TW201628432A - Wi-fi相容通道存取(二) - Google Patents

Wi-fi相容通道存取(二) Download PDF

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TW201628432A
TW201628432A TW105101138A TW105101138A TW201628432A TW 201628432 A TW201628432 A TW 201628432A TW 105101138 A TW105101138 A TW 105101138A TW 105101138 A TW105101138 A TW 105101138A TW 201628432 A TW201628432 A TW 201628432A
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Abstract

揭示可確保與增強型分散式通道存取(EDCA)協定相關聯的第一無線設備以及與基於負載的裝備(LBE)協定相關聯的數個第二無線設備之間的均等媒體存取的系統和方法。第一無線設備可決定與獲取對無線媒體的存取相關聯的爭用水平,至少部分地基於所決定的爭用水平來選擇爭用訊窗大小,以及從由所選爭用訊窗大小定義的數目範圍中為媒體存取爭用操作選擇隨機退避數目。

Description

WI-FI相容通道存取(二) 【相關申請案的交叉引用】
本專利申請案主張於2015年1月15日提出申請的題為「Wi-Fi Compatible Channel Access(Wi-Fi相容通道存取)」的美國臨時專利申請案第62/104,001號、於2015年6月23日提出申請的題為「Wi-Fi Compatible Channel Access(Wi-Fi相容通道存取)」的美國臨時專利申請案第62/183,619號、於2015年6月24日提出申請的題為「Wi-Fi Compatible Channel Access(Wi-Fi相容通道存取)」的美國臨時專利申請案第62/184,043號、於2015年8月10日提出申請的題為「Wi-Fi Compatible Channel Access(Wi-Fi相容通道存取)」的美國臨時專利申請案第62/203,278號、於2015年9月8日提出申請的題為「Wi-Fi Compatible Channel Access(Wi-Fi相容通道存取)」的美國臨時專利申請案第62/215,494號、於2015年10月9日提出申請的題為「Wi-Fi Compatible Channel Access(Wi-Fi相容通道存取)」的美國臨時專利申請案第62/239,450號、以及於2015年11月9日提出申請的題為「Wi-Fi Compatible Channel Access(Wi-Fi相容通道存取)」的美國臨時專利申請案第62/252,947號的優先權,以上所有申請案的全部內容經 由援引納入於此。
實例實施例一般係關於無線網路,且尤其係關於無線設備之間的通道存取操作。
Wi-Fi網路可由提供與數個客戶端設備或站(STA)的無線通訊通道或鏈路的一或多個存取點(AP)形成。可對應於基本服務集(BSS)的每個AP週期性地廣播信標訊框以使得在該AP的無線射程內的任何STA能夠建立及/或維持與Wi-Fi網路的通訊鏈路。可包括指示AP是否具有給STA的排隊下行鏈路資料的話務指示映射(TIM)的信標訊框通常是根據目標信標傳輸時間(TBTT)排程來廣播的。
在典型的Wi-Fi網路中,在任何給定的時間,僅一個設備可以使用共用無線媒體。為了仲裁對共用無線媒體的存取,IEEE 802.11標準定義了分散式協調功能(DCF),其指令個體STA(和AP)「監聽」媒體以決定媒體何時閒置(例如,使用「載波偵聽」技術)。在STA偵測到無線媒體已持續閒置達DCF訊框間空間(DIFS)歷時的情況下,該STA可嘗試在無線媒體上傳送資料。許多在5GHz頻帶中操作的Wi-Fi網路採用增強型分散式通道存取(EDCA)機制以用於媒體存取爭用操作。EDCA機制是先聽後講(LBT)協定的實例。
例如,為了防止多個設備同時存取無線媒體,每個設備可選擇隨機的「退避」數目或時段。在DIFS歷時結束時,爭用時段開始,在該爭用時段期間,每個設備在其嘗試在 無線媒體上傳送資料之前等待由其退避數目(例如,其退避時段)決定的時間段。選擇最低退避數目的設備將具有最短退避時段(例如,爭用時段中的最早時槽時間),且因此「贏得」媒體存取爭用操作。若多個設備選擇了相同的退避值並隨後同時嘗試傳送資料,則發生衝突並且這些設備使用指數型退避規程再次爭用媒體存取,其中每個設備針對每個後續媒體存取爭用操作將其退避數目的值加倍。
其他無線網路可在5GHz頻帶上操作,並且由此可與遵從IEEE 802.11的無線網路共用相同的無線媒體。這些其他無線網路可能不採用用於衝突避免的指數型退避規程,且因此在爭用媒體存取時,與這些其他無線網路相關聯的設備可具有勝過與基於EDCA的無線網路相關聯的設備的優勢。例如,與用於基於負載的裝備(LBE)的歐洲電信標準協會(ETSI)寬頻存取網路(BRAN)相關聯的通道存取機制可能不採用用於衝突避免的指數型退避規程,這進而可向根據LBE協定進行操作的無線設備給予勝過採用EDCA衝突避免機制的無線設備的不公平優勢。
由此,將期望基於LBE的設備和基於EDCA的設備更公平地爭用對共用無線媒體的存取。
提供本概述以便以簡化形式介紹將在以下的詳細描述中進一步描述的概念選集。本概述並非意欲標識出要求保護的標的的關鍵特徵或必要特徵,亦非意欲限定要求保護的標的的範疇。
揭示可確保與增強型分散式通道存取(EDCA)協定相關聯的第一無線設備以及與基於負載的裝備(LBE)協定相關聯的數個第二無線設備之間的均等媒體存取的裝置和方法。LBE協定可由用於LBE的歐洲電信標準協會(ETSI)寬頻存取網路(BRAN)標準來定義,並且EDCA協定可由IEEE 802.11標準來定義。
在一個實例中,一種確保第一無線設備與數個第二無線設備之間的均等媒體存取的方法包括:決定與獲取對無線媒體的存取相關聯的爭用水平,至少部分地基於所決定的爭用水平來選擇爭用訊窗大小;及從由所選爭用訊窗大小定義的數目範圍中為媒體存取爭用操作選擇隨機退避數目。
在另一實例中,揭示與EDCA協定相關聯的第一無線設備並且其配置成確保與關聯於LBE協定的數個第二無線設備的均等媒體存取。第一無線設備可包括一或多個處理器以及配置成儲存指令的記憶體。由該一或多個處理器執行這些指令可導致第一無線設備:決定與獲取對無線媒體的存取相關聯的爭用水平,至少部分地基於所決定的爭用水平來選擇爭用訊窗大小,以及從由所選爭用訊窗大小定義的數目範圍中為媒體存取爭用操作選擇隨機退避數目。
在另一實例中,揭示一種非瞬態電腦可讀取儲存媒體。該非瞬態電腦可讀取儲存媒體可儲存包含指令的一或多個程式,這些指令在由與EDCA協定相關聯的第一無線設備的一或多個處理器執行時使第一無線設備經由執行數個操作來確保與關聯於LBE協定的數個第二無線設備的均等媒體存取 。該數個操作可包括:決定與獲取對無線媒體的存取相關聯的爭用水平,至少部分地基於所決定的爭用水平來選擇爭用訊窗大小;及從由所選爭用訊窗大小定義的數目範圍中為媒體存取爭用操作選擇隨機退避數目。
在另一實例中,揭示與EDCA協定相關聯的第一無線設備並且其配置成確保與關聯於LBE協定的數個第二無線設備的均等媒體存取。第一無線設備可包括用於決定與獲取對無線媒體的存取相關聯的爭用水平的裝置,用於至少部分地基於所決定的爭用水平來選擇爭用訊窗大小的裝置,以及用於從由所選爭用訊窗大小定義的數目範圍中為媒體存取爭用操作選擇隨機退避數目的裝置。
100‧‧‧無線系統
110‧‧‧無線存取點(AP)
120‧‧‧無線區域網路(WLAN)
130‧‧‧LBE無線網路
200‧‧‧EDCA設備
210‧‧‧PHY設備
211‧‧‧收發機
212‧‧‧基頻處理器
220‧‧‧MAC
221‧‧‧爭用引擎
222‧‧‧框架格式化電路系統
230‧‧‧處理器
240‧‧‧記憶體
241‧‧‧設備資料庫
242‧‧‧框架格式化和交換軟體模組
243‧‧‧訊框處理軟體模組
244‧‧‧媒體爭用水平決定軟體模組
245‧‧‧EDCA媒體存取爭用軟體模組
250(1)‧‧‧天線
250(n)‧‧‧天線
300‧‧‧LBE設備
310‧‧‧PHY設備
311‧‧‧收發機
312‧‧‧基頻處理器
320‧‧‧MAC
321‧‧‧爭用引擎
322‧‧‧框架格式化電路系統
330‧‧‧處理器
340‧‧‧記憶體
341‧‧‧設備資料庫
342‧‧‧框架格式化和交換軟體模組
343‧‧‧訊框處理軟體模組
344‧‧‧媒體爭用水平決定軟體模組
345‧‧‧體存取爭用軟體模組
350(1)‧‧‧天線
350(n)‧‧‧天線
400‧‧‧q圖表
401‧‧‧線
402‧‧‧線
411‧‧‧線
412‧‧‧線
500A‧‧‧圖表
500B‧‧‧圖表
500C‧‧‧圖表
500D‧‧‧圖表
500E‧‧‧圖表
500F‧‧‧圖表
600‧‧‧圖表
601‧‧‧q圖表
611‧‧‧第一q偏移值標繪
612‧‧‧第二q偏移值標繪
613‧‧‧第三q偏移值標繪
614‧‧‧第四q偏移值標繪
620‧‧‧操作
621A‧‧‧點
621B‧‧‧點
621C‧‧‧點
623A‧‧‧點
623B‧‧‧點
623C‧‧‧點
700‧‧‧q圖表
701‧‧‧線
702‧‧‧線
711‧‧‧線
712‧‧‧線
800‧‧‧圖表
900‧‧‧操作
902‧‧‧方塊
902A‧‧‧方塊
902B‧‧‧方塊
904‧‧‧方塊
904A‧‧‧方塊
904B‧‧‧方塊
906‧‧‧方塊
908‧‧‧方塊
910‧‧‧方塊
1000‧‧‧CW大小圖表
1001‧‧‧線
1002‧‧‧線
1011‧‧‧線
1012‧‧‧線
1100A‧‧‧圖表
1100B‧‧‧圖表
1100C‧‧‧圖表
1100D‧‧‧圖表
1100E‧‧‧圖表
1100F‧‧‧圖表
1100G‧‧‧圖表
1200‧‧‧操作
1202‧‧‧方塊
1202A‧‧‧方塊
1202B‧‧‧方塊
1204‧‧‧方塊
1204A‧‧‧方塊
1204B‧‧‧方塊
1206‧‧‧方塊
1208‧‧‧方塊
1210‧‧‧方塊
1212‧‧‧方塊
1300‧‧‧操作
1302‧‧‧方塊
1304‧‧‧方塊
1310‧‧‧操作
1312‧‧‧方塊
1314‧‧‧方塊
1316‧‧‧方塊
示例實施例是作為實例來圖示的,且不意欲受附圖中各圖的限制。相似的元件符號貫穿附圖和說明書代表相似的元素。
圖1圖示其中可實現實例實施例的實例無線系統。
圖2圖示根據實例實施例的實例EDCA設備。
圖3圖示根據實例實施例的實例LBE設備。
圖4圖示了根據實例實施例的LBE設備的經校準爭用訊窗大小與每傳輸的平均中斷次數之間的實例關係。
圖5A-5F圖示了根據實例實施例的基於圖4的圖表來調整其爭用訊窗大小的LBE設備的實例媒體存取成功率以及EDCA設備的實例媒體存取成功率。
圖6A圖示了根據實例實施例的LBE設備的經校準爭 用訊窗大小與爭用訊窗偏移值之間作為每傳輸的平均中斷次數的函數的實例關係。
圖6B圖示了根據實例實施例的用於使LBE設備的爭用訊窗大小收斂至目標值的實例操作。
圖7圖示了根據實例實施例的LBE設備的經校準爭用訊窗大小與平均衝突率之間的實例關係。
圖8圖示了根據實例實施例的基於圖7的圖表來調整其爭用訊窗大小的LBE設備的實例媒體存取成功率以及EDCA設備的實例媒體存取成功率。
圖9圖示根據實例實施例的圖示用於選擇LBE設備的爭用訊窗大小的實例操作的說明性流程圖。
圖10圖示了根據實例實施例的EDCA設備的經校準爭用訊窗大小與每傳輸的平均中斷次數之間的實例關係。
圖11A-11G圖示了根據實例實施例的基於圖10的圖表來調整其爭用訊窗大小的EDCA設備的實例媒體存取成功率。
圖12圖示根據實例實施例的圖示用於選擇EDCA設備的爭用訊窗大小的實例操作的說明性流程圖。
圖13A圖示根據一些實施例的圖示用於動態地調整所選爭用訊窗大小的實例操作的說明性流程圖。
圖13B圖示根據其他實施例的圖示用於動態地調整所選爭用訊窗大小的實例操作的說明性流程圖。
僅出於簡化起見,以下在包括無線區域網路(WLAN )和LBE無線網路的無線系統的上下文中描述實例實施例。將理解,這些實例實施例等同地適用於其他無線網路(例如,蜂巢網路、微微網路、毫微微網路、衛星網路)。如本文所使用的,術語「WLAN」和「Wi-Fi®」可包括由IEEE 802.11標準族、藍芽、HiperLAN(與IEEE 802.11標準相當的無線標準集,主要在歐洲使用)、以及具有相對較短的無線電傳播距離的其他技術來管控的通訊。由此,術語「WLAN」和「Wi-Fi」在本文可互換地使用。另外,儘管以下以包括一或多個AP以及數個STA的基礎設施WLAN系統的方式進行描述,但是這些示實例實施例等同地適用於其他WLAN系統,包括例如多個WLAN、對等(或獨立基本服務集)系統、Wi-Fi直連系統、及/或熱點。另外,儘管本文以在無線設備之間交換資料訊框的方式進行描述,但是這些實例實施例可應用於無線設備之間的任何資料單元、封包、及/或訊框的交換。由此,術語「訊框」可包括任何訊框、封包、或資料單元,諸如舉例而言協定資料單元(PDU)、MAC協定資料單元(MPDU)、以及實體層彙聚規程協定資料單元(PPDU)。術語「A-MPDU」可指聚集MPDU。
在以下描述中,闡述了眾多具體細節(諸如具體元件、電路、和程序的實例),以提供對本案的透徹理解。如本文所使用的,術語「耦合」意指直接連接到、或經由一或多個居間元件或電路來連接。如本文所使用的術語「媒體存取」可以指獲取及/或控制對共用無線媒體的存取。如本文所使用的術語「傳送機會」(TXOP)可以指設備(或設備的一 部分)可經由共用無線媒體傳送資料的時間段。如本文所使用的,術語「EDCA設備」可以指採用用於衝突避免的指數型退避規程(例如,根據IEEE 802.11e標準中定義的EDCA機制)的無線設備。此外,如本文所使用的,術語「LBE設備」可以指不採用用於衝突避免的指數型退避規程的無線設備,諸如根據由ETSI提供的LBE標準進行操作的無線設備。應注意,與用於LBE的ETSI寬頻存取網路(BRAN)相關聯的通道存取機制亦可被稱為用於LBE的LBT,並且由此術語「LBE設備」和「用於LBE設備的LBT」可在本文中可互換地使用。
另外,在以下描述中並且出於解釋目的,闡述了具體的命名以提供對實例實施例的透徹理解。然而,對於本發明所屬領域中具有通常知識者將明顯的是,可以不需要這些具體細節就能實踐示例實施例。在其他例子中,以方塊圖形式示出公知的電路和設備以避免混淆本案。如本文所使用的,術語「耦合」意指直接連接到、或經由一或多個居間元件或電路來連接。本文所描述的在各種匯流排上提供的任何信號可以與其他信號進行時間多工並且在一或多條共用匯流排上提供。另外,各電路元件或軟體方塊之間的互連可被示為匯流排或單信號線。每條匯流排可替換地是單信號線,而每條單信號線可替換地是匯流排,並且單線或匯流排可表示用於各元件之間的通訊的大量實體或邏輯機制中的任一或多個。這些實例實施例不應被解釋為限於本文描述的具體實例,而是在其範疇內包括由所附請求項所限定的所有實施例。
如以上所提及的,為了防止多個設備同時存取共用 無線媒體,IEEE 802.11標準定義了分散式協調功能(DCF),其指令個體設備在嘗試傳送資料之前決定共用無線媒體已閒置達一時間段。具體地,在共用無線媒體已閒置達DIFS歷時之後,爭用時段開始,在該爭用時段期間,每個設備在其嘗試在無線媒體上傳送資料之前等待由其隨機選擇的退避數目所決定的時間段。選擇最低退避數目的設備具有最短退避時段,且因此「贏得」對共用無線媒體的存取。獲勝的設備將被準予對共用無線媒體的存取達通常被稱作傳送機會(TXOP)的時間段。
可根據例如優先順序等級來選擇用於在共用媒體上傳輸的資料,從而較高優先級資料(例如,語音資料)可被分配比較低優先級資料(例如,電子郵件)更高的傳輸優先順序。更具體地,不同優先順序等級的資料可被指派不同的退避數目範圍,從而較高優先級資料比較低優先級資料更有可能贏得給定的媒體存取爭用操作(例如,經由向較高優先級資料指派較低退避數目並且向較低優先級資料指派較高退避數目)。可經由將資料分類到存取類別中、並隨後向每個存取類別(AC)提供不同的退避數目範圍來向不同優先順序等級的資料分配不同的退避數目範圍。
根據IEEE 802.11e標準中描述的增強型分散式協調通道存取(EDCA)功能,每個STA將包括針對每個存取類別(AC)的不同傳送佇列並且這些傳送佇列將獨立地爭用媒體存取。由於AP可同時服務多個STA,因此AP可包括針對每個AC的複數個傳送佇列。更具體地,AP可基於話務識別符(TID )和目的地位址(DA)來分類下行鏈路資料(例如,將傳送給其相關聯STA中的一者或多者的資料)。目的地位址(DA)指示該資料將被傳送給哪個STA。TID指示資料的優先順序等級,並且可由此被映射到相應的存取類別。經由根據其TID和DA來分類下行鏈路資料,AP可將相同優先順序等級的資料聚集在從相應的退避數目範圍中進行選擇的共用AC佇列集合中。經聚集的資料可作為聚集資料訊框在無線媒體上傳送,諸如舉例而言聚集MAC協定資料單元(AMPDU)及/或聚集MAC服務資料單元(AMSDU)。
如以上所提及的,爭用媒體存取的每個設備可選擇(例如,產生)可與爭用時段的時槽時間之一相對應的隨機退避數目。更具體地,每個設備可初始將其爭用訊窗(CW)設置為最小值(CWmin),並隨後從0到CW值之間的數目範圍中隨機地選擇其退避數目。在無線媒體已閒置達DIFS歷時之後,每個設備可在每個仲裁訊框間空間(AIFS)歷時之後遞減其所選退避數目。AIFS歷時可基於AIFS數目(AIFSN)、時槽時間(ST)、以及短訊框間空間(SIFS)歷時。AIFSN可基於傳送資料被指派給的存取類別。一般而言,AIFS歷時可被表達為AIFS=AIFSN[AC]*ST+SIFS,其中AIFSN[AC]是傳送資料的存取類別的AIFS數目。對於在5GHz頻帶中(例如,根據IEEE 802.11n/ac協定)操作的Wi-Fi網路,每個時槽時間具有9μs的歷時,SIFS歷時為18μs,並且DIFS歷時為34μs。
若多個設備選擇了相同的退避數目並同時嘗試傳送 資料,則發生衝突並且這些設備使用指數型退避規程再次爭用媒體存取,其中每個設備針對每個後續媒體存取爭用操作將其爭用訊窗加倍。當爭用訊窗達到最大值(CWmax)時,爭用訊窗大小保持在CWmax,直至爭用設備之一贏得對共用無線媒體的存取。
與IEEE 802.11e標準中定義的EDCA機制形成對比,LBE設備採用固定大小(通常標示為q)的爭用訊窗作為選擇其退避數目的基礎。q值(其為大於或等於1的整數)可基於來自LBE設備的傳輸的最大歷時。例如,當無線媒體已閒置達超過一時間段時,LBE設備可選擇0到q值之間的隨機退避數目,並且可隨後在每個時槽時間之後遞減其退避數目。在其退避數目到達0時,若LBE設備沒有在共用無線媒體上偵聽到繁忙狀況,則LBE設備可在無線媒體上傳送資料。LBE設備的時槽時間當前被設為20μs。
由於EDCA設備在每次發生衝突之後將其爭用訊窗大小加倍而LBE設備維持相同的爭用訊窗大小而不管衝突,因此LBE設備在衝突情況下爭用媒體存取時可具有優勢,尤其是在多個媒體存取爭用操作中產生衝突時。隨著爭用媒體的設備數目增加(例如,這增加了衝突概率),LBE設備傾向於具有比EDCA設備更高優先順序的對共用無線媒體的存取。如以下更詳細地解釋的,實例實施例揭示用於確保對在LBE設備與EDCA設備之間共用的無線媒體的公平存取的裝置和方法。
圖1是其中可實現實例實施例的無線系統100的方塊圖。無線系統100被示為包括4個無線站STA1-STA4、無線存 取點(AP)110、以及無線區域網路(WLAN)120。WLAN 120可由可根據IEEE 802.11標準族(或根據其他合適的無線協定)來操作的複數個Wi-Fi存取點(AP)形成。由此,儘管圖1中出於簡單化而僅示出一個AP 110,但是將理解,WLAN 120可由任何數目的存取點(諸如AP 110)形成。AP 110被指派唯一性MAC位址,該唯一性MAC位址例如由存取點的製造商程式設計在AP 110中。類似地,站STA1-STA4中的每一者亦被指派唯一性MAC位址。對於一些實施例,無線系統100可對應於多輸入多輸出(MIMO)無線網路。此外,儘管WLAN 120在圖1中被圖示為基礎設施BSS,但對於其他實例實施例,WLAN 120可以是IBSS、自組織(ad-hoc)網路、或對等(P2P)網路(例如,根據Wi-Fi直連協定來操作)。
站STA1-STA4中的每一者可以是任何合適的啟用Wi-Fi的無線設備,包括例如蜂巢式電話、個人數位助理(PDA)、平板設備、膝上型電腦、或諸如此類。每個站STA亦可被稱為使用者裝備(UE)、用戶站、行動單元、用戶單元、無線單元、遠端單元、行動設備、無線設備、無線通訊設備、遠端設備、行動用戶站、存取終端、行動終端、無線終端、遠端終端機、手持機、使用者代理、行動服務客戶端、客戶端、或其他某個合適的術語。對於至少一些實施例,每個站STA可包括一或多個收發機、一或多個處理資源(例如,處理器及/或ASIC)、一或多個記憶體資源、以及電源(例如,電池)。記憶體資源可包括非瞬態電腦可讀取媒體(例如,一或多個非揮發性記憶體元件,諸如EPROM、EEPROM、快閃 記憶體、硬碟等),其儲存用於執行以下關於圖12和13A-13B所描述的操作的指令。
AP 110可以是允許一或多個無線設備使用Wi-Fi、藍芽、或任何其他合適的無線通訊標準經由AP 110連接至網路(例如,區域網路(LAN)、廣域網(WAN)、都會區網路(MAN)、及/或網際網路)的任何合適的設備。對於至少一個實施例,AP 110可包括一或多個收發機、一或多個處理資源(例如,處理器及/或ASIC)、一或多個記憶體資源、以及電源。記憶體資源可包括非瞬態電腦可讀取媒體(例如,一或多個非揮發性記憶體元件,諸如EPROM、EEPROM、快閃記憶體、硬碟等),其可儲存用於執行以下描述的操作的指令。
對於站STA1-STA4及/或AP 110,該一或多個收發機可包括Wi-Fi收發機、藍芽收發機、蜂巢收發機、及/或其他合適的射頻(RF)收發機(出於簡化而未圖示)以傳送和接收無線通訊信號。每個收發機可在相異操作頻帶中及/或使用相異通訊協定與其他無線設備通訊。例如,Wi-Fi收發機可根據IEEE 802.11規範在2.4GHz頻帶內及/或在5GHz頻帶內通訊。蜂巢收發機可根據由第三代夥伴專案(3GPP)所描述的4G長期進化(LTE)協定在各種RF頻帶內(例如,在約700MHz到約3.9GHz之間)及/或根據其他蜂巢協定(例如,全球行動系統(GSM)通訊協定)通訊。在其他實施例中,STA內所包括的收發機可以是任何技術上可行的收發機,諸如由來自ZigBee規範的規範所描述的ZigBee收發機、WiGig收發機、及 /或由來自HomePlug聯盟的規範所描述的HomePlug收發機。
無線系統100亦可包括、毗鄰於、或以其他方式關聯於LBE無線網路130。LBE無線網路130在圖1中被圖示為包括3個LBE設備LBE1-LBE3。對於其他實施例,LBE無線網路130可包括任何合適數目的LBE設備及/或任何合適數目的AP。LBE設備LBE1-LBE3中的每一者可以是任何合適的無線設備,包括例如蜂巢式電話、個人數位助理(PDA)、平板設備、膝上型電腦、或諸如此類。每個站STA亦可被稱為使用者裝備(UE)、用戶站、行動單元、用戶單元、無線單元、遠端單元、行動設備、無線設備、無線通訊設備、遠端設備、行動用戶站、存取終端、行動終端、無線終端、遠端終端機、手持機、使用者代理、行動服務客戶端、客戶端、或其他某個合適的術語。對於至少一些實施例,每個LBE設備可包括一或多個收發機、一或多個處理資源(例如,處理器及/或ASIC)、一或多個記憶體資源、以及電源(例如,電池)。記憶體資源可包括非瞬態電腦可讀取媒體(例如,一或多個非揮發性記憶體元件,諸如EPROM、EEPROM、快閃記憶體、硬碟等),其儲存用於執行以下關於圖9所描述的操作的指令。
本文中出於論述目的,WLAN 120和LBE無線網路130可在相同或相似的頻帶(例如,5GHz頻帶)上操作,且由此WLAN 120的站STA1-STA4和LBE無線網路130的LBE設備LBE1-LBE3可彼此爭用對共用無線媒體的存取,如以下更詳細地描述的。
圖2圖示實例EDCA設備200,其可以是圖1的站 STA1-STA4中的一者或多者的一個實施例。EDCA設備200可包括PHY設備210(其至少包括數個收發機211和基頻處理器212),可包括MAC 220(其至少包括數個爭用引擎221和框架格式化電路系統222),可包括處理器230,可包括記憶體240,並且可包括數個天線250(1)-250(n)。收發機211可直接或經由天線選擇電路(出於簡化而未圖示)耦合至天線250(1)-250(n)。收發機211可被用於向和從AP 110及/或其他STA(同樣參見圖1)傳送信號和接收信號,並且可被用於掃瞄周圍環境以偵測和標識附近(例如,在EDCA設備200的無線射程內)的存取點及/或其他STA。儘管出於簡化而未在圖2中示出,但收發機211可包括任何數目的發射鏈以處理信號並經由天線250(1)-250(n)向其他無線設備傳送信號,並且可包括任何數目的接收鏈以處理從天線250(1)-250(n)接收到的信號。由此,對於實例實施例,EDCA設備200可被配置成用於MIMO操作。MIMO操作可包括單使用者MIMO(SU-MIMO)操作和多使用者MIMO(MU-MIMO)操作。
基頻處理器212可被用於處理從處理器230及/或記憶體240接收到的信號,並將經處理的信號轉發給收發機211以供經由一或多個天線250(1)-250(n)進行傳輸。基頻處理器212亦可被用於處理經由收發機211從一或多個天線250(1)-250(n)接收到的信號,並將經處理的信號轉發給處理器230及/或記憶體240。
本文中出於論述目的,MAC 220在圖2中被示為耦合在PHY設備210與處理器230之間。對於實際實施例,PHY設備 210、MAC 220、處理器230、及/或記憶體240可使用一或多條匯流排(出於簡化而未圖示)來連接在一起。
爭用引擎221可爭用對一或多個共用無線媒體的存取,並且亦可儲存封包以供在該一或多個共用無線媒體上傳輸。EDCA設備200可針對複數個不同存取類別之每一者存取類別包括一或多個爭用引擎221。對於其他實施例,爭用引擎221可與MAC 220分開。對於再其他實施例,爭用引擎221可被實現為一或多個軟體模組(例如,儲存在記憶體240中或者儲存在MAC 220內所提供的記憶體中),其包含在由處理器230執行時執行爭用引擎221的功能的指令。
框架格式化電路系統222可被用於建立及/或格式化從處理器230及/或記憶體240接收到的訊框(例如,經由向由處理器230提供的PDU添加MAC標頭),並且可被用於重新格式化從PHY設備210接收到的訊框(例如,經由從接收自PHY設備210的訊框剝離MAC標頭)。
記憶體240可包括設備資料庫241,其儲存關於複數個其他無線設備(諸如舉例而言,AP、其他EDCA設備(或其他STA)及/或LBE設備)的設備簡檔。每個設備簡檔可包括例如包含以下各項的資訊:相應設備的服務集標識(SSID)、MAC位址、通道資訊、RSSI值、有效輸送量值、通道狀態資訊(CSI)、所支援資料率、與EDCA設備200的連接歷史、以及涉及或描述相應設備的操作的任何其他合適的資訊。
記憶體240亦可包括非瞬態電腦可讀取媒體(例如,一或多個非揮發性記憶體元件,諸如EPROM、EEPROM、快 閃記憶體、硬碟、等等),其可至少儲存以下軟體(SW)模組:框架格式化和交換軟體模組242,其用於促成建立和在EDCA設備200與其他無線設備之間交換任何合適的訊框(例如,資料訊框、控制訊框、管理訊框、及/或動作訊框)(例如,如針對圖12和13A-13B的一或多個操作所描述的);訊框處理軟體模組243,其用於處理接收到的訊框或封包(例如,如針對圖12和13A-13B的一或多個操作所描述的);媒體爭用水平決定軟體模組244,其用於決定與獲取對無線媒體的存取相關聯的爭用水平(例如,如針對圖12和13A-13B的一或多個操作所描述的);及EDCA媒體存取爭用軟體模組245,其用於選擇爭用訊窗大小,從由所選爭用訊窗大小定義的數目範圍中選擇隨機退避數目,對隨機退避數目進行倒計數,動態地調整所選爭用訊窗大小,及/或促成與爭用媒體存取相關聯的其他操作(例如,如針對圖12和13A-13B的一或多個操作所描述的)。每個軟體模組包括指令,這些指令在由處理器230執行時使EDCA設備200執行相應的功能。記憶體240的非瞬態電腦可讀取媒體由此包括用於執行在圖12和13A-13B中圖示的操作的全部或一部分的指令。
處理器230可以是任何合適的能夠執行儲存在EDCA設備200中(例如,記憶體240內)的一或多個軟體程式的腳本或指令的一或多個處理器。例如,處理器230可執行框架格式化和交換軟體模組242以促成建立和在EDCA設備200與其 他無線設備之間交換任何合適的訊框(例如,資料訊框、控制訊框、管理訊框、及/或動作訊框)。處理器230可執行訊框處理軟體模組243以處理接收到的訊框或封包。處理器230可執行媒體爭用水平決定軟體模組244以決定與獲取對無線媒體的存取相關聯的爭用水平。處理器230可執行EDCA媒體存取爭用軟體模組245以選擇爭用訊窗大小,從由所選爭用訊窗大小定義的數目範圍中選擇隨機退避數目,對隨機退避數目進行倒計數,動態地調整所選爭用訊窗大小,及/或促成與為EDCA設備200爭用媒體存取相關聯的其他操作。
圖3圖示實例LBE設備300,其可以是圖1的LEB設備LBE1-LBE3中的一者或多者的一個實施例。LBE設備300可包括PHY設備310(其至少包括數個收發機311和基頻處理器312),可包括MAC 320(其至少包括數個爭用引擎321和框架格式化電路系統322),可包括處理器330,可包括記憶體340,並且可包括數個天線350(1)-350(n)。LBE設備300的PHY設備310、MAC 320、和天線350(1)-350(n)的操作類似於以上關於圖2描述的EDCA設備200的PHY設備210、MAC 220、和天線250(1)-250(n)的操作,且因此出於簡明起見而不在本文中重複。
記憶體340可包括設備資料庫341,其儲存關於複數個其他無線設備(諸如舉例而言,AP、其他LBE設備、及/或EDCA設備)的設備簡檔。每個設備簡檔可包括例如包含以下各項的資訊:相應設備的服務集標識(SSID)、MAC位址、通道資訊、RSSI值、有效輸送量值、通道狀態資訊(CSI)、 所支援資料率、與LBE設備300的連接歷史、以及涉及或描述相應設備的操作的任何其他合適的資訊。
記憶體340亦可包括非瞬態電腦可讀取媒體(例如,一或多個非揮發性記憶體元件,諸如EPROM、EEPROM、快閃記憶體、硬碟、等等),其可至少儲存以下軟體(SW)模組:框架格式化和交換軟體模組342,其用於促成建立和在LBE設備300與其他無線設備之間交換任何合適的訊框(例如,資料訊框、控制訊框、管理訊框、及/或動作訊框)(例如,如針對圖9的一或多個操作所描述的);訊框處理軟體模組343,其用於處理接收到的訊框或封包(例如,如針對圖9的一或多個操作所描述的);媒體爭用水平決定軟體模組344,其用於決定與獲取對無線媒體的存取相關聯的爭用水平(例如,如針對圖9的一或多個操作所描述的);及LBE媒體存取爭用軟體模組345,其用於選擇爭用訊窗大小,從由所選爭用訊窗大小定義的數目範圍中選擇隨機退避數目,對隨機退避數目進行倒計數,動態地調整所選爭用訊窗大小,及/或促成與爭用媒體存取相關聯的其他操作(例如,如針對圖9的一或多個操作所描述的)。每個軟體模組包括指令,這些指令在由處理器330執行時使LBE設備300執行相應的功能。記憶體340的非瞬態電腦可讀取媒體由此包括用於執行在圖9中圖示的操作的全部或一部分的指令。
處理器330可以是任何合適的能夠執行儲存在LBE設備300中(例如,記憶體340內)的一或多個軟體程式的腳本或指令的一或多個處理器。例如,處理器330可執行框架格式化和交換軟體模組342以促成建立和在LBE設備300與其他無線設備之間交換任何合適的訊框(例如,資料訊框、控制訊框、管理訊框、及/或動作訊框)。處理器330可執行訊框處理軟體模組343以處理接收到的訊框或封包。處理器330可執行媒體爭用水平決定軟體模組344以決定與獲取對無線媒體的存取相關聯的爭用水平。處理器330可執行LBE媒體存取爭用軟體模組345以選擇爭用訊窗大小,從由所選爭用訊窗大小定義的數目範圍中選擇隨機退避數目,對隨機退避數目進行倒計數,動態地調整所選爭用訊窗大小,及/或促成與為LBE設備300爭用媒體存取相關聯的其他操作。
如以上所論述的,在爭用媒體存取時,LBE設備可選擇0到q值(其如前述地標示一般情況下與LBE設備相關聯的固定爭用訊窗大小)之間的隨機退避數目。q值通常並不改變,即使存在因媒體存取爭用操作所引起的衝突亦然。由於EDCA設備使用用於衝突避免的指數型退避規程,因此在爭用媒體存取時LBE設備可具有勝過EDCA設備的優勢,尤其是在共用無線媒體上的衝突導致LBE設備與EDCA設備之間的額外爭用操作時。由此,如以下更詳細地描述的,實例實施例可以按照確保LBE設備和EDCA設備在存取共用無線媒體時具有相似成功率的方式來調整LBE設備及/或EDCA設備的媒體存取爭用操作。
對於實例實施例,LBE設備與EDCA設備之間贏得媒體存取的概率差異可經由以下方式來減小:(1)將LBE設備所使用的時槽時間的歷時從20μs減小到9μs(或減小到其他合適的時間值),以及(2)要求LBE設備在衝突情況下向其隨機退避數目添加AIFS歷時。例如,減小LBE時槽時間可允許LBE設備300比一般LBE設備更早開始初始媒體存取爭用操作,並且要求LBE設備300在衝突情況下向其退避數目添加AIFS歷時可在後續媒體存取爭用操作期間允許EDCA設備(諸如圖2的EDCA設備200)在獲取媒體存取時具有與LBE設備300相似的成功率。以此方式,LBE設備300的退避時段可以更緊密地類似於EDCA設備(諸如EDCA設備200)的退避時段。
LBE設備300從中選擇隨機退避數目的爭用訊窗大小(例如,q值)亦可被調整以確保LBE設備和EDCA設備具有公平的(例如,均等的)對共用無線媒體的存取。例如,LBE設備300可決定與獲取對無線媒體的存取相關聯的爭用水平,可至少部分地基於所決定的爭用水平來選擇爭用訊窗大小,並且可從由所選爭用訊窗大小定義的數目範圍中選擇隨機退避數目。
更具體地,可基於所觀測到的衝突、傳輸中斷、及/或CCA(暢通通道評估)間繁忙時間按照確保LBE設備和EDCA設備具有均等機會獲取媒體存取的方式來調整爭用訊窗大小(q)。在一些態樣,LBE設備300可維持指示通道存取成功率的一或多個參數的移動平均。該一或多個「成功率」參數可包括例如:(i)每傳輸的平均中斷次數、(ii)平均衝突率、以 及(iii)媒體繁忙事件之間的平均時間。對於一些實現,移動平均(MA)可被決定為簡單(例如,未加權的)移動平均,例如其可被表達為: 其中SRP是成功率參數中的所選成功率參數,並且n是指示用於決定移動平均的SRP值的數目的整數。
對於其他實現,移動平均MA可被決定為加權移動平均。例如,在一些態樣,移動平均MA可以是使用阻尼因數(DF)的加權,並且被表達為:MA=(1-DF)*MA+DF*SRP (式2)對於至少一些實施例,阻尼因數DF可以在約0.5%到10%之間(儘管對於其他實施例,阻尼因數DF可以是其他合適的值)。
在其他態樣,節制因數(MF)可被用於調整q值以收斂至目標q值(q目標)例如,q值可表達為:q=q+MF *(q目標-q) (式3)對於至少一些實施例,節制因數MF可以在約1%到20%之間(儘管對於其他實施例,節制因數MF可以是其他合適的值)。
應注意,儘管增大阻尼因數值及/或節制因數值可以提高q值收斂至q目標值的速度,但是增大阻尼因數值及/或節制因數值亦會增加信號波動和信號干擾。因此,對阻尼因數值及/或節制因數值的選擇可涉及(1)回應於爭用媒體存取的設備數目變化而調整q值的速率與(2)針對每個爭用設備的通道存取成功率的變化速率之間的折衷。對於至少一些實現 ,移動平均值和q值可在每次傳輸之後(例如,在每個爭用時段結束之後)被更新。
LBE設備300可基於導致LBE設備和EDCA設備之間相同的(或相似的)媒體存取成功率的q值與所選成功率參數的移動平均之間的關係來選擇合適的爭用訊窗大小。更具體地,對於一些實施例,例如,可針對所選成功率參數的複數個移動平均值中的每一者來校準(例如,調整或以其他方式從由ETSI標準所定義的固定值修改)q值,以使得LBE設備和EDCA設備具有相同的(或相似的)媒體存取成功率。經校準q值與所選成功率參數的移動平均之間的所得關係可被標繪為圖表(其在本文中可被稱為「經校準q圖表」)。在一些態樣,經校準q圖表可被儲存在LBE設備中(例如,LBE設備300的記憶體340內)。此後,在爭用媒體存取時,LBE設備300可以量測、獲得、或以其他方式決定所選成功率參數,並且隨後從經校準q圖表中選擇對應的經校準q值。
如以上所提及的,對於一些實現,每傳輸的平均中斷次數(ANIPT)可以是所選成功率參數。例如,圖4圖示經校準q圖表400,其圖示了經校準LBE爭用訊窗大小(例如,經校準q值)與ANIPT值之間的實例關係。如圖4中所示,經校準q值隨著每傳輸的平均中斷次數增加而增大。更具體地,隨著每傳輸的平均中斷次數增加(例如,指示共用無線媒體上的爭用水平增大),EDCA設備採用指數型退避規程的概率亦增大,如以上所論述的,這會在爭用媒體存取時使EDCA設備相對於LBE設備處於劣勢。
由此,根據實例實施例,可基於經校準q圖表400來調整(例如,增大)LBE設備300從中選擇用於媒體存取爭用操作的隨機退避數目的爭用訊窗大小。如以下更詳細地描述的,LBE設備300可至少部分地基於所選擇的經校準q值來增大其退避時段,從而LBE設備300的媒體存取成功率與EDCA設備的媒體存取成功率相同(或至少相似)。例如,在使用實例經校準q圖表400的實現中,若每傳輸的平均中斷次數為約25的相對高值,則約42μs的相對較高的經校準q值可定義LBE設備300從中選擇其隨機退避數目以用於媒體存取爭用操作的爭用訊窗大小(如由線401-402所指示的)。
相反,如圖4中所示,經校準q值隨著每傳輸的平均中斷次數減少而減小。更具體地,隨著每傳輸的平均中斷次數減少(例如,指示共用無線媒體上的爭用水平減小),EDCA設備採用指數型退避規程的概率亦減小,如以上所論述的,這會減小EDCA設備與LBE設備之間的媒體存取成功率差異。例如,在使用實例經校準q圖表400的實現中,若每傳輸的平均中斷次數為約5的相對低值,則約16μs的相對較低的經校準q值可定義LBE設備300從中選擇其隨機退避數目以用於媒體存取爭用操作的爭用訊窗大小(如由線411-412所指示的)。
圖4的經校準q圖表400可經由針對複數個ANIPT值中的每一者觀測LBE設備的媒體存取成功率相比於EDCA設備的媒體存取成功率來決定。更具體地,q值(例如,LBE爭用訊窗大小)可被調整,直至對於LBE設備和EDCA設備兩者 的媒體存取成功率相同(或至少相似)。導致LBE和EDCA設備的相同或相似媒體存取成功率的q值可被選擇為對應於特定ANIPT值的經校準q值。經校準q值可被標繪為ANIPT值的函數以產生圖4的示例經校準q圖表400。
此後,在爭用媒體存取時,LBE設備300可以量測、獲得、或以其他方式決定ANIPT值,並且隨後從經校準q圖表400中選擇對應的經校準q值。LBE設備300可隨後使用所選擇的經校準q值(而非固定q值)來定義從中選擇用於媒體存取爭用操作的隨機退避數目的爭用訊窗大小。
例如,下表1列出了可從中決定圖4的示例經校準q圖表400的數對實例經校準q值和ANIPT值。
更具體地,對於一些實現,以上在表1中所示的各對經校準q值和ANIPT值可被用於使用以下運算式來決定經校準q值(其中「max{a,b}」等於a和b中的較大者): q經校準=max{13,10.4766+1.2852 * ANIPT} (式4)
對於一個實例,圖5A圖示針對包括爭用媒體存取的1個LBE設備和2個EDCA設備的無線網路圖示作為時間函數的實例媒體存取成功率的實例圖表500A。更具體地,LBE設備(出於簡化而未圖示)使用可根據實例實施例(例如,如上關於圖4所描述地)決定的經校準q值來爭用媒體存取,並且EDCA設備(出於簡化而未圖示)使用IEEE 802.11e標準中所定義的EDCA退避機制來爭用媒體存取。如圖5A中所圖示的,LBE設備和EDCA設備各自具有約為30%的媒體存取成功率。在圖5A的實例中,LBE設備所使用的經校準q值約為13μs。
對於另一實例,圖5B圖示針對包括爭用媒體存取的1個LBE設備和9個EDCA設備的無線網路圖示作為時間函數的實例媒體存取成功率的實例圖表500B。更具體地,LBE設備(出於簡化而未圖示)使用可根據實例實施例(例如,如上關於圖4所描述地)決定的經校準q值來爭用媒體存取,並且EDCA設備(出於簡化而未圖示)使用IEEE 802.11e標準中所定義的EDCA退避機制來爭用媒體存取。如圖5B中所圖示的,LBE設備和EDCA設備各自具有約為10%的媒體存取成功率。對於圖5B的示例中的LBE設備,q經校準 20μs。
對於另一實例,圖5C圖示針對包括爭用媒體存取的1個LBE設備和39個EDCA設備的無線網路圖示作為時間函數的實例媒體存取成功率的實例圖表500C。更具體地,LBE設備(出於簡化而未圖示)使用可根據實例實施例(例如,如 上關於圖4所描述地)決定的經校準q值來爭用媒體存取,並且EDCA設備(出於簡化而未圖示)使用IEEE 802.11e標準中所定義的EDCA退避機制來爭用媒體存取。如圖5C中所圖示的,LBE設備和EDCA設備各自具有約為3%的媒體存取成功率。對於圖5C的示例中的LBE設備,q經校準 40μs。
對於另一實例,圖5D圖示針對包括爭用媒體存取的20個LBE設備和20個EDCA設備的無線網路圖示作為時間函數的示例媒體存取成功率的實例圖表500D。更具體地,LBE設備(出於簡化而未圖示)使用可根據實例實施例(例如,如上關於圖4所描述地)決定的經校準q值來爭用媒體存取,並且EDCA設備(出於簡化而未圖示)使用IEEE 802.11e標準中所定義的EDCA退避機制來爭用媒體存取。如圖5D中所圖示的,LBE設備和EDCA設備各自具有約為3%的媒體存取成功率。對於圖5D的實例中的LBE設備,q經校準 40μs。
對於另一實例,圖5E圖示針對包括爭用媒體存取的40個LBE設備的無線網路圖示作為時間函數的實例媒體存取成功率的實例圖表500E。更具體地,LBE設備(出於簡化而未圖示)使用可根據實例實施例(例如,如上關於圖4所描述地)決定的經校準q值來爭用媒體存取。如圖5E中所圖示的,LBE設備各自具有約為3%的媒體存取成功率。對於圖5E的實例中的LBE設備,q經校準 40μs。
對於另一實例,圖5F圖示針對包括爭用媒體存取的2個LBE設備的無線網路圖示作為時間函數的實例媒體存取成功率的實例圖表500F。更具體地,LBE設備(出於簡化而未圖 示)使用可根據實例實施例(例如,如上關於圖4所描述地)決定的經校準q值來爭用媒體存取。如圖5F中所圖示的,LBE設備各自具有約為3%的媒體存取成功率。對於圖5F的實例中的LBE設備,q經校準 13μs。
圖5A-5F中分別圖示的實例圖表500A-500F對應於使用設為90%的阻尼因數(DF)且使用設為10%的節制因數(MF)來決定的經校準q值。對於其他實施例,可以使用阻尼因數(DF)和節制因數(MF)的其他值。例如,如前述,增大阻尼因數(DF)和節制因數(MF)的值可以提高朝目標值調整q值的速率(這亦會增加信號干擾),而減小阻尼因數(DF)和節制因數(MF)的值可以降低朝目標值調整q值的速率(這可減少信號干擾)。
參照圖5A-5F,實例實施例可例如經由選擇合適的經校準q值(q經校準)來為LBE設備和EDCA設備達成相同的(或至少相似的)媒體存取成功率,而不管LBE設備或EDCA設備的數目如何。此外,對於至少一些實施例,經校準q值可與爭用媒體存取的設備總數有關(例如,而非與LBE和EDCA設備的特定組合有關)。更具體地,在圖5A和5F的實例(其分別包括3個爭用設備和2個爭用設備)中,可用q經校準 13μs來達成LBE設備與EDCA設備之間相似的媒體存取成功率。在圖5B的實例(其包括10個爭用設備)中,可用q經校準 20μs來達成LBE設備與EDCA設備之間相似的媒體存取成功率。在圖5C-5E的示例(其各自包括40個爭用設備)中,可用q經校準 40μs來達成LBE設備與EDCA設備之間相似的媒體存取成功率。
使用ANIPT作為成功率參數以用於決定導致LBE和EDCA設備相同或相似的媒體存取成功率的經校準q值亦可允許基於爭用設備數目來修改所選q值。更具體地,若(例如,以如上關於圖4所描述的方式決定的)一或多個所選q值並不導致LBE和EDCA設備相同或相似的媒體存取成功率,則可以使用q偏移值與ANIPT值之間的關係來使所選q值收斂至導致相同或相似媒體存取成功率的經校準q值。對於本文所描述的實例實施例,q偏移值可隨著爭用設備數目減少而增大,並且可隨著爭用設備數目增加而減小。由此,給定q值可收斂至對應的經校準q值的速率對於具有相對少量爭用設備的無線網路可以比具有相對大量爭用設備的無線網路更快。
圖6A圖示針對各種爭用設備數目相對於q偏移值與ANIPT值之間的實例關係圖示經校準q值與ANIPT值之間的實例關係的圖表600。圖示作為ANIPT值的函數的經校準q值(q經校準)的經校準q圖表601可按照以上關於圖4描述的方式來決定。在一些環境中,定義LBE爭用訊窗大小的所選q值可能不會導致LBE設備具有與EDCA設備相同(或相似)的媒體存取成功率。例如,第一q偏移值標繪611針對包括2個爭用設備的無線網路圖示作為ANIPT值的函數的q偏移值(q偏移),第二q偏移值標繪612針對包括10個爭用設備的無線網路圖示作為ANIPT值的函數的q偏移值,第三q偏移值標繪613針對包括20個爭用設備的無線網路圖示作為ANIPT值的函數的q偏移值,以及第四q偏移值標繪614針對包括40個爭用設備的無線網路圖示作為ANIPT值的函數的q偏移值。
圖6A的實例q偏移值標繪611-614可被用於使給定q值收斂至導致LBE設備和EDCA設備兩者相同(或相似)的媒體存取成功率的對應經校準q值。例如,圖6B圖示了用於使用對應於20個爭用設備的第三q偏移值標繪613來使q值收斂至經校準q值的實例操作620。圖6B的操作620可以基於圖6A的經校準q圖表601。對於q偏移值標繪613上的任何給定點,使q值收斂至經校準q圖表601上的對應點可導致ANIPT值減小。對於一個實例,針對約為19的ANIPT值,q值可被不正確地設置為約39μs(如q偏移值標繪613上的點623A所指示的),而對應的經校準q值約為35μs(如經校準q圖表601上的點621A所指示的)。由此,對於約為19的ANIPT值,q值與經校準q值偏移約4μs。對於另一實例,針對約為17的ANIPT值,q值可被不正確地設置為約35μs(如q偏移值標繪613上的點623B所指示的),而對應的經校準q值約為32μs(如經校準q圖表601上的點621B所指示的)。由此,對於約為17的ANIPT值,q值與經校準q值偏移約3μs。對於又另一實例,針對約為16的ANIPT值,q值可被不正確地設置為約33μs(如q偏移值標繪613上的點623C所指示的),而對應的經校準q值約為30μs(如經校準q圖表601上的點621C所指示的)。由此,對於約為16的ANIPT值,q值與經校準q值偏移約3μs。
如以上所提及的,對於其他實現,平均衝突率可以是所選成功率參數。例如,圖7圖示經校準q圖表700,其圖示了經校準q值與媒體存取爭用操作期間共用無線媒體上的平均衝突率之間的實例關係。如圖7的實例經校準q圖表700中所 示,經校準q值隨著平均衝突率增大而增大。更具體地,隨著平均衝突率增大(例如,指示共用無線媒體上的爭用水平增大),EDCA設備採用指數型退避規程的概率亦增大,如以上所論述的,這會在爭用媒體存取時使EDCA設備相對於LBE設備處於劣勢。
由此,根據實例實施例,可基於經校準q圖表700來調整(例如,增大)LBE設備300從中選擇用於媒體存取爭用操作的隨機退避數目的爭用訊窗大小。以此方式,LBE設備300可至少部分地基於所選擇的經校準q值來增大其退避時段,從而LBE設備300的媒體存取成功率與EDCA設備的媒體存取成功率相同(或至少相似)。例如,在使用實例經校準q圖表700的實現中,若平均衝突率為約58的相對高值,則約43μs的相對較高的經校準q值可定義LBE設備300從中選擇其隨機退避數目以用於媒體存取爭用操作的爭用訊窗大小(如由線701-702所指示的)。
相反,如圖7中所示,經校準q值隨著平均衝突率減小而減小。更具體地,隨著平均衝突率減小(例如,指示共用無線媒體上的爭用水平減小),EDCA設備採用指數型退避規程的概率亦減小,如以上所論述的,這會減小EDCA設備與LBE設備之間的媒體存取成功率差異。例如,在使用實例經校準q圖表700的實現中,若平均衝突率為約11的相對低值,則約11μs的相對較低的經校準q值可定義LBE設備300從中選擇其隨機退避數目以用於媒體存取爭用操作的爭用訊窗大小(如由線711-712所指示的)。
圖7的經校準q圖表700可經由針對給定數目的設備觀測LBE設備相比於EDCA設備的媒體存取成功率來決定。隨後,q值(例如,LBE爭用訊窗大小)可被調整,直至LBE設備和EDCA設備的媒體存取成功率相同(或至少相似)。結果所得的q值可隨後被指定為經校準q值。經校準q值可被標繪為衝突率移動平均的函數以例如產生圖7的示例經校準q圖表700。
此後,在LBE設備300爭用媒體存取時,LBE設備300可以量測、獲得、或以其他方式決定平均衝突率,並且隨後從經校準q圖表700中選擇對應的經校準q值。LBE設備300可隨後使用所選擇的經校準q值(而非固定q值)來定義從中選擇用於媒體存取爭用操作的隨機退避數目的爭用訊窗大小。
例如,下表2列出了可從中決定圖7的實例經校準q圖表700的數對實例經校準q值和平均衝突率(ACR)。
更具體地,對於一些實現,以上在表2中所示的各對經校準q值和ACR值可被用於使用以下運算式來決定q目標值( 其中max{a,b}等於a和b中的較大者):若ACR<0.21,則q目標=12 (式5)否則q目標=max{12,229.9096 * ACR2-94.3678 * ACR+2.8437}
圖8圖示針對包括爭用媒體存取的1個LBE設備和9個EDCA設備的無線網路圖示作為時間函數的實例媒體存取成功率的實例圖表800。更具體地,該1個LBE設備(出於簡化而未圖示)使用可根據實例實施例(例如,如上關於圖7所描述地)決定的經校準q值來爭用媒體存取,並且EDCA設備(出於簡化而未圖示)使用EDCA退避機制來爭用媒體存取。如圖8中所圖示的,該1個LBE設備和該9個EDCA設備各自具有約為8%的媒體存取成功率。對於圖8的實例,阻尼因數被設為90%,且節制因數被設為10%。
如以上所提及的,對於其他實現,共用無線媒體上的媒體繁忙事件之間的平均時間可以是所選成功率參數。對於此類實現,決定經校準q值亦可基於諸如以下額外資訊:例如,所觀測到的不同MAC位址的數目、所觀測到的不同調制及編碼方案(MCS)的柱狀圖、及/或收到信號強度指示符(RSSI)值。
圖9圖示圖示用於確保與基於負載的裝備(LBE)協定相關聯的第一無線設備以及與增強型分散式通道存取(EDCA)協定相關聯的數個第二無線設備之間的均等媒體存取的實例操作900的說明性流程圖。如以上所論述的,LBE協定可由用於LBE的歐洲電信標準協會(ETSI)寬頻存取網路( BRAN)標準來定義,並且可規定用於所有媒體存取爭用操作的固定爭用訊窗大小而不管衝突。EDCA協定可由IEEE 802.11(e)標準來定義,並且可規定針對因無線媒體上的衝突而導致的每個後續媒體存取爭用操作將爭用訊窗大小加倍。
對於圖9的實例,第一無線設備可以是圖3的LBE設備300,並且第二無線設備中的一者或多者可以是圖2的EDCA設備200。由此,如前述,第一無線設備可以與針對媒體存取爭用操作維持固定爭用訊窗大小而不管衝突的通道存取機制相關聯,而第二無線設備可以與在衝突情況下採用指數型退避規程的通道存取機制相關聯。
第一無線設備可決定與獲取對無線媒體的存取相關聯的爭用水平(902)。對於一些實現,為了決定爭用水平,第一無線設備可選擇指示第一無線設備的媒體存取成功率的參數(902A),並且可隨後決定所選參數的移動平均,該移動平均指示爭用水平(902B)。爭用水平可指示無線媒體上的話務水平、無線媒體上的壅塞水平、獲取媒體存取的概率、及/或爭用媒體存取的設備數目。如以上所論述的,可指示媒體存取成功率的所選參數可以是(i)每傳輸的平均中斷次數、(ii)平均衝突率、或(iii)媒體繁忙事件之間的平均時間。
第一無線設備可隨後至少部分地基於所決定的爭用水平來選擇爭用訊窗大小(904)。對於一些實現,為了選擇爭用訊窗大小,第一無線設備可從記憶體中取回與所決定的移動平均相對應的經校準爭用訊窗大小值(904A),並隨後 基於所取回的經校準爭用窗口大小值來定義所選爭用窗口大小(904B)。如以上所論述的,記憶體可針對所選參數的複數個移動平均中的每一者儲存對應的經校準爭用窗口大小值,該經校準爭用窗口大小值在被用於定義爭用訊窗大小時導致對於第一無線設備和該數個第二無線設備相似的媒體存取成功率。在一些態樣,記憶體可儲存圖4的經校準q圖表及/或圖7的經校準CW大小圖表。
接下來,第一無線設備可從由所選爭用訊窗大小定義的數目範圍中為媒體存取爭用操作選擇隨機退避數目(906)。如以上所論述的,從由所選爭用訊窗大小定義的數目範圍中選擇隨機退避數目可確保LBE設備和EDCA設備具有相同或相似的媒體存取成功率。對於一些態樣,EDCA設備可不改變其爭用訊窗大小,並且遵守例如IEEE 802.11e標準中定義的指數型退避規程。
如前述,對於至少一些實施例,第一無線設備可減小用於媒體存取爭用操作的時槽時間及/或可將其退避時段增大一歷時(908)。在一些態樣,該歷時可以是仲裁訊框間空間(AIFS)歷時。在其他態樣,該歷時可以是數個SIFS歷時、數個PIFS歷時、DIFS歷時、或任何其他合適的時間段。
此後,第一無線設備可基於爭用水平的變化來動態地調整所選爭用訊窗大小(910)。例如,在選擇爭用訊窗大小之後,第一無線設備可繼續監視無線媒體以偵測爭用水平的變化,並且回應於此,可動態地調整爭用訊窗大小以確保LBE設備與EDCA設備之間對於媒體存取爭用操作的持續公 平性。
對於其他實施例,EDCA設備200從中選擇其隨機退避數目的爭用訊窗(CW)大小可被調整,從而LBE設備和EDCA設備具有相同或相似的媒體存取成功率(例如,並非調整LBE設備所使用的爭用訊窗大小)。例如,EDCA設備200可決定與獲取對無線媒體的存取相關聯的爭用水平,可至少部分地基於所決定的爭用水平來選擇爭用訊窗大小,並且可從由所選爭用訊窗大小定義的數目範圍中選擇隨機退避數目。
更具體地,根據實例實施例,可基於所觀測到的衝突、傳輸中斷、及/或CCA(暢通通道評估)間繁忙時間按照確保LBE設備和EDCA設備具有均等機會獲取媒體存取的方式來調整與EDCA設備200相關聯的CW大小。在一些態樣,EDCA設備200可維持一或多個成功率參數的移動平均,諸如舉例而言(i)每傳輸的平均中斷次數、(ii)平均衝突率、以及(iii)媒體繁忙事件之間的平均時間。對於一些實現,移動平均(MA)可被決定為簡單(例如,未加權的)移動平均,例如,如上關於式1所描述的。對於其他實現,移動平均MA可被決定為加權移動平均,例如使用以上關於式2所描述的阻尼因數(DF)及/或使用以上關於式3所描述的節制因數(MF)。
圖10圖示圖示經校準CW大小與每傳輸的平均中斷次數(ANIPT)之間的實例關係的經校準CW大小圖表1000。如圖10的實例經校準CW大小圖表1000中所示,經校準CW大小隨著每傳輸的平均中斷次數增加而增大。更具體地,隨著 每傳輸的平均中斷次數增加(例如,指示共用無線媒體上的爭用水平增大),可基於實例經校準CW大小圖表1000來調整(例如,增大)EDCA設備200從中選擇用於媒體存取爭用操作的隨機退避數目的爭用訊窗大小。以此方式,EDCA設備200可至少部分地基於所選擇的經校準CW大小來增大其退避時段,從而EDCA設備的媒體存取成功率與LBE設備的媒體存取成功率相同(或至少相似)。例如,在使用實例經校準CW大小圖表1000的實現中,若每傳輸的平均中斷次數為約26的相對高值,則約90μs的相對較高的CW大小可定義EDCA設備200從中選擇其隨機退避數目以用於媒體存取爭用操作的爭用訊窗大小(如由線1001-1002所指示的)。
相反,如圖10中所示,經校準CW大小隨著每傳輸的平均中斷次數減少而減小。更具體地,隨著每傳輸的平均中斷次數減少(例如,指示共用無線媒體上的爭用水平減小),EDCA設備採用指數型退避規程的概率亦減小,如以上所論述的,這會減小EDCA設備與LBE設備之間的媒體存取成功率差異。以此方式,EDCA設備200可減小從中選擇隨機退避數目的爭用訊窗大小,這進而可例如減小EDCA設備200的退避時段,以使得EDCA設備200的媒體存取成功率與LBE設備的媒體存取成功率相同(或至少相似)。例如,在使用實例經校準CW大小圖表1000的實現中,若每傳輸的平均中斷次數為約2的相對低值,則約20μs的相對較低的CW大小可定義EDCA設備200從中選擇其隨機退避數目以用於媒體存取爭用操作的爭用訊窗大小(如由線1011-1012所指示的)。
由此,儘管典型的EDCA設備使用初始被設為固定最小值(例如,CWmin)並隨後針對每個後續媒體存取爭用操作加倍的CW大小,但這些實例實施例的EDCA設備可以至少部分地基於ANIPT來動態地調整CW大小(例如,並非採用指數型退避規程)。
圖10的經校準CW大小圖表1000可經由針對給定數目的設備觀測EDCA設備相比於LBE設備的媒體存取成功率來決定。隨後,EDCA設備200從中選擇其隨機退避數目的CW大小可被調整,直至LBE設備和EDCA設備的媒體存取成功率相同(或至少相似)。結果所得的CW大小可隨後被指定為經校準CW大小。數個經校準CW大小可被標繪為每傳輸的平均中斷次數的函數,例如以產生圖10中圖示的實例經校準CW大小圖表1000。
此後,在EDCA設備200爭用媒體存取時,EDCA設備200可以量測、獲得、或以其他方式決定ANIPT值,並且隨後從經校準CW大小圖表1000中選擇對應的經校準CW大小。EDCA設備200可隨後使用所選擇的經校準CW大小來從中選擇用於媒體存取爭用操作的隨機退避數目(例如,並非使用指數型退避規程)。
例如,下表3列出了可從中決定圖10的實例經校準CW大小圖表1000的數對實例經校準CW大小和ANIPT值。
更具體地,對於一些實現,以上在表3中所示的各對經校準平均CW大小和ANIPT值可被用於使用以下運算式來決定經校準CW大小(CW經校準):CW經校準=2.8150 * ANIPT+15.2782 (式7)
對於一個實例,圖11A圖示針對包括動態地調整其CW大小(例如,至少部分地基於一或多個測得ANIPT值)的1個EDCA設備和不動態地調整其CW大小的5個EDCA設備(例如,使用由IEEE 802.11e標準所定義的指數型退避規程的5個EDCA設備)的無線網路圖示作為時間函數的實例媒體存取成功率的實例圖表1100A。如圖11A中所圖示的,所有爭用EDCA設備皆具有約為15%的媒體存取成功率。
對於另一實例,圖11B圖示針對包括動態地調整其CW大小(例如,至少部分地基於一或多個測得ANIPT值)的6個EDCA設備的無線網路圖示作為時間函數的實例媒體存取成功率的實例圖表1100B。如圖11B中所圖示的,所有爭用EDCA設備皆具有約為15%的媒體存取成功率。
對於另一實例,圖11C圖示針對包括動態地調整其 CW大小(例如,至少部分地基於一或多個測得ANIPT值)的1個EDCA設備和不動態地調整其CW大小的19個EDCA設備的無線網路圖示作為時間函數的實例媒體存取成功率的實例圖表1100C。如圖11C中所圖示的,所有爭用EDCA設備皆具有約為5%的媒體存取成功率。
對於另一實例,圖11D圖示針對包括動態地調整其CW大小(例如,至少部分地基於一或多個測得ANIPT值)的20個EDCA設備的無線網路圖示作為時間函數的實例媒體存取成功率的實例圖表1100D。如圖11D中所圖示的,所有爭用EDCA設備皆具有約為5%的媒體存取成功率。
對於另一實例,圖11E圖示針對包括動態地調整其CW大小(例如,至少部分地基於一或多個測得ANIPT值)的1個EDCA設備和不動態地調整其CW大小的39個EDCA設備的無線網路圖示作為時間函數的實例媒體存取成功率的實例圖表1100E。如圖11E中所圖示的,所有爭用EDCA設備皆具有約為4%的媒體存取成功率。
對於另一實例,圖11F圖示針對包括動態地調整其CW大小(例如,至少部分地基於一或多個測得ANIPT值)的40個EDCA設備的無線網路圖示作為時間函數的實例媒體存取成功率的實例圖表1100F。如圖11F中所圖示的,所有爭用EDCA設備皆具有約為4%的媒體存取成功率。
對於另一實例,圖11G圖示針對包括動態地調整其CW大小(例如,至少部分地基於一或多個測得ANIPT值)的20個EDCA設備和不動態地調整其CW大小的20個EDCA設備 的無線網路圖示作為時間函數的實例媒體存取成功率的實例圖表1100G。如圖11G中所圖示的,所有爭用EDCA設備皆具有約為4%的媒體存取成功率。
圖11A-11G中分別圖示的實例圖表1100A-1100G對應於使用設為90%的阻尼因數(DF)且使用設為10%的節制因數(MF)來決定的經校準CW大小。對於其他實施例,可以使用阻尼因數(DF)和節制因數(MF)的其他值。
對於一些實現,活躍爭用設備數目(n)與所選參數(例如,每傳輸的平均中斷次數(ANIPT)、平均衝突率(ACR)、以及CCA間繁忙時間(t繁忙)之一)之間的關係可被用於驗證特定無線設備正根據指定的媒體存取爭用機制(例如,具有截斷的指數型退避規程的EDCA)進行操作。該特定設備(其在下文可被稱為被測試設備(DUT))可被設在測試網路(真實或模擬網路)中,並且由DUT觀測到的所選參數可針對活躍爭用設備數目被驗證為具有導致LBE和EDCA設備相同或相似的媒體存取成功率的正確值。在一些態樣,若所選參數值不能由未被測試的其他設備觀測到,則測試網路節點處所觀測到的參數值可被用於驗證所選參數值在針對活躍爭用設備數目的正確值範圍內。
活躍爭用設備數目(n)與每傳輸的平均中斷次數(ANIPT)之間的實例一階關係可被表達為ANIPT=0.9+0.6n。活躍爭用設備數目(n)與ANIPT之間的實例二階關係可被表達為ANIPT=-0.0019n2+0.731n-0.229。
活躍爭用設備數目(n)與每成功TXOP的中斷次數 (ANIPST)之間的實例一階關係可被表達為ANIPST=1.80n-6.4。活躍爭用設備數目(n)與ANIPST之間的實例二階關係可被表達為ANIPST=0.0072n2+1.3386n-2.0871。
活躍爭用設備數目(n)與平均衝突概率(ACP)之間的實例關係可被表達為ACP=0.23+0.014n-0.0001n2
t繁忙與EDCA設備所使用的經校準爭用訊窗大小之間的實例關係可被表達為CW經校準=(8/(0.02* t繁忙-1))時槽。
每傳輸的平均中斷次數(ANIPT)與EDCA爭用窗口大小之間的實例關係可被表達為CW經校準=(15+3.2*ANIPT)時槽。每傳輸的平均中斷次數(ANIPT)與EDCA爭用窗口大小之間的另一實例關係可被表達為CW經校準=(17+2.7*ANIPT)時槽。每傳輸的平均中斷次數(ANIPT)與EDCA爭用窗口大小之間的又一實例關係可被表達為CW經校準=-0.013*ANIPT2+3.22*ANIPT+13.92。
在DUT處觀測到的平均衝突概率(ACP)與EDCA爭用窗口大小之間的實例二階關係可被表達為CW經校準=(60-290ACP+588ACP2)時槽。在DUT處觀測到的平均衝突概率(ACP)與EDCA爭用窗口大小之間的實例指數關係可被表達為CW經校準=7.2836*e^(4.2865*ACP)時槽。
在一些實施例中,活躍爭用設備數目與無線設備所觀測到的所選參數值之間的關係的逆關係可被用於估計活躍爭用設備數目。所估計的活躍爭用設備數目(或所選參數的觀測值)可被用於調整最大TXOP歷時的限制。在一些態樣,最大TXOP歷時可隨著活躍爭用設備數目減少而增大,並且可 隨著活躍爭用設備數目增加而減小。
對於其他實現,可經由決定平均爭用訊窗大小CW平均=16.51+1.978n-0.0056n^2及/或每傳輸的平均中斷次數ANIPT=-0.0019*n2+0.731*n-0.229來驗證設備遵從性,其中n是同時爭用媒體存取的設備數目。ANIPT值可以約等於TXOP中導致的退避時段內的AIFS歷時數目減去1。
對於其他實施例,可經由在無線網路內提供被測試設備(DUT)和試驗台設備(TD)來驗證設備遵從性。TD可以是採用CWmin=CWmax的指數型退避規程的設備。對於一個實例,設置CWmin=CWmax=6時槽可以模仿存在5個活躍爭用設備。對於另一實例,設置CWmin=CWmax=4時槽可以模仿存在7個活躍爭用設備。對於又一實例,設置CWmin=CWmax=2時槽可以模仿存在17個活躍爭用設備。TD可以對退避時段期間的中斷次數(其表示DUT的成功TXOP)進行計數以驗證DUT遵從目標ANIPT值。例如,將目標ANIPT值推導為ANIPT目標=-0.0019*n2+0.731*n-0.229可以產生下表4中概述的值:
TD亦可採用固定退避時段。更具體地,若TD採用固定退避時段,則TD可決定ANIPT的概率分佈,例如以表徵DUT處的隨機化程度。
對於又其他實施例,可經由決定TD處的成功率高於成功率閾值水平(SR閾值)來驗證設備遵從性。可經由在測試網路中添加參考設備作為DUT、並隨後針對協定定義的CW大小及/或針對數個經校準CW大小量測TD處的媒體存取成功率來決定SR閾值的值。TD處的媒體存取成功率可被決定為與TD的成功傳輸嘗試數目相對於TD處的總傳輸嘗試數目相等或相關。對於一個實例,使用5個時槽時間的爭用訊窗大小(例如,對應於與約7個EDCA設備相關聯的爭用水平),SR閾值 0.78(在0到1之間的尺度上)。對於另一實例,使用2個時槽時間的爭用訊窗大小(例如,對應於與約17個EDCA設備相關聯的爭用水平),SR閾值 0.94(在0到1之間的尺度上)。
對於再其他實施例,可經由決定TD處的每秒媒體存取成功率高於SR閾值的值來驗證設備遵從性。對於此類實施例,可經由向測試網路添加參考設備作為DUT、並隨後針對協定定義的CW大小及/或針對數個經校準CW大小量測TD處的每秒媒體存取成功率來決定SR閾值的值。每秒媒體存取成功率可被定義為TD每秒進行的成功傳輸嘗試數目。
在一些態樣,TD可在測試期間切換至較小CW大小 。可經由使用參考設備作為DUT來決定測試期間的SR閾值的平均值。更具體地,對增大的爭用強度(例如,源自於較小CW大小)反應過慢的DUT可能通不過該測試。
如前述,LBE設備及/或EDCA設備可基於一或多個所選成功率參數來調整從中選擇隨機退避數目的爭用訊窗大小。對於其他實施例,LBE設備及/或EDCA設備可基於觀測到的成功率參數和加倍概率(P加倍)來調整其爭用訊窗大小。加倍概率可被用於選擇性地將爭用窗口大小加倍及/或重置爭用窗口大小。在一些態樣,加倍概率可指示包括採用指數型退避規程的設備的無線網路中的衝突概率,並且其使用可在下文中被稱為「指數型前端技術」。如以下更詳細地解釋的,儘管一般的指數型退避規程(例如,如IEEE 802.11e標準中定義的)針對每個後續媒體存取爭用操作自動地將爭用訊窗大小加倍,但本文描述的指數型前端技術基於加倍概率(P加倍)來選擇性地將爭用訊窗大小加倍或重置(例如,重置為CWmin)。在一些態樣,可回應於觀測到的成功率參數(而非回應於媒體存取爭用操作期間的實際衝突)來決定P加倍的值。
更具體地,根據本文所揭示的指數型前端技術,無線設備可按由P加倍指示的概率來將CW大小加倍直至CW大小達到CWmax,並且可按由(1-P加倍)指示的概率將CW大小重置為CWmin。作為補充或替換,無線設備可在媒體存取「重試」數目達到限制時將CW大小重置為CWmin。如本文所使用的,媒體存取重試數目可被定義為將CW大小加倍的連貫媒體存取爭用操作的數目。
間隙時間(t繁忙)與P加倍之間的實例關係可被表達為P加倍=0.000591* t繁忙^2-0.0915* t繁忙+3.649。ANIPT與P加倍之間的實例關係可被表達為P加倍=0.151*ANIPT+0.0913。所觀測到的衝突率(Pc)與P加倍之間的示例關係可被表達為P加倍=Pc
對於其他實現,無線設備可選擇相對於目標CW大小的指數型上限和下限之間的隨機CW大小,並且可基於目標CW大小(CW目標)與指數型上限和下限中的每一者之間的差值來決定P加倍的值。在一些態樣,指數型上限(B上限)和指數型下限(B下限)可被表達為:B上限=2^ceiling(log2(CW目標))-1
B下限=2^floor(log2(CW目標))-1選擇指數型上限的概率(P上限)和選擇指數型下限的概率(P下限)可被表達為:P上限=1-(CW目標-B下限)/(B上限-B下限)
P下限=1-P上限CW目標的值可經由使用以上例如關於圖4、7和10描述的校準圖表中的一者或多者來決定。
對於其他實現,無線設備可如下基於掃掠的當前和下一平均來調整CW大小以在CWmin與CWmax之間的指數型值中掃掠:若下一平均<CW目標將CW大小加倍直至CWmax否則,若當前平均<目標CW<下一平均 以P加倍的值將CW大小加倍直至CWmax P加倍=(CW目標-當前平均)/(下一平均-當前平均)否則將CW大小重置為CWmin。下表5中概述了指數型掃掠的掃掠平均,其中CW大小和掃掠平均被表達為退避時槽時間的數目:
圖12圖示圖示用於確保與增強型分散式通道存取(EDCA)協定相關聯的第一無線設備以及與基於負載的裝備(LBE)協定相關聯的數個第二無線設備之間的均等媒體存取的示例操作1200的說明性流程圖。如以上所論述的,EDCA協定可由IEEE 802.11e標準來定義,並且可規定針對因無線媒體上的衝突而導致的每個後續媒體存取爭用操作將爭用訊窗大小加倍。LBE協定可由用於LBE的歐洲電信標準協會(ETSI)寬頻存取網路(BRAN)標準來定義,並且可規定用於所有媒體存取爭用操作的固定爭用訊窗大小而不管媒體存取爭用操作期間的衝突。
對於圖12的實例,第一無線設備可以是圖2的EDCA設備200,並且第二無線設備中的一者或多者可以是圖3的LBE設備300。由此,如前述,第一無線設備可以與在衝突情況下採用指數型退避規程的通道存取機制相關聯,而第二無線設備可以與針對媒體存取爭用操作維持固定爭用訊窗大小而不 管衝突的通道存取機制相關聯。
第一無線設備可決定與獲取對無線媒體的存取相關聯的爭用水平(1202)。對於一些實現,為了決定爭用水平,第一無線設備可選擇指示第一無線設備的媒體存取成功率的參數(1202A),並且可隨後決定所選參數的移動平均,該移動平均指示爭用水平(1202B)。爭用水平可指示無線媒體上的話務水平、無線媒體上的壅塞水平、獲取媒體存取的概率、及/或爭用媒體存取的設備數目。如以上所論述的,可指示媒體存取成功率的所選參數可以是(i)每傳輸的平均中斷次數、(ii)平均衝突率、或(iii)媒體繁忙事件之間的平均時間。
第一無線設備可隨後至少部分地基於所決定的爭用水平來選擇爭用訊窗大小(1204)。對於一些實現,為了選擇爭用訊窗大小,第一無線設備可從記憶體中取回與所決定的移動平均相對應的經校準爭用訊窗大小值(1204A),並隨後基於所取回的經校準爭用窗口大小值來定義所選爭用窗口大小(1204B)。如以上所論述的,記憶體可針對所選參數的複數個移動平均中的每一者儲存對應的經校準爭用大小值,該經校準爭用大小值在被用於定義爭用訊窗大小時導致對於第一無線設備和該數個第二無線設備相似的媒體存取成功率。在一些態樣,記憶體可儲存圖10的經校準CW大小圖表。
接下來,第一無線設備可從由所選爭用訊窗大小定義的數目範圍中為媒體存取爭用操作選擇隨機退避數目(1206)。如以上所論述的,從由所選爭用訊窗大小定義的數目範圍中選擇隨機退避數目可確保LBE設備和EDCA設備具 有相同或相似的媒體存取成功率。
此後,第一無線設備可基於一或多個條件來動態地調整所選爭用訊窗大小(1208)。例如,在選擇爭用訊窗大小之後,第一無線設備可繼續監視無線媒體以偵測爭用水平的變化,並且回應於此,可動態地調整爭用訊窗大小以確保LBE設備與EDCA設備之間對於媒體存取爭用操作的持續公平性。動態地調整所選爭用訊窗大小在以下關於圖13A-13B更詳細地描述。
第一無線設備可證實所選爭用訊窗大小(1210)。對於一些實現,該證實可經由決定指示媒體存取成功率的參數與各種活躍爭用無線設備數目之間的關係、並隨後基於該關係來驗證所選爭用窗口大小導致均等媒體存取來執行。
第一無線設備亦可決定多少無線設備正活躍地爭用媒體存取,例如經由決定該參數與各種活躍爭用無線設備數目之間的關係的逆關係、並隨後基於該逆關係來估計多少無線設備正活躍地爭用媒體存取(1212)。
如以上所提及的,第一無線設備可繼續監視無線媒體以偵測爭用水平的變化,並且回應於此,可動態地調整所選爭用訊窗大小以確保LBE設備與EDCA設備之間對於媒體存取爭用操作的持續公平性。對於一個實例,圖13A圖示圖示用於動態地調整所選爭用訊窗大小的實例操作1300的說明性流程圖。第一無線設備可基於活躍地爭用媒體存取的無線設備數目增加而增大所選爭用訊窗大小(1302),並且可基於活躍地爭用媒體存取的無線設備數目減少而減小所選爭用訊 窗大小(1304)。
對於另一實例,圖13B圖示圖示用於動態地調整所選爭用訊窗大小的實例操作1310的說明性流程圖。第一無線設備可首先決定源自於複數個第一無線設備同時爭用媒體存取的衝突概率(1312)。隨後,第一無線設備可基於該概率來將爭用訊窗大小加倍(1314),及/或可基於該概率來將爭用窗口大小重置為最小值(1316)。
在前述說明書中,示例實施例已參照其具體示例性實施例進行了描述。然而將明顯的是,可對其作出各種修改和改變而不會脫離如所附請求項中所闡述的本案更寬泛的範疇。相應地,本說明書和附圖應被認為是說明性而非限定性的。例如,圖11-12的流程圖中所圖示的方法步驟可按其他合適的次序來執行及/或一或多個方法步驟可被省略。
1200‧‧‧操作
1202‧‧‧方塊
1202A‧‧‧方塊
1202B‧‧‧方塊
1204‧‧‧方塊
1204A‧‧‧方塊
1204B‧‧‧方塊
1206‧‧‧方塊
1208‧‧‧方塊
1210‧‧‧方塊
1212‧‧‧方塊

Claims (30)

  1. 一種一無線網路中的方法,該方法用於確保與一增強型分散式通道存取(EDCA)協定相關聯的一第一無線設備以及與一基於負載的裝備(LBE)協定相關聯的數個第二無線設備之間的均等媒體存取,該方法由該第一無線設備執行並且包括以下步驟:決定與獲取對一無線媒體的存取相關聯的一爭用水平;至少部分地基於該所決定的爭用水平來選擇一爭用訊窗大小;及從由該所選爭用訊窗大小定義的一數目範圍中為一媒體存取爭用操作選擇一隨機退避數目。
  2. 如請求項1之方法,其中該等第二無線設備被配置成不管該媒體存取爭用操作期間的衝突而針對所有後續媒體存取爭用操作從由一固定爭用訊窗大小定義的一數目範圍中選擇一隨機退避數目。
  3. 如請求項1之方法,進一步包括經由以下操作來證實該所選爭用訊窗大小:決定指示媒體存取成功率的一參數與各種活躍爭用無線設備數目之間的一關係;及基於該關係來驗證該所選爭用窗口大小導致均等媒體存取。
  4. 如請求項3之方法,進一步包括以下步驟:決定該參數與該各種活躍爭用無線設備數目之間的該關係的一逆關係;及基於該逆關係來估計多少無線設備正活躍地爭用媒體存取。
  5. 如請求項1之方法,進一步包括以下步驟:基於一或多個條件來動態地調整該所選爭用訊窗大小。
  6. 如請求項5之方法,其中該動態地調整包括以下步驟:基於活躍地爭用媒體存取的一無線設備數目增加而增大該所選爭用訊窗大小;及基於活躍地爭用媒體存取的一無線設備數目減少而減小該所選爭用訊窗大小。
  7. 如請求項5之方法,其中該動態地調整包括以下步驟:決定源自於複數個該第一無線設備同時爭用媒體存取的一衝突概率;基於該概率將該爭用窗口大小加倍;及基於該概率將該爭用窗口大小重置為一最小值。
  8. 如請求項1之方法,其中決定該爭用水平包括以下步驟:選擇指示該第一無線設備的一媒體存取成功率的一參數;及 決定該所選參數的一移動平均,該移動平均指示該爭用水平。
  9. 如請求項8之方法,其中該所選參數是包括以下各項的組中的至少一個成員:每傳輸的一平均中斷次數、該無線媒體上的一平均衝突率、以及該無線媒體上的繁忙事件之間的一平均時間。
  10. 如請求項8之方法,其中選擇該爭用訊窗大小包括以下步驟:從一記憶體中取回與該所決定的移動平均相對應的一經校準爭用訊窗大小值;及基於該所取回的經校準爭用窗口大小值來定義該所選爭用窗口大小。
  11. 如請求項10之方法,其中該記憶體針對該所選參數的複數個移動平均中的每一者儲存一對應的經校準爭用大小值,該經校準爭用大小值在被用於定義該爭用訊窗大小時導致對於該第一無線設備和該數個第二無線設備相似的媒體存取成功率。
  12. 一種第一無線設備,該第一無線設備與一增強型分散式通道存取(EDCA)協定相關聯並且被配置成確保與數個第二無線設備的均等媒體存取,該數個第二無線設備與一基於負 載的裝備(LBE)協定相關聯,該第一無線設備包括:一或多個處理器;及配置成儲存指令的一記憶體,該等指令在由該一或多個處理器執行時使該第一無線設備:決定與獲取對一無線媒體的存取相關聯的一爭用水平;至少部分地基於該所決定的爭用水平來選擇一爭用訊窗大小;及從由該所選爭用訊窗大小定義的一數目範圍中為一媒體存取爭用操作選擇一隨機退避數目。
  13. 如請求項12之第一無線設備,其中該等第二無線設備被配置成不管該媒體存取爭用操作期間的衝突而針對所有後續媒體存取爭用操作從由一固定爭用訊窗大小定義的一數目範圍中選擇一隨機退避數目。
  14. 如請求項12之第一無線設備,其中執行該等指令使該第一無線設備經由以下操作來證實該所選爭用訊窗大小:決定指示媒體存取成功率的一參數與各種活躍爭用無線設備數目之間的一關係;及基於該關係來驗證該所選爭用窗口大小導致均等媒體存取。
  15. 如請求項12之第一無線設備,其中執行該等指令使該第 一無線設備進一步:基於一或多個條件來動態地調整該所選爭用訊窗大小。
  16. 如請求項15之第一無線設備,其中執行用於動態地調整該所選爭用訊窗大小的該等指令使該第一無線設備:基於活躍地爭用媒體存取的一無線設備數目增加而增大該所選爭用訊窗大小;及基於活躍地爭用媒體存取的一無線設備數目減少而減小該所選爭用訊窗大小。
  17. 如請求項15之第一無線設備,其中執行用於動態地調整該所選爭用訊窗大小的該等指令使該第一無線設備:決定源自於複數個該第一無線設備同時爭用媒體存取的一衝突概率;基於該概率將該爭用窗口大小加倍;及基於該概率將該爭用窗口大小重置為一最小值。
  18. 如請求項12之第一無線設備,其中執行用於決定該爭用水平的該等指令使該第一無線設備:選擇指示該第一無線設備的一媒體存取成功率的一參數;及決定該所選參數的一移動平均,該移動平均指示該爭用水平。
  19. 如請求項18之第一無線設備,其中該所選參數是包括以下各項的組中的至少一個成員:每傳輸的一平均中斷次數、該無線媒體上的一平均衝突率、以及該無線媒體上的繁忙事件之間的一平均時間。
  20. 如請求項19之第一無線設備,其中執行用於選擇該爭用訊窗大小的該等指令使該第一無線設備:從一記憶體中取回與該所決定的移動平均相對應的一經校準爭用訊窗大小值;及基於該所取回的經校準爭用窗口大小值來定義該所選爭用窗口大小。
  21. 一種第一無線設備,該第一無線設備與一增強型分散式通道存取(EDCA)協定相關聯並且被配置成確保與數個第二無線設備的均等媒體存取,該數個第二無線設備與一基於負載的裝備(LBE)協定相關聯,該第一無線設備包括:用於決定與獲取對一無線媒體的存取相關聯的一爭用水平的裝置;用於至少部分地基於該所決定的爭用水平來選擇一爭用訊窗大小的裝置;及用於從由該所選爭用訊窗大小定義的一數目範圍中為一媒體存取爭用操作選擇一隨機退避數目的裝置。
  22. 如請求項21之第一無線設備,進一步包括用於經由以下 操作來證實該所選爭用訊窗大小的裝置:決定指示媒體存取成功率的一參數與各種活躍爭用無線設備數目之間的一關係;及基於該關係來驗證該所選爭用窗口大小導致均等媒體存取。
  23. 如請求項21之第一無線設備,進一步包括:用於決定源自於複數個該第一無線設備同時爭用媒體存取的一衝突概率的裝置;用於基於該概率將該爭用訊窗大小加倍的裝置;及用於基於該概率將該爭用訊窗大小重置為一最小值的裝置。
  24. 如請求項21之第一無線設備,進一步包括:用於選擇指示該第一無線設備的一媒體存取成功率的一參數的裝置;及用於決定該所選參數的一移動平均的裝置,該移動平均指示該爭用水平。
  25. 如請求項24之第一無線設備,其中該用於選擇該爭用訊窗大小的裝置用於:從一記憶體中取回與該所決定的移動平均相對應的一經校準爭用訊窗大小值;及基於該所取回的經校準爭用窗口大小值來定義該所選爭 用窗口大小。
  26. 一種儲存包含指令的一或多個程式的非瞬態電腦可讀取儲存媒體,該等指令在由與一增強型分散式通道存取(EDCA)協定相關聯的第一無線設備的一或多個處理器執行時使該第一無線設備經由執行操作來確保與數個第二無線設備的均等媒體存取,該數個第二無線設備與一基於負載的裝備(LBE)協定相關聯,該操作包括:決定與獲取對一無線媒體的存取相關聯的一爭用水平;至少部分地基於該所決定的爭用水平來選擇一爭用訊窗大小;及從由該所選爭用訊窗大小定義的一數目範圍中為一媒體存取爭用操作選擇一隨機退避數目。
  27. 如請求項26之非瞬態電腦可讀取儲存媒體,其中執行該等指令使該第一無線設備經由執行進一步包括以下的操作來證實該所選爭用訊窗大小:決定指示媒體存取成功率的一參數與各種活躍爭用無線設備數目之間的一關係;及基於該關係來驗證該所選爭用窗口大小導致均等媒體存取。
  28. 如請求項26之非瞬態電腦可讀取儲存媒體,其中執行該等指令使該第一無線設備執行進一步包括以下的操作: 決定源自於複數個該第一無線設備同時爭用媒體存取的一衝突概率;基於該概率將該爭用窗口大小加倍;及基於該概率將該爭用窗口大小重置為一最小值。
  29. 如請求項26之非瞬態電腦可讀取儲存媒體,其中執行用於決定該爭用水平的該等指令使該第一無線設備執行進一步包括以下的操作:選擇指示該第一無線設備的一媒體存取成功率的一參數;及決定該所選參數的一移動平均,該移動平均指示該爭用水平。
  30. 如請求項29之非瞬態電腦可讀取儲存媒體,其中執行用於選擇該爭用訊窗大小的該等指令使該第一無線設備執行進一步包括以下的操作:從一記憶體中取回與該所決定的移動平均相對應的一經校準爭用訊窗大小值;及基於該所取回的經校準爭用窗口大小值來定義該所選爭用窗口大小。
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