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一種更新競(jìng)爭(zhēng)窗口值的方法以及接入點(diǎn)與流程

文檔序號(hào):11065077閱讀:1495來源:國知局
一種更新競(jìng)爭(zhēng)窗口值的方法以及接入點(diǎn)與制造工藝

本發(fā)明實(shí)施例涉及通信領(lǐng)域,尤其涉及一種更新競(jìng)爭(zhēng)窗口值的方法以及接入點(diǎn)。



背景技術(shù):

為實(shí)現(xiàn)無線局域網(wǎng)通信,電氣和電子工程師學(xué)會(huì)(英文全稱:Institute of Electrical and Electronics Engineers,英文縮寫:IEEE)制定了802.11系列標(biāo)準(zhǔn)。在802.11系列標(biāo)準(zhǔn)中,最基本的媒體訪問規(guī)則稱為分布式協(xié)調(diào)功能(英文全稱:Distributed Coordination Function,英文縮寫:DCF)。DCF允許802.11設(shè)備通過使用載波偵聽多路訪問/沖突避免(英文全稱:Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance,英文縮寫:CSMA/CA)機(jī)制和退避(英文全稱:back off)機(jī)制來實(shí)現(xiàn)媒體共享。具體來說,在發(fā)送數(shù)據(jù)之前,802.11設(shè)備首先通過CSMA/CA機(jī)制檢測(cè)媒體狀態(tài)。在檢測(cè)到媒體處于空閑狀態(tài)時(shí),802.11設(shè)備開始執(zhí)行退避機(jī)制所規(guī)定的退避操作,并在退避操作結(jié)束時(shí),開始發(fā)送數(shù)據(jù)。

目前,針對(duì)CSMA的改進(jìn)方案有多種,改進(jìn)方案主要分為以下幾種:第一、動(dòng)態(tài)調(diào)整競(jìng)爭(zhēng)窗口(英文全稱:Contention Window,英文縮寫:CW)值,可以根據(jù)CW大小來確定退避時(shí)間;第二、監(jiān)聽周期,通過對(duì)監(jiān)聽周期的改變來避免退避操作的沖突概率;第三、強(qiáng)制沖突,強(qiáng)制發(fā)送網(wǎng)絡(luò)幀以實(shí)現(xiàn)定時(shí)通信。

現(xiàn)有對(duì)CSMA的改進(jìn)涉及許多方面,從動(dòng)態(tài)調(diào)整CW大小、改變信道監(jiān)聽周期和設(shè)置強(qiáng)制沖突等方式,來優(yōu)化CSMA機(jī)制,然而在多個(gè)使用相同信道的無線網(wǎng)絡(luò)交叉覆蓋情況更為復(fù)雜。處于交叉覆蓋區(qū)域的設(shè)備雖然邏輯上只有一個(gè)接入點(diǎn)(英文全稱:Access Point,英文縮寫:AP),但其通信仍然同時(shí)影響與之交叉覆蓋下的多個(gè)AP,對(duì)網(wǎng)絡(luò)極限吞吐有很大影響。然而現(xiàn)有的方案沒有針對(duì)交叉覆蓋下AP的實(shí)際分布對(duì)CW最小值的影響進(jìn)行規(guī)定,使得CW最小值的取值不靈活,缺乏自適應(yīng)。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種更新競(jìng)爭(zhēng)窗口值的方法以及接入點(diǎn),通過聚焦多個(gè)AP交叉覆蓋的情況對(duì)CWmin的取值進(jìn)行計(jì)算,實(shí)現(xiàn)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)狀態(tài)的自優(yōu)化控制,提升方案的靈活性和實(shí)用性。

有鑒于此,本發(fā)明第一方面提供一種更新競(jìng)爭(zhēng)窗口值的方法,包括:

獲取接入點(diǎn)AP發(fā)送的交叉覆蓋信息,所述交叉覆蓋信息包括至少一個(gè)與所述AP關(guān)聯(lián)的活躍站點(diǎn)信息;

根據(jù)所述交叉覆蓋信息計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)窗口最小值CWmin,所述CWmin用于計(jì)算信道的退避時(shí)間,所述信道為所述AP與目標(biāo)站點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的信道,所述目標(biāo)站點(diǎn)為所述活躍站點(diǎn)中的其中一個(gè)站點(diǎn);

向所述AP發(fā)送所述計(jì)算得到的所述CWmin,以使所述活躍站點(diǎn)根據(jù)所述CWmin計(jì)算所述信道的退避時(shí)間。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的第一方面,在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述獲取接入點(diǎn)AP發(fā)送的交叉覆蓋信息之前,所述方法還包括:

綁定至少一個(gè)所述活躍站點(diǎn)。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的第一方面或第一方面第一種可能實(shí)現(xiàn)方式,在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述根據(jù)所述交叉覆蓋信息計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)窗口最小值CWmin,包括:

獲取最大網(wǎng)絡(luò)吞吐,以及所述AP在所述最大網(wǎng)絡(luò)吞吐狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn);

根據(jù)所述最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)計(jì)算所述CWmin,其中,所述CWmin為基于所述最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)的顯函數(shù)。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的第一方面第二種可能實(shí)現(xiàn)方式,在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述獲取最大網(wǎng)絡(luò)吞吐,以及所述AP在所述最大網(wǎng)絡(luò)吞吐狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn),包括:

按照如下方式計(jì)算網(wǎng)絡(luò)總吞吐:

其中,λ表示網(wǎng)絡(luò)總吞吐,∑表示求和運(yùn)算,A表示為m×m的矩陣,m為網(wǎng)絡(luò)中AP集合M中所述AP的數(shù)量,Aii表示A中的第i行及第i列的一 個(gè)元素,Ai表示矩陣A的第i列被替換列向量后的矩陣;

按照如下方式計(jì)算矩陣A中的第i行及第j列一個(gè)元素:

其中,Aij表示矩陣A中第i行及第j列的一個(gè)元素,S表示為網(wǎng)絡(luò)中AP集合的覆蓋范圍,n(j,s)表示網(wǎng)絡(luò)中與APj關(guān)聯(lián)且屬于所述S覆蓋范圍內(nèi)所述活躍站點(diǎn)的數(shù)量,n(j,{j})表示只與所述APj關(guān)聯(lián)的所述活躍站點(diǎn)的數(shù)量,S′表示為M中除去的APi與APj后余下的AP集合的覆蓋范圍,所述矩陣A中的第i行及第j列元素的覆蓋范圍,∏表示直積運(yùn)算,αi表示APi關(guān)聯(lián)的所述活躍站點(diǎn)的信道處于空閑狀態(tài)的穩(wěn)定態(tài)概率;

按照如下方式計(jì)算所述活躍站點(diǎn)的信道處于空閑狀態(tài)的穩(wěn)定態(tài)概率:

其中,τT表示檢測(cè)成功發(fā)送所需的最小時(shí)隙大小,τF表示碰撞所需的最小時(shí)隙大小,Pi表示最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn),所述Pi對(duì)應(yīng)λ取最大值時(shí)的取值,λ最大值表示為λmax

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的第一方面第二種可能實(shí)現(xiàn)方式,在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述根據(jù)所述最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)計(jì)算所述CWmin,包括:

按照如下方式計(jì)算所述CWmin

其中,所述Wi表示所述CWmin,n(i,{i})表示只與所述APi關(guān)聯(lián)且屬于所述APi覆蓋范圍內(nèi)的所述活躍站點(diǎn)的數(shù)量,A表示為m×m的矩陣,m為網(wǎng)絡(luò)中AP集合M中所述AP的數(shù)量,Ai表示矩陣A的第i列被替換列向量后的矩陣,τT表示檢測(cè)成功發(fā)送所需的最小時(shí)隙大小,τF表示碰撞所需的最小時(shí)隙大小,Pi表示所述最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的第一方面第三或第四種可能實(shí)現(xiàn)方式,在第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,

按照如下方式計(jì)算所述Ai

將所述A的第i列替換為列向量(-τTα1P1lnP1,…,-τTα2P2lnP2,…,-τTαiPilnPi)T,以得到被所述列向量替換后的Ai

其中,Ai表示矩陣A的第i列被替換列向量后的矩陣,τT表示檢測(cè)成功發(fā)送所需的最小時(shí)隙大小,αi表示APi關(guān)聯(lián)的所述活躍站點(diǎn)的信道處于空閑狀態(tài)的穩(wěn)定態(tài)概率,In表示以e為底的對(duì)數(shù),Pi表示所述最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn),()T表示數(shù)學(xué)中的轉(zhuǎn)置功能。

本發(fā)明第二方面提供一種接入點(diǎn),包括:

獲取模塊,用于獲取接入點(diǎn)AP發(fā)送的交叉覆蓋信息,所述交叉覆蓋信息包括至少一個(gè)與所述AP關(guān)聯(lián)的活躍站點(diǎn)信息;

計(jì)算模塊,用于根據(jù)所述獲取模塊獲取的所述交叉覆蓋信息計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)窗口最小值CWmin,所述CWmin用于計(jì)算信道的退避時(shí)間,所述信道為所述AP與目標(biāo)站點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的信道,所述目標(biāo)站點(diǎn)為所述活躍站點(diǎn)中的其中一個(gè)站點(diǎn);

發(fā)送模塊,用于向所述AP發(fā)送所述所述計(jì)算模塊計(jì)算得到的所述CWmin,以使所述活躍站點(diǎn)根據(jù)所述CWmin計(jì)算所述信道的退避時(shí)間。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的第二方面,在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,

綁定模塊,用于所述獲取模塊獲取接入點(diǎn)AP發(fā)送的交叉覆蓋信息之前,綁定至少一個(gè)所述活躍站點(diǎn)。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的第二方面或第二方面第一種可能實(shí)現(xiàn)方式,在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述計(jì)算模塊包括:

獲取單元,用于獲取最大網(wǎng)絡(luò)吞吐,以及所述AP在所述最大網(wǎng)絡(luò)吞吐狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn);

計(jì)算單元,用于根據(jù)所述獲取單元獲取的所述最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)計(jì)算所述CWmin,其中,所述CWmin為基于所述最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)的顯函數(shù)。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的第二面第二種可能實(shí)現(xiàn)方式,在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述獲取單元包括:

第一計(jì)算子單元,用于按照如下方式計(jì)算網(wǎng)絡(luò)總吞吐:

其中,λ表示網(wǎng)絡(luò)總吞吐,∑表示求和運(yùn)算,A表示為m×m的矩陣,m為網(wǎng)絡(luò)中AP集合M中所述AP的數(shù)量,Aii表示A中的第i行及第i列的一個(gè)元素,Ai表示矩陣A的第i列被替換列向量后的矩陣;

所述第一計(jì)算子單元,還用于按照如下方式計(jì)算矩陣A中的第i行及第j列一個(gè)元素:

其中,Aij表示矩陣A中第i行及第j列的一個(gè)元素,S表示為網(wǎng)絡(luò)中AP集合的覆蓋范圍,n(j,s)表示網(wǎng)絡(luò)中與APj關(guān)聯(lián)且屬于所述S覆蓋范圍內(nèi)所述活躍站點(diǎn)的數(shù)量,n(j,{j})表示只與所述APj關(guān)聯(lián)的所述活躍站點(diǎn)的數(shù)量,S′表示為M中除去的APi與APj后余下的AP集合的覆蓋范圍,所述矩陣A中的第i行及第j列元素的覆蓋范圍,∏表示直積運(yùn)算,αi表示APi關(guān)聯(lián)的所述活躍站點(diǎn)的信道處于空閑狀態(tài)的穩(wěn)定態(tài)概率;

所述第一計(jì)算子單元,還用于按照如下方式計(jì)算所述活躍站點(diǎn)的信道處于空閑狀態(tài)的穩(wěn)定態(tài)概率:

其中,τT表示檢測(cè)成功發(fā)送所需的最小時(shí)隙大小,τF表示碰撞所需的最小時(shí)隙大小,Pi表示最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn),所述Pi對(duì)應(yīng)λ取最大值時(shí)的取值,λ最大值表示為λmax。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的第二面第二種可能實(shí)現(xiàn)方式,在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述計(jì)算單元包括:

第二計(jì)算子單元,用于按照如下方式計(jì)算所述CWmin

其中,所述Wi表示所述CWmin,n(i,{i})表示只與所述APi關(guān)聯(lián)且屬于所述APi覆蓋范圍內(nèi)的所述活躍站點(diǎn)的數(shù)量,A表示為m×m的矩陣,m為網(wǎng)絡(luò)中AP集合M中所述AP的數(shù)量,Ai表示矩陣A的第i列被替換列向量后的矩陣,τT表示檢測(cè)成功發(fā)送所需的最小時(shí)隙大小,τF表示碰撞所需的最小時(shí)隙大小,Pi表示所述最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的第二方面第三或第四種可能實(shí)現(xiàn)方式,在第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述計(jì)算模塊還包括:

替換單元,用于按照如下方式計(jì)算所述Ai

將所述A的第i列替換為列向量(-τTα1P1lnP1,…,-τTα2P2lnP2,…,-τTαiPilnPi)T,以得到被所述列向量替換后的Ai

其中,Ai表示矩陣A的第i列被替換列向量后的矩陣,τT表示檢測(cè)成功發(fā)送所需的最小時(shí)隙大小,αi表示APi關(guān)聯(lián)的所述活躍站點(diǎn)的信道處于空閑狀態(tài)的穩(wěn)定態(tài)概率,In表示以e為底的對(duì)數(shù),Pi表示所述最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn),()T表示數(shù)學(xué)中的轉(zhuǎn)置功能。

本發(fā)明第三方面提供一種接入點(diǎn),包括:

輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、處理器以及存儲(chǔ)器;

所述處理器執(zhí)行如下流程:

獲取接入點(diǎn)AP發(fā)送的交叉覆蓋信息,所述交叉覆蓋信息包括至少一個(gè)與所述AP關(guān)聯(lián)的活躍站點(diǎn)信息;

根據(jù)所述交叉覆蓋信息計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)窗口最小值CWmin,所述CWmin用于計(jì)算信道的退避時(shí)間,所述信道為所述AP與目標(biāo)站點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的信道,所述目標(biāo)站點(diǎn)為所述活躍站點(diǎn)中的其中一個(gè)站點(diǎn);

所述輸出設(shè)備執(zhí)行如下流程:

向所述AP發(fā)送所述計(jì)算得到的所述CWmin,以使所述活躍站點(diǎn)根據(jù)所述 CWmin計(jì)算所述信道的退避時(shí)間。

從以上技術(shù)方案可以看出,本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn):

本發(fā)明實(shí)施例中,提供了一種更新競(jìng)爭(zhēng)窗口值的方法,接入點(diǎn)AP之間通過溝通獲取彼此之間的交叉覆蓋信息,各個(gè)AP基于獲取到的交叉覆蓋信息分別計(jì)算適合自身當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的競(jìng)爭(zhēng)窗口最小值CWmin,各個(gè)AP通過廣播的方式通知活躍站點(diǎn),使活躍站點(diǎn)采用CWmin計(jì)算所述信道的退避時(shí)間。通過聚焦多個(gè)AP交叉覆蓋的情況對(duì)CWmin的取值進(jìn)行計(jì)算,實(shí)現(xiàn)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)狀態(tài)的自優(yōu)化控制,提升方案的靈活性和實(shí)用性。

附圖說明

圖1為IEEE 802.11系列標(biāo)準(zhǔn)中DCF操作的一種CSMA/CA方案示意圖;

圖2為交叉覆蓋下的多個(gè)AP分布方式的示意圖;

圖3為兩個(gè)AP在不同交叉覆蓋程度下網(wǎng)絡(luò)極限吞吐的變化情況示意圖;

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中更新競(jìng)爭(zhēng)窗口值的方法一個(gè)實(shí)施例示意圖;

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中更新競(jìng)爭(zhēng)窗口值的方法一個(gè)流程示意圖;

圖6為本發(fā)明實(shí)施例中交叉覆蓋情況下確定CWmin的流程示意圖;

圖7為應(yīng)用場(chǎng)景中基于共同AP控制器實(shí)現(xiàn)CWmin調(diào)整的方法示意圖;

圖8為本發(fā)明實(shí)施例中接入點(diǎn)一個(gè)實(shí)施例示意圖;

圖9為本發(fā)明實(shí)施例中接入點(diǎn)另一個(gè)實(shí)施例示意圖;

圖10為本發(fā)明實(shí)施例中接入點(diǎn)另一個(gè)實(shí)施例示意圖;

圖11為本發(fā)明實(shí)施例中接入點(diǎn)另一個(gè)實(shí)施例示意圖;

圖12為本發(fā)明實(shí)施例中接入點(diǎn)另一個(gè)實(shí)施例示意圖;

圖13為本發(fā)明實(shí)施例中接入點(diǎn)另一個(gè)實(shí)施例示意圖;

圖14為本發(fā)明實(shí)施例中接入點(diǎn)一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第 二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于區(qū)別類似的對(duì)象,而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換,以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例例如能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外,術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形,意圖在于覆蓋不排他的包含,例如,包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元,而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種更新競(jìng)爭(zhēng)窗口值的方法,用于通過聚焦多個(gè)AP交叉覆蓋的情況對(duì)CWmin的取值進(jìn)行計(jì)算,實(shí)現(xiàn)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)狀態(tài)的自優(yōu)化控制,提升方案的靈活性和實(shí)用性。

應(yīng)理解,在IEEE制定了802.11系列標(biāo)準(zhǔn)中,最基本的媒體訪問規(guī)則稱為DCF,DCF允許802.11設(shè)備通過使用CSMA/CA機(jī)制back off機(jī)制來實(shí)現(xiàn)媒體共享。具體來說,在發(fā)送數(shù)據(jù)之前,802.11設(shè)備首先通過CSMA/CA機(jī)制檢測(cè)媒體狀態(tài),在檢測(cè)到媒體處于空閑狀態(tài)時(shí),802.11設(shè)備開始執(zhí)行退避機(jī)制所規(guī)定的退避操作,并在退避操作結(jié)束時(shí),開始發(fā)送數(shù)據(jù)。

上述退避操作主要是指802.11設(shè)備在開始發(fā)送數(shù)據(jù)之前,需要等待一段退避時(shí)長。通過選擇不同的退避時(shí)長,可以實(shí)現(xiàn)不同的802.11設(shè)備在不同時(shí)刻開始發(fā)送數(shù)據(jù),以此來降低因?yàn)椴煌?02.11設(shè)備同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)而導(dǎo)致沖突的概率。然而,即使在等待一段退避時(shí)長之后才開始發(fā)送數(shù)據(jù),仍然可能發(fā)送失敗。這是因?yàn)樯鲜鐾吮軙r(shí)長通常由802.11設(shè)備隨機(jī)選擇,有可能出現(xiàn)多臺(tái)802.11設(shè)備選擇同一退避時(shí)長的情況。如此,這些802.11設(shè)備的退避操作有可能結(jié)束于同一時(shí)刻,因此出現(xiàn)多臺(tái)802.11設(shè)備在同一時(shí)間開始發(fā)送數(shù)據(jù)的情況。這種情況將導(dǎo)致發(fā)送失敗,發(fā)送失敗直接體現(xiàn)為發(fā)送設(shè)備沒有接收到接收設(shè)備針對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)返回的應(yīng)答幀。若發(fā)生發(fā)送失敗的情況,發(fā)送設(shè)備需要重新執(zhí)行退避操作,并在退避操作結(jié)束時(shí)重新嘗試發(fā)送數(shù)據(jù),即執(zhí)行重傳(英文全稱:retransmission)。

其中,802.11設(shè)備也可以稱為802.11無線局域網(wǎng)設(shè)備。通常802.11設(shè)備可以包括無線網(wǎng)卡、AP以及天線,下面將這三類設(shè)備進(jìn)行介紹。

無線網(wǎng)卡也叫無線適配器,是無線局域網(wǎng)中最基本的硬件。

AP的主要作用是提供與無線工作站或無線客戶端之間的通信,根據(jù)無線AP的功能還可以分為兩種AP類型。一種類型的AP,其傳輸機(jī)制相當(dāng)于有線網(wǎng)絡(luò)中的集線器,在無線局域網(wǎng)中不停地接收和傳送數(shù)據(jù),任何一臺(tái)裝有無線網(wǎng)卡的個(gè)人電腦(英文全稱:Personal Computer,英文縮寫:PC)均可以通過AP來分享有線局域網(wǎng)甚至廣域網(wǎng)絡(luò)的資源。另一種類型的AP,是在AP中實(shí)現(xiàn)了安全、服務(wù)質(zhì)量(英文全稱:Quality of Service,英文縮寫:QoS)、接入控制和負(fù)載均衡等功能,使AP的功能越來越多。隨著802.11標(biāo)準(zhǔn)的不斷推出,出現(xiàn)了雙頻多模AP。所謂雙頻是指同時(shí)支持2.4千兆赫茲和5.8千兆赫茲的頻率,多模是指同時(shí)支持802.11a/b/g標(biāo)準(zhǔn)。

天線分別為發(fā)射天線和接收天線,它們總在一定的頻率范圍內(nèi)工作,天線外形也有多種,可以分為全向天線和定向天線。

當(dāng)上述介紹的802.11設(shè)備在進(jìn)行退避操作時(shí),會(huì)涉及到退避時(shí)長,而退避時(shí)長一般包括多個(gè)時(shí)隙,時(shí)隙的數(shù)量一般由發(fā)送設(shè)備在一個(gè)數(shù)值區(qū)間內(nèi)隨機(jī)選擇,該數(shù)值區(qū)間可以統(tǒng)一表示為[0,2j×(CWmin+1)-1],其中CW是指競(jìng)爭(zhēng)窗口,CWmin為競(jìng)爭(zhēng)窗口最小值,j為重傳次數(shù),j的最小值為0,j的最大值取決于CWmax。在最初執(zhí)行退避操作時(shí),發(fā)送設(shè)備在初始的數(shù)值區(qū)間[0,CWmin](即j=0)內(nèi)隨機(jī)選擇退避時(shí)長所包含的時(shí)隙的數(shù)量。在發(fā)送失敗時(shí),發(fā)送設(shè)備需要進(jìn)行第一次重傳,因此在下一個(gè)數(shù)值區(qū)間[0,2×(CWmin+1)-1]內(nèi)隨機(jī)選擇退避時(shí)間所包含的時(shí)隙數(shù)量。若發(fā)送再次失敗導(dǎo)致需要進(jìn)行第二次重傳,則發(fā)送方需要在[0,22×(CWmin+1)-1]內(nèi)隨機(jī)選擇退避時(shí)長所包含的時(shí)隙數(shù)量。當(dāng)[0,2j×(CWmin+1)-1]達(dá)到CWmax時(shí),如果再次發(fā)生發(fā)生失敗,j的取值將恢復(fù)初始值0,然后重復(fù)前面的過程。另一方面,一旦發(fā)送成功,則在發(fā)送后續(xù)的數(shù)據(jù)時(shí),發(fā)送設(shè)備仍然從初始的數(shù)值區(qū)間,即[0,CWmin]隨機(jī)選擇退避時(shí)長所包含的時(shí)隙數(shù)量。

換言之,只要發(fā)送成功,又或者[0,2j×(CWmin+1)-1]達(dá)到CWmax,那么發(fā)送設(shè)備進(jìn)行下一次數(shù)據(jù)傳輸時(shí),j的取值將恢復(fù)至初始值0,無論傳輸?shù)氖切聰?shù)據(jù)還是重傳。有關(guān)CSMA/CA機(jī)制和backoff機(jī)制可以參考802.11系列標(biāo)準(zhǔn)。下面將對(duì)802.11DCF操作下的CSMA/CA機(jī)制進(jìn)行介紹。

請(qǐng)參閱圖1,圖1為IEEE 802.11系列標(biāo)準(zhǔn)中DCF操作的一種CSMA/CA方案,圖中展示了五臺(tái)802.11設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)同一信道時(shí)CSMA/CA控制機(jī)制下的數(shù)據(jù)傳輸過程,然而在實(shí)際應(yīng)用中,并不僅限于五臺(tái)設(shè)備,此處僅僅為一個(gè)示意,圖中的五臺(tái)802.11設(shè)備分別表示為STAA、STAB、STAC、STAD以及STAE,需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)以“Frame”表示。

圖1中顯示的退避過程為,STAA發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),STAC、STAD和STAE都有數(shù)據(jù)需要發(fā)送,等待信道連續(xù)空閑分布式幀間距(英文全稱:Distributed Interframe Space,英文縮寫:DIFS)時(shí)間后,進(jìn)入退避階段,每個(gè)802.11設(shè)備在CW內(nèi)隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)退避時(shí)間。因?yàn)镾TAD所產(chǎn)生的退避時(shí)間最短,所以它的退避計(jì)數(shù)器最先減至0,開始發(fā)送數(shù)據(jù),STAC和STAE的退避計(jì)數(shù)器被凍結(jié)。在STAD傳送的過程中,STAB也有數(shù)據(jù)要發(fā)送,進(jìn)入等待過程。等待信道進(jìn)入DIFS后,STAC和STAE的退避計(jì)數(shù)器解凍,STAB產(chǎn)生隨機(jī)退避時(shí)間。因?yàn)镾TAC的退避計(jì)數(shù)器最先減至0,所以STAC獲得發(fā)送機(jī)會(huì)。

從圖1中可以看出,每一個(gè)802.11設(shè)備都要維護(hù)一個(gè)CW參數(shù),CW的初始值為CWmin。在數(shù)據(jù)的第一次傳輸時(shí),CW等于最小競(jìng)爭(zhēng)窗口CWmin。當(dāng)一個(gè)802.11設(shè)備發(fā)送失敗時(shí),說明當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較大或者鏈路狀況不好,該802.11設(shè)備的CW就會(huì)增加一倍。以后,該802.11設(shè)備每次發(fā)送失敗而重傳時(shí),CW都會(huì)增加一倍,即CW=2j(CWmin+1)-1,其中j為重傳次數(shù)。當(dāng)CW的值增加到CWmax時(shí),即2j(CWmin+1)=(CWmax+1),再重傳時(shí)CW的值將保持CWmax不變,直到該節(jié)點(diǎn)發(fā)送成功,或者達(dá)到了最大重傳次數(shù)限制,CW將被重新置為CWmin。

產(chǎn)生退避時(shí)間的方法如下:TB=Random(0,CW)×aSlotTime,其中TB即為退避時(shí)間,Random()是均勻分布在[0,CW]范圍內(nèi)的隨機(jī)整數(shù),CW是介于由物理層特征決定的最小競(jìng)爭(zhēng)窗口CWmin和最大競(jìng)爭(zhēng)窗口CWmax之間的一個(gè)整數(shù)值,即CWmin≤CW≤CWmax。aSlotTime是由物理層特性決定的一個(gè)時(shí)隙的實(shí)際長度值,直接序列擴(kuò)頻(英文全稱:Direct Sequence Spread Spectrum,英文縮寫:DSSS),一個(gè)時(shí)隙的長度是20微秒,每個(gè)802.11設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)前先監(jiān)聽信道的狀態(tài),如果信道空閑,則將退避時(shí)間計(jì)數(shù)器減1,相反地,如果信道繁忙,則退避過程將被推遲,退避時(shí)間計(jì)數(shù)器被凍 結(jié)。當(dāng)信道的空閑時(shí)間大于等于DIFS時(shí),退避過程重新被激活,繼續(xù)遞減。當(dāng)退避計(jì)數(shù)器減到0時(shí),802.11就可以執(zhí)行發(fā)送。

依照現(xiàn)有的802.11標(biāo)準(zhǔn),CWmin的值通常為固定的值,同時(shí),傳輸過程的不同階段所涉及的CWmin值是不同的,此外,這些不同的CWmin值之中的最大值31,換言之,當(dāng)CWmin值取最大值31時(shí),則上述初始的數(shù)值區(qū)間應(yīng)為[0,31]。在802.11設(shè)備數(shù)量不多的場(chǎng)景下,上述初始的數(shù)值區(qū)間是能夠正常發(fā)揮作用的。然而,在密集場(chǎng)景(即802.11設(shè)備數(shù)量龐大,例如,電影院的一個(gè)放映廳內(nèi)的設(shè)備數(shù)量可達(dá)到幾百臺(tái))下,由于該初始的數(shù)值區(qū)間內(nèi)可選的數(shù)值的數(shù)量有限(即設(shè)備數(shù)量遠(yuǎn)大于CWmin值),很有可能發(fā)生多臺(tái)設(shè)備選擇同一數(shù)值的情況。這樣一來,選擇同一數(shù)值的多臺(tái)設(shè)備在退避操作結(jié)束時(shí)幾乎必將遭遇發(fā)送失敗的情況。相反,如果設(shè)定一個(gè)較大的CWmin值,雖然可以降低設(shè)備在退避操作時(shí)的沖突概率,但是也可能因此導(dǎo)致信道占有率降低(例如:所有設(shè)備都在等待,而信道空閑),使得整個(gè)信號(hào)所能達(dá)到的極限吞吐以及設(shè)備的通信延遲都不能得到優(yōu)化。

競(jìng)爭(zhēng)窗口越大,隨機(jī)退避機(jī)制解決沖突的能力就越強(qiáng),因?yàn)槭褂幂^大的競(jìng)爭(zhēng)窗口時(shí),選擇相同的隨機(jī)退避時(shí)間的可能性很小。這樣一方面,在輕載的情況下,小的競(jìng)爭(zhēng)窗口保證了較短的延遲;另一方面,在重載的情況下,隨機(jī)等待時(shí)間隨著沖突產(chǎn)生次數(shù)的增加呈指數(shù)遞增,降低了沖突的概率。競(jìng)爭(zhēng)窗口達(dá)到CWmax后不再增長,保證了網(wǎng)絡(luò)在重載情況下的穩(wěn)定。

在實(shí)際應(yīng)用中,常常出現(xiàn)多個(gè)使用相同信道的無線網(wǎng)絡(luò)交叉覆蓋情況,處于交叉覆蓋區(qū)域的設(shè)備雖然邏輯上只和一個(gè)AP關(guān)聯(lián),但是其通信仍然同時(shí)影響與之交叉覆蓋下的多個(gè)AP,因此對(duì)于網(wǎng)絡(luò)極限吞吐有很大影響。請(qǐng)參閱圖2,圖2為交叉覆蓋下的多個(gè)AP分布方式示意圖。

如圖2所示,多個(gè)AP交叉覆蓋的情況下,初始退避窗口大小的調(diào)整對(duì)每個(gè)基站子系統(tǒng)(英文全稱:Basic Access Sets,英文縮寫:BSSs)的吞吐影響大,處于交叉覆蓋區(qū)域的802.11設(shè)備或活躍站點(diǎn)同時(shí)影響兩個(gè)AP的網(wǎng)絡(luò)極限吞吐量。其中,吞吐量是指在沒有數(shù)據(jù)丟失的情況下,設(shè)備能夠接受的最大速率,吞吐量以比特/秒或字節(jié)/秒表示。

圖2中的Group G1,{1}表示該模式與AP 1關(guān)聯(lián),并且只能被AP 1監(jiān)聽; Group G1,{1,2}表示該模式與AP 1關(guān)聯(lián),并且可以被AP 1與AP 2監(jiān)聽;Group G2,{2}表示該模式與AP 2關(guān)聯(lián),并且只能被AP 2監(jiān)聽;Group G2,{1,2}表示該模式與AP 2關(guān)聯(lián),并且可以被AP 1與AP 2監(jiān)聽。

在兩個(gè)AP交叉覆蓋的情況下,存在網(wǎng)絡(luò)極限吞吐的變化,請(qǐng)參閱圖3,圖3為兩個(gè)AP在不同交叉覆蓋程度下網(wǎng)絡(luò)極限吞吐的變化情況示意圖。

不同交叉覆蓋的程度可以表示為β,則可以得到公式:

其中,n(i,{i})表示只與APi關(guān)聯(lián)的活躍站點(diǎn)數(shù)量,n(i,{1,2})則表示與APi關(guān)聯(lián),但是被AP 1與AP 2信號(hào)同時(shí)覆蓋的活躍站點(diǎn)數(shù)量。

本發(fā)明實(shí)施例聚焦現(xiàn)有的802.11標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的CWmin的取值不靈活、缺乏自適應(yīng)和自優(yōu)化能力的這個(gè)問題,充分考慮到密集接入且AP交叉覆蓋這一場(chǎng)景,通過動(dòng)態(tài)調(diào)整CWmin的取值達(dá)到網(wǎng)絡(luò)極限吞吐優(yōu)化的目的。

請(qǐng)參閱圖4,本發(fā)明實(shí)施例中更新競(jìng)爭(zhēng)窗口值的方法一個(gè)實(shí)施例包括:

101、獲取接入點(diǎn)AP發(fā)送的交叉覆蓋信息,交叉覆蓋信息包括至少一個(gè)與AP關(guān)聯(lián)的活躍站點(diǎn)信息;

本實(shí)施例中,在多個(gè)AP交叉覆蓋的情況下,AP之間通過溝通可以獲取到彼此之間的交叉覆蓋信息。具體地,若從一個(gè)AP的角度出發(fā),則是通過溝通獲取其他AP發(fā)送的交叉覆蓋信息,該交叉覆蓋信息中包括至少一個(gè)與AP關(guān)聯(lián)的活躍站點(diǎn)信息。

每個(gè)AP與至少一個(gè)活躍站點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián),其交叉覆蓋信息具有多個(gè)關(guān)鍵參數(shù),這些參數(shù)表示與某個(gè)AP關(guān)聯(lián)的活躍站點(diǎn)數(shù)量,以及同時(shí)被多個(gè)AP信號(hào)覆蓋的活躍站點(diǎn)數(shù)量。

102、根據(jù)交叉覆蓋信息計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)窗口最小值CWmin,CWmin用于計(jì)算信道的退避時(shí)間,信道為AP與目標(biāo)站點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的信道,目標(biāo)站點(diǎn)為活躍站點(diǎn)中的其中一個(gè)站點(diǎn);

本實(shí)施例中,各個(gè)AP都會(huì)根據(jù)自身獲取到的交叉覆蓋信息,分別計(jì)算適合自身當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的CWmin,CWmin是用于計(jì)算信道的退避時(shí)間,保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮侠硇?。該信道是指AP與目標(biāo)站點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)時(shí)使用的信 道,目標(biāo)站點(diǎn)可以為活躍站點(diǎn)中的其中一個(gè)站點(diǎn)。

103、向AP發(fā)送計(jì)算得到的CWmin,以使活躍站點(diǎn)根據(jù)CWmin計(jì)算信道的退避時(shí)間。

本實(shí)施例中,各個(gè)AP通過廣播方式,通知與其關(guān)聯(lián)的活躍站點(diǎn)采用步驟102中計(jì)算得到的CWmin,從其中一個(gè)AP角度出發(fā),則是向其他AP發(fā)送CWmin,以使與其AP綁定的活躍站點(diǎn)采用該AP所指定的CWmin計(jì)算信道的退避時(shí)間,即執(zhí)行CSMA/CD控制帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽多路訪問技術(shù)(英文全稱:Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection,英文縮寫:CSMA/CD)。

請(qǐng)參閱圖5,圖5為本發(fā)明實(shí)施例中更新競(jìng)爭(zhēng)窗口值的方法一個(gè)流程示意圖,如圖5所述,步驟201為AP之間協(xié)調(diào)溝通獲取各自交叉覆蓋信息;步驟202為各個(gè)AP分別計(jì)算各自的CWmin;步驟203表示與AP綁定的活躍站點(diǎn)采用該AP所指定的CWmin執(zhí)行CSMS控制。完成步驟201至步驟203流程后將重復(fù)上述步驟。

本發(fā)明實(shí)施例中,提供了一種更新競(jìng)爭(zhēng)窗口值的方法,接入點(diǎn)AP之間通過溝通獲取彼此之間的交叉覆蓋信息,各個(gè)AP基于獲取到的交叉覆蓋信息分別計(jì)算適合自身當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的競(jìng)爭(zhēng)窗口最小值CWmin,各個(gè)AP通過廣播的方式通知活躍站點(diǎn),使活躍站點(diǎn)采用CWmin計(jì)算所述信道的退避時(shí)間。通過聚焦多個(gè)AP交叉覆蓋的情況對(duì)CWmin的取值進(jìn)行計(jì)算,實(shí)現(xiàn)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)狀態(tài)的自優(yōu)化控制,提升方案的靈活性和實(shí)用性。

可選地,在上述圖4對(duì)應(yīng)的實(shí)施例的基礎(chǔ)上,本發(fā)明實(shí)施例提供的更新競(jìng)爭(zhēng)窗口值的方法第一個(gè)可選實(shí)施例中,獲取接入點(diǎn)AP發(fā)送的交叉覆蓋信息之前,還可以包括:

綁定至少一個(gè)活躍站點(diǎn)。

本實(shí)施例中,在一個(gè)AP獲取其他AP發(fā)送的交叉覆蓋信息之前,需要預(yù)先綁定至少一個(gè)能夠接收到信號(hào)的活躍站點(diǎn)。具體地,請(qǐng)參閱圖6,圖6為本發(fā)明實(shí)施例中交叉覆蓋情況下確定CWmin的流程示意圖。

如圖6所示,假設(shè)共有m個(gè)AP并采用APi來表示,n個(gè)活躍站點(diǎn)并采用STAj表示。其中活躍站點(diǎn)STA1與AP1綁定,活躍站點(diǎn)STA2與AP2綁定,活 躍站點(diǎn)STAn與APn綁定。同時(shí),因?yàn)榻徊娓采w,AP1與AP2綁定后,AP1可以收到?jīng)]有與自身進(jìn)行綁定的活躍站點(diǎn)STA2的信號(hào),AP2可以收到?jīng)]有與自身進(jìn)行綁定的活躍站點(diǎn)STA1的信號(hào)。AP1、AP2以及APn形成各自覆蓋范圍內(nèi)的活躍站點(diǎn)列表,該覆蓋范圍包括與對(duì)應(yīng)AP綁定的,及雖然沒有與AP綁定但是能夠收到信息的所有活躍站點(diǎn)。例如,AP1的活躍站點(diǎn)列表可表示為BSS1{AP1,STA1,STA2},AP2的活躍站點(diǎn)列表可表示為BSS2{AP1,STA2,STA1},APi的活躍站點(diǎn)列表可表示為BSSn{APn,STAn}。

需要說明的是,多個(gè)AP獲取彼此之間的交叉覆蓋信息可以通過交換各自的活躍站點(diǎn)列表,也可以是通過廣播的方式通知各自關(guān)聯(lián)的活躍站點(diǎn),還可以是其他方式,故此處不作限定。

其次,本發(fā)明實(shí)施例中,在獲取AP發(fā)送的交叉覆蓋信息之前先進(jìn)行活躍站點(diǎn)的綁定,以此保證各個(gè)AP可以分別接收到未與自己綁定的活躍站點(diǎn)的信號(hào)。具體的綁定方式可采用活躍站點(diǎn)列表表示,更容易被歸類和識(shí)別,各個(gè)AP之間通過交換各自的活躍站點(diǎn)列表得到交叉覆蓋信息,并通過本發(fā)明方案使用的計(jì)算方法來得到各自覆蓋范圍內(nèi)的最優(yōu)CWmin。從而提升方案的可行性和實(shí)用性。

可選地,在上述圖4或圖4對(duì)應(yīng)的第一個(gè)可選實(shí)施例的基礎(chǔ)上,本發(fā)明實(shí)施例提供的更新競(jìng)爭(zhēng)窗口值的方法第二個(gè)可選實(shí)施例中,根據(jù)交叉覆蓋信息計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)窗口最小值CWmin,可以包括:

獲取最大網(wǎng)絡(luò)吞吐,以及AP在最大網(wǎng)絡(luò)吞吐狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn);

根據(jù)最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)計(jì)算CWmin,其中,CWmin為基于所述最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)的顯函數(shù)。

本實(shí)施例中,在網(wǎng)絡(luò)存在交叉覆蓋的情況下,為了取得網(wǎng)絡(luò)極限吞吐對(duì)應(yīng)的最優(yōu)CWmin計(jì)算方法,其步驟可以分為下面所介紹的兩個(gè)步驟:

從一個(gè)AP的角度來看,首先通過數(shù)值算法求出最大網(wǎng)絡(luò)吞吐以及該AP在最大網(wǎng)絡(luò)吞吐狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)(英文全稱:steady-state point),可以表示為Pi。其中,網(wǎng)絡(luò)總吞吐可以寫成是Pi的顯函數(shù),當(dāng)網(wǎng)絡(luò)總吞吐達(dá)到最大網(wǎng)絡(luò)吞吐時(shí),通過數(shù)值求解就得到對(duì)應(yīng)的Pi。

基于上述步驟得到的Pi可以計(jì)算得到與之對(duì)應(yīng)的CWmin,CWmin為基于 Pi的顯函數(shù),此時(shí)便得到該AP的CWmin。

可以理解的是,數(shù)值分析的目的是設(shè)計(jì)及分析一些計(jì)算的方式,可針對(duì)一些問題得到近似但夠精確的結(jié)果。通??梢圆捎弥苯臃ā⒌ɑ螂x散法。直接法利用固定次數(shù)的步驟求出問題的解,這些方式包括線性方程組的高斯消去法和對(duì)稱矩陣和反對(duì)稱矩陣的QR算法。迭代法是通過從一個(gè)初始估計(jì)出發(fā)尋找一系列近似解來解決問題的數(shù)學(xué)過程,和直接法不同,用迭代法求解問題時(shí),其步驟沒有固定的次數(shù),而且只能求得問題的近似解,所找到的一系列近似解會(huì)收斂到問題的精確解。在數(shù)值分析中用到迭代法的情形會(huì)比直接法要多。離散法是指許多時(shí)候需要將連續(xù)模型的問題轉(zhuǎn)換為一個(gè)離散形式的問題,而離散形式的解可以近似原來的連續(xù)模型的解,此轉(zhuǎn)換過程稱為離散化。

而CWmin為基于Pi的顯函數(shù),表示的是CWmin的解析式可以用一個(gè)Pi變量的代數(shù)式表示,這也就被稱為CWmin為Pi的顯函數(shù)。

再次,本發(fā)明實(shí)施例中,提供了計(jì)算CWmin的方案,AP先獲取最大網(wǎng)絡(luò)吞吐,以及該AP在最呆網(wǎng)絡(luò)屯溪狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn),通過最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)來計(jì)算對(duì)應(yīng)的CWmin,使用上述方法計(jì)算CWmin可以在多AP交叉覆蓋的情況下,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)極限吞吐最優(yōu)化,并且可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行自優(yōu)化控制的方法,提升方案的實(shí)用性。

可選地,在上述圖4對(duì)應(yīng)的第二個(gè)可選實(shí)施例的基礎(chǔ)上,本發(fā)明實(shí)施例提供的更新競(jìng)爭(zhēng)窗口值的方法第三個(gè)可選實(shí)施例中,獲取最大網(wǎng)絡(luò)吞吐,以及所述AP在所述最大網(wǎng)絡(luò)吞吐狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn),可以包括:

按照如下方式計(jì)算網(wǎng)絡(luò)總吞吐:

其中,λ表示網(wǎng)絡(luò)總吞吐,∑表示求和運(yùn)算,A表示為m×m的矩陣,m為網(wǎng)絡(luò)中AP集合M中AP的數(shù)量,Aii表示A中的第i行及第i列的一個(gè)元素,Ai表示第i列被替換為列向量后的矩陣A;

按照如下方式計(jì)算矩陣A中的第i行及第j列一個(gè)元素:

其中,Aij表示矩陣A中第i行及第j列的一個(gè)元素,S表示為網(wǎng)絡(luò)中AP集合的覆蓋范圍,n(j,s)表示網(wǎng)絡(luò)中與APj關(guān)聯(lián)且屬于S覆蓋范圍內(nèi)所述活躍站點(diǎn)的數(shù)量,n(j,{j})表示只與APj關(guān)聯(lián)的活躍站點(diǎn)的數(shù)量,S′表示為M中除去的APi與APj后余下的AP集合的覆蓋范圍,∏表示直積運(yùn)算,αi表示AP關(guān)聯(lián)的活躍站點(diǎn)的信道處于空閑狀態(tài)的穩(wěn)定態(tài)概率;

按照如下方式計(jì)算活躍站點(diǎn)的信道處于空閑狀態(tài)的穩(wěn)定態(tài)概率:

其中,τT表示檢測(cè)成功發(fā)送所需的最小時(shí)隙大小,τF表示碰撞所需的最小時(shí)隙大小,Pi表示最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn),所述Pi對(duì)應(yīng)λ取最大值時(shí)的取值,λ最大值表示為λmax。

本實(shí)施例中,針對(duì)多個(gè)AP交叉覆蓋的情況,其中一個(gè)AP先根據(jù)自身當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)情況來計(jì)算在網(wǎng)絡(luò)吞吐量最大時(shí)對(duì)應(yīng)的最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)。在上述實(shí)施例中已闡述關(guān)于網(wǎng)絡(luò)總吞吐λ是Pi的顯函數(shù),即λ=f(Pi)。由于函數(shù)f()比較復(fù)雜,下面將分別以三個(gè)步驟進(jìn)行介紹。

首先,假設(shè)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中AP集合M中有m個(gè)數(shù)量的AP,可以按照如下公式來計(jì)算網(wǎng)絡(luò)總吞吐λ的值:

公式中的A為m×m的矩陣,可以表示為

矩陣A中橫向的A11至A1i共有m個(gè)數(shù)據(jù),縱向的A11至Aii共有m個(gè)數(shù)據(jù),Aii表示A中的第i行及第i列的一個(gè)元素,Ai則表示第i列被替換為列向量后的矩陣A,∑表示求和運(yùn)算,i∈M說明i屬于集合M,即i是集合M的元素。

然后,需要分別求得矩陣A中每個(gè)元素的值,采用Aij表示矩陣A中第i行及第j列的元素,即使用如下公式進(jìn)行Aij的計(jì)算:

公式中的S表示為網(wǎng)絡(luò)中AP集合M的覆蓋范圍,S′表示為集合M中除去的APi與APj后余下的AP集合的覆蓋范圍,APj是客觀存在的一個(gè)AP,APi與APj對(duì)應(yīng),是映射到公式的表達(dá),S=S′∪{i,j}表示S為S′與第i行第j列元素的集合,表示S′包含于集合M中除去第i行第j列元素后的集合中,S與S′構(gòu)成一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)中AP集合M。而n(j,s)表示網(wǎng)絡(luò)中與APj關(guān)聯(lián)且屬于S覆蓋范圍內(nèi)所述活躍站點(diǎn)的數(shù)量,n(j,{j})表示只與APj關(guān)聯(lián)的活躍站點(diǎn)的數(shù)量,αi表示AP關(guān)聯(lián)的活躍站點(diǎn)的信道處于空閑狀態(tài)的穩(wěn)定態(tài)概率,APi關(guān)聯(lián)的活躍站點(diǎn)也可以是上述實(shí)施例中提到的活躍站點(diǎn)列表BSSi。i∈S說明i屬于集合S,且i≠j,∑表示求和運(yùn)算,∏表示直積運(yùn)算。

然而此時(shí)還未對(duì)αi求解,需要利用如下公式對(duì)αi進(jìn)行求解:

其中,τT表示檢測(cè)成功發(fā)送所需的最小時(shí)隙大小,τF表示碰撞所需的最小時(shí)隙大小,具體數(shù)值依據(jù)802.11系列標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)定義計(jì)算即可。Pi表示最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn),Pi對(duì)應(yīng)最大的λ,最大的λ可以表示為λmax。

此時(shí),可以對(duì)Ai進(jìn)行第i列的替換,需要說明的是,該替換過程可以在計(jì)算λ前的任意一個(gè)時(shí)間,以得到(-τTα1P1lnP1,…,-τTα2P2lnP2,…,-τTαiPilnPi)T,()T表示數(shù)學(xué)中的轉(zhuǎn)置功能,用于行列的轉(zhuǎn)換,如此可以得到替換列向量后的矩陣A,即為:

最后,通過數(shù)值求解的方法將得到多個(gè)λ,取其中的最大值λmax,并確定該λmax對(duì)應(yīng)的Pi,例如Pi取值0至1,代入λ=f(Pi)后即可求得λ,比較得到λmax。

進(jìn)一步地,本發(fā)明實(shí)施例中,提供了通過數(shù)值算法求出最大網(wǎng)絡(luò)吞吐λmax,并得到在λmax時(shí)對(duì)應(yīng)的Pi的方法,根據(jù)相應(yīng)的公式來確定最優(yōu)的Pi值。為本發(fā)明方案的應(yīng)用提供了具體的實(shí)現(xiàn)手段,提升了方案的可行性,同時(shí),保證了得到的Pi值對(duì)應(yīng)的是λmax,以此有利于提高網(wǎng)絡(luò)極限吞吐。

可選地,在上述圖4對(duì)應(yīng)的第二個(gè)可選實(shí)施例的基礎(chǔ)上,本發(fā)明實(shí)施例提供的更新競(jìng)爭(zhēng)窗口值的方法第四個(gè)可選實(shí)施例中,根據(jù)最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)計(jì)算CWmin,可以包括:

按照如下方式計(jì)算CWmin

其中,Wi表示CWmin,n(i,{i})表示只與APi關(guān)聯(lián)的活躍站點(diǎn)的數(shù)量,A表示為m×m的矩陣,m為網(wǎng)絡(luò)中AP集合M中AP的數(shù)量,Ai表示第i列被替換為列向量后的矩陣A,τT表示檢測(cè)成功發(fā)送所需的最小時(shí)隙大小,τF表示碰撞所需的最小時(shí)隙大小,Pi表示最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)。

本實(shí)施例中,根據(jù)上述圖4對(duì)應(yīng)的第三個(gè)可選實(shí)施例,計(jì)算得到λmax對(duì)應(yīng)的Pi值之后,使用如下公式求CWmin,CWmin用Wi來表示:

公式中,n(i,{i})表示只與APi關(guān)聯(lián)的活躍站點(diǎn)的數(shù)量,A表示為m×m的矩陣,m為網(wǎng)絡(luò)中AP集合M中AP的數(shù)量,Ai表示第i列被替換為列向量后的矩陣A,τT表示檢測(cè)成功發(fā)送所需的最小時(shí)隙大小,τF表示碰撞所需的最小時(shí)隙大小,Pi表示最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)。該P(yáng)i值對(duì)應(yīng)的是λmax的情況。

τF是根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)默認(rèn)值計(jì)算得到的,具體地,

其中,上述計(jì)算τF的公式中,各個(gè)參數(shù)都是已知的,參數(shù)定義如下:

L為數(shù)據(jù)包的有效載荷大小,MAC header為介質(zhì)訪問控制層包頭大小,PHY header為物理層包頭大小,DIFS為分布式幀間距大小,Rc為信道比特率,Rb為基本速率。

更進(jìn)一步地,本發(fā)明實(shí)施例中,當(dāng)獲取到最大網(wǎng)絡(luò)吞吐λmax對(duì)應(yīng)的Pi的值時(shí),根據(jù)相應(yīng)公式可以得到每個(gè)AP適合自身當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的競(jìng)爭(zhēng)窗口最小值CWmin,為本發(fā)明方案的應(yīng)用提供了具體的實(shí)現(xiàn)手段,提升了方案的可行性, 同時(shí),計(jì)算得到的CWmin是在多個(gè)AP交叉覆蓋場(chǎng)景下的最優(yōu)值,該方案也易于推廣至其他CSMA控制場(chǎng)景,且控制機(jī)制簡單,具有靈活性和實(shí)用性。

可選地,在上述圖4對(duì)應(yīng)的第三或第四個(gè)可選實(shí)施例的基礎(chǔ)上,本發(fā)明實(shí)施例提供的更新競(jìng)爭(zhēng)窗口值的方法第五個(gè)可選實(shí)施例中,

可以按照如下方式計(jì)算Ai

將A的第i列替換為列向量(-τTα1P1lnP1,…,-τTα2P2lnP2,…,-τTαiPilnPi)T,以得到被列向量替換后的Ai

其中,Ai表示矩陣A的第i列被替換列向量后的矩陣,τT表示檢測(cè)成功發(fā)送所需的最小時(shí)隙大小,αi表示APi關(guān)聯(lián)的活躍站點(diǎn)的信道處于空閑狀態(tài)的穩(wěn)定態(tài)概率,In表示以e為底的對(duì)數(shù),Pi表示所述最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn),()T表示數(shù)學(xué)中的轉(zhuǎn)置功能。

本實(shí)施例中,針對(duì)矩陣A的第i列被替換列向量后的得到的矩陣Ai進(jìn)行介紹。使用替換列向量的公式(-τTα1P1lnP1,…,-τTα2P2lnP2,…,-τTαiPilnPi)T

將矩陣中第i列的元素進(jìn)行替換,并得到

Ai表示矩陣A的第i列被替換列向量后的矩陣,τT表示檢測(cè)成功發(fā)送所需的最小時(shí)隙大小,αi表示APi關(guān)聯(lián)的活躍站點(diǎn)的信道處于空閑狀態(tài)的穩(wěn)定態(tài)概率,In表示以e為底的對(duì)數(shù),Pi表示最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)()T表示數(shù)學(xué)中的轉(zhuǎn)置功能。

再進(jìn)一步地,本發(fā)明實(shí)施例中,對(duì)矩陣A的第i列被替換列向量后的矩陣Ai的計(jì)算進(jìn)行介紹,令方案在應(yīng)用中具有針對(duì)性,并增強(qiáng)其可行性。

為便于理解,下面以一個(gè)具體應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)本發(fā)明中一種更新競(jìng)爭(zhēng)窗口值的方法進(jìn)行詳細(xì)描述,具體為:

在一個(gè)雙AP交叉覆蓋的情況下,基于共同的AP控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)CWmin的 調(diào)整,請(qǐng)參閱圖7,圖7為應(yīng)用場(chǎng)景中基于共同AP控制器實(shí)現(xiàn)CWmin調(diào)整的方法示意圖。

如圖所示,A所指的區(qū)域活躍站點(diǎn)數(shù)量為30,B所指的活躍站點(diǎn)數(shù)量為10,C所指的區(qū)域活躍站點(diǎn)數(shù)量為20,D所指的活躍站點(diǎn)數(shù)量為5。處于交叉覆蓋情況下的兩個(gè)AP,即網(wǎng)絡(luò)中AP集合M=2時(shí),通過共同的AP控制器,交換彼此覆蓋范圍內(nèi)活躍站點(diǎn)列表,例如,以介質(zhì)訪問控制層(英文全稱:Medium Access Control,英文縮寫:MAC)地址的形式表示的活躍站點(diǎn)列表,得到用于確定CWmin所需的四個(gè)關(guān)鍵參數(shù):n(1,{1})=30,n(2,{2})=20,

假設(shè)系統(tǒng)參數(shù)默認(rèn)值如下表所示:

表1

對(duì)應(yīng)上述表格,可以計(jì)算τT以及τF,具體計(jì)算方法如下:

然后采用下面的公式來計(jì)算矩陣A中每個(gè)元素的值:

于是通過數(shù)值的代入計(jì)算的到矩陣A為:

然后計(jì)算Ai所需的列向量(-τTα1P1lnP1,…,-τTα2P2lnP2,…,-τTαiPilnPi)T,其經(jīng)過轉(zhuǎn)置后即為:

相應(yīng)地,可以求解出A1和A2的值:

進(jìn)而將上述結(jié)果代入到下列公式中:

繼而得到如下結(jié)果:

其中,

以數(shù)值法可以解得λmax=1.65,對(duì)應(yīng)此時(shí)P1=0.837,P2=0.832

代入公式:

可以得出:

下面對(duì)本發(fā)明中的接入點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)描述,請(qǐng)參閱圖8,本發(fā)明實(shí)施例中的接入點(diǎn)300包括:

獲取模塊301,用于獲取接入點(diǎn)AP發(fā)送的交叉覆蓋信息,所述交叉覆蓋信息包括至少一個(gè)與所述AP關(guān)聯(lián)的活躍站點(diǎn)信息;

計(jì)算模塊302,用于根據(jù)所述獲取模塊301獲取的所述交叉覆蓋信息計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)窗口最小值CWmin,所述CWmin用于計(jì)算信道的退避時(shí)間,所述信道為所述AP與目標(biāo)站點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的信道,所述目標(biāo)站點(diǎn)為所述活躍站點(diǎn)中的其中一個(gè)站點(diǎn);

發(fā)送模塊303,用于向所述AP發(fā)送所述計(jì)算得到的所述計(jì)算模塊302計(jì)算的所述CWmin,以使所述活躍站點(diǎn)根據(jù)所述CWmin計(jì)算所述信道的退避時(shí)間。

本實(shí)施例中,獲取模塊301獲取接入點(diǎn)AP發(fā)送的交叉覆蓋信息,交叉覆蓋信息包括至少一個(gè)與AP關(guān)聯(lián)的活躍站點(diǎn)信息,計(jì)算模塊302根據(jù)獲取模塊301獲取的所述交叉覆蓋信息計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)窗口最小值CWmin,CWmin用于計(jì)算信道的退避時(shí)間,信道為AP與目標(biāo)站點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的信道,目標(biāo)站點(diǎn)為活躍站點(diǎn)中的其中一個(gè)站點(diǎn),發(fā)送模塊303向AP發(fā)送計(jì)算模塊302計(jì)算得到的CWmin,以使活躍站點(diǎn)根據(jù)CWmin計(jì)算信道的退避時(shí)間。

本發(fā)明實(shí)施例中,提供了一種更新競(jìng)爭(zhēng)窗口值的方法,接入點(diǎn)AP之間通過溝通獲取彼此之間的交叉覆蓋信息,各個(gè)AP基于獲取到的交叉覆蓋信息分別計(jì)算適合自身當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的競(jìng)爭(zhēng)窗口最小值CWmin,各個(gè)AP通過廣播的方式通知活躍站點(diǎn),使活躍站點(diǎn)采用CWmin計(jì)算所述信道的退避時(shí)間。通過聚焦多個(gè)AP交叉覆蓋的情況對(duì)CWmin的取值進(jìn)行計(jì)算,實(shí)現(xiàn)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)狀態(tài)的自優(yōu)化控制,提升方案的靈活性和實(shí)用性。

請(qǐng)參閱圖9,本發(fā)明中接入點(diǎn)的另一個(gè)實(shí)施例包括:

綁定模塊304,用于所述獲取模塊獲取接入點(diǎn)AP發(fā)送的交叉覆蓋信息之前,綁定至少一個(gè)所述活躍站點(diǎn);

獲取模塊301,用于獲取接入點(diǎn)AP發(fā)送的交叉覆蓋信息,所述交叉覆蓋信息包括至少一個(gè)與所述AP關(guān)聯(lián)的活躍站點(diǎn)信息;

計(jì)算模塊302,用于根據(jù)所述獲取模塊301獲取的所述交叉覆蓋信息計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)窗口最小值CWmin,所述CWmin用于計(jì)算信道的退避時(shí)間,所述信道為所述AP與目標(biāo)站點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的信道,所述目標(biāo)站點(diǎn)為所述活躍站點(diǎn)中的其中一個(gè)站點(diǎn);

發(fā)送模塊303,用于向所述AP發(fā)送所述計(jì)算得到的所述計(jì)算模塊302計(jì)算的所述CWmin,以使所述活躍站點(diǎn)根據(jù)所述CWmin計(jì)算所述信道的退避時(shí)間。

其次,本發(fā)明實(shí)施例中,在獲取AP發(fā)送的交叉覆蓋信息之前先進(jìn)行活躍站點(diǎn)的綁定,以此保證各個(gè)AP可以分別接收到未與自己綁定的活躍站點(diǎn)的信號(hào)。具體的綁定方式可采用活躍站點(diǎn)列表表示,更容易被歸類和識(shí)別,各個(gè)AP之間通過交換各自的活躍站點(diǎn)列表得到交叉覆蓋信息,并通過本發(fā)明方案使用的計(jì)算方法來得到各自覆蓋范圍內(nèi)的最優(yōu)CWmin。從而提升方案的可行性和實(shí)用性。

請(qǐng)參閱圖10,本發(fā)明中接入點(diǎn)的另一個(gè)實(shí)施例包括:

獲取模塊301,用于獲取接入點(diǎn)AP發(fā)送的交叉覆蓋信息,所述交叉覆蓋信息包括至少一個(gè)與所述AP關(guān)聯(lián)的活躍站點(diǎn)信息;

計(jì)算模塊302,用于根據(jù)所述獲取模塊301獲取的所述交叉覆蓋信息計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)窗口最小值CWmin,所述CWmin用于計(jì)算信道的退避時(shí)間,所述信道為所述AP與目標(biāo)站點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的信道,所述目標(biāo)站點(diǎn)為所述活躍站點(diǎn)中的其中一個(gè)站點(diǎn);

發(fā)送模塊303,用于向所述AP發(fā)送所述計(jì)算得到的所述計(jì)算模塊302計(jì)算的所述CWmin,以使所述活躍站點(diǎn)根據(jù)所述CWmin計(jì)算所述信道的退避時(shí)間;

其中,所述計(jì)算模塊302包括:

獲取單元3021,用于獲取最大網(wǎng)絡(luò)吞吐,以及所述AP在所述最大網(wǎng)絡(luò)吞 吐狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn);

計(jì)算單元3022,用于根據(jù)所述獲取單元3021獲取的所述最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)計(jì)算所述CWmin,其中,所述CWmin為基于所述最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)的顯函數(shù)。

再次,本發(fā)明實(shí)施例中,提供了計(jì)算CWmin的方案,AP先獲取最大網(wǎng)絡(luò)吞吐,以及該AP在最呆網(wǎng)絡(luò)屯溪狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn),通過最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)來計(jì)算對(duì)應(yīng)的CWmin,使用上述方法計(jì)算CWmin可以在多AP交叉覆蓋的情況下,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)極限吞吐最優(yōu)化,并且可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行自優(yōu)化控制的方法,提升方案的實(shí)用性。

請(qǐng)參閱圖11,本發(fā)明中接入點(diǎn)的另一個(gè)實(shí)施例包括:

獲取模塊301,用于獲取接入點(diǎn)AP發(fā)送的交叉覆蓋信息,所述交叉覆蓋信息包括至少一個(gè)與所述AP關(guān)聯(lián)的活躍站點(diǎn)信息;

計(jì)算模塊302,用于根據(jù)所述獲取模塊301獲取的所述交叉覆蓋信息計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)窗口最小值CWmin,所述CWmin用于計(jì)算信道的退避時(shí)間,所述信道為所述AP與目標(biāo)站點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的信道,所述目標(biāo)站點(diǎn)為所述活躍站點(diǎn)中的其中一個(gè)站點(diǎn);

發(fā)送模塊303,用于向所述AP發(fā)送所述計(jì)算得到的所述計(jì)算模塊302計(jì)算的所述CWmin,以使所述活躍站點(diǎn)根據(jù)所述CWmin計(jì)算所述信道的退避時(shí)間;

其中,所述計(jì)算模塊302包括:

獲取單元3021,用于獲取最大網(wǎng)絡(luò)吞吐,以及所述AP在所述最大網(wǎng)絡(luò)吞吐狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn);

計(jì)算單元3022,用于根據(jù)所述獲取單元3021獲取的所述最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)計(jì)算所述CWmin,其中,所述CWmin為基于所述最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)的顯函數(shù);

其中,所述獲取單元3021包括:

第一計(jì)算子單元30211,用于按照如下方式計(jì)算網(wǎng)絡(luò)總吞吐:

其中,λ表示網(wǎng)絡(luò)總吞吐,∑表示求和運(yùn)算,A表示為m×m的矩陣,m為網(wǎng)絡(luò)中AP集合M中所述AP的數(shù)量,Aii表示A中的第i行及第i列的一個(gè)元素,Ai表示矩陣A的第i列被替換列向量后的矩陣;

所述第一計(jì)算子單元,還用于按照如下方式計(jì)算矩陣A中的第i行及第j列一個(gè)元素:

其中,Aij表示矩陣A中第i行及第j列的一個(gè)元素,S表示為網(wǎng)絡(luò)中AP集合的覆蓋范圍,n(j,s)表示網(wǎng)絡(luò)中與APj關(guān)聯(lián)且屬于所述S覆蓋范圍內(nèi)所述活躍站點(diǎn)的數(shù)量,n(j,{j})表示只與所述APj關(guān)聯(lián)的所述活躍站點(diǎn)的數(shù)量,S′表示為M中除去的APi與APj后余下的AP集合的覆蓋范圍,所述矩陣A中的第i行及第j列元素的覆蓋范圍,∏表示直積運(yùn)算,αi表示APi關(guān)聯(lián)的所述活躍站點(diǎn)的信道處于空閑狀態(tài)的穩(wěn)定態(tài)概率;

所述第一計(jì)算子單元,還用于按照如下方式計(jì)算所述活躍站點(diǎn)的信道處于空閑狀態(tài)的穩(wěn)定態(tài)概率:

其中,τT表示檢測(cè)成功發(fā)送所需的最小時(shí)隙大小,τF表示碰撞所需的最小時(shí)隙大小,Pi表示最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn),所述Pi對(duì)應(yīng)λ取最大值時(shí)的取值,λ最大值表示為λmax

進(jìn)一步地,本發(fā)明實(shí)施例中,提供了通過數(shù)值算法求出最大網(wǎng)絡(luò)吞吐λmax,并得到在λmax時(shí)對(duì)應(yīng)的Pi的方法,根據(jù)相應(yīng)的公式來確定最優(yōu)的Pi值。為本 發(fā)明方案的應(yīng)用提供了具體的實(shí)現(xiàn)手段,提升了方案的可行性,同時(shí),保證了得到的Pi值對(duì)應(yīng)的是λmax,以此有利于提高網(wǎng)絡(luò)極限吞吐。

請(qǐng)參閱圖12,本發(fā)明中接入點(diǎn)的另一個(gè)實(shí)施例包括:

獲取模塊301,用于獲取接入點(diǎn)AP發(fā)送的交叉覆蓋信息,所述交叉覆蓋信息包括至少一個(gè)與所述AP關(guān)聯(lián)的活躍站點(diǎn)信息;

計(jì)算模塊302,用于根據(jù)所述獲取模塊301獲取的所述交叉覆蓋信息計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)窗口最小值CWmin,所述CWmin用于計(jì)算信道的退避時(shí)間,所述信道為所述AP與目標(biāo)站點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的信道,所述目標(biāo)站點(diǎn)為所述活躍站點(diǎn)中的其中一個(gè)站點(diǎn);

發(fā)送模塊303,用于向所述AP發(fā)送所述計(jì)算得到的所述計(jì)算模塊302計(jì)算的所述CWmin,以使所述活躍站點(diǎn)根據(jù)所述CWmin計(jì)算所述信道的退避時(shí)間;

其中,所述計(jì)算模塊302包括:

獲取單元3021,用于獲取最大網(wǎng)絡(luò)吞吐,以及所述AP在所述最大網(wǎng)絡(luò)吞吐狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn);

計(jì)算單元3022,用于根據(jù)所述獲取單元3021獲取的所述最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)計(jì)算所述CWmin,其中,所述CWmin為基于所述最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)的顯函數(shù);

其中,所述計(jì)算單元3022包括:

第二計(jì)算子單元30221,用于按照如下方式計(jì)算所述CWmin

其中,所述Wi表示所述CWmin,n(i,{i})表示只與所述APi關(guān)聯(lián)且屬于所述APi覆蓋范圍內(nèi)的所述活躍站點(diǎn)的數(shù)量,A表示為m×m的矩陣,m為網(wǎng)絡(luò)中AP集合M中所述AP的數(shù)量,Ai表示矩陣A的第i列被替換列向量后的矩陣,τT表示檢測(cè)成功發(fā)送所需的最小時(shí)隙大小,τF表示碰撞所需的最小時(shí)隙大小,Pi表示 所述最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)。

更進(jìn)一步地,本發(fā)明實(shí)施例中,當(dāng)獲取到最大網(wǎng)絡(luò)吞吐λmax對(duì)應(yīng)的Pi的值時(shí),根據(jù)相應(yīng)公式可以得到每個(gè)AP適合自身當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的競(jìng)爭(zhēng)窗口最小值CWmin,為本發(fā)明方案的應(yīng)用提供了具體的實(shí)現(xiàn)手段,提升了方案的可行性,同時(shí),計(jì)算得到的CWmin是在多個(gè)AP交叉覆蓋場(chǎng)景下的最優(yōu)值,該方案也易于推廣至其他CSMA控制場(chǎng)景,且控制機(jī)制簡單,具有靈活性和實(shí)用性。

請(qǐng)參閱圖13,本發(fā)明中接入點(diǎn)的另一個(gè)實(shí)施例包括:

獲取模塊301,用于獲取接入點(diǎn)AP發(fā)送的交叉覆蓋信息,所述交叉覆蓋信息包括至少一個(gè)與所述AP關(guān)聯(lián)的活躍站點(diǎn)信息;

計(jì)算模塊302,用于根據(jù)所述獲取模塊301獲取的所述交叉覆蓋信息計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)窗口最小值CWmin,所述CWmin用于計(jì)算信道的退避時(shí)間,所述信道為所述AP與目標(biāo)站點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的信道,所述目標(biāo)站點(diǎn)為所述活躍站點(diǎn)中的其中一個(gè)站點(diǎn);

發(fā)送模塊303,用于向所述AP發(fā)送所述計(jì)算得到的所述計(jì)算模塊302計(jì)算的所述CWmin,以使所述活躍站點(diǎn)根據(jù)所述CWmin計(jì)算所述信道的退避時(shí)間;

其中,所述計(jì)算模塊302包括:

獲取單元3021,用于獲取最大網(wǎng)絡(luò)吞吐,以及所述AP在所述最大網(wǎng)絡(luò)吞吐狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn);

計(jì)算單元3022,用于根據(jù)所述獲取單元3021獲取的所述最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)計(jì)算所述CWmin,其中,所述CWmin為基于所述最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)的顯函數(shù);

替換單元3023,用于按照如下方式計(jì)算所述Ai

將所述A的第i列替換為列向量(-τTα1P1lnP1,…,-τTα2P2lnP2,…,-τTαiPilnPi)T,以得到被所述列向量替換后的Ai

其中,Ai表示矩陣A的第i列被替換列向量后的矩陣,τT表示檢測(cè)成功發(fā)送所需的最小時(shí)隙大小,αi表示APi關(guān)聯(lián)的所述活躍站點(diǎn)的信道處于空閑狀態(tài)的穩(wěn)定態(tài)概率,In表示以e為底的對(duì)數(shù),Pi表示所述最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn),()T表示數(shù)學(xué)中的轉(zhuǎn)置功能;

其中,所述計(jì)算單元3022包括:

第二計(jì)算子單元30221,用于按照如下方式計(jì)算所述CWmin

其中,所述Wi表示所述CWmin,n(i,{i})表示只與所述APi關(guān)聯(lián)且屬于所述APi覆蓋范圍內(nèi)的所述活躍站點(diǎn)的數(shù)量,A表示為m×m的矩陣,m為網(wǎng)絡(luò)中AP集合M中所述AP的數(shù)量,Ai表示矩陣A的第i列被替換列向量后的矩陣,τT表示檢測(cè)成功發(fā)送所需的最小時(shí)隙大小,τF表示碰撞所需的最小時(shí)隙大小,Pi表示所述最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)。

再進(jìn)一步地,本發(fā)明實(shí)施例中,對(duì)矩陣A的第i列被替換列向量后的矩陣Ai的計(jì)算進(jìn)行介紹,令方案在應(yīng)用中具有針對(duì)性,并增強(qiáng)其可行性。

圖14是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖,該服務(wù)器400可因配置或性能不同而產(chǎn)生比較大的差異,可以包括一個(gè)或一個(gè)以上中央處理器(英文全稱:central processing units,英文縮寫:CPU)422(例如,一個(gè)或一個(gè)以上處理器)和存儲(chǔ)器432,一個(gè)或一個(gè)以上存儲(chǔ)應(yīng)用程序442或數(shù)據(jù)444的存儲(chǔ)介質(zhì)430(例如一個(gè)或一個(gè)以上海量存儲(chǔ)設(shè)備)。其中,存儲(chǔ)器432和存儲(chǔ)介質(zhì)430可以是短暫存儲(chǔ)或持久存儲(chǔ)。存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)430的程序可以包括一個(gè)或一個(gè)以上模塊(圖示沒標(biāo)出),每個(gè)模塊可以包括對(duì)服務(wù)器中的一系列指令操作。更進(jìn)一步地,中央處理器422可以設(shè)置為與存儲(chǔ)介質(zhì)430通 信,在服務(wù)器400上執(zhí)行存儲(chǔ)介質(zhì)430中的一系列指令操作。

服務(wù)器400還可以包括一個(gè)或一個(gè)以上電源426,一個(gè)或一個(gè)以上有線或無線網(wǎng)絡(luò)接口450,一個(gè)或一個(gè)以上輸入輸出接口458,和/或,一個(gè)或一個(gè)以上操作系統(tǒng)441,例如Windows ServerTM,Mac OS XTM,UnixTM,LinuxTM,F(xiàn)reeBSDTM等等。

處理器422用于執(zhí)行以下步驟:

獲取接入點(diǎn)AP發(fā)送的交叉覆蓋信息,所述交叉覆蓋信息包括至少一個(gè)與所述AP關(guān)聯(lián)的活躍站點(diǎn)信息;

根據(jù)所述交叉覆蓋信息計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)窗口最小值CWmin,所述CWmin用于計(jì)算信道的退避時(shí)間,所述信道為所述AP與目標(biāo)站點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的信道,所述目標(biāo)站點(diǎn)為所述活躍站點(diǎn)中的其中一個(gè)站點(diǎn)。

所述處理器422還用于執(zhí)行以下步驟:

綁定至少一個(gè)所述活躍站點(diǎn)。

所述處理器422還用于執(zhí)行以下步驟:

獲取最大網(wǎng)絡(luò)吞吐,以及所述AP在所述最大網(wǎng)絡(luò)吞吐狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn);

根據(jù)所述最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)計(jì)算所述CWmin,其中,所述CWmin為基于所述最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)的顯函數(shù)。

所述處理器422還用于執(zhí)行以下步驟:

按照如下方式計(jì)算網(wǎng)絡(luò)總吞吐:

其中,λ表示網(wǎng)絡(luò)總吞吐,∑表示求和運(yùn)算,A表示為m×m的矩陣,m為網(wǎng)絡(luò)中AP集合M中所述AP的數(shù)量,Aii表示A中的第i行及第i列的一個(gè)元素,Ai表示矩陣A的第i列被替換列向量后的矩陣;

按照如下方式計(jì)算矩陣A中的第i行及第j列一個(gè)元素:

其中,Aij表示矩陣A中第i行及第j列的一個(gè)元素,S表示為網(wǎng)絡(luò)中AP集合的覆蓋范圍,n(j,s)表示網(wǎng)絡(luò)中與APj關(guān)聯(lián)且屬于所述S覆蓋范圍內(nèi)所述活躍站點(diǎn)的數(shù)量,n(j,{j})表示只與所述APj關(guān)聯(lián)的所述活躍站點(diǎn)的數(shù)量,S′表示為M中除去的APi與APj后余下的AP集合的覆蓋范圍,所述矩陣A中的第i行及第j列元素的覆蓋范圍,∏表示直積運(yùn)算,αi表示APi關(guān)聯(lián)的所述活躍站點(diǎn)的信道處于空閑狀態(tài)的穩(wěn)定態(tài)概率;

按照如下方式計(jì)算所述活躍站點(diǎn)的信道處于空閑狀態(tài)的穩(wěn)定態(tài)概率:

其中,τT表示檢測(cè)成功發(fā)送所需的最小時(shí)隙大小,τF表示碰撞所需的最小時(shí)隙大小,Pi表示最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn),所述Pi對(duì)應(yīng)λ取最大值時(shí)的取值,λ最大值表示為λmax。

所述處理器422還用于執(zhí)行以下步驟:

按照如下方式計(jì)算所述CWmin

其中,所述Wi表示所述CWmin,n(i,{i})表示只與所述APi關(guān)聯(lián)且屬于所述APi覆蓋范圍內(nèi)的所述活躍站點(diǎn)的數(shù)量,A表示為m×m的矩陣,m為網(wǎng)絡(luò)中AP集合M中所述AP的數(shù)量,Ai表示矩陣A的第i列被替換列向量后的矩陣,τT表示檢測(cè)成功發(fā)送所需的最小時(shí)隙大小,τF表示碰撞所需的最小時(shí)隙大小,Pi表示所述最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)。

所述處理器422還用于執(zhí)行以下步驟:

按照如下方式計(jì)算所述Ai

將所述A的第i列替換為列向量(-τTα1P1lnP1,…,-τTα2P2lnP2,…,-τTαiPilnPi)T,以得到被所述列向量替換后的Ai

其中,Ai表示矩陣A的第i列被替換列向量后的矩陣,τT表示檢測(cè)成功 發(fā)送所需的最小時(shí)隙大小,αi表示APi關(guān)聯(lián)的所述活躍站點(diǎn)的信道處于空閑狀態(tài)的穩(wěn)定態(tài)概率,In表示以e為底的對(duì)數(shù),Pi表示所述最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn),()T表示數(shù)學(xué)中的轉(zhuǎn)置功能。

輸入輸出接口958用于執(zhí)行以下步驟:

向所述AP發(fā)送所述計(jì)算得到的所述CWmin,以使所述活躍站點(diǎn)根據(jù)所述CWmin計(jì)算所述信道的退避時(shí)間。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到,為描述的方便和簡潔,上述描述的系統(tǒng),裝置和單元的具體工作過程,可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過程,在此不再贅述。

在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中,應(yīng)該理解到,所揭露的系統(tǒng),裝置和方法,可以通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如,以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的,例如,所述單元的劃分,僅僅為一種邏輯功能劃分,實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式,例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng),或一些特征可以忽略,或不執(zhí)行。另一點(diǎn),所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口,裝置或單元的間接耦合或通信連接,可以是電性,機(jī)械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個(gè)地方,或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上??梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外,在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中,也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在,也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn),也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。

所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí),可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?;谶@樣的理解,本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來,該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中,包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī), 服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(英文全稱:Read-Only Memory,英文縮寫:ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(英文全稱:Random Access Memory,英文縮寫:RAM)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

以上所述,以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。

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