用於對等通信的確定性退避方法和裝置的製作方法

2023-12-11 16:55:17

專利名稱：用於對等通信的確定性退避方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及基於競爭的網絡中的介質訪問，並且具體涉及通過減少或消除基於 競爭的對等網絡中的競爭來獲得對基於競爭的對等網絡中的通信介質的訪問。
背景技術：
移動計算設備上語音和視頻應用的普及已經提高對於介質訪問控制(MAC)協議 的性能的關心，該介質訪問控制協議負責將共享的介質資源分配給多個通信站點，並且 解決當兩個或更多個站點同時訪問介質時出現的衝突。在當前的IEEE 802.11無線LAN 中，MAC協議層的分布式協調功能(DCF)使用用於基礎信道訪問的二進位指數退避 (back-off) (BEB)算法。BEB算法通過在共享通信介質的各站點之間將介質訪問的時序 隨機化，來減輕網絡衝突的問題。然而，如通過實際實驗和理論分析所表明的，BEB算 法具有一些不足。首先，傳輸嘗試的衝突概率隨著網絡中活動站點的數目指數地增加， 這顯著地削弱了大規模網絡的網絡吞吐量。第二，不能界定介質訪問延遲，並且抖動是 可變的，這可能不適於多媒體應用。第三，各站點之間對於介質訪問的機會不公平。也 就是說，給定站點可能獲得對於通信介質的訪問，並且長時間得到服務。這導致其它站 點不得不極大地推遲它們對介質的訪問。此外，結果是在故障傳輸時使競爭窗口加倍的 使用呈現出將更多的傳輸機會給予這些成功的站點。本申請人在較早的專利申請PCT申請序列號PCT/US2007/014607和PCT/ US2007/014608中使用循環調度的形式引入了減少或消除在基於競爭的網絡中的競爭的 構思。該構思在存在集中控制器或協調器的基於競爭的網絡中運轉良好，所述集中控制 器或協調器可以是知識的全局儲存庫，並且同等重要地傳播或分發全局知識，以便協調 網絡的節點或站點的活動。較早的申請描述了一種退避方法，其尋求改進傳統隨機退避過程的性能。該方 法採用解決外部衝突的不同途徑。為退避時隙計數選擇確定性值。因此，在分布的時 隙計數之間沒有重複，並且每個站點可以排他地訪問介質而不相互衝突。通過固定間隔
使時隙計數輪轉，其中N是網絡中站點的數目，該方法提供各站點之間的循環型 服務。因此，該方法為網絡提供保證的公平性，並且此外分析顯示該方法具有用於中等 的到重度的業務量負荷的高網絡效率。通過N個站點輪轉的循環型服務相當於調度各 站點，使得每個站點接收公平的時間量。站點可以是移動的或固定的，並且網絡可以是 有線的或無線的。然而，站點還可能已經靜止，並且網絡可能已經是任何基於競爭的網 絡。該發明針對任何基於競爭的網絡，在該網絡中站點使用物理或虛擬載波感測機制來 確定網絡是否繁忙。這包括其MAC層協議建立在CSMA上的任何網絡，諸如有線網絡。 注意到，以下文本中的術語「時隙」可以指未被中斷的幀交換時段(繁忙時間時隙)，或 者用於物理載波感測的固定持續時間(空閒時間時隙)。該方法的主要特徵是在飽和的業務量情景下，由兩個分離站點發起的連續幀交 換序列之間的時間間隔/時段僅僅是一個分布式協調功能幀間時隙(DIFS)加一個時隙時間。這樣的空隙間時間間隔/時段比由DCF/EDCA(增強的分布式信道訪問)使用的傳 統隨機退避方法的時間間隔/時段短，但是比由PCH/HCCA(混合協調功能(HCF)控制 信道訪問)機制使用的點協調功能(PCF)時間間隔/時段長。此外，該方法調節各站點 之間的連續服務順序，而傳統的隨機退避方法沒有這樣的特徵。如在此使用的，「/」表 示用於相同或相似組件或結構的替代性名稱。也就是說，「/」可以取為如在此使用的 含義「或」。網絡衝突對於基於CSMA的無線通信是令人討厭的問題，由於衝突極大地劣化 了網絡性能，特別在吞吐量和網絡效率方面。然而，在申請人的之前申請中的確定性退 避(通信介質訪問)方法中消除(或極大地減小)了衝突。每個站點在它的時隙計數到 達零之後可以排他地控制通信介質。從這個意義上說，確定性退避方法優於傳統隨機退 避方法。替代性實施例包括超過每輪一次地將站點/節點插入循環服務調度的選擇。該 替代性實施例允許優先化的形式。圖2描繪了申請人的之前申請中的時間時隙分配。只要介質已經被感測為在 DIFS時間中是空閒的，運行確定性退避方法的移動站點i就遞減其時隙計數slot⑴。應該 注意的是，時隙的數目通常等於站點/節點的數目。在其中描述優先化的形式的替代性 實施例中，時隙計數大於站點/節點的數目，以便在循環服務的調度中容納不止一次的 給定站點/節點的插入。當時隙計數slot(i)到達零並且在傳輸隊列中存在掛起的幀時， 站點/節點開始幀傳輸。當移動站點需要重啟用於新一輪服務的時隙計數器時，使用以 下兩個等式，利用確定性退避方法來確定性地計算所確定的時隙計數slot(i) = C0(i,t,x)(1)slotii) =Cl(IJiX)(2)其中i是站點ID，t是當前時間，並且f是代表該決定所需的信息的狀態變量矢 量。第一等式用於在與網絡成功關聯之後首次訪問網絡的站點。第二等式用在隨後的迭 代中。C。(i，t，力和仏⑴t，χ)是確定性函數，對於給定i、t和的值，對於每個站 點導出作為輸出的唯一值。因此，在該步驟，代替如在BEB算法中在競爭窗口中隨機選 擇時隙計數slot⑴，根據等式(1)和(2)將時隙計數重置為確定性值。圖1是從站點的角度看的申請人的之前申請中的確定性退避方法的操作的流程 圖。在160，加入站點發送加入網絡的請求到AP。在165，加入站點然後等待，直到 它接收來自AP的通信介質訪問(確定性退避)方法以及時隙計數、網絡中站點的數目和 地址隊列。在170，加入站點確定它是否支持由網絡使用的通信介質訪問(確定性退避) 方法。如果加入站點確定它支持通信介質訪問方法，則它在180保存時隙計數、地址隊 列和網絡中的站點的數目。如上所述，站點繼續根據該發明的原理獲得對通信介質的訪 問。如果加入站點確定它不支持該發明的通信介質訪問方法，則它在175給AP發送分 離消息。當然，如果加入站點已經是網絡的成員(與網絡關聯)，則跳過/不執行160、 165、170、175和180。如果加入站點已經與網絡關聯，則AP在150等待預定時間段。 在125調整時隙計數。在示例性實施例中，時隙計數遞減一。還可以使用遞增的調整。 在130，時隙計數與預定值比較。圖1的示例性實施例比較調整的(遞減的)時隙計數與 0。如果時隙計數已經到達預定值，則在135站點確定該站點是否具有要傳輸的數據幀。如果站點具有要傳輸的數據幀，則在140發起數據幀傳輸。如果站點沒有要傳輸的數據 幀，則站點跳過該輪，並且在145選擇新的時隙計數。一旦已經發起數據幀傳輸，則站 點在145選擇新的時隙計數。如果在130時隙計數沒有到達預定值，則站點在150等待 預定時間段。在之前的申請中的確定性退避方法中，只要時隙計數遞減到零就引起新一輪退 避，而不管掛起的傳輸隊列的狀態。當時隙計數到達零，但是不存在要發送的數據時， 站點將放棄它的傳輸機會並且通過根據等式(2)重置時隙計數來轉到下一輪退避。引入 該機制以保留網絡操作期間的分布式時隙計數之間的關係。仔細地設計函數CUU，幻和C1(^5S)，以便當設置時隙計數時導出合適的值。在 該設計中，在任何時間，網絡中的所有時隙計數值形成其基數等於(或者大於，如果提 供優先化)站點的數目的集合。考慮在網絡效用方面的算法的效率，集合S的最大元素 (表示為max(S))被設為儘可能小的值。小的max(S)意味著站點/節點的連續服務機 會之間更短的時間。大的max(S)可能浪費帶寬，這是因為一些時間時隙將從不被任何站 點/節點使用。在一個實施例中，兩個函數被選為常數函數，該常數是與網絡關聯的站 點/節點的數目。也就是說，C0(UJ) = N(3)C,(i,t,x) = N(4)基於等式(3)和(4)的確定性退避方法形成了各站點之間的循環服務。圖2給出 了第一實施例的示例性圖示。考慮到共享的網絡介質，每個時間時隙分配到特定站點。 時間時隙用作該站點訪問介質的入口。只要站點的時隙計數遞減到零，介質訪問機就會 被授予該站點。因此，傳輸機會以循環方式圍繞站點/節點傳遞。在每輪次服務期間， 站點/節點正好被授予用於數據傳輸的一個機會。如果此時在它的傳輸緩衝器中沒有掛 起的數據，則它放棄該傳輸機會，並且具有下一更高時隙計數的另一站點接管下一時間 時隙中的機會。然而，在替代性實施例中，儘管max(S)被設為儘可能小，但是max(S)可能大於 站點/節點的數目，以便允許不止一次將給定(多個)節點/(多個)站點插入服務輪次 中，並從而提供優先化的形式。然而，上面的方法在無基礎設施網絡(infrastaicturelessnetwork)(諸如對等網絡)
中沒有良好工作，在該無基礎設施網絡中不存在中心協調器或者控制器作為全局儲存庫 並且傳播這樣的知識以便協調節點和站點。對等網絡被進一步複雜化，這是因為對等網 絡中的節點和站點可能在任何時間加入或離開網絡。此外，在活動站點的數目小和/或 業務量負荷輕的情況下，使用DEB方法劣化了性能。

發明內容
本發明針對一種用於對等通信網絡的確定性退避方法。本發明的方法和裝置可 以用於包括有線和無線兩者的任何對等通信網絡。本發明特別值得用於單跳無線對等通 信網絡。對等通信網絡是無基礎設施的。也就是說，不存在中央控制器/協調器。因 此，之前申請中的確定性退避方法單獨地將不會良好工作。本發明引入自學習方法。該 自學習方法便利在對等通信網絡中使用確定性退避方法。
描述了一種方法和裝置，包括識別分散網絡正在用於通信的信道；以及識別 作為所述分散網絡的成員的站點，以便監視在所述識別信道上的數據傳輸活動。還描 述了一種用於站點在分散網絡的通信介質上傳輸數據的方法和裝置，包括監視通信介 質；確定所述通信介質是否空閒；如果所述通信介質空閒並且如果所述站點具有要傳輸 的數據，則傳輸數據；以及如果所述介質繁忙，則調整時隙計數和服務環配置。此外描 述了一種方法和裝置，包括監視由分散網絡使用的通信信道；確定由不同站點發起的 兩個連續幀傳輸之間的可用空閒時間時隙的數目；更新服務環；調整站點的數目；以及 調整時隙計數。


當結合附圖閱讀時，從以下詳細描述最好地理解本發明。附圖包括下面簡要描 述的以下各圖，其中在圖上相同的標號代表類似的元件圖1是申請人的之前申請中的確定性退避方法的流程圖。圖2描繪申請人的之前申請中的時間時隙分配。圖3A、3B和3C是本發明的示例性自學習(self-learning)方法的流程圖。圖3A 描繪自學習階段1，而圖3C描繪自學習階段2。圖3B是站點發起幀傳輸的流程圖。圖4描繪PIFS、DIFS以及傳輸時間和時間時隙。圖5是本發明的示意圖。
具體實施例方式本發明擴展了用於分散/對等通信網絡的確定性退避方法的範圍，並且特別可 應用於無線單跳無基礎設施通信網絡。具體地，確定性退避方法應用於對等環境中的介 質訪問控制。引入自學習方法，以便使得站點/節點能夠以分散方式獲取所需信息。自 學習方法便利了通信對等方/節點/站點之間的循環服務。如在此使用的，術語「幀傳 輸」可以是包括幀、分組或任何其它形式或格式的數據傳輸的任何形式。因為對等網絡範例缺乏中央控制器/協調器的支持，所以不能依賴於單個站點/ 節點/對等方來控制或同步站點/節點/對等方之間的信息以確保確定性退避方法的適當 操作。此外，這種對等網絡的特定(ad hoc)特性假定站點/節點/對等方可以在任何時 間加入或離開網絡，而不執行任何關聯/分離過程。上述所有問題意味著在對等通信網絡中應用確定性退避方法是一個挑戰。共享 通信介質的每個站點/節點/對等方需要獲取全局信息(例如，包括網絡中站點的數目) 的副本，以便調整其用於介質訪問的退避時隙計數。在此引入的自學習方法改變了在對 等通信網絡中獲取和傳播全局信息的方式。這允許確定性退避方法的使用適應對等通信 網絡的獨特問題，並且保留了對於介質訪問的循環服務的優點。對於循環服務，重要的 是保持站點之間的相對服務順序，而不是保持站點的數目的絕對值。本發明通過為每個 站點維持服務環來確保循環服務。在本發明中，每個站點/節點/對等方是對等網絡成員，並且基於它具有的網絡 的局部信息而操作。引入本發明的在線自學習方法，以便獲取該信息。自學習方法提供 兩條重要信息1)網絡中活動的競爭站點/節點/對等方的數目，以及2)那些站點/節點/對等方之間的相對服務順序。表示為Nx的前者用於在退避時隙計數遞減到零之後重 置退避時隙計數，艮P， C0 (i, t, x) = C1 (i, t,x) = Nx( 5 )表達為服務環R的後者描述站點/節點/對等方之間對於介質訪問的每輪服務中 的相對位置。例如，服務環R可以具有以下形式
R-ISTAu du STA3, 『 STAjt d STA4., 『 STAjt 『 STA6, 『 …STAw, 『,, STAkt 4 } ■STAk是當前站點，並且dgl，l<i<k,並且Cl1(I^k)表示在STA1結束在服務環 中它的輪次之後STAw獲得介質的訪問的時間時隙的數目。換句話說，Ci1代表用於STA1 和STAw的兩個服務機會之間物理時間時隙方面的間隔。如在此使用的，Ci1不代表服務 環R中站點/節點/對等方的數目，而是指示STA1和STAw之間站點/節點/對等方的 數目。也就是說，可能存在在STA1和STAw之間服務的加入站點/節點/對等方(當前 不在服務環R中)。當對於一些站點的信息未知時，Ci1的使用是有用的。例如，可能盡 管在STA5*STA62間可能存在服務的一個或多個加入站點，但是在自學習階段1中，它 們可能還沒有被成員站點檢測到或得知。然而，成員站點/節點/對等方可能通過計數 STA5和STA6的服務機會之間連續的空閒時間時隙的數目來導出d,。在此情況下，Ci1應 該大於1並且退避時隙計數應該通過等式(7)而不是等式(5)來重置，這是因為網絡中所 有服務站點的不完全信息。服務環用於在幀傳輸時動態調整或校準退避時隙計數。Nx* Ci1之間關係是Nx -在當前站點STAk檢測到ST、已經發起幀傳輸時，則它可以通過設置.Slol(k);= ∑dt(8) 來將其退避時隙計數slot(k)與其他站點重新對準。注意到，在等式(8)中 dgl，因此在使用等式(8)更新退避時隙計數之後，每個站點/節點/對等方現在保持此 時不與其它站點/節點/對等方的時隙計數重疊的排他性的時隙計數。這確保站點/節 點/對等方之間循環服務的適當操作。現在，在取回這些信息之後，站點/節點/對等 方可以使用確定性退避方法來操作。當感測到共享介質為空閒時，站點/節點/對等方 減小它的退避時隙計數，並且在感測到共享介質為繁忙時停止減小它的時隙計數。一旦 站點的時隙計數遞減到零，站點/節點/對等方就得到發起新的幀傳輸的機會。如果站 點/節點/對等方在它的緩衝器中沒有掛起的幀，那麼它放棄該機會，並且將它的時隙計 數重置為Nx，這開始通過服務環的新一輪退避服務。可以基於網絡活動由站點/節點/對等方通過自學習來取回NxCi1兩者的值。因 為站點必須接收通過共享介質(例如，通過空氣)傳輸的所有幀以挑選尋址到其自身的那 些幀，所以無線通信的廣播特性使得該學習過程成為可能。本發明的方法在利用共享介 質的基於CSMA的網絡中工作，例如，在有線局域訪問網(LAN)中工作。然而，它在利用交換機或路由器的網絡中不工作，這是因為通過交換機或路由器的數據傳輸不是基 於CSMA的。因此，如果不考慮信道錯誤和幀丟失，則站點/節點/對等方通過監視共 享通信介質知道所有的網絡活動。對於想要發起它對通信介質的首次訪問的站點STAk, 它可以通過跟蹤由相同站點發起的兩個連續幀交換序列之間的可用空閒時間時隙的數目 來估計Nx。這裡可用空閒時間時隙意味著每個站點/節點/對等方可以在其間減少它的 退避時隙計數的物理時隙。(因此，不能計數DIFS期間的時間時隙)。應該注意，對於 穩定網絡，當傳輸機會在各站點之間轉移/傳遞時，在每輪中，可用空閒時間時隙的數 目保持相同。可以通過將相同站點的兩個傳輸機會之間的時間間隔累加(即，求和Ci1)來 計算可用空閒時間時隙的數目。根據等式(7)，這產生Nx的值。因此，Nx代表站點的 兩個連續傳輸機會之間的可用空閒時間時隙的可能數目。如果發現站點ST、在D1之後已 經開始新的幀交換序列，D1的值應該等於自上次傳輸之後站點Nx可用空閒時間時隙的數 目或其倍數，那麼Nx應該是等於D1或其因數的值(這是因為可能在相同站點的兩個傳輸 之間存在丟失的機會)。D1被定義為由相同站點發起的兩個連續傳輸之間的可用空閒時 間時隙的數目。可以組合多個D1來確定唯一的Nx，這是因為Nx應該是它們的公因數。像NX—樣，可以通過自學習在線逐漸形成服務環R。該過程像數學歸納法一樣 操作。首先，在站點1已經知道Nx的值之後，R具有以下形式R = (STA1, dj,其中 Cl1 = Nx(9)然後STA1可以在括號中填充更多項，並且通過知道來自網絡和關於網絡的更多 信息來擴大該環。站點/節點/對等方監視由分離的站點發起的兩個連續幀傳輸之間的 時間間隔。如果STA1在自從已丁入結束它的幀傳輸以來的d(其中d用於導出屯)個連續 的可用空閒時間時隙之後開始幀傳輸，則STA1可以按以下將STA1添加到它的環R= (STA1, Ci1, STA1, d,}，其中 Ci1 Ed(modNx)，di = Nx-Ci1, l≤di; di≤Nx(IO)此外，如果ST、在自從STA1結束它的幀傳輸以來的d』 (其中d』用於如下所 示導出STAp個連續的可用空閒時間時隙之後發起幀，則STA1可以如下將ST、添加到服 務環，R = (STA1, Ci1，STA1, Ci1，STAj, dj},其中(I1 三 d，(mod Nx)，dj = Nx-Cifd1,
l≤di; Ci1, dj≤Nx (11)可以迭代地遵循該方法以便將其它站點添加到環中，直到沒有遺漏希望加入服 務環的站點/節點/對等方為止。此外，只要站點加入或離開對等網絡，站點/節點/ 對等方就可以使用該方法來更新服務環。注意到，對於新的站點，Nx的自學習階段1應該在它對介質的首次訪問之前完 成。服務環R可以在該首次訪問之後形成。可能新的站點不能通過自學習得到Nx的值， 這是因為在該時段期間沒有站點已經在網絡中執行兩個幀交換。在此情況下，新的站點 可以通過將Nx設為小間隔
中的隨機值來確定Nx。新的站點然後在隨機生成的時 間使用點協調功能幀間空隙(PIFS)來首次訪問介質。在它成功獲得介質的控制之後，它 廣播通知消息以便通告它的存在。接收該通知消息的站點更新它們的Nx(遞增1)和服務 環(將新的站點/節點/對等方插入服務環)。在新的站點/節點/對等方的該首次訪問 之後，新的站點/節點/對等方基於等式(5)和(6)調整它的退避時隙計數，並且對於隨 後的傳輸機會使用DIFS訪問介質。注意到，隨後的自學習階段2方法以及時的方式更新參數N1^n服務環R。因此，如果首先隨機選擇Nx，那麼它將稍後在自學習階段2中被設 為適當的值。已經被允許進入網絡(作為對等服務環的成員)的站點/節點/對等方通過時常 發送幀來指示它的存在。如果在預定間隔T內它沒有幀發送，則它準備空幀，並且廣播 該空幀。這對於新的站點/節點/對等方知道站點/節點/對等方的數目Nx並且在可預 計的時段內完全構建服務環R是有用的。此外，站點監視服務環中緊接在它自己的時間時隙之前的時間時隙。如果發現 該時間時隙還沒有被佔據長於預定時間T』的時段，那麼站點假定該時間時隙沒有與站點 相關聯，並且因此可以從服務環R移除該站點。T』是系統參數，並且可以針對每個站 點配置。T』 = IOs對於大多數應用是合理的選擇。發現它自己時隙時間之前的空的時 隙時間的站點通過廣播通知消息將該事件通告給網絡。已成功接收該通知消息的站點通 過將相應的Ci1減一(如果Ci1 > 1)或者從環移除相應的Ci1和站點(如果Ci1 = 1)來更新它 們的服務環R。注意到，Ci1 = 1指示STA1和STAw在環中連續服務。它不代表網絡中 現有站點的數目。如果d,= 1並且STAw報告STA1在網絡中不可用，那麼其它站點可以 從它們的服務環R刪除Ci1和STA1項。然而，如果Ci1 > 1，那麼這指示在STA1和STAw 之間存在不止一個站點(但是迄今為止不知道-加入)，因此其它站點僅僅必須在接收該 通知消息時將Ci1減一。此外，參數Nx相應地減一。圖3A、3B和3C給出本發明的自學習階段的示意圖。圖3A示出自學習階段1。 圖3C示出自學習階段2。圖3B示出站點發起幀傳輸。圖3B和3C中描繪的方法在圖 3A的方法已經完成之後並行運行。各流程圖一起示出站點的操作。自學習階段1和2 對於不同站點可以同時運行。在站點發起它對共享介質的首次訪問之前，站點發起自學習過程以估計參數 Nx。該自學習過程被表示為自學習階段1，其應該在預定時間T內完成。如果直到T到 期為止，站點不能確定Nx，那麼它可以使用
的範圍中的隨機值，其中M是小整 數以便獲得對通信介質的訪問。在自學習階段1中，站點可以通過對由相同站點i發起的 兩個連續傳輸之間的可用空閒時間時隙D1的數目進行計數來導出參數Nx。當不止一個站 點已經在該時段中發起兩次傳輸，則站點可以通過發現那些D1的最大公因數來確定Nx。 站點對於首次嘗試在隨機時間使用PIFS來訪問介質以避免與其它站點的衝突。一旦成功 訪問，站點就廣播通知消息以通告它的存在。接收該消息的每個站點將該新站點插入它 的服務環R。站點對於隨後的介質訪問的嘗試使用正常的DIFS。站點使用Nx來重置它 的初始時隙計數。對於DIFS之後的每個物理時間時隙，當介質被感測為空閒時，站點將 它的退避時隙計數遞減。如果時隙計數減少到零，則該站點獲得幀傳輸的機會。如果站 點在它的發送/傳輸緩衝器中具有幀，則站點在該時間時隙中發起新的傳輸。否則，站 點放棄該傳輸機會。在任一情況下，對於新的一輪退避，站點將它的退避時隙計數重置 為Nx。站點可以使用自學習過程來在線構建並更新服務環R。只要站點保留在網絡 中，就執行在此表示為自學習階段2的該過程。在通過共享介質(例如，通過空氣)進 行任何站點的幀傳輸時，服務環R用於調整和校準每個站點的退避時隙計數。抑制物理 感測誤差對於退避過程的性能的影響是有用的。在自學習階段2中，站點可以通過對由分離的站點在共享介質上的兩個連續幀傳輸之間的連續的可用空閒時間時隙的數目進行 計數來更新服務環R。新知道的結果可能與之前的結果不相同(即，Ci1^d1')是可能 的。在此情況下，通過將歷史結果求平均，或者更一般地通過為每個歷史結果分配合適 的權重並且將它們求和，站點可以導出適當的結果，d^d^d/+ β- ^χ- ^+··' (12)Ι^δ'+β+γ + ···在自學習階段2期間，一旦已經更新服務環，參數Nx就根據等式(7)相應地改變。仍參照圖3Α、3Β和3C，在圖3Α中，在305，站點識別該站點希望加入的對 等網絡的信道。一旦站點已經識別信道，那麼希望加入對等網絡的站點就在310識別站 點，以便使用識別的信道跟蹤該成員站點的通信。進行此過程以確定在對等網絡中存在 多少站點(站點的數目指示可用的時間時隙的數目)。在315，對於識別的站點初始化傳 輸計數器和空閒時間時隙計數器。空閒時隙時間計數器用於跟蹤並記錄可用空閒時間時 隙的數目。在320，加入的站點監視信道，以便確定識別的站點何時已傳輸，使得加入的 站點可以確定對等網絡(服務環)中站點(可用的時間時隙)的數目。在325檢查定時 器以確定處理是否已經超過預定定時器值。如果定時器還沒有到期，那麼在327執行測 試以確定是否已經感測到空閒時隙時間。如果已經感測到空閒時隙時間，那麼在329遞 增空閒時隙時間計數器。處理然後返回320。應該注意到，遞減空閒時隙時間計數器的 方案可以使用遞增空閒時隙時間計數器的方案。如果還沒有感測到空閒時隙時間，那麼 在330，進行對是否識別的站點已經開始傳輸的確定。如果識別的站點已經開始傳輸， 那麼在335遞增用於識別站點的傳輸計數器。在340，執行傳輸計數器的測試，以便確定 是否存在由識別的站點進行的幀傳輸。如果識別的站點已經進行幀傳輸，那麼在347記 錄空閒時隙時間計數器。處理然後返回到320。如果這不是識別的站點的首次幀傳輸， 那麼在343記錄空閒時隙時間計數器。然後可以在345確定站點(可用時間時隙)的數 目。如果在330識別的站點還沒有開始傳輸，那麼處理返回320。如果定時器在325已 經到期，則在350站點(可用的時間時隙)的數目被任意地設為
範圍中的小隨機 整數。繼續到圖3Β，如果已經確定或任意設置站點的數目，那麼在355，站點訪問通 信介質。在360，重置時隙計數。在363，感測介質。在365測試介質，以便確定它是 否空閒。如果介質是空閒的，那麼在370遞減站點的時隙計數。請注意，使用遞增代替 遞減的方法是可能的。在375進行測試以確定站點的時隙計數是否已經減為0。如果站 點的時隙計數是0，那麼在380進行測試，以便確定站點是否有幀要發送/傳輸。如果站 點有幀要傳輸，那麼在385發起幀傳輸。然後，處理前進到360。如果在380沒有幀要 傳輸，那麼處理返回360。如果在375站點的時隙計數不是0，那麼處理返回363。如果 在365介質不是空閒的，那麼服務環R用作站點/節點/對等方校準時隙計數的基礎，這 是由於站點/節點/對等方可捕獲來自/遠離共享介質的幀。例如，當站點j已經結束幀 傳輸，並且該交易的至少一幀已經被站點i捕獲，那麼站點i可以使用以下等式利用服務 環R來重新計算它的時隙計數slot(i)
權利要求
1.一種方法，所述方法包括 識別分散網絡正在用於通信的信道；識別作為所述分散網絡的成員的站點，以便監視在所述識別的信道上的數據傳輸活 動；以及還包括確定所述分散網絡中的成員站點的數目，其中所述確定動作還包括如果已經 經過預定時間段，則設置所述站點的數目為隨機的小的數目。
2.如權利要求1所述的方法，還包括確定所述分散網絡中的成員站點的數目，其中所 述確定動作還包括通過計算由所述識別的成員站點進行的連續數據傳輸之間的時隙計數 來確定所述成員站點的數目。
3.如權利要求1所述的方法，其中所述分散網絡是對等網絡。
4.如權利要求1所述的方法，其中所述分散網絡是無線網絡。
5.如權利要求1所述的方法，其中所述無線網絡是單跳無線網絡。
6.—種方法，所述方法包括 監視所述通信介質； 確定所述通信介質是否空閒；如果所述通信介質空閒並且如果所述站點具有要傳輸的數據，則傳輸數據；以及 如果所述介質繁忙，則調整時隙計數和服務環配置。
7.如權利要求6所述的方法，其中所述調整動作還包括當在服務環中i>j時，使用 mod(凡)計算所述時隙計數。
8.如權利要求6所述的方法，其中所述調整動作還包括當在服務環中均時，使用 ix + Χ mod(K)計算所述時隙計數。m-jW=j
9.如權利要求6所述的方法，其中所述通信介質在分散網絡中，並且進一步其中所述 分散網絡是對等網絡。
10.如權利要求6所述的方法，其中所述分散網絡是無線網絡。
11.如權利要求6所述的方法，其中所述無線網絡是單跳無線網絡。
12.—種方法，所述方法包括通過當前站點監視由分散網絡使用的通信信道；確定由不同站點在所述通信信道上發起的兩個連續數據傳輸之間的可用空閒時間時 隙的數目，所述站點是所述分散網絡的成員；基於所述可用空閒時間時隙的數目更新所述分散網絡的服務環； 調整所述服務環中站點的數目；以及 調整所述當前站點的時隙計數。
13.如權利要求12所述的方法，其中所述分散網絡是對等網絡。
14.如權利要求12所述的方法，其中所述分散網絡是無線網絡。
15.—種裝置，包括用於識別分散網絡正在用於通信的信道的部件；用於識別作為所述分散網絡的成員的站點以便監視在所述識別的信道上的數據傳輸活動的部件；以及還包括用於確定所述分散網絡中的成員站點的數目的部件，其中所述用於確定的部 件還包括用於如果已經經過預定時間段，則設置所述站點的數目為隨機的小的數目的部 件。
16.如權利要求15所述的裝置，還包括用於確定所述分散網絡中的成員站點的數目的 部件，其中所述用於確定的部件還包括用於通過計算由所述識別的成員站點進行的連續 幀傳輸之間的時隙計數來確定所述成員站點的數目的部件。
17.如權利要求15所述的裝置，其中所述分散網絡是對等網絡。
18.如權利要求15所述的裝置，其中所述分散網絡是無線網絡。
19.如權利要求15所述的裝置，其中所述無線網絡是單跳無線網絡。
20.一種用於站點在分散網絡的通信介質上傳輸幀的裝置，包括 用於監視所述通信介質的部件；用於確定所述通信介質是否空閒的部件；用於如果所述通信介質空閒並且如果所述站點具有要傳輸的數據，則傳輸數據的部 件；以及用於如果所述介質繁忙，則調整時隙計數和服務環配置的部件。
21.如權利要求20所述的裝置，其中所述用於調整的部件還包括用於當在服務環中i> j時，使用∑(i-1)(m=j)dmmod(nx)計算所述時隙計數的部件。
22.如權利要求20所述的裝置，其中所述用於調整的部件還包括用於當在服務環中 i≤j時，使用∑k(m=j)dm+∑(i-1)(m=j)dmmod(nx)計算所述時隙計數的部件。
23.如權利要求20所述的裝置，其中所述分散網絡是對等網絡。
24.如權利要求20所述的裝置，其中所述分散網絡是無線網絡。
25.如權利要求20所述的裝置，其中所述無線網絡是單跳無線網絡。
26.—種裝置，包括用於通過當前站點監視由分散網絡使用的通信信道的部件；用於確定由不同站點在所述通信信道上發起的兩個連續數據傳輸之間的可用空閒時 間時隙的數目的部件，所述站點是所述分散網絡的成員；用於基於所述可用空閒時間時隙的數目更新所述分散網絡的服務環的部件； 用於調整所述服務環中站點的數目的部件；以及 用於調整所述當前站點的時隙計數的部件。
27.如權利要求20所述的裝置，其中所述分散網絡是對等網絡。
28.如權利要求20所述的方法，其中所述分散網絡是無線網絡。
29.如權利要求20所述的裝置，其中所述無線網絡是單跳無線網絡。
全文摘要
描述了一種方法和裝置，包括識別分散網絡正在用於通信的信道；以及識別作為所述分散網絡的成員的站點，以便監視在所述識別的信道上的數據傳輸活動。還描述了一種用於站點在分散網絡的通信介質上傳輸數據的方法和裝置，包括監視所述通信介質；確定所述通信介質是否空閒；如果所述通信介質空閒並且如果所述站點具有要傳輸的數據，則傳輸數據；以及如果所述介質繁忙，則調整時隙計數和服務環配置。此外描述了一種方法和裝置，包括監視由分散網絡使用的通信信道；確定由不同站點發起的兩個連續幀傳輸之間的可用空閒時間時隙的數目；更新服務環；調整站點的數目；以及調整時隙計數。
文檔編號H04L12/26GK102017534SQ200980114482
公開日2011年4月13日 申請日期2009年2月25日 優先權日2008年3月3日
發明者李軍, 查爾斯·C·王, 賀泳, 馬小軍 申請人:湯姆森特許公司