. Nestas formas de realização, informação de comportamento de canal é recolhida (por uma unidade de processamento central, ou uma unidade de processamento offline) que realiza as etapas de estimação de carga de canal e cálculo CWinit. 0 valor CWinit é então distribuído (por exemplo, via urna mensagem de controlo de difusão ou mecanismo de configuração), para utilização pelos dispositivos de comunicação. No caso offline, o processador central pode considerar informação histórica de comportamento, por exemplo, acomodar um pico em tráfego durante hora de ponta de manhã. A FIG. 12 é um diagrama de blocos de hardware exemplificativo de um dispositivo de rádio, de acordo com algumas formas de realização da invenção. 0 transcetor (1201) inclui mas não está limitado a tais componentes padrão como modulador, desmodulador, e amplificador. Também pode incluir um mecanismo de deteção de canal (por exemplo, detetor de envolvente de potência recebida) para detetar um estado de canal ocupado. A função de modulador também pode incluir função para detetar colisões de canal. O transcetor aceita pacotes para transmissão, e fornece transmissão (por exemplo, estado ocupado) sobre o estado de meio ao processador (1202). O processador pode incluir um ou mais elementos de processamento de hardware ou software. As suas funções incluem preparar pacotes para transmissão e implementar os algoritmos de acesso de contenção, incluindo a configuração do tamanho de janela de contenção. Considera o estado de meio como descrito neste documento ao decidir quando enviar de fila de transmissão (1204) residente na memória (1203), ao transcetor para transmissão.

Note-se que a presente invenção também pode ser aplicada a sistemas multi-fila (por exemplo, baseados em prioridade). No caso de um sistema multi-fila, pode utilizar-se um valor CWinit diferente para diferentes níveis de prioridade de transmissão.

Será reconhecido pelos peritos na técnica que várias modificações podem ser feitas às formas de realização ilustradas e outras da invenção acima descrita, sem se afastar do seu amplo âmbito inventivo. Será entendido portanto que a invenção não está limitada às formas de realização particulares ou disposições reveladas, mas pretende cobrir quaisquer alterações, adaptações ou modificações que estão dentro do âmbito e espirito da invenção como definido pelas revindicações em anexo.

DOCUMENTOS REFERIDOS NA DESCRIÇÃO

Esta lista de documentos referidos pelo autor do presente pedido de patente foi elaborada apenas para informação do leitor. Não é parte integrante do documento de patente europeia. Não obstante o cuidado na sua elaboração, o IEP não assume qualquer responsabilidade por eventuais erros ou omissões.

Documentos de patente referidos na descrição • WO 2005006661 Al [0008]

Claims (12)

REIVINDICAÇÕES

1. Um método para comunicação sem fio descontinua num sistema de acesso de contenção onde acesso a um canal de comunicação está limitado a intervalos de canal periódicos, em que, em caso de detetar uma falha de transmissão, um tempo de backoff antes de retransmissão é aleatorizado através de uma janela de contenção (CW), cujo tamanho é dinamicamente ajustado entre uma janela de contenção mínima e uma máxima (CWmin, CWmax) após transmissões com sucesso e falhas de transmissão, respetivamente, o método compreendendo: estimar uma probabilidade de colisões de canal no início de um próximo intervalo de canal com base em pelo menos uma de uma tentativa de transmissão sem sucesso ou deferida, uma deteção de colisão de canal, uma deteção de canal ocupado, e um tamanho de uma fila de transmissão durante uma parte inicial perto do início de pelo menos um intervalo de canal anterior, em que a dita parte inicial é uma parte antes de a fila de transmissão atingir estado estável no dito pelo menos um intervalo de canal anterior; com base na probabilidade estimada de colisões de canal, calcular uma janela de contenção inicial (CWinit) ; e utilizar a janela de contenção inicial (CWinit) calculada como a janela de contenção (CW) no início do próximo intervalo de canal.

2. 0 método da reivindicação 1, em que se diminui a probabilidade estimada de colisões de canal quando se deteta um sucesso de transmissão durante a dita parte, e se aumenta quando se deteta uma falha de transmissão durante a dita parte.

3. 0 método de uma das reivindicações 1 a 2, em que se aumenta o tamanho da janela de contenção inicial (CWinit) quando a probabilidade estimada, de colisões de canal é superior a um valor predeterminado, e se diminui quando a probabilidade estimada de colisões de canal é inferior a um valor predeterminado.

4. 0 método de uma das reivindicações 1 a 3, compreendendo ainda configurar um tamanho diferente da janela de contenção inicial (CWinit) para transmitir níveis de prioridade diferentes de múltiplos dados colocados em fila para transmissão.

5. 0 método de uma das reivindicações 1 a 4, em que o dito estimar a probabilidade de colisões de canal compreende predizer probabilidade de múltiplas transmissões competirem por acesso ao canal, com base em atividades de canal recentes ou históricas, e aumentar a dita probabilidade estimada de colisões de canal quando múltiplas transmissões estão a competir por acesso ao canal no início de um intervalo de canal.

6. 0 método de uma das reivindicações 1 a 5, em que se aumenta a probabilidade estimada de colisões de canal quando se deteta uma falha de transmissão por qualquer um de uma pluralidade de dispositivos de comunicação durante a dita parte.

7. 0 método de uma das reivindicações 1 a 6, compreendendo ainda fatorizar um fator de ponderação superior para uma falha de transmissão detetada durante a dita parte de um intervalo de canal imediatamente anterior e fatorizar fatores de ponderação cada vez mais baixos para uma falha de transmissão detetada durante as ditas partes de intervalos de canais anteriores mais antigos.

8. Um dispositivo para comunicação sem fios descontinua num sistema de acesso de contenção onde acesso a um canal de comunicação está limitado a intervalos de canal periódicos, compreendendo: uma memória (1203) para armazenar dados para uma fila de transmissão (1204); um transcetor (1201) para transmitir dados, receber dados; e um processador (1202) configurado para aleatorizar, em caso de detetar uma falha de transmissão, um tempo de backoff através de uma janela de contenção (CW) antes de retransmissão, e ajustar dinamicamente o tamanho da dita janela de contenção (CW) entre uma janela de contenção minima e uma máxima (CWm.in, CWmax) após transmissões com sucesso e falhas de transmissão, respetivamente, em que o transmissor está configurado para transmitir os dados armazenados para a fila de transmissão (12 04) de acordo com o tamanho de janela de contenção (CW); caracterizado pelo facto de o processador (1202) estar ainda configurado para estimar uma probabilidade de colisões de canal no início de um próximo intervalo de canal com base em pelo menos uma de uma tentativa de transmissão sem sucesso ou. deferida, urna deteção de colisão de canal, uma deteção de canal ocupado, e um tamanho de fila cie transmissão durante uma parte inicial perto do início de pelo menos um intervalo de canal anterior, em que a dita parte inicial é uma parte antes de as filas de transmissão atingirem um estado estável no dito pelo menos um intervalo de canal anterior; calcular, com base na probabilidade estimada de colisões de canal, uma janela de contenção inicial (vWin.it) , e configurar a janela de contenção inicial. (CWinit) calculada como a janela de contenção (CW) a ser utilizada no inicio do próximo intervalo de canal.

9. 0 dispositivo da reivindicação 8, em que o processador (12 02) está ainda configurado para diminuir a probaioilidade estimada de colisões de canal quando se deteta um sucesso de transmissão durante a dita parte, e aumentar a probabilidade estimada de colisões de canal quando se deteta uma falha de transmissão durante a dita parte.

10. O dispositivo da reivindicação 8 ou 9, em que o processador (1202) está ainda configurado para aumentar o tamanho da janela de contenção inicial (CWinit) quando a probabilidade estimada de colisões de canal é superior a um valor predeterminado, e diminuir o tamanho da janela de contenção inicial (CWinit) quando a probabilidade estimada de colisões de canal é inferior ao dito valor predeterminado.

11. 0 dispositivo de acordo com uma das reivindicações 8 a 10, em que o processador (1202) está ainda configurado para fatorizar um fator de ponderação superior para uma falha de transmissão detetada durante a dita parte de um intervalo de canal imediatamente anterior e fatorizar fatores de ponderação cada vez mais baixos para uma falha de transmissão detetada durante as ditas partes de intervalos de canal anteriores mais antigos.

12. Um sistema com uma pluralidade de dispositivos de acordo com uma das reivindicações 8 a 11, em que cada dispositivo está configurado para aumentar a probabilidade estimada de colisões de canal quando se deteta uma falha de transmissão entre outros dispositivos do sistema durante a dita parte.