專利名稱：可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，尤其是涉及可避免干擾損壞並增加空間再用率的干擾控制方法。
背景技術(shù)：
美國(guó)聯(lián)邦通信授權(quán)單位(FCC)分配了幾個(gè)工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療(ISM)頻帶供使用者無(wú)需執(zhí)照的使用。電子電機(jī)工程學(xué)會(huì)(IEEE)制定了IEEE802.11/11a/11b/11g標(biāo)準(zhǔn)，以作為無(wú)執(zhí)照頻帶(license-freebands)的一個(gè)無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)。IEEE 802.11[1]定義了“介質(zhì)存取控制”(medium accesscontrol，簡(jiǎn)寫成MAC)和“實(shí)質(zhì)層”(physical layer，簡(jiǎn)寫成PHY)“協(xié)議”，而IEEE 802.11a/11b/11g則延用IEEE 802.11的介質(zhì)存取控制協(xié)議，并分別定義了較快的實(shí)質(zhì)層協(xié)議。以IEEE 802.11b為基礎(chǔ)的無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(Wireless Local Area Networks(WLAN))正在全世界激增中，而以IEEE802.11a/11g為基礎(chǔ)或與IEEE 802.11a/11b/11g三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)皆兼容的無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)最近正逐漸興起。以這些標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的無(wú)線通信裝置將形成一個(gè)非常大的未來(lái)市場(chǎng)。除了無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)之外，IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的介質(zhì)存取控制協(xié)議亦是在特殊網(wǎng)絡(luò)中最常被學(xué)術(shù)界、工業(yè)界、及研究文獻(xiàn)使用或假設(shè)的通訊協(xié)議。
IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的“介質(zhì)存取控制”協(xié)議是根據(jù)“載波感測(cè)多重存取/避免碰撞”(CSMA/CA)方案。載波感測(cè)多重存取/避免碰撞可在傳送數(shù)據(jù)包(data packets)前選擇性地使用“請(qǐng)求傳送/可傳送”(RTS/CTS)對(duì)話[3]。在以“請(qǐng)求傳送/可傳送”為基礎(chǔ)的方案中，發(fā)送端(sender)首先傳送一個(gè)“請(qǐng)求傳送”消息到接收端(receiver)。如果信號(hào)信道是清楚的而沒有過大的噪聲或干擾，則此接收端回復(fù)一個(gè)“可傳送”消息給發(fā)送端。在無(wú)線特別網(wǎng)絡(luò)(wireless ad hoc networks)中，當(dāng)所有的設(shè)備皆使用相同的傳輸半徑/功率而且無(wú)線信號(hào)衰減很快時(shí)，這種“請(qǐng)求傳送/可傳送”方案可解決“隱藏終端機(jī)問題”(hidden terminal problem)。
由于實(shí)時(shí)應(yīng)用軟件/系統(tǒng)的重要性，與互聯(lián)網(wǎng)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)品質(zhì)(QoS)相關(guān)的問題及解決方案正在學(xué)術(shù)界和網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)界熱烈研究發(fā)展中。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，服務(wù)品質(zhì)的實(shí)現(xiàn)需要靠“介質(zhì)存取控制”層的支持。否則即使“服務(wù)品質(zhì)路由選擇協(xié)議”(QoS routing protocols)找到能暫時(shí)滿足服務(wù)品質(zhì)要求的路徑，這個(gè)路徑極有可能在應(yīng)用程序結(jié)束前因超載而不再能提供令人滿意的服務(wù)品質(zhì)。這種情況在以IEEE 802.11為基礎(chǔ)的流動(dòng)特殊網(wǎng)絡(luò)環(huán)境里將會(huì)是很平常的。因?yàn)镮EEE 802.11無(wú)法有效地支持服務(wù)品質(zhì)，電子電機(jī)工程學(xué)會(huì)正在制定IEEE 802.11e協(xié)議[2]以支持服務(wù)品質(zhì)。IEEE 802.11e是IEEE 802.11的介質(zhì)存取控制協(xié)議的延伸，它很可能發(fā)展成為下一代無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)。但是，IEEE 802.11與IEEE802.11e皆是以單步(single-hop)無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)為主要應(yīng)用環(huán)境而開發(fā)設(shè)計(jì)的。IEEE 802.11無(wú)法很有效率地在多步(multihop)特別網(wǎng)絡(luò)中使用，而IEEE 802.11e亦無(wú)法有效地支持多步特別網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)品質(zhì)。
下面首先回顧IEEE 802.11及IEEE 802.11e的介質(zhì)存取控制協(xié)議。接著指出幾個(gè)當(dāng)IEEE 802.11/11e的介質(zhì)存取控制協(xié)議應(yīng)用在多步特別網(wǎng)絡(luò)時(shí)會(huì)發(fā)生的問題，然后提出許多革新的技術(shù)以解決這些問題并作為未來(lái)特別網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)存取控制協(xié)議的基礎(chǔ)。
分布式協(xié)調(diào)方法(DCF)IEEE 802.11的介質(zhì)存取控制協(xié)議包括分布式協(xié)調(diào)方法及點(diǎn)協(xié)調(diào)方法(PCF)。分布式協(xié)調(diào)方法是以“載波感測(cè)多重存取/避免碰撞”為基礎(chǔ)，而點(diǎn)協(xié)調(diào)方法是以集中式“訽問后答復(fù)”(polling)為基礎(chǔ)。這兩個(gè)方法皆需傳送控制消息與數(shù)據(jù)包。例如，發(fā)送端的確認(rèn)消息會(huì)緊跟在它接收的數(shù)據(jù)包之后。當(dāng)“請(qǐng)求傳送/可傳送”對(duì)話被使用時(shí)，數(shù)據(jù)包會(huì)緊跟在這些請(qǐng)求傳送消息與可傳送控制消息之后。在IEEE 802.11b網(wǎng)絡(luò)里最多可有三個(gè)實(shí)質(zhì)層信道被同時(shí)使用而不產(chǎn)生相互間的干擾，而在IEEE 802.11a網(wǎng)絡(luò)里最多可有八個(gè)實(shí)質(zhì)層信道被同時(shí)使用而不產(chǎn)生干擾。然而在IEEE802.11/11e中，數(shù)據(jù)包和它們相關(guān)的控制消息必須在同樣的實(shí)質(zhì)層信道傳送，而且之間只能間隔一段非常短的時(shí)間(例如在IEEE 802.11a網(wǎng)絡(luò)，此間隔須為16微秒。
當(dāng)使用分布式協(xié)調(diào)方法傳輸時(shí)，發(fā)送端先在它的“競(jìng)爭(zhēng)窗口”(contention window，簡(jiǎn)寫成CW)中任意選一個(gè)整數(shù)，然后將它的計(jì)數(shù)器初始化為此數(shù)值。這個(gè)發(fā)送端接著聆聽其準(zhǔn)備使用的信道。在它觀察到一段空閑的(idle)“分布式協(xié)調(diào)方法框間空間”(DCF InterFrame Space，簡(jiǎn)稱為DIFS)之后，每當(dāng)它觀察到一小段空閑的“空格時(shí)間”(slot time)它會(huì)將其計(jì)數(shù)器內(nèi)容減一。如果發(fā)送端發(fā)現(xiàn)信道是繁忙的，它將停止改變計(jì)數(shù)器的內(nèi)容。等到信道重新變成空閑狀態(tài)并持續(xù)一段“分布式協(xié)調(diào)方法框間空間”之后，它使用相同的規(guī)則來(lái)重新開始減少它的計(jì)數(shù)器數(shù)值。
當(dāng)計(jì)數(shù)器數(shù)值到達(dá)0時(shí)，發(fā)送端有兩個(gè)選擇基本機(jī)制與選擇機(jī)制。當(dāng)基本機(jī)制被使用時(shí)，發(fā)送端立即傳送數(shù)據(jù)包。當(dāng)選擇機(jī)制被使用時(shí)，發(fā)送端聆聽其準(zhǔn)備使用的信道。如果它觀察到一段空閑的“短框間空間”(Short InterFrame Space，簡(jiǎn)稱為SIFS)，它會(huì)傳送“請(qǐng)求傳送”消息給接收端。接收端然后聆聽其準(zhǔn)備使用的信道。如果它觀察到一段空閑的“短框間空間”而且它的網(wǎng)絡(luò)配置向量值為0，則它會(huì)回復(fù)“可傳送”消息給發(fā)送端。在收到“可傳送”消息以后，發(fā)送端再次聆聽信道。如果它再次觀察到一段空閑的“短框間空間”，它便會(huì)開始傳送數(shù)據(jù)包。
在IEEE 802.11中，“短框間空間”比“分布式協(xié)調(diào)方法框間空間”來(lái)得小。在IEEE 802.11a實(shí)質(zhì)層標(biāo)準(zhǔn)中，“空格時(shí)間”規(guī)定為9微秒，“短框間空間”規(guī)定為16微秒，而“分布式協(xié)調(diào)方法框間空間”規(guī)定為34微秒。
最后，不論是基本機(jī)制或選擇機(jī)制，接收端會(huì)在正確地收到數(shù)據(jù)包并等待一段“短框間空間”之后傳送“確認(rèn)”(acknowledgement，簡(jiǎn)寫為ACK)消息。如果數(shù)據(jù)包沒有被正確并完整地接收，接收端不會(huì)回復(fù)任何消息。如果發(fā)送端未能如預(yù)期收到“可傳送"消息或“確認(rèn)”消息，它會(huì)將其加倍，再重復(fù)上述過程。如果發(fā)送端成功地傳輸了數(shù)據(jù)包，它會(huì)重新將其“競(jìng)爭(zhēng)窗口值"設(shè)為最小值，如果發(fā)送端連續(xù)失敗了一定次數(shù)，它會(huì)將嘗試傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包丟棄。
當(dāng)一個(gè)附近的無(wú)線通信裝置聽到“請(qǐng)求傳送"或“可傳送”消息，或聽到數(shù)據(jù)包傳輸，它會(huì)將它的“網(wǎng)絡(luò)配置向量”(network allocafion vector，簡(jiǎn)稱為NAV)設(shè)定為相關(guān)的數(shù)據(jù)包與確認(rèn)消息所需時(shí)間。因?yàn)闊o(wú)線通信裝置不準(zhǔn)在它的網(wǎng)絡(luò)配置向量倒數(shù)至O之前傳送任何消息或封包，相關(guān)的“可傳送”消息、數(shù)據(jù)包與確認(rèn)消息可避免被此無(wú)線通信裝置碰撞。
增強(qiáng)型分布式協(xié)調(diào)方法(Enhanced DCF，簡(jiǎn)稱為EDCF)IEEE 802.11e是向下兼容(backward compatible)于IEEE 802.11的介質(zhì)存取控制協(xié)議，并支持所有目前IEEE 802.11家族的實(shí)質(zhì)層協(xié)議，包括IEEE 802.11、11a、11b與11g。但I(xiàn)EEE 802.11e增強(qiáng)改進(jìn)了IEEE 802.11介質(zhì)存取控制協(xié)議。IEEE 802.11e正在定義“增強(qiáng)型分布式協(xié)調(diào)方法”與“混合式協(xié)調(diào)方法”(HCF)。
分布式協(xié)調(diào)方法與增強(qiáng)型分布式協(xié)調(diào)方法有幾項(xiàng)主要區(qū)別，首先，在分布式協(xié)調(diào)方法中，一個(gè)無(wú)線通信裝置只有一個(gè)等待列(queue)，而在增強(qiáng)型分布式協(xié)調(diào)方法，一個(gè)無(wú)線通信裝置最多可有八個(gè)獨(dú)立分開的等待列，每個(gè)交通類別(traffic category)可有一個(gè)各別的等待列。在這樣的“多串流模型"(multi-stream model)，不同的等待列彼此獨(dú)立地倒數(shù)計(jì)時(shí)(countdown)且獨(dú)立地控制競(jìng)爭(zhēng)窗口的大小。但在這兩種協(xié)調(diào)方法中，一個(gè)等待列只能有一個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行倒數(shù)計(jì)時(shí)以競(jìng)爭(zhēng)介質(zhì)的存取權(quán)利。
其次，在增強(qiáng)型分布式協(xié)調(diào)方法中各個(gè)交通類別用自己的“任意框間空間”(Arbitrary InterFrame Space，簡(jiǎn)稱為AIFS)替代原先分布式協(xié)調(diào)方法的“分布式協(xié)調(diào)方法框間空間”。一個(gè)交通類別所用的“任意框間空間”不會(huì)在倒數(shù)計(jì)時(shí)的過程中改變。
第三，增強(qiáng)型分布式協(xié)調(diào)方法與分布式協(xié)調(diào)方法的倒數(shù)計(jì)時(shí)規(guī)則是稍微不同的。增強(qiáng)型分布式協(xié)調(diào)方法中，當(dāng)發(fā)送端觀察到一段空閑的“任意框間空間”之后，會(huì)馬上將其計(jì)數(shù)器數(shù)值減1。所以在增強(qiáng)型分布式協(xié)調(diào)方法中，計(jì)數(shù)器的初始值最小為1。
最后，在增強(qiáng)型分布式協(xié)調(diào)方法中，計(jì)算新“競(jìng)爭(zhēng)窗口”大小的規(guī)則是不同的。高優(yōu)先權(quán)交通類別可使用小于2的“堅(jiān)持因子”(persistentfactor，簡(jiǎn)寫為PF)。也就是說，當(dāng)高優(yōu)先權(quán)(high-priority)交通類別的傳輸嘗試(transmission attempt)失敗時(shí)，它的“競(jìng)爭(zhēng)窗口”大小雖會(huì)被增加(大約PF倍)，但不必被加倍。然而，不同的交通類別的“競(jìng)爭(zhēng)窗口”大小不會(huì)被不同交通類別失敗的傳輸嘗試影響。一個(gè)無(wú)線通信裝置的任何“競(jìng)爭(zhēng)窗口”大小不會(huì)因其它無(wú)線通信裝置的傳輸嘗試失敗而改變。正在倒數(shù)計(jì)時(shí)中的計(jì)數(shù)器亦因任何自身(同無(wú)線通信裝置，不同交通類別)或周遭失敗的傳輸嘗試而改變其值。
當(dāng)IEEE 802.11、IEEE 802.11e或文獻(xiàn)中記載的介質(zhì)存取控制協(xié)議被應(yīng)用在多步特別網(wǎng)絡(luò)或多步無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)時(shí)，會(huì)有幾個(gè)關(guān)于服務(wù)品質(zhì)、干擾和功率控制的獨(dú)特問題出現(xiàn)。這些問題在學(xué)術(shù)界及產(chǎn)業(yè)界尚未被充份了解，而文獻(xiàn)中尚無(wú)有效并且成本合理的解決方案。
該問題包括功率控制消息AC協(xié)議的變功隱暴兩難問題(Variable-Power Hidden/Exposed Dilemma(變功隱暴兩難問題))問題，和干擾隱暴兩難問題(Interference Hidden/Exposed Dilemma(IHTD))和特別網(wǎng)絡(luò)及多步無(wú)線局域網(wǎng)的交替阻擋問題。
功率控制介質(zhì)存取控制的變功隱暴兩難問題問題。
在CSMA中的變功隱暴兩難問題問題。
在可變功或異質(zhì)性(heterogeneous)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，不同的設(shè)備可以有不同的最大傳輸功率/半徑。而且，一個(gè)無(wú)線設(shè)備可以根據(jù)傳輸/接收雙方之間的實(shí)際距離和噪音及干擾水平以不同的功率水平傳輸。事實(shí)上，在大多數(shù)以基于802.11的商用產(chǎn)品中可以支持多傳輸功率水平。
當(dāng)在可變功或異質(zhì)性特別網(wǎng)絡(luò)中單獨(dú)使用CSMA(沒有RTS/CTS對(duì)話)時(shí)，低功率的傳輸對(duì)附近的高功率傳輸是處于弱的地位。其原因是低功率傳輸?shù)妮d波在中等距離就不能被無(wú)線終端檢測(cè)到，因此，該無(wú)線終端可能會(huì)以高功率傳輸，與低功率傳輸產(chǎn)生碰撞。如果用于載波感測(cè)的硬件做得非常敏感，使低功率傳輸可以被無(wú)線終端檢測(cè)到以解決上述的變功隱暴兩難問題問題，那幺，暴露終端的問題總是會(huì)大大惡化，更準(zhǔn)確說，因?yàn)楦袦y(cè)硬件非常敏感，在一個(gè)大范圍內(nèi)的高功率傳輸?shù)妮d波將被所有無(wú)線終端檢測(cè)到。然后在多步無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，所有的無(wú)線終端都會(huì)發(fā)生不必要的傳輸阻擋，極大減少了網(wǎng)絡(luò)的總處理能力。即便可以使用當(dāng)任意大/小感測(cè)范圍，CSMA單獨(dú)是不能同時(shí)解決不同類終端隱藏/暴露問題的隱藏和暴露問題部份。
在RTS/CTS協(xié)議中的變功隱暴兩難問題問題。
在IEEE 802.11中，支持CSMA/CA的選擇性的RTS/CTS對(duì)話。然而，IEEE 802.11或CSMA/CA也不能同時(shí)解決不同類型終端問題的隱藏和暴露問題部份。其原因是一個(gè)預(yù)定的接收端不可能決定附近無(wú)線終端的將來(lái)傳輸是否會(huì)干擾它的傳輸而產(chǎn)生阻擋。結(jié)果，預(yù)定的接收端的CTS消息將會(huì)不必要的阻擋某些潛在的傳輸端，并且會(huì)阻擋某些傳輸端以保護(hù)其接收。
例如，大多數(shù)用于特別網(wǎng)絡(luò)的功率控制消息AC協(xié)議[4-10]要求所有的以傳輸端和接收端以最大功率發(fā)出它們的RTS和CTS消息。無(wú)論選擇什么樣的靈敏度和CTS消息范圍，CSMA和RTS/CTS機(jī)制都不能同時(shí)解決不同終端的問題。因此，對(duì)IEEE 802，11的擴(kuò)展以解決上述變功隱暴兩難問題問題在支持具有高通過率的功率控制消息AC是迫切需要的。
在功率控制消息AC協(xié)議中的變功隱暴兩難問題問題在目前在所有這些協(xié)議中，有幾個(gè)節(jié)約能源消耗的功率控制消息AC協(xié)議[4-10]，均是基于所謂的BASIC方案[8]，這些協(xié)議要求所有的傳送端和接收端以最大的傳輸功率分別發(fā)出他們的RTS包和CTS消息，并且以盡可能小的功率發(fā)出相關(guān)的數(shù)據(jù)包和ACK消息。所有這些協(xié)議都不能增加相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的IEEE.802.11的CSMA/CA協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)處理能力。
雖然對(duì)BASIC方案根據(jù)大小通過進(jìn)行了更仔細(xì)的選擇數(shù)據(jù)包和ACK消息的傳輸功率水平使之更精細(xì)。錯(cuò)誤率和再傳輸可以減少，但在通過能力的改善仍有限，事實(shí)上，上述協(xié)議能夠解決不同類型的隱藏暴露終端問題，因?yàn)槎际褂米畲罂赡艿腃TS消息的半徑，然而都會(huì)遭受到“變功隱暴兩難問題的問題“暴露部份”，即使該附近預(yù)定傳輸端具有很小的傳輸/干擾半徑，而且不會(huì)與那些CTS消息的發(fā)放端的接收發(fā)生碰撞，因?yàn)檫@樣的CTS消息不必要的阻擋附近的預(yù)定的傳輸。
在特別網(wǎng)絡(luò)和多步無(wú)線網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng)中的干擾隱暴兩難問題問題在單步無(wú)線LAN中，一個(gè)無(wú)線通信裝置可以使用足夠敏感的CSMA硬件，確保能夠從所有其他無(wú)線通信裝置聽到傳輸。在這方面即使干擾半徑比傳輸半徑大得多，也不存在隱藏終端和碰撞的問題。
然而在特別網(wǎng)絡(luò)和多步無(wú)線LAN中情況不同，在該網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)隱藏終端問題的解決方案是RTS/CTS對(duì)話。常RTS/CTS對(duì)話最先被提出時(shí)，它假定信息迅速衰減，使干擾半徑和傳輸半徑相類似。在這種假定下，隱藏終端問題可以根據(jù)CTS消息解決而無(wú)須敏感的CSMA硬件。然而該假定在許多特別網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中并不能保證，相反，干擾半徑一般比相關(guān)的傳輸半徑大，在這樣的環(huán)境中，一個(gè)節(jié)點(diǎn)不能從另一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收到CTS消息，可能會(huì)傳輸一個(gè)封包和另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的接收發(fā)生碰撞，因?yàn)榱硪粋€(gè)節(jié)點(diǎn)可能位于該節(jié)點(diǎn)的干擾半徑以內(nèi)，而該節(jié)點(diǎn)位于另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的傳輸范圍之外。
應(yīng)注意，IEEE 802.11/11e并設(shè)有一個(gè)有效的解決存在于特別網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線LAN中的干擾隱暴兩難問題問題的機(jī)制。如果我們假定感測(cè)半徑大于或等于傳輸半徑和相關(guān)的干擾半徑之和，那么干擾隱暴兩難問題的隱藏終端可以解決，然而，暴露終端問題就會(huì)惡化，其中許多附近無(wú)線通信裝置將會(huì)被不必要的阻擋。結(jié)果，無(wú)論我們是否假定IEEE 802.11e的無(wú)線通信裝置有非常敏感的CSMA硬件，還是有較小的感測(cè)范圍，都會(huì)使干擾隱暴兩難問題產(chǎn)生頻繁的碰撞，使IEEE 802.11/11e的性能在特雖網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線LAN中大大下降。
另一個(gè)干擾隱暴兩難問題的情況是當(dāng)一個(gè)無(wú)線通信裝置在所有傳輸干擾半徑之外，卻因?yàn)槎鄠€(gè)周遭的傳輸而遭到干擾損毀。這是因?yàn)楦蓴_信號(hào)有“累加”的效果。這個(gè)情況比前述情況更難解決。
現(xiàn)有技術(shù)與文獻(xiàn)中記載的方案尚無(wú)可用單一傳收器，并使用同一實(shí)質(zhì)層信道做協(xié)調(diào)控制以解決上述干擾隱暴兩難問題的方法。(在同一個(gè)實(shí)質(zhì)層進(jìn)行協(xié)調(diào)是必要的，以解決不同實(shí)質(zhì)層信道頻率有不同的傳播特性的問題。)IEEE 802.11e中的交替阻擋問題在實(shí)踐中，基于優(yōu)先權(quán)作為區(qū)分化服務(wù)和基于保存技術(shù)作為IntServ是提供Qos的主要方式。因?yàn)樵谝苿?dòng)特別網(wǎng)絡(luò)中，維持保存是非常困難的，也是很費(fèi)錢的，在這樣的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，我們集中在基于優(yōu)先權(quán)的技術(shù)方面，例如，在該網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，IEEE 802.11e移動(dòng)終端(如一個(gè)預(yù)定傳輸端)具有高優(yōu)先權(quán)卻有很大的機(jī)會(huì)喪失對(duì)附近的低優(yōu)先權(quán)無(wú)線通信裝置的競(jìng)爭(zhēng)力，因?yàn)樵擃A(yù)定傳輸端可能被正在進(jìn)行的一個(gè)接收端所阻擋，同時(shí)，另一個(gè)附近的低優(yōu)行權(quán)的預(yù)定傳輸端不會(huì)對(duì)另一個(gè)接收端造成阻擋，該另一個(gè)接收端在預(yù)定傳輸端之前請(qǐng)求信道。然后低優(yōu)行權(quán)傳輸端的接收端可以繼續(xù)阻擋高優(yōu)先權(quán)的預(yù)定傳輸端。所以，在IEEE 802.11e中，由于附近的低優(yōu)行權(quán)無(wú)線通信裝置，高優(yōu)先權(quán)無(wú)線通信裝置會(huì)造成大的滯后，該問題不能通過IEEE 802.11e或其他各種機(jī)制得到解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種分布式的分離式的對(duì)話為基礎(chǔ)的干擾控制方法，可以解決干擾隱暴兩難問題，變功隱暴兩難問題和交替阻擋問題?；诜植际椒蛛x對(duì)話的無(wú)線通信裝置只需要單個(gè)傳收器(transceiver)，除了基于IEEE 802.11移動(dòng)設(shè)備所要求的標(biāo)準(zhǔn)硬件之外，不需要額外的花費(fèi)或特殊的硬件。當(dāng)一個(gè)無(wú)線通信裝置有大于一個(gè)傳收器，本發(fā)明的干擾控制方法亦可使用并可利用多余的傳收器增加效率。
分布式分離對(duì)話可使用分布式可區(qū)分多方分離對(duì)話(DDMDD)來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過對(duì)DDMDD的計(jì)算機(jī)模擬，顯示出與IEEE 802.11e相比可以大大增加網(wǎng)絡(luò)的處理能力。由于分布式分離對(duì)話所取得的改進(jìn)，本發(fā)明所提出的技術(shù)和機(jī)制可以應(yīng)用以獲得對(duì)IEEE 802.11的ge2IEEE 802.11e的擴(kuò)展，以便更好支持分離服務(wù)和在特別網(wǎng)絡(luò)和多步無(wú)線LAN中的傳輸、功率控制、與服務(wù)品質(zhì)。
本發(fā)明以分布式分離對(duì)話為基礎(chǔ)的干擾控制技術(shù)，以初始對(duì)話者區(qū)分，包括“送方初始干擾協(xié)調(diào)方法”(Sender-initiated InterferenceCoordination Approach(SICA))、“受方初始干擾協(xié)調(diào)方法”(Receiver-initiated Interference Coordination Approach(RICA))與“雙向干擾協(xié)調(diào)方法”(Bidirectional Interference Coordination Approach(BICA))。如果一個(gè)對(duì)話失敗，發(fā)現(xiàn)失敗者可以用另一個(gè)適當(dāng)?shù)姆椒ɡ^續(xù)對(duì)話以增進(jìn)效率。
分布式分離對(duì)話使用分布式的及可分離的控制消息來(lái)為發(fā)送端、接收端與周遭的無(wú)線通信裝置作干擾協(xié)調(diào)控制，以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)(例如，在多步特別網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)包足夠大時(shí))為初始的送方，受方或身兼送方與受方的主動(dòng)者取得傳輸權(quán)力并作適當(dāng)?shù)男?，以避免一個(gè)接收受到附近傳輸干擾損毀或碰撞損毀或一個(gè)傳輸將附近的接收干擾損毀或碰撞損毀。分布式分離對(duì)話可使用分布式可區(qū)分多方分離對(duì)話來(lái)實(shí)現(xiàn)此干擾協(xié)調(diào)工作。
本發(fā)明干擾控制方法可將多個(gè)干擾半徑較小的傳輸安排在附近區(qū)域同時(shí)傳輸并可解決暴露端點(diǎn)問題以增加輸出率。“變功緊密空間再用”架構(gòu)可被用來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)傳輸?shù)陌才拧?br> 下面敘述本發(fā)明的細(xì)節(jié)、實(shí)現(xiàn)方式與許多選項(xiàng)。
在分布式分離對(duì)話中，對(duì)話(包括送方信息/受方信息、受方信息/送方信息或雙向?qū)υ?與相關(guān)的數(shù)據(jù)包之間可分離。當(dāng)它們分離時(shí)，送方信息、受方信息、送受方信息與受送方信息消息中包含這種額外的時(shí)間信息。對(duì)話中的送方信息消息與受方信息消息之間亦可分離。數(shù)據(jù)包晠與相關(guān)的確認(rèn)消息之間亦可分離。分離時(shí)間的上限與下限可依數(shù)據(jù)包的優(yōu)先等級(jí)區(qū)分。與一個(gè)數(shù)據(jù)包相關(guān)的干擾協(xié)調(diào)對(duì)話可以在同一個(gè)實(shí)質(zhì)層進(jìn)行以解決不同實(shí)質(zhì)層信道有不同的傳播特性的問題。一個(gè)無(wú)線通信裝置只需要一個(gè)傳收器(transceiver)即可有效地進(jìn)行干擾協(xié)調(diào)，但大于一個(gè)傳收器可增加效率。
分布式分離對(duì)話可由送方初始、受方初始或由身兼送方與受方的主動(dòng)者初始(稱為雙向干擾協(xié)調(diào)方法)。雙向干擾協(xié)調(diào)方法可以使用對(duì)話來(lái)取得傳輸權(quán)力并作適當(dāng)?shù)男?，以避免其接收受到附近傳輸碰撞損毀。因此，雙向干擾協(xié)調(diào)方法可以與送方初始干擾協(xié)調(diào)方法及送方初始干擾協(xié)調(diào)方法在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中共存及同時(shí)使用。除了集中式無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)之外，雙向干擾協(xié)調(diào)方法亦可以在分布式的特殊網(wǎng)絡(luò)中與多步無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中使用。(polling不能在分布式的特殊網(wǎng)絡(luò)中使用。相反地，Polling與以“請(qǐng)求傳送/可傳送”對(duì)話為基礎(chǔ)的“介質(zhì)存取控制機(jī)制不可同時(shí)使用(例如，在IEEE 802.11/11e中，它們必須在不同的時(shí)段使用)。
分布式分離對(duì)話在送方信息與受方信息消息之外增加了“第三者意見表達(dá)”消息。這種“第三者意見表達(dá)”機(jī)制是可選性的。一個(gè)無(wú)線通信裝置可選擇實(shí)現(xiàn)或不實(shí)現(xiàn)發(fā)送這種“第三者意見表達(dá)”消息的機(jī)制，但它需能在收到這種“第三者意見表達(dá)”消息之后不作被反對(duì)的傳輸。
本發(fā)明的干擾控制方法可使用“累積性干擾控制技術(shù)”來(lái)作干擾的估算或通知。接收端使用干擾的估算結(jié)果來(lái)用來(lái)決定是否能夠正確接收一個(gè)數(shù)據(jù)包，并可建議發(fā)送端應(yīng)使用的時(shí)段與傳輸功率。計(jì)算的結(jié)果并被接收端用來(lái)決定是否應(yīng)傳輸一個(gè)新的送方信息消息來(lái)通知周遭的無(wú)線通信裝置它們?cè)谙嚓P(guān)時(shí)段被它允許的最大傳輸功率。一個(gè)預(yù)定接收數(shù)據(jù)包的無(wú)線通信裝置如果收到一個(gè)要求在重疊時(shí)段傳輸?shù)乃头叫畔⒂嵪?但這個(gè)無(wú)線通信裝置并不是該送方信息訊息的接收端)，它會(huì)計(jì)算其相關(guān)的數(shù)據(jù)包對(duì)自己的接收將產(chǎn)生的干擾強(qiáng)度。當(dāng)此無(wú)線通信裝置發(fā)現(xiàn)新增加的干擾強(qiáng)度將會(huì)導(dǎo)至它即將接收的數(shù)據(jù)包被干擾而可能損壞，它可以傳送一個(gè)“第三者意見”訊息給發(fā)送該送方信息訊息的無(wú)線通信裝置?！暗谌咭庖姳磉_(dá)機(jī)制”可讓一個(gè)無(wú)線通信裝置阻止周遭會(huì)干擾到自己接收的傳輸?！暗谌咭庖姟庇嵪⒖梢园藷o(wú)線通信裝置的時(shí)間表，例如在它預(yù)定接收的時(shí)段或在該送方信息訊息要求的時(shí)段該送方信息訊息發(fā)送者可使用的最大傳輸功率。
在“累積性干擾控制技術(shù)”中有幾個(gè)參數(shù)，包括最大可能“干擾半徑”、最大可能“被干擾半徑”與一個(gè)或多個(gè)“門檻”干擾強(qiáng)度值。最大可能“干擾半徑”定義為當(dāng)該相關(guān)的發(fā)送端傳輸其數(shù)據(jù)包時(shí)，可能會(huì)對(duì)周遭無(wú)線通信裝置大于某“門檻”干擾強(qiáng)度的最大距離。最大可能“被干擾半徑”定義為當(dāng)一個(gè)無(wú)線通信裝置使用該信道與時(shí)段的最大容許傳輸功率時(shí)，可能會(huì)對(duì)該相關(guān)的接收端造成大于某“門檻”干擾強(qiáng)度的最大距離。當(dāng)一個(gè)發(fā)送端傳送它的送方信息消息時(shí)，它會(huì)盡可能地讓在最大可能“干擾半徑”內(nèi)的無(wú)線通信裝置知道它將對(duì)它們?cè)斐傻母蓴_強(qiáng)度。當(dāng)一個(gè)接收端傳送送方信息消息時(shí)，它會(huì)盡可能地讓在最大可能“被干擾半徑”內(nèi)的無(wú)線通信裝置知道它們可使用的最大容許傳輸功率。
“累積性干擾控制技術(shù)”可使用“累積性干擾強(qiáng)度估算機(jī)制”來(lái)估計(jì)在一個(gè)無(wú)線通信裝置感興趣的時(shí)段在其位置的最大干擾強(qiáng)度。在此機(jī)制中，某時(shí)間點(diǎn)的干擾強(qiáng)度不是以單一的測(cè)量而得，而是以先前收到的送方信息消息的個(gè)別干擾強(qiáng)度累加而估計(jì)。如果收到更多包含某時(shí)間點(diǎn)的的送方信息消息，則對(duì)該時(shí)間點(diǎn)的干擾強(qiáng)度的估計(jì)會(huì)根據(jù)這些送方信息消息而增加。
在“累積性干擾控制技術(shù)”中，發(fā)送端可以使用“功率遞減信號(hào)法”讓收到送方信息消息的無(wú)線通信裝置作干擾強(qiáng)度的累積性估算。使用“功率遞減信號(hào)法“作干擾強(qiáng)度估算時(shí)，發(fā)送端在送方信息消息的末端加入一個(gè)功率隨時(shí)間遞減的信號(hào)。周遭的無(wú)線節(jié)點(diǎn)只需測(cè)量其所收到的，超過某門檻強(qiáng)度的，信號(hào)的時(shí)間長(zhǎng)度即可估計(jì)該送方信息消息的信號(hào)強(qiáng)度，將其信號(hào)強(qiáng)度乘上數(shù)據(jù)包將使用的傳輸功率除以此送方信息消息的傳輸功率(再經(jīng)過適當(dāng)?shù)男拚?，便可得到其相關(guān)的數(shù)據(jù)包將對(duì)自己造成的干擾強(qiáng)度。使用功率遞減信號(hào)法作干擾強(qiáng)度估算時(shí)，周遭的無(wú)線節(jié)點(diǎn)無(wú)需配備測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度的特別硬件亦可得知所收送方信息消息功率及預(yù)估相關(guān)的數(shù)據(jù)包將對(duì)自己產(chǎn)生的干擾強(qiáng)度。
“累積性干擾控制技術(shù)”可以讓接收端使用“觸發(fā)式允許功率通知”機(jī)制來(lái)例如自己的接收作宣告。在此機(jī)制中有幾個(gè)參數(shù)最大可能“被干擾半徑”，“剩余干擾強(qiáng)度”，“未來(lái)安全門檻值”，與“漏算安全門檻值”。最大可能“被干擾半徑”定義為當(dāng)一個(gè)無(wú)線通信裝置使用該信道與時(shí)段的最大容許傳輸功率時(shí)，可能會(huì)對(duì)該接收端造成大于某“門檻”干擾強(qiáng)度的最大距離。當(dāng)一個(gè)接收端以一個(gè)“累積性干擾強(qiáng)度估算機(jī)制”或類似的方法發(fā)現(xiàn)在它接收的時(shí)段，“未來(lái)安全門檻值”已被超過，則“觸發(fā)式允許功率通知”機(jī)制會(huì)被觸發(fā)，而此接收端以送方信息消息盡可能地通知在最大可能“被干擾半徑”內(nèi)的無(wú)線通信裝置--在某時(shí)段，對(duì)這個(gè)接收而言--它們可使用的最大容許傳輸功率。當(dāng)“累積性干擾強(qiáng)度估算機(jī)制”或其它使用的方法所遺漏而未考量進(jìn)來(lái)的干擾及誤差不超過“漏算安全門檻值”，則此數(shù)據(jù)包的接收被干擾損毀的機(jī)率應(yīng)低于某門檻值。
“觸發(fā)式允許功率通知”可使用“觸發(fā)式變功允許功率通知”機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。此機(jī)制使用功率遞減信號(hào)法通知在最大可能“被干擾半徑”內(nèi)的無(wú)線通信裝置--在某時(shí)段，對(duì)這個(gè)接收而言--它們可使用的最大容許傳輸功率。接收端在受方信息信息消息的末端加入一個(gè)功率隨時(shí)間遞減的信號(hào)。周遭的無(wú)線節(jié)點(diǎn)只需測(cè)量其所收到的，超過某門檻強(qiáng)度的，信號(hào)的時(shí)間長(zhǎng)度即可估計(jì)該受方信息消息的信號(hào)強(qiáng)度，并進(jìn)而自己被允許的最大容許傳輸功率。使用“觸發(fā)式變功允許功率通知”機(jī)制或功率遞減信號(hào)法時(shí)，周遭的無(wú)線節(jié)點(diǎn)無(wú)需配備測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度的特別硬件亦可得知最大容許傳輸功率。
在送方初始干擾協(xié)調(diào)方案的送方信息/受方信息對(duì)話中，發(fā)送端先送出送方信息消息。當(dāng)接收端收到這個(gè)消息，它會(huì)根據(jù)先前收的送方信息消息估計(jì)在發(fā)送端建議的傳輸時(shí)間的干擾強(qiáng)度。如果接收端不能在建議的時(shí)間接收此傳輸功率的數(shù)據(jù)包，它可以使用受方初始干擾協(xié)調(diào)機(jī)制來(lái)邀請(qǐng)發(fā)送端傳送這個(gè)封包，并在其受方信息消息中建議新的傳輸時(shí)間或傳輸功率。如果發(fā)送端不能采納接收端的建議來(lái)傳送封包，它可以使用送方初始干擾協(xié)調(diào)機(jī)制來(lái)建議另一個(gè)新的時(shí)間或功率。這個(gè)交替過程可被重復(fù)地使用直到傳輸成功或直到此封包被丟棄。發(fā)送端與接收端可利用這些送方信息消息、受方信息消息或額外的控制消息交換彼此的時(shí)間表，包括可接收或傳送的物理層信道以及相關(guān)的時(shí)間點(diǎn)或區(qū)段與傳輸功率或干擾強(qiáng)度。
在受方初始干擾協(xié)調(diào)方案的受方信息/送方信息對(duì)話失敗后，亦可以送方初始干擾協(xié)調(diào)方案接替。這個(gè)交替過程可被重復(fù)地使用直到傳輸成功或直到此封包被丟棄。發(fā)送端與接收端可利用這些送方信息消息、受方信息消息或額外的控制消息交換彼此的時(shí)間表，包括可接收或傳送的物理層信道以及相關(guān)的時(shí)間點(diǎn)或區(qū)段與傳輸功率或干擾強(qiáng)度。
在雙向干擾協(xié)調(diào)方法中，主動(dòng)者不完全成功的送受方信息/受送方信息對(duì)話可接著以被動(dòng)者的送受方信息/受送方信息重新協(xié)商，再接著以主動(dòng)者的送受方信息、受送方信息、受方信息或送方信息回復(fù)或協(xié)商，再接著以被動(dòng)者的送受方信息、受送方信息、送方信息或受方信息回復(fù)或協(xié)商，余此類推。這個(gè)交替過程可被重復(fù)地使用直到傳輸成功或直到封包被丟棄。主動(dòng)者與被動(dòng)者可利用這些送方信息消息、受方信息消息或額外的控制消息交換彼此的時(shí)間表，包括可接收或傳送的物理層信道以及相關(guān)的時(shí)間點(diǎn)或區(qū)段與傳輸功率或干擾強(qiáng)度；分布式可區(qū)分多方分離對(duì)話架構(gòu)使用“區(qū)分延后存取間隔法”以支持DiffServ，高優(yōu)先權(quán)封包可使用較大的“延后存取間隔”。如此一來(lái)，高優(yōu)先權(quán)的封包的傳送/接收要求可避免來(lái)自低優(yōu)先權(quán)封包的競(jìng)爭(zhēng)，而有效地支持DiffServ。此法若用在“同信道控制消息”方案中，控制消息時(shí)段的每一個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)到其后某個(gè)“數(shù)據(jù)包時(shí)段”的某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，然后，高優(yōu)先權(quán)封包可使用較大的“延后存取間隔”。此法并可將“控制消息時(shí)段”進(jìn)一步劃分為幾個(gè)不同的時(shí)區(qū)。第一個(gè)時(shí)區(qū)可供優(yōu)先權(quán)較高的對(duì)話使用，第二個(gè)時(shí)區(qū)可供優(yōu)先權(quán)次高的對(duì)話使用。
分布式可區(qū)分多方分離對(duì)話架構(gòu)包括區(qū)分隨機(jī)倒數(shù)法，作為一個(gè)可選用的機(jī)制。即使“區(qū)分隨機(jī)倒數(shù)法”在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中被實(shí)現(xiàn)或支持，這個(gè)機(jī)制也不必在所有的無(wú)線節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)這個(gè)機(jī)制與未實(shí)現(xiàn)這個(gè)機(jī)制的無(wú)線節(jié)點(diǎn)可在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中共存，可有效地支持DiffServ和碰撞率控制此法可用Ki元隨機(jī)倒數(shù)機(jī)制，在該Ki元隨機(jī)倒數(shù)機(jī)制之中，參加一個(gè)新回合競(jìng)爭(zhēng)的無(wú)線節(jié)點(diǎn)選擇一適當(dāng)?shù)摹案?jìng)爭(zhēng)數(shù)字”。
競(jìng)爭(zhēng)數(shù)字最多包括3個(gè)部份(1)優(yōu)先數(shù)字，(2)隨機(jī)數(shù)字，和(3)識(shí)別(ID)數(shù)字。競(jìng)爭(zhēng)數(shù)字以混合位K1，K2，...，Kn位表示。一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)數(shù)字?jǐn)?shù)元對(duì)應(yīng)一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)回合。競(jìng)爭(zhēng)數(shù)字最大者會(huì)生存其競(jìng)爭(zhēng)回合。生存所有競(jìng)爭(zhēng)回合者成為伏勝者而有權(quán)利在相對(duì)應(yīng)的時(shí)段傳送控制消息。此法可使用“前端長(zhǎng)度編碼”、“后端長(zhǎng)度編碼”、“前端位置編碼”或“后端位置編碼”來(lái)表達(dá)競(jìng)爭(zhēng)數(shù)字值。在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，所有的無(wú)線節(jié)點(diǎn)必須使用相同的編碼。
“區(qū)分隨機(jī)倒數(shù)法”可有效地支持碰撞率控制。碰撞率控制可控制控制消息之間與數(shù)據(jù)包之間干擾損壞或碰撞損壞的機(jī)率，進(jìn)而增加干擾強(qiáng)度估算的準(zhǔn)確性。
本發(fā)明干擾控制方法可以“變功緊密空間再用”架構(gòu)來(lái)將多個(gè)干擾半徑較小的傳輸安排在附近區(qū)域同時(shí)傳輸并可解決暴露端點(diǎn)問題以增加輸出率?！白児o密空間再用”架構(gòu)使用分離暗示式群組確認(rèn)消息/機(jī)制，并可選擇性地使用區(qū)分功率多信道協(xié)調(diào)機(jī)制。
分離暗示式群組確認(rèn)機(jī)制使用暗示性的確認(rèn)作為一個(gè)可選用的成本有效的確認(rèn)機(jī)制，在這種確認(rèn)機(jī)制中，接收端如果正確地收到一個(gè)數(shù)據(jù)包后，它會(huì)保持沉默，然而，如果使用對(duì)話所安排的數(shù)據(jù)包傳輸未能在預(yù)定的時(shí)段正確地被接收端所接收，則接收端會(huì)對(duì)發(fā)送端回復(fù)一個(gè)“接收失敗通知”消息，發(fā)送端在收到一個(gè)無(wú)需傳送消息后，會(huì)在時(shí)限內(nèi)傳送另一個(gè)送方信息消息來(lái)重新傳輸這個(gè)失敗的數(shù)據(jù)包；如果接收端沒有在時(shí)限內(nèi)收到該發(fā)送端重新安排傳輸?shù)恼?qǐng)求，它會(huì)重新傳送一個(gè)無(wú)需傳送消息，接收端會(huì)重復(fù)此程序一直到該數(shù)據(jù)包被成功地接收為止，或直到超過時(shí)限而放棄該數(shù)據(jù)包。
當(dāng)受方初始干擾協(xié)調(diào)方法被支持時(shí)，未能在預(yù)定的時(shí)段正確地接收數(shù)據(jù)包的接收端也可以使用受方初始干擾協(xié)調(diào)方法來(lái)直接要求該失敗的數(shù)據(jù)包的重新傳輸，它會(huì)重復(fù)地要求直到該數(shù)據(jù)包被成功地接收為止，或直到超過時(shí)限而放棄該數(shù)據(jù)包。
“暗示性確認(rèn)消息”需解決的一個(gè)問題是發(fā)送端需在發(fā)送過一個(gè)數(shù)據(jù)包后仍將其保留在它的網(wǎng)絡(luò)配接卡的內(nèi)存中，一直到它確定該數(shù)據(jù)包已被正確地接收而不再需要或過時(shí)而丟棄。方法之一是將其保留一段足夠是的時(shí)間。另一種方法是用“在肩上”的方式將目前已收到的數(shù)據(jù)包序號(hào)放在數(shù)據(jù)包的首部或送方信息消息中，然后可以用一個(gè)“自動(dòng)重傳要求”機(jī)制來(lái)決定數(shù)據(jù)包是否可被丟棄。第三種方法是使用“群組確認(rèn)”機(jī)制，在該方法中，接收端在接收到一定數(shù)量的數(shù)據(jù)包之后才回復(fù)一個(gè)“群組確認(rèn)”消息，如果在時(shí)限內(nèi)接收的數(shù)據(jù)包尚未達(dá)到一定數(shù)量，接收端仍需回復(fù)一個(gè)“群組確認(rèn)”消息。發(fā)送端亦可要求接收端發(fā)送明白地發(fā)送一個(gè)確認(rèn)消息或無(wú)需傳送消息。其它方法亦可能被使用。
在所述的區(qū)分功率多信道協(xié)調(diào)機(jī)制中，該機(jī)制可使用一個(gè)共享的實(shí)質(zhì)層信道讓無(wú)線節(jié)點(diǎn)來(lái)對(duì)話并選擇另一個(gè)實(shí)質(zhì)層信道來(lái)作為數(shù)據(jù)包的傳輸。此機(jī)制亦可使用在時(shí)間上不互相重迭的時(shí)段來(lái)作為控制訊息的傳輸。第三種方法是當(dāng)一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)欲與另一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)對(duì)話時(shí)，它可猜那個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)最可能聆聽的實(shí)質(zhì)層信道，并使用該信道與之對(duì)話。如果它無(wú)法在時(shí)限內(nèi)得到響應(yīng)，則它可在所有信道的控制訊息時(shí)段發(fā)出“尋人啟示”訊息。在此訊息中它會(huì)附上讓被尋者可找到它的指示。
在使用分布式可區(qū)分多方分離對(duì)話架構(gòu)初始對(duì)話之前，可采用區(qū)域性互動(dòng)后退控制方法，使無(wú)線節(jié)點(diǎn)先倒數(shù)至零以獲取它傳送控制消息的權(quán)利，在該區(qū)域性后退控制方法中，競(jìng)爭(zhēng)窗口是根據(jù)一個(gè)區(qū)域的交通狀況而控制，而不是依據(jù)一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)本身的碰撞損壞狀況而控制。
無(wú)線節(jié)點(diǎn)用它所在位置控制消息信道或控制消息時(shí)段繁忙的百分比估計(jì)該位置的企圖率，用它最近傳輸或接收的控制消息碰撞率估計(jì)該位置的碰撞率，估計(jì)它傳送的RI消息的碰撞率以及用該位置在最近無(wú)法辨識(shí)的控制消息數(shù)比上可辨識(shí)的控制消息數(shù)以作為估計(jì)的碰撞率。如果一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)觀察到的碰撞率、企圖率或一個(gè)綜合的指針值大于某個(gè)“門檻”值，而且它有數(shù)據(jù)包需傳送或接受，則它將通知附近的無(wú)線節(jié)點(diǎn)來(lái)增大它們的CW值，以及建議增加的倍數(shù)。反之，如果一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)觀察到的碰撞率、企圖率或一個(gè)綜合的指針值小于另一個(gè)“門檻”值，則它可讓附近的無(wú)線節(jié)點(diǎn)知道它所在的位置碰撞率與企圖率并不大；一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)它收到上述碰撞/企圖率的消息后馬上作出增減CW的決定。一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)計(jì)算它最近每個(gè)交通類別的CW加權(quán)平均值，它再將這些得到的歷史CW值，使用SI、RI、Hello或其它背景消息廣播給附近的無(wú)線節(jié)點(diǎn)，一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)會(huì)試著保持它的CWs在這些一般CW值附近。
當(dāng)多重預(yù)先排序法被使用時(shí)，一個(gè)交通類別中許多數(shù)據(jù)包可同時(shí)被安排傳輸時(shí)間。一個(gè)交通類別的等待列的前幾個(gè)數(shù)據(jù)包可以任意的順序被傳輸，多于一個(gè)數(shù)據(jù)包的傳輸亦可被安排。如此一來(lái)，延遲時(shí)間可大幅降低而不會(huì)因多步的傳輸而累積，并可降低控制消息的額外開銷。
在區(qū)域性互動(dòng)后退控制方法中，不同交通類別之間也會(huì)交互作用。例如，一個(gè)高優(yōu)先級(jí)的傳輸失敗可使該無(wú)線通信裝置或周遭無(wú)線通信裝置較低優(yōu)先級(jí)的CW增加。而高優(yōu)先級(jí)的傳輸失敗可反使該數(shù)據(jù)包的CW減小，但幾次傳輸失敗后其CW必須增加以保持網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定。
下面介紹幾種協(xié)調(diào)方法的技術(shù)特點(diǎn)與細(xì)節(jié)。這些細(xì)節(jié)包括許多可作為分布式分離對(duì)話的具體實(shí)施方式
的參考資料。
送方初始干擾協(xié)調(diào)方法(SICA)的基本操作SICA使用“送方信息/受方信息”(Sender Information/ReceiverInformation(SIRI))對(duì)話來(lái)為所有在特別網(wǎng)絡(luò)和多步無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的傳輸?！八头叫畔ⅰ?Sender Information，或稱“SI消息”)與IEEE 802.11/11e的“請(qǐng)求傳送”消息有點(diǎn)類似，而“受方信息”(Receiver Information，或稱“RI消息”)與IEEE 802.11/11e的“可傳送”消息有點(diǎn)類似。但它們的方法、操作程序與消息格式皆不盡相同。在SICA中，所有在特別網(wǎng)絡(luò)和多步無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的傳輸皆需使用SIRI對(duì)話。因?yàn)镾I消息可以取得發(fā)送端的傳輸權(quán)力，然而RI消息可以為接收端的接收作適當(dāng)?shù)男妗Ｒ虼?，在以SICA為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，數(shù)據(jù)包之間的碰撞通常可被有效地避免。在SICA中，SIRI對(duì)話和確認(rèn)消息與相關(guān)的數(shù)據(jù)包的傳輸可以分離。這就是我們把分布式分離對(duì)話稱作“分離對(duì)話”的主要原因。在本發(fā)明中，我們把SIRI對(duì)話與相關(guān)的數(shù)據(jù)包之間的間隔時(shí)間稱為“延后存取間隔”(postponedaccess space(PAS))。因此，在SICA與分布式分離對(duì)話中，SI與RI消息需包含這種額外的時(shí)間信息。此外，SI消息與相關(guān)的RI消息之間也分離。這對(duì)傳播延遲大的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境特別有用。當(dāng)“區(qū)分隨機(jī)倒數(shù)法”被使用時(shí)，這種彈性可減少控制消息所造成的額外開銷(overhead)。
在SICA或分布式分離對(duì)話中無(wú)線通信裝置不必準(zhǔn)確地同步化或?qū)r(shí)間軸劃分為時(shí)間槽(time slots)。當(dāng)不同的實(shí)質(zhì)層信道被數(shù)據(jù)包和相關(guān)的對(duì)話使用時(shí)，時(shí)間軸完全不必同步化，當(dāng)同樣的實(shí)質(zhì)層信道被數(shù)據(jù)包和相關(guān)的對(duì)話使用時(shí)，時(shí)間軸需“概略地”(roughly)同步化。
在SICA的SIRI對(duì)話中，發(fā)送端先送出SI消息。當(dāng)接收端收到這個(gè)SI消息，它會(huì)檢查它是否能在發(fā)送端建議的時(shí)間接收此數(shù)據(jù)包。如果可以，則它會(huì)回復(fù)SI消息給發(fā)送端。否則，它可保持“緘默”。如果這對(duì)發(fā)送端與接收端有RICA的方法，則接收端亦可使用RICA來(lái)邀請(qǐng)發(fā)送端在新建議的時(shí)間傳送這個(gè)封包。接收端與發(fā)送端可利用這些SI和RI消息或額外的控制消息交換彼此可接收或傳送的實(shí)質(zhì)層信道以及相關(guān)的時(shí)間點(diǎn)或區(qū)段。
需要注意的一點(diǎn)是，在SICA與分布式分離對(duì)話中，SI與RI消息也會(huì)對(duì)周遭的無(wú)線通信裝置產(chǎn)生影響；相反地，周遭的無(wú)線通信裝置也可對(duì)正在對(duì)話中的發(fā)送端或接收端提出異議或其它意見。為了支持功率控制和高效率的“空間再用”(special reuse)并解決干擾問題，我們提出“變功緊密空間再用”(variable-power compact special reuse(VPCSR))架構(gòu)。
受方初始干擾協(xié)調(diào)方法(RICA)RICA使用“受方信息/送方信息”(Receiver Information/SenderInformation(RISI))對(duì)話來(lái)取得接收權(quán)力并作適當(dāng)?shù)男?。RICA與SICA頗為類似。相同的操作在此小節(jié)不再累述。它們之間的的主要區(qū)別在于RICA適用于接收的情況，而SICA適用于傳輸?shù)那闆r。因?yàn)檫@個(gè)用途上的差異，在它們的對(duì)話中，SI和RI消息的使用順序剛好相反。另一個(gè)較細(xì)微的差異在于“邀請(qǐng)端”未必知道它的“被邀請(qǐng)端”真的有封包需要傳送。當(dāng)被邀請(qǐng)端沒有封包可傳送時(shí)，它會(huì)回復(fù)一個(gè)“無(wú)需傳送”(nothing-to-send(NTS))消息給邀請(qǐng)端。如果被邀請(qǐng)端有封包需要傳送但是無(wú)法在邀請(qǐng)端建議的時(shí)間傳送，則它可使用SICA來(lái)請(qǐng)求傳送這個(gè)封包。SICA與RICA可如此交替使用直到成功傳輸或直到此封包被丟棄。
RICA與polling的主要區(qū)別在于polling并不用其詢問消息(pollmessages)或回復(fù)消息來(lái)作宣告。并且，polling用在有“存取點(diǎn)”(accesspoint)的無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，而且polling是在“無(wú)競(jìng)爭(zhēng)期間”(contention-freeperiod(CFP))使用，所以polling不需用它的詢間消息或回復(fù)消息來(lái)取得傳輸或接收的權(quán)力。所以polling只能用在有“存取點(diǎn)”的集中式無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，而RICA則可用在集中式無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)與分布式對(duì)等(peer-to-peer)的特別網(wǎng)絡(luò)雙向干擾協(xié)調(diào)方法(BICA)BICA與SICA及RICA的主要區(qū)別在于它們使用的對(duì)話。在“雙向請(qǐng)求”對(duì)話中，“主動(dòng)端”先送出“送受信息”(Sender/Receiver Information，或稱“SRI消息”)。如果“被動(dòng)端”可在主動(dòng)端建議的時(shí)間接收封包，則被動(dòng)端回復(fù)“受送信息”(Receiver/Sender Information，或稱“RSI消息”)。如果主動(dòng)端有封包需傳送，則它會(huì)把此消息的“請(qǐng)求傳送位”(RTS bit)值設(shè)為1并附上建議的傳送時(shí)間，否則，它會(huì)把此消息的“請(qǐng)求傳送位”值設(shè)為0。
如果主動(dòng)端收到的“請(qǐng)求傳送位”值是0，則此對(duì)話結(jié)束。然而，如果主動(dòng)端收到的“請(qǐng)求傳送位”值是1，則它會(huì)檢查它是否能在被動(dòng)端建議的傳送時(shí)間接收封包。如果可以，它會(huì)回復(fù)一個(gè)RI消息，否則，它會(huì)使用RICA來(lái)邀請(qǐng)被動(dòng)端傳送這個(gè)封包。和SICA與RICA一樣，主動(dòng)端與被動(dòng)端可利用這些對(duì)話消息或額外的消息交換彼此可接收或傳送的時(shí)間點(diǎn)或區(qū)段。相同的操作在此處不再贅述。
BICA與polling的主要區(qū)別與RICA和polling之間的差異類似。其細(xì)節(jié)在此不再贅述。
下面敘述DDMDD的“區(qū)分化服務(wù)”(DiffServ)支持。DDMDD是分布式分離對(duì)話的一種實(shí)現(xiàn)方式。這些細(xì)節(jié)包括許多可作為分布式分離對(duì)話的具體實(shí)施方式
的參考資料。
DDMDD的DiffServ支持DDMDD的DiffServ支持是以區(qū)分“延后存取間隔”使用值為基礎(chǔ)的。但是DDMDD另可選擇性地使用“區(qū)分隨機(jī)倒計(jì)數(shù)法”(differentiatedrandom countdown(DRC))以支持DiffServ與“碰撞率控制”。因?yàn)镈DMDD與生俱來(lái)的區(qū)分交通類別的能力，我們把這種對(duì)話稱為“可區(qū)分對(duì)話”(differentiated dialogues)，這種區(qū)分能力可進(jìn)一步用來(lái)支持DDMDD的公平化(fairness)。
區(qū)分延后存取間隔法(Differentiated PAS Approach)在DDMDD中，高優(yōu)先權(quán)(high-priority)封包可使用較大的“延后存取間隔”。如此一來(lái)，當(dāng)所使用的“延后存取間隔”比任何低優(yōu)先權(quán)(low-priority)封包準(zhǔn)許使用的“延后存取間隔”大時(shí)，我們可保證不論是SICA、RICA或BICA所建議的傳送/接收時(shí)間絕對(duì)尚未被任何低優(yōu)先權(quán)封包使用。因此，高優(yōu)先權(quán)的封包的傳送/接收要求可避免來(lái)自低優(yōu)先權(quán)封包的競(jìng)爭(zhēng)，而有效地支持DiffServ。我們計(jì)算機(jī)仿真的結(jié)果顯示DDMDD在特別網(wǎng)絡(luò)中的DiffServ支持比IEEE 802.11e的DiffServ有效很多倍。
在DDMDD中，數(shù)據(jù)包與相關(guān)的控制消息可在不同的實(shí)質(zhì)層信道傳送或在同一個(gè)實(shí)質(zhì)層信道傳送。當(dāng)不同的實(shí)質(zhì)層信道被使用時(shí)，以上的DiffServ支持可以直接被實(shí)現(xiàn)。然而，當(dāng)相同的實(shí)質(zhì)層信道被使用時(shí)，有一個(gè)新的“對(duì)應(yīng)”(mapping)觀念必須先被實(shí)現(xiàn)。以下我們解釋其細(xì)節(jié)。
當(dāng)相同的實(shí)質(zhì)層信道給數(shù)據(jù)包與控制消息使用時(shí)，我們必須把這些控制消息集中起來(lái)。這個(gè)原因是，在特別網(wǎng)絡(luò)中為了解決，控制消息必須使用比數(shù)據(jù)包更大的傳輸范圍。因此，如果數(shù)據(jù)包與控制消息被交雜在一起時(shí)，有些制消息會(huì)與較遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)包發(fā)生碰撞(因?yàn)榘l(fā)送該控制消息的發(fā)送端并不知道該接收的存在)。
為了實(shí)現(xiàn)上述的DiffServ支持，我們可將“控制消息時(shí)段”的每一個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)到其后某個(gè)“數(shù)據(jù)包時(shí)段”的某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)。然后，高優(yōu)先權(quán)封包可使用較大的“延后存取間隔”。例如，低優(yōu)先權(quán)封包只被準(zhǔn)許使用要求傳送/接收時(shí)間所對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)之前3個(gè)時(shí)間單位內(nèi)的區(qū)段來(lái)傳送相關(guān)的控制消息，而高優(yōu)先權(quán)封包可使用要求傳送/接收時(shí)間所對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)之前10個(gè)時(shí)間單位來(lái)傳送相關(guān)的控制消息。
與不同實(shí)質(zhì)層信道的方法不同之處是相同實(shí)質(zhì)層信道的方法反而多了一點(diǎn)彈性。如果“控制消息時(shí)段”中對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)過了之后對(duì)應(yīng)的“數(shù)據(jù)包時(shí)段”仍未被使用，補(bǔ)充性(fill-in)交通仍可利用這剩余部分的“控制消息時(shí)段”來(lái)作對(duì)話。另一個(gè)不同的地方是相同實(shí)質(zhì)層信道的方法可將“控制消息時(shí)段”進(jìn)一步劃分為幾個(gè)不同的時(shí)區(qū)。第一個(gè)時(shí)區(qū)可供優(yōu)先權(quán)較高的對(duì)話使用，第二個(gè)時(shí)區(qū)可供優(yōu)先權(quán)次高的對(duì)話使用，余此類推。
區(qū)分隨機(jī)倒數(shù)法的優(yōu)先化與碰撞率控制“區(qū)分隨機(jī)倒數(shù)法”是DDMDD的一個(gè)可選用的機(jī)制。以DDMDD為基礎(chǔ)的方法并不需要實(shí)現(xiàn)“區(qū)分隨機(jī)倒數(shù)法”來(lái)正確地操作。即使“區(qū)分隨機(jī)倒數(shù)法”在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中被實(shí)現(xiàn)或支持，這個(gè)機(jī)制也不必在所有的無(wú)線通信裝置實(shí)現(xiàn)。也就是說，實(shí)現(xiàn)這個(gè)機(jī)制與未實(shí)現(xiàn)這個(gè)機(jī)制的無(wú)線通信裝置可在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中共存。
DRC可有效地支持DiffServ，并可控制控制消息之間與數(shù)據(jù)包之間碰撞的機(jī)率。在本發(fā)明中，我們將后者稱為“碰撞率控制”。“碰撞率控制”對(duì)DDMDD計(jì)算干擾程度與剩余容忍度的能力很有幫助。
“Ki元隨機(jī)倒數(shù)”(KRC)機(jī)制在Ki元隨機(jī)倒數(shù)機(jī)制(Ki-ary Random Countdown(KRC))中，參加一個(gè)新回合競(jìng)爭(zhēng)的無(wú)線通信裝置選擇一適當(dāng)?shù)摹案?jìng)爭(zhēng)數(shù)字”(competitionnumber(CN))。KRC的競(jìng)爭(zhēng)數(shù)字最多包括3個(gè)部份(1)優(yōu)先數(shù)字，(2)隨機(jī)數(shù)字，和(3)識(shí)別(ID)數(shù)字。
為了簡(jiǎn)化協(xié)議的描述，在以下的例子中我們假設(shè)所有的競(jìng)爭(zhēng)數(shù)字有相同的長(zhǎng)度，而且所有參與競(jìng)爭(zhēng)的無(wú)線通信裝置同步至相同的競(jìng)爭(zhēng)空位。在DDMDD中，不同步或不同長(zhǎng)度的競(jìng)爭(zhēng)數(shù)字亦可被使用。
PKC可以使用“前端長(zhǎng)度編碼”、“后端長(zhǎng)度編碼”或“位置編碼”來(lái)表達(dá)競(jìng)爭(zhēng)數(shù)字值。但是在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，所有的無(wú)線通信裝置必須使用相同的編碼。在開始倒數(shù)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，競(jìng)爭(zhēng)數(shù)字的第一個(gè)K1元數(shù)元(K1-ary digit)大于0的無(wú)線通信裝置傳送一個(gè)脈沖信號(hào)(pulse signal)至“競(jìng)爭(zhēng)范圍”(competition range)內(nèi)的所有無(wú)線通信裝置。假設(shè)某個(gè)無(wú)線通信裝置的第一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)數(shù)元是x1。當(dāng)“前端長(zhǎng)度編碼”被使用時(shí)，則此無(wú)線通信裝置需從第一個(gè)“競(jìng)爭(zhēng)空位”(competition slot)的開始位置傳脈沖信號(hào)，并持續(xù)x1個(gè)時(shí)間單位(time units)。所有參與競(jìng)爭(zhēng)的無(wú)線通信裝置會(huì)在不傳脈沖信號(hào)的時(shí)候聆聽其傳送脈沖信號(hào)時(shí)使用的信道。如果某個(gè)無(wú)線通信裝置發(fā)現(xiàn)在它保持沉默的時(shí)候有其它的無(wú)線通信裝置在傳送脈沖信號(hào)，則它會(huì)輸?shù)暨@回合的競(jìng)爭(zhēng)。否則，它生存下來(lái)并繼續(xù)參與下一個(gè)回合的競(jìng)爭(zhēng)。
在第i個(gè)“競(jìng)爭(zhēng)空位”時(shí)，只有在前i-1個(gè)回合皆生存下來(lái)的無(wú)線通信裝置有權(quán)力參與競(jìng)爭(zhēng)。假設(shè)某個(gè)無(wú)線通信裝置的競(jìng)爭(zhēng)數(shù)字是(x1，x2，...，xn)。它的第i個(gè)競(jìng)爭(zhēng)數(shù)元是xi。則當(dāng)“前端長(zhǎng)度編碼”被使用時(shí)，此無(wú)線通信裝置需從第i個(gè)“競(jìng)爭(zhēng)空位”的開始位置傳脈沖信號(hào)，并持續(xù)x1個(gè)時(shí)間單位。與在第一個(gè)“競(jìng)爭(zhēng)空位”時(shí)所使用的規(guī)則相同，所有參與競(jìng)爭(zhēng)的無(wú)線通信裝置會(huì)在不傳脈沖信號(hào)的時(shí)候聆聽其傳送脈沖信號(hào)時(shí)使用的信道。如果某個(gè)無(wú)線通信裝置發(fā)現(xiàn)在它保持沉默的時(shí)候有其它的無(wú)線通信裝置在傳送脈沖信號(hào)，則它會(huì)輸?shù)暨@回合的競(jìng)爭(zhēng)。否則，它生存下來(lái)并繼續(xù)參與下一個(gè)回合的競(jìng)爭(zhēng)。
當(dāng)“后端長(zhǎng)度編碼”被使用時(shí)，第i個(gè)競(jìng)爭(zhēng)數(shù)元是xi的無(wú)線通信裝置先聆聽第i個(gè)“競(jìng)爭(zhēng)空位”的前Ki-xi-1個(gè)時(shí)間單位。如果沒有其它的無(wú)線通信裝置在傳送脈沖信號(hào)，則它生存下來(lái)并可繼續(xù)參與下一個(gè)回合的競(jìng)爭(zhēng)。它并且會(huì)從倒數(shù)第x1個(gè)時(shí)間單位開始傳脈沖信號(hào)，一直到該“競(jìng)爭(zhēng)空位”結(jié)束為止。
當(dāng)“前端位置編碼”被使用時(shí)，第i個(gè)競(jìng)爭(zhēng)數(shù)元是xi的無(wú)線通信裝置需在第i個(gè)“競(jìng)爭(zhēng)空位”的第xi個(gè)時(shí)間單位傳脈沖信號(hào)，并僅持續(xù)一個(gè)時(shí)間單位。所有參與競(jìng)爭(zhēng)的無(wú)線通信裝置會(huì)在傳脈沖信號(hào)之后聆聽其傳送脈沖信號(hào)時(shí)使用的信道。如果某個(gè)無(wú)線通信裝置發(fā)現(xiàn)在它保持沉默之后有其它的無(wú)線通信裝置在傳送脈沖信號(hào)，則它會(huì)輸?shù)暨@回合的競(jìng)爭(zhēng)。否則，它生存下來(lái)并繼續(xù)參與下一個(gè)回合的競(jìng)爭(zhēng)。
當(dāng)“后端位置編碼”被使用時(shí)，第i個(gè)競(jìng)爭(zhēng)數(shù)元是xi的無(wú)線通信裝置先聆聽第i個(gè)“競(jìng)爭(zhēng)空位”的前Ki-xi-1個(gè)時(shí)間單位。如果沒有其它的無(wú)線通信裝置在傳送脈沖信號(hào)，則它生存下來(lái)并可繼續(xù)參與下一個(gè)回合的競(jìng)爭(zhēng)。它并會(huì)在該“競(jìng)爭(zhēng)空位”的第xi個(gè)時(shí)間單位傳脈沖信號(hào)，并僅持續(xù)一個(gè)時(shí)間單位。
如果一個(gè)無(wú)線通信裝置在所有的“競(jìng)爭(zhēng)空位”皆成功地生存下來(lái)，則它成為一個(gè)“競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勝者”?！案?jìng)爭(zhēng)優(yōu)勝者”有權(quán)力在接下來(lái)的時(shí)間或其個(gè)對(duì)應(yīng)于此“競(jìng)爭(zhēng)回合”(competition round)的時(shí)段傳送它的控制消息。當(dāng)所有競(jìng)爭(zhēng)的無(wú)線通信裝置所使用的競(jìng)爭(zhēng)數(shù)字皆是不同的，我們可保證它是在它的“競(jìng)爭(zhēng)范圍”之內(nèi)唯一的優(yōu)勝者。如此一來(lái)，當(dāng)“競(jìng)爭(zhēng)范圍”夠大時(shí)，控制消息之間的碰撞可被完全避免。當(dāng)我們使用較短的競(jìng)爭(zhēng)數(shù)字乃至于不同的無(wú)線通信裝置可能使用相同的競(jìng)爭(zhēng)數(shù)字，或當(dāng)“競(jìng)爭(zhēng)范圍”不夠大時(shí)，控制消息之間的碰撞是可能發(fā)生的。但是，碰撞的機(jī)率可由競(jìng)爭(zhēng)數(shù)字的長(zhǎng)度控制，進(jìn)而減少控制消息所造成的額外開銷并實(shí)現(xiàn)有效的“碰撞控制”。
“區(qū)分隨機(jī)倒數(shù)法”中優(yōu)先化的使用當(dāng)DRC被使用時(shí)，SI消息與RI消息可分離而不需緊跟在彼此之后。SIRI中的RI消息可使用最高優(yōu)先級(jí)的競(jìng)爭(zhēng)數(shù)字，而時(shí)I消息可根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)包使用次高或較低優(yōu)先級(jí)的競(jìng)爭(zhēng)數(shù)字。相反地，RISI中的SI消息可使用最高優(yōu)先級(jí)的競(jìng)爭(zhēng)數(shù)字，而RI消息可根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)包使用次高或較低優(yōu)先級(jí)的競(jìng)爭(zhēng)數(shù)字。確認(rèn)消息可使用最高優(yōu)先級(jí)的競(jìng)爭(zhēng)數(shù)字，而背景(background)控制消息(例如“問候消息”可使用最較低優(yōu)先級(jí)的競(jìng)爭(zhēng)數(shù)字。
下面詳細(xì)敘述分布式分離對(duì)話消息、對(duì)話和干擾控制技術(shù)的細(xì)節(jié)。這些細(xì)節(jié)包括許多可作為具體實(shí)施方式
的參考資料。
在SICA與分布式分離對(duì)話中，我們可在SI與RI消息之外增加了“第三者意見表達(dá)機(jī)制”(third-party opinion(TPO)mechanism)。所以我們把這種特別的“分布式可區(qū)分多方分離對(duì)話”架構(gòu)稱為“多方”對(duì)話(multipartydialogues)。
SI消息/機(jī)制和“功率遞減信號(hào)法累積性干擾強(qiáng)度估算”在SICA中，發(fā)送端首先送SI消息給所有在它i的“SI傳輸范圍”(SItransmission range)之內(nèi)的無(wú)線通信裝置。SI的傳輸范圍的半徑最小需為RSI≥RD，I+(VS+VR+VI)×TPAS+MRD，I是相關(guān)的數(shù)據(jù)包造成的最大可能“被干擾半徑”。
VS，VR是預(yù)計(jì)在未來(lái)PAS時(shí)間單位前發(fā)送端與發(fā)送端的平均移動(dòng)速度。
VP是周遭可能的被干擾源(potential interfered mobile stations)的最大可能的移動(dòng)速度。M是“安全邊緣”(safe margin)。
其中，最大可能“被干擾半徑”是對(duì)一個(gè)傳輸功率而言，會(huì)造成大于某“門檻”或下限(threshold)的干擾的范圍。此“門檻”值可依據(jù)調(diào)變技術(shù)的信噪比要求與所要限制的干擾損壞的機(jī)率等因素而設(shè)定。但對(duì)“干擾半徑”值影響最大的通常是傳輸功率，其次是“信號(hào)衰減”或稱“路徑損失”(path loss)系數(shù)。如此一來(lái)，我們可控制在SI傳輸范圍內(nèi)其它數(shù)據(jù)包被這個(gè)傳輸干擾損壞的機(jī)率。這包括數(shù)個(gè)同時(shí)傳輸造成的干擾損壞?！鞍踩吘墶笔菫榱朔乐够驕p小因距離或干擾強(qiáng)度估計(jì)的誤差等因素及SI傳輸范圍外的干擾源造成干擾損壞的機(jī)率。
SI消息中需提供發(fā)送端及接收端ID、相關(guān)的數(shù)據(jù)包及此SI消息之序號(hào)、PAS、數(shù)據(jù)包大小、數(shù)據(jù)包優(yōu)先等級(jí)、傳輸功率及使用的“調(diào)變”技術(shù)。其它選擇性的信息包括發(fā)送端可傳輸?shù)钠渌鼤r(shí)段。所有“活躍”(active)的無(wú)線通信裝置在收到SI消息之后會(huì)將相關(guān)信息記錄在它們的內(nèi)存中。如果它們收到取消的指示或當(dāng)相關(guān)的信息過期時(shí)，它們會(huì)把無(wú)效的信息移除。
SI消息需提供足夠的信息讓收到SI消息之無(wú)線通信裝置能計(jì)算或大略估計(jì)出其將受到的干擾強(qiáng)度。最顯而易見的一個(gè)方法是在SI消息中加入該消息使用的傳輸功率。如果一個(gè)無(wú)線通信裝置可測(cè)量它收到此SI消息的信號(hào)強(qiáng)度，則它可預(yù)測(cè)其相關(guān)的數(shù)據(jù)包將對(duì)自己造成的干擾強(qiáng)度是此信號(hào)強(qiáng)度乘上數(shù)據(jù)包將使用的傳輸功率除以此SI消息的傳輸功率。這個(gè)方法的問題是無(wú)線通信裝置必需配備額外的測(cè)量設(shè)備。這種設(shè)備在以IEEE 802.11/11e為基礎(chǔ)的無(wú)線通信裝置是不需要的。所以使用這個(gè)方法的無(wú)線通信裝置可能需要較高的造價(jià)成本。
以下我們提議一個(gè)無(wú)需額外配備的估計(jì)干擾強(qiáng)度的創(chuàng)新方法。我們將此方法稱為“以功率遞減信號(hào)(decreasing-power signal(DPS))法”為基礎(chǔ)的一個(gè)“累積性干擾強(qiáng)度估算機(jī)制”(accumulative interference calculationmechanism)。在此方法中，發(fā)送端在SI消息的末端加入一個(gè)功率隨時(shí)間遞減的信號(hào)。這個(gè)遞減的速度(也就是說，功率對(duì)時(shí)間的函數(shù)，或稱為“功率遞減函數(shù)”)需是附近的無(wú)線通信裝置都知道的。如果有大于一種“功率遞減函數(shù)”可能被使用，則SI消息中必須提供所使用函數(shù)的代碼或公式。如此一來(lái)，周遭的無(wú)線通信裝置只需測(cè)量其所收到的信號(hào)的時(shí)間長(zhǎng)度即可估計(jì)該SI消息的信號(hào)強(qiáng)度。接著我們?nèi)詫⑵湫盘?hào)強(qiáng)度乘上數(shù)據(jù)包將使用的傳輸功率除以此SI消息的傳輸功率，便可得到其相關(guān)的數(shù)據(jù)包將對(duì)自己造成的干擾強(qiáng)度。
以下我們舉一個(gè)遵循“功率遞減信號(hào)法”的干擾強(qiáng)度估算特例。我們首先將SI消息的主要信息部份(包括其傳輸功率)傳至RSI半徑內(nèi)的無(wú)線通信裝置。如果某些在RSI半徑外的無(wú)線通信裝置收到此消息，這是完全沒有關(guān)系的。如果某些無(wú)線通信裝置因障礙物或關(guān)機(jī)而無(wú)法收到此消息，這是容許的。但是我們需避免一個(gè)可能會(huì)被干擾的無(wú)線通信裝置因碰撞、干擾、“多通路”或其它因素而無(wú)法辨識(shí)此消息。在這消息的末端，發(fā)送端緊接著傳輸10個(gè)短脈沖，每個(gè)脈沖持續(xù)一個(gè)時(shí)間單位。如果此SI消息使用的傳輸功率是PSI，則我們用PSI，0.9PSI，0.8PSI，…，0.1PSI來(lái)傳送這10個(gè)短脈沖。假設(shè)相關(guān)數(shù)據(jù)包將使用PD的功率傳輸。如果一個(gè)無(wú)線通信裝置收到的脈沖中有n個(gè)的信號(hào)強(qiáng)度在門檻IT之上，則此無(wú)線通信裝置可得知此數(shù)據(jù)包將對(duì)它產(chǎn)生介于 與 (當(dāng)n不等于10)之間強(qiáng)度的干擾(其中單位干擾強(qiáng)度IU可由IT扣除背景噪聲、遠(yuǎn)處干擾源及其它因素造成的影響修正而得)。
不同的“功率遞減函數(shù)”亦可被使用，并可能有不同的好處及應(yīng)用。例如，我們可用一個(gè)遞減較快的函數(shù)，像PSI，0.5PSI，0.25PSI，…，0.001PSI。這種函數(shù)或其它在它們之間的函數(shù)對(duì)功率較高的傳輸特別有用。脈沖的數(shù)量亦可增減，以增加估算的精確度或減少控制消息所造成的額外付擔(dān)。當(dāng)干擾門檻IT可以改變而粗略的測(cè)量被支持時(shí)，無(wú)線通信裝置可以測(cè)量大略的SI消息信號(hào)強(qiáng)度來(lái)選定適當(dāng)?shù)母蓴_門檻值。但是這個(gè)方法不是必須的尤其當(dāng)適切的“功率遞減函數(shù)”及足夠的脈沖數(shù)被使用時(shí)，這個(gè)方法可被替代?；蛘?，當(dāng)“功率工程”不被使用時(shí)，這個(gè)方法也不需要。因?yàn)檫@種測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度是否在門檻之上所需的硬件和CSMA的感測(cè)硬件基本上是一樣的，而大部分現(xiàn)有的IEEE 802.11無(wú)線通信裝置裝置可對(duì)傳輸功率作控制，使用“功率遞減信號(hào)法”作干擾強(qiáng)度估算并不需要額外的硬件。這對(duì)較廉價(jià)而簡(jiǎn)單的無(wú)線通信裝置是很重要的。再者，較精確的傳輸功率控制設(shè)備對(duì)省電與增加網(wǎng)絡(luò)輸出值是很有幫助的而值得使用者投資。
一個(gè)接收到這個(gè)SI消息的周遭無(wú)線通信裝置仍可能在重疊時(shí)間傳輸或接收。這點(diǎn)與IEEE 802.11/11e的MAC協(xié)議非常地不同。的無(wú)線通信裝置是否能接收是據(jù)所有它收到的SI消息的總影響而決定。
RI/TPO消息/機(jī)制和以“觸發(fā)式變功允許功率通知”為基礎(chǔ)的“累積性干擾協(xié)調(diào)機(jī)制”SICA、RICA與BICA的一項(xiàng)重要的干擾機(jī)制是根據(jù)收到的周遭的SI消息計(jì)算其相關(guān)的數(shù)據(jù)包對(duì)自己的接收將產(chǎn)生的干擾。例如，如果一個(gè)接收端收到SI消息的傳輸請(qǐng)求，則它會(huì)計(jì)算該請(qǐng)求建議的時(shí)段最大的干擾強(qiáng)度。在“累積性干擾協(xié)調(diào)機(jī)制”(accumulative interference coordinationmechanism)中，這個(gè)接收端會(huì)利用一個(gè)“累積性干擾強(qiáng)度估算”機(jī)制估計(jì)它在準(zhǔn)備接收的時(shí)段，所有已要求的傳輸將會(huì)加諸在它身上的干擾強(qiáng)度總和。它并根據(jù)此SI消息的建議功率與發(fā)送端到它所在位置的“信號(hào)衰減”系數(shù)，計(jì)算出該建議時(shí)段的最小“信號(hào)對(duì)噪聲/干擾比”(signal-to-noise/interference ratio(SNIR)，或稱信噪比)。(這個(gè)“信號(hào)衰減”系數(shù)可以由一個(gè)“累積性干擾強(qiáng)度估算”機(jī)制估計(jì)，亦可用其它較精確的程序輔助。)如果此SNIR值比建議的調(diào)變技術(shù)所需的SNIR值小，則此接收端會(huì)拒絕該SI消息的傳輸請(qǐng)求以避免不必要的碰撞。此接收端可以使用RICA的RI消息來(lái)建議一個(gè)較大的功率，不同的傳送時(shí)段，或較強(qiáng)韌(robust)但速度較慢的調(diào)變技術(shù)或容錯(cuò)更錯(cuò)編碼(fault-tolerant/error-correcting coding)。
如果這個(gè)接收端同意該SI消息的傳輸請(qǐng)求，它會(huì)回復(fù)一個(gè)RI消息來(lái)通知它的發(fā)送端。這個(gè)RI消息亦需通知周遭活躍的無(wú)線通信裝置這個(gè)預(yù)定的接收時(shí)段，以及它們?cè)谠摃r(shí)段傳輸時(shí)可被允許的最大傳輸功率。也就是說，一個(gè)接收到這個(gè)RI消息的周遭無(wú)線通信裝置仍可能在重疊時(shí)間傳輸或接收。這點(diǎn)與IEEE 802.11/11e的MAC協(xié)議和其它在從前的文獻(xiàn)上記載的MAC協(xié)議非常地不同。
在“觸發(fā)式變功允許功率通知機(jī)制”(triggered DPS-based allowablepower informing mechanism)中，這個(gè)接收端會(huì)利用類似的“功率遞減信號(hào)法”通知周遭活躍的無(wú)線通信裝置它們?cè)跊_突時(shí)段可被允許的最大傳輸功率。以下我們舉出一個(gè)遵循此方法的特例。
接收端首先根據(jù)其預(yù)定的接收的最小SNIR需求與該接收時(shí)段的干擾強(qiáng)度總和、噪聲與其它因素算出一個(gè)“剩余干擾強(qiáng)度”。如何將來(lái)周遭要求的傳輸與它自己漏算的傳輸?shù)母蓴_強(qiáng)度總和不超過這個(gè)“剩余干擾強(qiáng)度”，則它將來(lái)的接收會(huì)被干擾損壞的機(jī)率會(huì)在某個(gè)可容許的值(例如，0.01)以下。這個(gè)接收端再選擇一個(gè)“未來(lái)安全門檻值”與一個(gè)“漏算安全門檻值”。假設(shè)“剩余干擾強(qiáng)度”減去“未來(lái)安全門檻值”與“漏算安全門檻值”得到之值是IS，則RI的傳輸范圍的半徑最小需為RRI≥RD，P+(VS+VR+VI)×TPAS+MRD，P是相關(guān)的數(shù)據(jù)包的最大可能“被干擾半徑”。
VS，VR是預(yù)計(jì)在未來(lái)PAS時(shí)間單位前發(fā)送端與發(fā)送端的平均移動(dòng)速度。
VI是周遭可能的干擾源(potential interfering mobile stations)的最大可能的移動(dòng)速度。
M是“安全邊緣”。
其中，最大可能“干擾半徑”是當(dāng)一個(gè)無(wú)線通信裝置使用該信道最大容許的功率傳輸時(shí)，可能會(huì)對(duì)該接收端造成大于某“門檻”(例如，0.1Is)的最大距離。此“門檻”值亦可依據(jù)所要限制的干擾損壞的機(jī)率等因素而設(shè)定。
此接收端將RI消息的主要信息部份(包括其傳輸功率)傳至RRI半徑內(nèi)的無(wú)線通信裝置。如果某些在RSI半徑外的無(wú)線通信裝置收到此消息，這是完全沒有關(guān)系的。如果某些無(wú)線通信裝置因障礙物或關(guān)機(jī)而無(wú)法收到此消息，這是容許的。但是我們需避免一個(gè)可能會(huì)干擾此接收的無(wú)線通信裝置因碰撞、干擾、“多通路”或其它因素而無(wú)法辨識(shí)此消息。在這消息的末端，接收端緊接著傳輸10個(gè)短脈沖。每個(gè)脈沖可在一個(gè)“脈沖空格”內(nèi)傳輸，但不需持續(xù)整個(gè)“脈沖空格”。這個(gè)“脈沖空格”可以是一個(gè)或大于一個(gè)時(shí)間單位。如果此RI消息使用的傳輸功率是PRI，則我們用PRI，0.9PRI，0.8PRI，…，0.1PRI來(lái)傳送這10個(gè)短脈沖。如果一個(gè)無(wú)線通信裝置收到的脈沖中有n個(gè)的信號(hào)強(qiáng)度在門檻IT之上，則此無(wú)線通信裝置可得知其不可在沖突的時(shí)段與信道傳輸功率大于 的數(shù)據(jù)包，但傳輸功率小于 的數(shù)據(jù)包。這兩個(gè)功率之間是未知的灰色地帶，但在一般的情況下這個(gè)地帶的功率值應(yīng)避免使用。當(dāng)背景噪聲強(qiáng)度、遠(yuǎn)處干擾源及其它因素造成的影響不可乎略時(shí)，以上公式需加以修正，或足夠大的“漏算安全門檻值”需被使用。與上述的“功率遞減信號(hào)法”類似，不同的“功率遞減函數(shù)”或脈沖的數(shù)量亦可被使用。
這個(gè)接收端如果收到一個(gè)要求在重疊的時(shí)段傳輸?shù)牡谌?third-party)SI消息，它會(huì)計(jì)算其相關(guān)的數(shù)據(jù)包對(duì)自己的接收將產(chǎn)生的干擾強(qiáng)度。(如果它們的傳送接收時(shí)間不重疊，則干擾強(qiáng)度為0)。當(dāng)此接收端發(fā)現(xiàn)在接收時(shí)段新增加的干擾強(qiáng)度總和超過了“未來(lái)安全門檻值”，則此通知機(jī)制會(huì)被“觸發(fā)”。相同的過程會(huì)在這個(gè)接收端重新進(jìn)行，直到接收開始。一個(gè)即將接收數(shù)據(jù)包的接收端如果收到一個(gè)要求在重疊的時(shí)段傳輸?shù)牡谌?third-party)SI消息，它會(huì)計(jì)算其相關(guān)的數(shù)據(jù)包對(duì)自己的接收將產(chǎn)生的干擾。(如果它們的傳送接收時(shí)間不重疊，則干擾為0)。如果要求的傳輸會(huì)對(duì)它即將接收的數(shù)據(jù)包產(chǎn)生干擾損壞，它會(huì)傳送一個(gè)TPO消息給發(fā)送該第三者SI消息的無(wú)線通信裝置。該無(wú)線通信裝置會(huì)傳送另一個(gè)不相沖突的傳輸要求并取先前沖突的傳輸要求。
干擾控制技術(shù)需解決的一個(gè)問題是將控制消息傳至大于數(shù)據(jù)包傳輸范圍的無(wú)線通信裝置。當(dāng)數(shù)據(jù)包的傳輸功率小時(shí)，這不會(huì)造成問題。當(dāng)沒有法規(guī)限制住控制消息的傳輸功率的時(shí)間，這個(gè)問題也不大因?yàn)榭刂葡⑤^小而不會(huì)耗廢太多能源。但是ISM頻帶有最大傳輸功率的限制，所以這個(gè)問題需有因應(yīng)的對(duì)策。
第一個(gè)最簡(jiǎn)單的方法是限制數(shù)據(jù)包的傳輸功率不能大到讓控制消息的傳輸功率超過法規(guī)限制。
第二個(gè)方法是用VPCSR的“區(qū)分功率多信道協(xié)調(diào)機(jī)制”將傳輸功率大的數(shù)據(jù)包“隔離”一個(gè)t某些實(shí)質(zhì)層信道或時(shí)段。如此一來(lái)，小功率的傳輸仍可受干擾控制技術(shù)的保護(hù)以避免干擾損毀。然而，如果沒有其它的措施，大功率的傳輸會(huì)有較大的干擾損毀率。
第三個(gè)方法是用靈敏度較強(qiáng)的調(diào)變技術(shù)或加上CDMA或其它分散頻譜(spread spectrum)的方法來(lái)傳輸控制消息以將其傳至足夠大的距離。
第四個(gè)方法是以不超過法規(guī)限制的傳輸功率，使用多步轉(zhuǎn)送的方式將控制消息傳送至足夠大范圍內(nèi)的無(wú)線通信裝置。這個(gè)控制消息內(nèi)挾帶著以脈沖作宣告的時(shí)段。收到此控制消息的無(wú)線通信裝置會(huì)在指定的時(shí)段觀察控制消息發(fā)送者的信號(hào)長(zhǎng)度或強(qiáng)度以得知它將受的干擾強(qiáng)度或被允許的傳輸功率等信息。使用這個(gè)方法時(shí)，即使SI/RI消息范圍外的無(wú)線通信裝置收到這個(gè)控制消息也不會(huì)造成問題。
第五個(gè)方法與第四個(gè)方法類似?？刂葡l(fā)送者仍以不超過法規(guī)限制的傳輸功率，使用多步轉(zhuǎn)送的方式將控制消息傳送至足夠大范圍內(nèi)的無(wú)線通信裝置。這個(gè)控制消息內(nèi)亦挾帶著作宣告的時(shí)段。但是一個(gè)靈敏度較強(qiáng)的調(diào)變技術(shù)或加上CDMA或其它分散頻譜(spread spectrum)的方法會(huì)被使用來(lái)讓收到此控制消息的無(wú)線通信裝置觀察控制消息發(fā)送者的信號(hào)長(zhǎng)度或強(qiáng)度以得知它將受的干擾強(qiáng)度或被允許的傳輸功率等信息。使用這個(gè)方法時(shí)，即使SI/RI消息范圍外的無(wú)線通信裝置收到這個(gè)控制消息也不會(huì)造成問題。因?yàn)殪`敏度的增強(qiáng)，同樣的傳輸功率可宣告通知到一個(gè)較大的范圍。
第六個(gè)方法是將數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)段對(duì)應(yīng)一個(gè)到數(shù)個(gè)“宣告空位”。在“宣告空位”控制消息的發(fā)送者以不超過法規(guī)限制的傳輸功率傳輸脈沖?；钴S的無(wú)線通信裝置會(huì)在指定的時(shí)段觀察脈沖的信號(hào)長(zhǎng)度或強(qiáng)度以得知它將受的干擾強(qiáng)度或被允許的傳輸功率等信息。
第七個(gè)方法與第六個(gè)方法類似。控制消息的發(fā)送者仍以不超過法規(guī)限制的傳輸功率在“宣告空位作宣告。但是一個(gè)靈敏度較強(qiáng)的調(diào)變技術(shù)或加上CDMA或其它分散頻譜(spread spectrum)的方法會(huì)被使用來(lái)讓收到此宣告的無(wú)線通信裝置觀察信號(hào)長(zhǎng)度或強(qiáng)度以得知它將受的干擾強(qiáng)度或被允許的傳輸功率等信息。因?yàn)殪`敏度的增強(qiáng)，同樣的傳輸功率可宣告通知到一個(gè)較大的范圍。
本發(fā)明的干擾控制方法可將多個(gè)干擾半徑較小的傳輸安排在附近區(qū)域同時(shí)傳輸以增加輸出率。它并可解決暴露端點(diǎn)問題。這種多個(gè)傳輸?shù)陌才趴墒褂谩白児o密空間再用(VPCSR)”架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
下面詳細(xì)敘述VPCSR架構(gòu)與其解決的技術(shù)問題。這些細(xì)節(jié)包括許多可作為具體實(shí)施方式
的參考資料。
VPCSR架構(gòu)在這節(jié)中我們解說VPCSR架構(gòu)的細(xì)節(jié)。VPCSR可用在多信道(multichannel)網(wǎng)絡(luò)、單信道(single-channel)網(wǎng)絡(luò)或雙信道(dual-channel)網(wǎng)絡(luò)。多信道網(wǎng)絡(luò)的VPCSR的架構(gòu)需額外的多信道協(xié)調(diào)機(jī)制。其它方面與單信道和雙信道的VPCSR的架構(gòu)類似。
“區(qū)分功率多信道協(xié)調(diào)機(jī)制”我們有幾種不同的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)“多信道協(xié)調(diào)”。第一種方法使用一個(gè)共享的實(shí)質(zhì)層信道讓無(wú)線通信裝置來(lái)對(duì)話并選擇另一個(gè)實(shí)質(zhì)層信道來(lái)作為數(shù)據(jù)包的傳輸。當(dāng)一個(gè)活躍的無(wú)線通信裝置不在對(duì)話、傳輸、接收或在為這些操作準(zhǔn)備的時(shí)候，它需要聆聽這個(gè)共享的信道。當(dāng)一對(duì)無(wú)線通信裝置選定擇一個(gè)實(shí)質(zhì)層信道來(lái)作為數(shù)據(jù)包的傳輸后，它們必須在對(duì)應(yīng)于該實(shí)質(zhì)層信道的控制訊息時(shí)段聆聽足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，才能進(jìn)行對(duì)話以安排數(shù)據(jù)包的傳輸。這種對(duì)應(yīng)的控制訊息時(shí)段通常是在與數(shù)據(jù)包相同的實(shí)質(zhì)層信道，但(dedicated)給該數(shù)據(jù)包的實(shí)質(zhì)層信道的分開的實(shí)質(zhì)層信道也可以被使用。我們也可把所有的控制訊息時(shí)段集中在此共享的實(shí)質(zhì)層信道。
第二種方法使用在時(shí)間上不互相重疊的時(shí)段來(lái)作為控制訊息的傳輸。所有活躍的無(wú)線通信裝置不在傳輸或接收時(shí)，必須聆聽所有的控制訊息時(shí)段。如果一個(gè)無(wú)線通信裝置漏聽了幾個(gè)控制訊息時(shí)段，則它暫時(shí)不能使用那些實(shí)質(zhì)層信道來(lái)對(duì)話以安排數(shù)據(jù)包的傳輸。但是它仍可立即使其它的實(shí)質(zhì)層信道。
第三種方法沒有以上兩種方法的特殊要求。當(dāng)一個(gè)無(wú)線通信裝置欲與另一個(gè)無(wú)線通信裝置對(duì)話時(shí)，它可猜那個(gè)無(wú)線通信裝置最可能聆聽的實(shí)質(zhì)層信道，并使用該信道與之對(duì)話。如果它無(wú)法在時(shí)限內(nèi)得到響應(yīng)，則它可在所有信道的控制訊息時(shí)段發(fā)出“尋人啟示”訊息。在此訊息中它會(huì)附上讓被尋者可找到它的指示(例如，應(yīng)使用的實(shí)質(zhì)層信道)。
以上是幾種可以在“區(qū)分功率多信道協(xié)調(diào)機(jī)制”中使用的多信道協(xié)調(diào)方法。但此機(jī)制可采用的多信道協(xié)調(diào)方法不在此限。其它多信道協(xié)調(diào)方法也可能可以被使用。
“區(qū)分功率多信道協(xié)調(diào)機(jī)制”的一個(gè)突破性的創(chuàng)新觀念是限制每個(gè)實(shí)質(zhì)層信道可使用的最大的數(shù)據(jù)包傳輸功率。我們把這種方法稱為“區(qū)分傳輸功率法”。“區(qū)分傳輸功率法”感覺上是一個(gè)簡(jiǎn)單的想法，但它對(duì)一個(gè)可變功傳輸?shù)沫h(huán)境卻是格外重要，而這種觀念在IEEE 802.11/11e或其它先前的通信協(xié)議中尚未被考慮或提議過。“區(qū)分傳輸功率法”的好處是在限制了數(shù)據(jù)包的最大傳輸功率后，SI訊息的傳輸范圍在大部分的實(shí)質(zhì)層CH中可以大幅地減小。這是因?yàn)橐粋€(gè)數(shù)據(jù)包的最大可能“被干擾半徑”RD，P在大部分的實(shí)質(zhì)層信道中會(huì)大幅減小。如此一來(lái)，控制訊息的額外開銷可大幅地降低。
這種“區(qū)分功率多信道協(xié)調(diào)機(jī)制”除了可在以DDDMDD為基礎(chǔ)的通信協(xié)議中使用，亦可以與其它的通信協(xié)議配合使用。例如，當(dāng)這個(gè)機(jī)制或VPCSR與IEEE 802.11/11e一起使用時(shí)，IEEE 802.11/11e可被轉(zhuǎn)換成一個(gè)多信道協(xié)議。而且在可變功傳輸?shù)沫h(huán)境下，它的碰揰損毀機(jī)率效率會(huì)減小，因而提升它的效率。另一個(gè)例子是將此機(jī)制或VPCSR與先前的功率控制(power-controlled)MAC協(xié)議”一起使用。如此一來(lái)，它們的CTS訊息的傳輸范圍在大部分的實(shí)質(zhì)層信道中可以大幅地減小?？刂朴嵪⒌念~外付擔(dān)因此可大幅地降低而提升它們的效率。
當(dāng)實(shí)質(zhì)層信道的數(shù)量不夠時(shí)，我們可以用CDMA的“垂直編碼”(orthogonal codes)或其它的“信道化編碼”(channelizationcodes)來(lái)增加“碼分信道”(code division channels)的數(shù)量。在每個(gè)“碼分信道”安排傳輸?shù)姆椒ㄅc前述“多信道協(xié)調(diào)”與干擾協(xié)調(diào)的機(jī)制很類似所以在此不再累述。如此一來(lái)，因?yàn)椴煌按a分信道”所限制的功率可以更加細(xì)分，“區(qū)分功率多信道協(xié)調(diào)機(jī)制”的效率可以更加提升。這種以CDMA為基礎(chǔ)，使用“垂直編碼”或其它“信道化編碼”，運(yùn)用DDMDD對(duì)話的特別網(wǎng)絡(luò)法(CDMA-based orthogonal/channelization-codeDDMDD-dialogue ad hoc networking)亦是一個(gè)創(chuàng)新的架構(gòu)，并可解決許多在特別網(wǎng)絡(luò)和多步無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中會(huì)發(fā)生的問題。解決這些問題并作為未來(lái)特別網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)為了與IEEE 802.11和IEEE 802.11e共存，本發(fā)明的技術(shù)方法可用在某幾個(gè)信道或時(shí)段，而讓IEEE 802.11和IEEE 802.11e使用其它信道或時(shí)段。使用本發(fā)明技術(shù)方法的無(wú)線通信裝置亦可利用IEEE 802.11和IEEE 802.11e的NAV與HCF/PCF等機(jī)制來(lái)把新提議的消息或機(jī)制翻譯成IEEE 802.11和IEEE 802.11e可理解并配合的程序。
VPCSR中的“干擾協(xié)調(diào)機(jī)制”在上文中，我們已提供幾個(gè)“干擾協(xié)調(diào)機(jī)制”。在VPCSR中，其它的“干擾協(xié)調(diào)機(jī)制”也可能可以被使用。這些“干擾協(xié)調(diào)機(jī)制”對(duì)VPCSR的重要性在于在可變功傳輸?shù)沫h(huán)境下，不必要的“阻擋”可以被避免。
相較之下，當(dāng)從前的“基本變功方案”(Basic power-controlledMAC scheme)[4-10]被使用時(shí)，CTS訊息必須被傳送到所有在最大傳輸范圍內(nèi)的無(wú)線通信裝置，而所有接收到此CTS訊息的無(wú)線通信裝置皆不準(zhǔn)傳送數(shù)據(jù)包或控制訊息。這種“阻擋”是不必要的，而且會(huì)大幅地降低它們的效率。當(dāng)適當(dāng)?shù)摹案蓴_協(xié)調(diào)機(jī)制”被實(shí)現(xiàn)時(shí)，很自然的，只有需要被“阻擋”的無(wú)線通信裝置才會(huì)被“阻擋”(也就是說，會(huì)造成其它無(wú)線通信裝置的接收被碰撞損毀的傳輸與會(huì)被其它無(wú)線通信裝置的傳輸碰撞損毀的接收才會(huì)被“阻擋”)。這對(duì)效率的提升有很大的幫助。
當(dāng)“相同實(shí)質(zhì)層信道不同控制訊息時(shí)段”的方法被使用時(shí)，VPCSR與分布式分離對(duì)話是到目前為止唯一能夠用單一實(shí)質(zhì)層信道來(lái)協(xié)調(diào)干擾并在可變功傳輸?shù)沫h(huán)境下的達(dá)到空間再用的MAC協(xié)議。
“分離暗示式群組確認(rèn)”(DIG-ACK)消息/機(jī)制在VPCSR中，DIG-ACK機(jī)制使用“暗示性的“確認(rèn)”作為一個(gè)可選用的成本有效的確認(rèn)機(jī)制。在這種確認(rèn)機(jī)制中，接收端如果正確地收到一個(gè)數(shù)據(jù)包后，它會(huì)保持沉默。然而，如果使用SIRI、RISI或“雙向?qū)υ挕彼才诺臄?shù)據(jù)包傳輸未能在預(yù)定的時(shí)段正確地被接收端所接收，則接收端會(huì)對(duì)發(fā)送端回復(fù)一個(gè)“接收失敗通知”(negativeacknowledgement(NAK))消息。發(fā)送端在收到一個(gè)NAK消息后，它會(huì)在時(shí)限內(nèi)傳送另一個(gè)SI消息來(lái)重新傳輸這個(gè)失敗的數(shù)據(jù)包。如果接收端沒有在時(shí)限內(nèi)收到該發(fā)送端重新安排傳輸?shù)恼?qǐng)求，它會(huì)重新傳送一個(gè)NAK消息。此接收端會(huì)重復(fù)此程序一直到該數(shù)據(jù)包被成功地接收為止，或直到超過時(shí)限而放棄該數(shù)據(jù)包。
當(dāng)RICA被支持時(shí)，未能在預(yù)定的時(shí)段正確地接收數(shù)據(jù)包的接收端也可以使用RICA來(lái)直接要求該失敗的數(shù)據(jù)包的重新傳輸。它會(huì)重復(fù)地要求直到該數(shù)據(jù)包被成功地接收為止，或直到超過時(shí)限而放棄該數(shù)據(jù)包。
使用“暗示性確認(rèn)消息需解決的一個(gè)問題是發(fā)送端需在發(fā)送過一個(gè)數(shù)據(jù)包后仍將其保留在它的網(wǎng)絡(luò)配接卡(NIC))的內(nèi)存中，一直到它確定該數(shù)據(jù)包已被正確地接收而不再需要。最簡(jiǎn)單的一個(gè)方法是將其保留一段足夠是的時(shí)間(例如，足夠讓接收端發(fā)送4個(gè)NAK消息或作3次RICA的接收要求)。另一種方法是用“在肩上”(piggyback)的方式將目前已收到的數(shù)據(jù)包序號(hào)放在數(shù)據(jù)包的首部(header)或RI消息中。然后可以用一個(gè)“自動(dòng)重傳要求”(ARQ)機(jī)制來(lái)決定數(shù)據(jù)包是否可被丟棄。第三種方法是使用“群組確認(rèn)”(group-ACK)機(jī)制。在這種方法中，接收端在接收到一定數(shù)量的數(shù)據(jù)包之后才回復(fù)一個(gè)“群組確認(rèn)”消息。如果在時(shí)限內(nèi)接收的數(shù)據(jù)包尚未達(dá)到一定數(shù)量，接收端仍需回復(fù)一個(gè)“群組確認(rèn)”消息。在以上所有方法中，發(fā)送端皆可要求接收端發(fā)送明白地發(fā)送一個(gè)確認(rèn)”消息或NAK消息。
在以上的方法中，確認(rèn)與NAK消息皆可與相關(guān)數(shù)據(jù)包分離，并且在控制信道或在控制消息時(shí)段發(fā)送。所以我們將此機(jī)制稱為“分離式確認(rèn)機(jī)制”。這與IEEE 802.11/11e或其它在從前的文獻(xiàn)上記載的MAC協(xié)議非常地不同。
“分離”、“暗示式”或“群組”確認(rèn)機(jī)制在VPCSR中的重要性在于它們可以解決“暴露終端機(jī)問題”。
在IEEE 802.11/11e與許多其它在從前的文獻(xiàn)上記載的特別網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議中，收到RTS訊息的無(wú)線通信裝置亦不能傳輸。這些協(xié)議作以規(guī)定的一個(gè)主要原因是傳送此RTS訊息的發(fā)送端必須在傳送完數(shù)據(jù)包之后接收接收端的確認(rèn)訊息。所以它必須防止周遭的無(wú)線通信裝置作任何傳輸。但這是一種無(wú)線資源的浪費(fèi)。
在VPCSR中，我們使用“分離暗示式群組確認(rèn)機(jī)制”或其它“分離的”或“暗示式的”確認(rèn)機(jī)制。如此一來(lái)，上述不必要的“阻擋”可以被避免。當(dāng)“相同實(shí)質(zhì)層信道不同控制訊息時(shí)段”的方法被使用時(shí)，VPCSR與分布式分離對(duì)話是到目前為止唯一能夠用單一實(shí)質(zhì)層信道來(lái)解決“暴露終端機(jī)問題”的MAC協(xié)議。
“分離的安排對(duì)話”在VPCSR中的作用”在上文中，我們提議了“分離式對(duì)話”。這種“分離式對(duì)話”可以使用在SI、RI、SRI與RSI訊息上，亦可以使用在RTS與CTS訊息或其它安排數(shù)據(jù)包傳輸?shù)膶?duì)話上。這種“分離式安排對(duì)話”對(duì)VPCSR的重要性在于它們可以在一個(gè)數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)段在接近的范圍內(nèi)“塞進(jìn)”(squeeze)很多低功率(而小傳輸范圍)的傳輸。我們需要“分離式安排對(duì)話”的原因在于這種“安排對(duì)話”用的訊息(例如SI與RI訊息)需使用比相關(guān)的數(shù)據(jù)包的傳輸范圍大很多的功率(與傳輸范圍)。如果“安排對(duì)話”與相關(guān)的數(shù)據(jù)包緊接在一起，即使我們不用CTS或RTS作不必要的“阻擋”，我們亦來(lái)不及在短時(shí)間內(nèi)安排足夠的低功率數(shù)據(jù)包傳輸來(lái)充份利用空間。因此，在可變功傳輸?shù)沫h(huán)境下，“安排對(duì)話”與數(shù)據(jù)包緊接一起的MAC協(xié)議的“空間再用”能力是很不能令人滿意的。因此，分布式分離對(duì)話對(duì)VPCSR效率的提升是很有幫助的。
當(dāng)“相同實(shí)質(zhì)層信道不同控制訊息時(shí)段”的方法被使用時(shí)，VPCSR與分布式分離對(duì)話是到目前為止唯一能夠用單一實(shí)質(zhì)層信道來(lái)解決干擾半徑與被干擾半徑比傳輸半徑大的MAC協(xié)議。區(qū)域性互動(dòng)后退控制方法在SICT(或RICT)傳送SI(或RI)消息之前，無(wú)線節(jié)點(diǎn)必須先倒數(shù)至零以獲取它傳送控制消息的權(quán)利。IEEE 802.11與IEEE 802.11e的“后退控制(backoff control)機(jī)制”在單步無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中可有效地操作，但在特別網(wǎng)絡(luò)與多步無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中卻不合適。為此，本發(fā)明提出“區(qū)域性互動(dòng)后退控制技術(shù)”(area-based interactivebackoff control(AIBC)technology)。在區(qū)域性后退控制技術(shù)中，“競(jìng)爭(zhēng)窗口”(CW)是根據(jù)一個(gè)區(qū)域的交通狀況而控制，而不是依據(jù)一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)本身的碰撞損壞狀況而控制。這種技術(shù)才適合作為特別網(wǎng)絡(luò)與多步無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的后退控制。
區(qū)域性的不同無(wú)線節(jié)點(diǎn)之間的交互作用在IEEE 802.11/11e中，雖然后退控制被用來(lái)作為交通擁塞時(shí)的流量控制，它們d流量控制方案是“個(gè)別性”的。這對(duì)多步無(wú)線網(wǎng)絡(luò)卻不是最有效的。在此，我們提議應(yīng)用AIBC以實(shí)現(xiàn)一個(gè)創(chuàng)新的“區(qū)域性分布式流量控制方案”。
在AIBC中，一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)的CWs受到附近的碰撞率和企圖率(attempt rate)控制。無(wú)線節(jié)點(diǎn)可用它所在位置控制消息信道或控制消息時(shí)段繁忙的百分比估計(jì)該位置的企圖率。無(wú)線節(jié)點(diǎn)亦可用它最近傳輸或接收的控制消息碰撞率估計(jì)該位置的碰撞率。例如，它可以用沒有得到任何響應(yīng)的SI消息比率作為SI消息碰撞率的估計(jì)。如果一個(gè)接收端使用RICT回復(fù)RI消息后卻收到發(fā)送端的SI消息重新要求傳輸安排并指出上個(gè)RI消息未得到回復(fù)，這接收端亦可獲知它傳送的上個(gè)RI消息被碰撞損壞了。使用此方法無(wú)線節(jié)點(diǎn)可以估計(jì)它傳送的RI消息的碰撞率。一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)亦可以用該位置在最近無(wú)法辨識(shí)的控制消息數(shù)比上可辨識(shí)的控制消息數(shù)以作為估計(jì)的碰撞率。
如果一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)觀察到的碰撞率、企圖率或一個(gè)綜合的指針值(composite measure)大于某個(gè)“門檻”值，而且它有數(shù)據(jù)包需傳送或接受，則它將通知附近的無(wú)線節(jié)點(diǎn)來(lái)增大它們的CW值，以及建議增加的倍數(shù)。反之，如果一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)觀察到的碰撞率、企圖率或一個(gè)綜合的指針值小于另一個(gè)“門檻”值，則它可讓附近的無(wú)線節(jié)點(diǎn)知道它所在的位置碰撞率與企圖率并不大。這些信息可在SI和RI消息中提供。因?yàn)镾I和RI消息包含了可以讓其它無(wú)線節(jié)點(diǎn)知道其位置的信息，這些收到消息的無(wú)線節(jié)點(diǎn)可以知道這個(gè)增減CW的指示對(duì)它的重要性。無(wú)線節(jié)點(diǎn)亦可用“打招呼”(Hello)消息或其它背景消息來(lái)交換此種信息。
一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)它收到上述碰撞/企圖率的消息后馬上作出增減CW的決定。另一種方法是讓無(wú)線節(jié)點(diǎn)在收到許多碰撞與交通狀況的消息后作出一個(gè)綜合的判斷，再送出建議附近無(wú)線節(jié)點(diǎn)增減CW的指示。而一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)在收到許多指示之后再?zèng)Q定增減它的CWs一個(gè)量。這兩種方法也可以合用，前者用在較快的反應(yīng)上，而后者可產(chǎn)生較長(zhǎng)期的影響的反應(yīng)上一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)計(jì)算它最近每個(gè)交通類別的CW加權(quán)平均(weightedaverage)值。(較近的時(shí)間的CW值使用較大的加權(quán)(weight))。它再將這些得到的“歷史CW值”(CW history values)使用SI、RI、Hello或其它背景消息廣播給附近的無(wú)線節(jié)點(diǎn)。一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)再以加權(quán)平均的方式計(jì)算該位置附近的“一般CW值”(CW normal values).(較接近的位置的歷史CW值使用較大的加權(quán)。)一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)會(huì)試著保持它的CWs在這些“一般CW值”附近。(下一節(jié)會(huì)解釋如何為不同類別的CW值作變動(dòng)。)因?yàn)橐粋€(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)的CW會(huì)被該區(qū)域其它無(wú)線節(jié)點(diǎn)位置的交通狀況影響，我們把這種技術(shù)稱為“區(qū)域性后退控制”。
多重預(yù)先排序法與不同交通類別之間的交互作用一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)除了對(duì)前一節(jié)敘述的消息作適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)之外，它并會(huì)對(duì)自己不成功的對(duì)話或傳輸作出較激烈、立即但短暫的反應(yīng)。和其它事件在附近并且觸發(fā)調(diào)整它CWs。例如，一個(gè)交通類別i的不成功對(duì)話將增加它的CWi值PFi，i倍，并增加它的CWj值PFi，j倍，除非最大值CWi或CWj被超過。當(dāng)i大于j時(shí)(也就是說，交通類別i的優(yōu)先等級(jí)較低)，PFi，j可設(shè)為0。
在DDMDD中，無(wú)線節(jié)點(diǎn)可使用“多重預(yù)先排序法”(multipleprior scheduling)來(lái)為一個(gè)交通類別中許多數(shù)據(jù)包同時(shí)安排傳輸時(shí)間。當(dāng)“多重預(yù)先排序法”被支持時(shí)，一個(gè)交通類別的等待列(queue)的前幾個(gè)數(shù)據(jù)包可以任意的順序被傳輸。這需要硬件的支持，但這種硬件的制造并不昂貴。而且，低價(jià)的無(wú)線節(jié)點(diǎn)可選擇不支持這種“多重排序”的功能。
在“多重預(yù)先排序法”中，一個(gè)交通類別排序中的數(shù)據(jù)包需有自己的計(jì)數(shù)器與CW值。當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)包相關(guān)的對(duì)話失敗后，它自己的CW值會(huì)較大幅度地增加，并在隨機(jī)選擇一個(gè)計(jì)數(shù)器值后，重新開始倒數(shù)。在它成功地傳輸之后，它自己的CW值會(huì)回歸到該交通類別的“正常值”，而所有其它因此數(shù)據(jù)包的對(duì)話失敗而遭增加的CW值會(huì)把這個(gè)增加的倍數(shù)除去?！岸嘀仡A(yù)先排序法”的一個(gè)重要的好處是它可以解決(head of the line)問題。也就是說，即使一個(gè)等待列的第一個(gè)數(shù)據(jù)包不能被實(shí)時(shí)地并正確地傳送出去，在“多重預(yù)先排序法”中同一個(gè)等待列中后面的數(shù)據(jù)包也不會(huì)被阻擋而不能傳輸。
在“多重預(yù)先排序法”中，一個(gè)尚未被收到的數(shù)據(jù)包可以預(yù)先以DDMDD安排它的傳輸時(shí)間。只要這個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)已使用DDMDD安排好它的接收，而它安排的傳輸時(shí)間是在預(yù)計(jì)接收完全之后，則這“預(yù)先排序法”通常不會(huì)浪費(fèi)資源。在“多重預(yù)先排序法”中，一個(gè)DDMDD對(duì)話可以安排大于一個(gè)數(shù)據(jù)包的傳輸。“多重預(yù)先排序法”這些特殊功能的好處是延遲時(shí)間可以大幅降低而不會(huì)因多步的傳輸而累積。它亦可降低控制消息的額外開銷。
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權(quán)利要求
1.一種可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，在以“請(qǐng)求傳送/可傳送”對(duì)話為基礎(chǔ)的“介質(zhì)存取控制技術(shù)”中，發(fā)送端可以使用請(qǐng)求傳送消息或送方信息取得傳輸?shù)臋?quán)力，接收端可以使用可傳送消息或受方信息為接收作適當(dāng)?shù)男嬉员苊馄浣邮帐艿礁浇鼈鬏斉鲎矒p毀，在以“詢問后答覆”為基礎(chǔ)的“介質(zhì)存取控制技術(shù)”的無(wú)線通信裝置，邀請(qǐng)一個(gè)無(wú)線通信裝置傳輸數(shù)據(jù)包給自己，并傳輸數(shù)據(jù)包給這個(gè)無(wú)線通信裝置，其特征在于所述的干擾控制方法使用分布式的、可分離的控制消息來(lái)為發(fā)送端、接收端與周遭的無(wú)線通信裝置作干擾協(xié)調(diào)控制，以在多步特別網(wǎng)絡(luò)和多步區(qū)域網(wǎng)絡(luò)為初始的送方，受方或身兼送方與受方的主動(dòng)者取得傳輸權(quán)力并作適當(dāng)?shù)男妫员苊庖粋€(gè)接收受到附近傳輸干擾損毀或碰撞損毀或一個(gè)傳輸將附近的接收干擾損毀或碰撞損毀?？墒褂梅植际娇蓞^(qū)分多方分離對(duì)話來(lái)實(shí)現(xiàn)此干擾協(xié)調(diào)工作；該干擾控制方法將多個(gè)干擾半徑較小的傳輸安排在附近區(qū)域同時(shí)傳輸并可解決暴露端點(diǎn)問題以增加輸出率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于所述的干擾控制方法使用分布式可區(qū)分多方分離對(duì)話，該對(duì)話包括送方信息/受方信息、受方信息/送方信息和雙向?qū)υ?，與相關(guān)的數(shù)據(jù)包之間可分離，當(dāng)它們分離時(shí)，送方信息、受方信息、送受方信息與受送方信息消息中包含這種額外的時(shí)間信息，對(duì)話中的送方信息消息與受方信息消息之間亦可分離，數(shù)據(jù)包與相關(guān)的確認(rèn)消息之間亦可分離，分離時(shí)間的上限與下限可依數(shù)據(jù)包的優(yōu)先等級(jí)區(qū)分；與一個(gè)數(shù)據(jù)包相關(guān)的干擾協(xié)調(diào)對(duì)話可以在同一個(gè)實(shí)質(zhì)層進(jìn)行以解決不同實(shí)質(zhì)層信道有不同的傳播特性的問題；一個(gè)無(wú)線通信裝置只需要一個(gè)傳收器，有效地進(jìn)行干擾協(xié)調(diào)。所述的分布式可區(qū)分多方分離對(duì)話可由送方初始、受方初始或由身兼送方與受方的主動(dòng)者初始，雙向干擾協(xié)調(diào)方法使用對(duì)話來(lái)取得傳輸權(quán)力并作適當(dāng)?shù)男?，以避免其接收受到附近傳輸碰撞損毀，雙向干擾協(xié)調(diào)方法與送方初始干擾協(xié)調(diào)方法及送方初始干擾協(xié)調(diào)方法在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中共存及同時(shí)使用，除了集中式無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)之外，雙向干擾協(xié)調(diào)方法亦可以在分布式的特殊網(wǎng)絡(luò)中與多步無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于在送方信息與受方信息消息之外增加了“第三者意見表達(dá)”消息，一個(gè)無(wú)線通信裝置可選擇實(shí)現(xiàn)或不實(shí)現(xiàn)發(fā)送這種“第三者意見表達(dá)”消息的機(jī)制，但需能在收到這種“第三者意見表達(dá)”消息之后不作被反對(duì)的傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于所述的干擾控制方法可使用“累積性干擾控制技術(shù)”來(lái)作干擾的估算或通知。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于接收端使用干擾的估算結(jié)果來(lái)決定是否能夠正確接收一個(gè)數(shù)據(jù)包，并可建議發(fā)送端應(yīng)使用的時(shí)段與傳輸功率，計(jì)算的結(jié)果并被接收端用來(lái)決定是否應(yīng)傳輸一個(gè)新的送方信息消息來(lái)通知周遭的無(wú)線通信裝置它們?cè)谙嚓P(guān)時(shí)段被它允許的最大傳輸功率；一個(gè)預(yù)定接收數(shù)據(jù)包的無(wú)線通信裝置如果收到一個(gè)要求在重疊時(shí)段傳輸?shù)乃头叫畔⒂嵪?，它?huì)計(jì)算其相關(guān)的數(shù)據(jù)包對(duì)自己的接收將產(chǎn)生的干擾強(qiáng)度，當(dāng)此無(wú)線通信裝置發(fā)現(xiàn)新增加的干擾強(qiáng)度將會(huì)導(dǎo)至它即將接收的數(shù)據(jù)包被干擾而可能損壞，它可以傳送一個(gè)“第三者意見”訊息給發(fā)送該送方信息訊息的無(wú)線通信裝置，“第三者意見表達(dá)機(jī)制”讓一個(gè)無(wú)線通信裝置阻止周遭會(huì)干擾到自己接收的傳輸；“第三者意見”訊息可以包含此無(wú)線通信裝置的時(shí)間表，在它預(yù)定接收的時(shí)段或在該送方信息訊息要求的時(shí)段該送方信息訊息發(fā)送者可使用的最大傳輸功率。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于所述的“累積性干擾控制技術(shù)”的參數(shù)，包括最大可能“干擾半徑”、最大可能“被干擾半徑”與一個(gè)或多個(gè)“門檻”干擾強(qiáng)度值。最大可能“干擾半徑”定義為當(dāng)該相關(guān)的發(fā)送端傳輸其數(shù)據(jù)包時(shí)，可能會(huì)對(duì)周遭無(wú)線通信裝置大于某“門檻”干擾強(qiáng)度的最大距離。最大可能“被干擾半徑”定義為當(dāng)一個(gè)無(wú)線通信裝置使用該信道與時(shí)段的最大容許傳輸功率時(shí)，可能會(huì)對(duì)該相關(guān)的接收端造成大于某“門檻”干擾強(qiáng)度的最大距離；當(dāng)一個(gè)發(fā)送端傳送它的送方信息消息時(shí)，它會(huì)盡可能地讓在最大可能“干擾半徑”內(nèi)的無(wú)線通信裝置知道它將對(duì)它們?cè)斐傻母蓴_強(qiáng)度；當(dāng)一個(gè)接收端傳送送方信息消息時(shí)，它會(huì)盡可能地讓在最大可能“被干擾半徑”內(nèi)的無(wú)線通信裝置知道它們可使用的最大容許傳輸功率。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于所述的“累積性干擾控制技術(shù)”使用“累積性干擾強(qiáng)度估算機(jī)制”來(lái)估計(jì)在一個(gè)無(wú)線通信裝置感興趣的時(shí)段在其位置的最大干擾強(qiáng)度；在此機(jī)制”中，某時(shí)間點(diǎn)的干擾強(qiáng)度不是以單一的測(cè)量而得，而是以先前收到的送方信息消息的個(gè)別干擾強(qiáng)度累加而估計(jì)；如果收到更多包含某時(shí)間點(diǎn)的的送方信息消息，則對(duì)該時(shí)間點(diǎn)的干擾強(qiáng)度的估計(jì)會(huì)根據(jù)這些送方信息消息而增加。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于在所述的“累積性干擾控制技術(shù)”中，發(fā)送端可以使用“功率遞減信號(hào)法”讓收到送方信息消息的無(wú)線通信裝置作干擾強(qiáng)度的累積性估算；使用“功率遞減信號(hào)法“作干擾強(qiáng)度估算時(shí)，發(fā)送端在送方信息消息的末端加入一個(gè)功率隨時(shí)間遞減的信號(hào)，周遭的無(wú)線節(jié)點(diǎn)只需測(cè)量其所收到的，超過某門檻強(qiáng)度的信號(hào)的時(shí)間長(zhǎng)度即可估計(jì)該送方信息消息的信號(hào)強(qiáng)度，將其信號(hào)強(qiáng)度乘上數(shù)據(jù)包將使用的傳輸功率除以此送方信息消息的傳輸功率，再經(jīng)過適當(dāng)?shù)男拚憧傻玫狡湎嚓P(guān)的數(shù)據(jù)包將對(duì)自己造成的干擾強(qiáng)度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于使用功率遞減信號(hào)法作干擾強(qiáng)度估算時(shí)，周遭的無(wú)線節(jié)點(diǎn)無(wú)需配備測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度的特別硬件亦可得知所收送方信息消息功率及預(yù)估相關(guān)的數(shù)據(jù)包將對(duì)自己產(chǎn)生的干擾強(qiáng)度。
10.根據(jù)權(quán)利要求4的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于所述的“累積性干擾控制技術(shù)”讓接收端使用“觸發(fā)式允許功率通知”機(jī)制來(lái)同于自己的接收作宣告；在“觸發(fā)式允許功率通知”機(jī)制中有幾個(gè)參數(shù)最大可能“被干擾半徑”，“剩余干擾強(qiáng)度”，“未來(lái)安全門檻值”，與“漏算安全門檻值”當(dāng)一個(gè)接收端以一個(gè)“累積性干擾強(qiáng)度估算機(jī)制”或類似的方法發(fā)現(xiàn)在它接收的時(shí)段，“未來(lái)安全門檻值”已被超過，則該機(jī)制會(huì)被觸發(fā)，而該接收端以送方信息消息盡可能地通知在最大可能“被干擾半徑”內(nèi)的無(wú)線通信裝置在某時(shí)段，對(duì)這個(gè)接收而言它們可以使用的最大容許傳輸功率。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于所述“觸發(fā)式允許功率通知”機(jī)制中有幾個(gè)參數(shù)最大可能“被干擾半徑”，“剩余干擾強(qiáng)度”，“未來(lái)安全門檻值”，與“漏算安全門檻值”，最大可能“被干擾半徑”定義為當(dāng)一個(gè)無(wú)線通信裝置使用該信道與時(shí)段的最大容許傳輸功率時(shí)，可能會(huì)對(duì)該接收端造成大于某“門檻”干擾強(qiáng)度的最大距離；當(dāng)一個(gè)接收端以一個(gè)“累積性干擾強(qiáng)度估算機(jī)制”或類似的方法發(fā)現(xiàn)在它接收的時(shí)段，“未來(lái)安全門檻值”已被超過，則“觸發(fā)式允許功率通知”機(jī)制會(huì)被觸發(fā)，而該接收端以送方信息消息盡可能地通知在最大可能“被干擾半徑”內(nèi)的無(wú)線通信裝置，在某時(shí)段，對(duì)這個(gè)接收而言它們可使用的最大容許傳輸功率；當(dāng)“累積性干擾強(qiáng)度估算機(jī)制”或其它使用的方法所遺漏而未考量進(jìn)來(lái)的干擾及誤差不超過“漏算安全門檻值”，則數(shù)據(jù)包的接收被干擾損毀的機(jī)率應(yīng)低于某門檻值。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于所述“觸發(fā)式允許功率通知”使用“觸發(fā)式變功允許功率通知”機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)；“觸發(fā)式變功允許功率通知”機(jī)制使用功率遞減信號(hào)法通知在最大可能“被干擾半徑”內(nèi)的無(wú)線通信裝置，在某時(shí)段，對(duì)這個(gè)接收而言，它們可使用的最大容許傳輸功率；接收端在受方信息信息消息的末端加入一個(gè)功率隨時(shí)間遞減的信號(hào)。周遭的無(wú)線節(jié)點(diǎn)只需測(cè)量其所收到的，超過某門檻強(qiáng)度的，信號(hào)的時(shí)間長(zhǎng)度即可估計(jì)該受方信息消息的信號(hào)強(qiáng)度，并進(jìn)而自己被允許的最大容許傳輸功率。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于使用“觸發(fā)式變功允許功率通知”機(jī)制或功率遞減信號(hào)法時(shí)，周遭的無(wú)線節(jié)點(diǎn)無(wú)需配備測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度的特別硬件亦可得知最大容許傳輸功率。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于在送方初始干擾協(xié)調(diào)方案的送方信息/受方信息對(duì)話中，發(fā)送端先送出送方信息消息，當(dāng)接收端收到這個(gè)消息，它會(huì)根據(jù)先前收的送方信息消息估計(jì)在發(fā)送端建議的傳輸時(shí)間的干擾強(qiáng)度，如果接收端不能在建議的時(shí)間接收此傳輸功率的數(shù)據(jù)包，它使用受方初始干擾協(xié)調(diào)機(jī)制來(lái)邀請(qǐng)發(fā)送端傳送這個(gè)封包，并在其受方信息消息中建議新的傳輸時(shí)間或傳輸功率，如果發(fā)送端不能采納接收端的建議來(lái)傳送封包，它可以使用送方初始干擾協(xié)調(diào)機(jī)制來(lái)建議另一個(gè)新的時(shí)間或功率，這個(gè)交替過程可被重復(fù)地使用直到傳輸成功或直到此封包被丟棄，發(fā)送端與接收端可利用這些送方信息消息、受方信息消息或額外的控制消息交換彼此的時(shí)間表，包括可接收或傳送的物理層信道以及相關(guān)的時(shí)間點(diǎn)或區(qū)段與傳輸功率或干擾強(qiáng)度；在受方初始干擾協(xié)調(diào)方案的受方信息/送方信息對(duì)話失敗后，亦可以送方初始干擾協(xié)調(diào)方案接替，這個(gè)交替過程可被重復(fù)地使用直到傳輸成功或直到此封包被丟棄，發(fā)送端與接收端可利用這些送方信息消息、受方信息消息或額外的控制消息交換彼此的時(shí)間表，包括接收或傳送的物理層信道以及相關(guān)的時(shí)間點(diǎn)或區(qū)段與傳輸功率或干擾強(qiáng)度。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于在雙向干擾協(xié)調(diào)方法中，主動(dòng)者不完全成功的送受方信息/受送方信息對(duì)話可接著以被動(dòng)者的送受方信息/受送方信息重新協(xié)商，再接著以主動(dòng)者的送受方信息、受送方信息、受方信息或送方信息回復(fù)或協(xié)商，再接著以被動(dòng)者的送受方信息、受送方信息、送方信息或受方信息回復(fù)或協(xié)商，余此類推，這個(gè)交替過程可被重復(fù)地使用直到傳輸成功或直到封包被丟棄，主動(dòng)者與被動(dòng)者可利用這些送方信息消息、受方信息消息或額外的控制消息交換彼此的時(shí)間表，包括可接收或傳送的物理層信道以及相關(guān)的時(shí)間點(diǎn)或區(qū)段與傳輸功率或干擾強(qiáng)度。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于所述的分布式可區(qū)分多方分離對(duì)話架構(gòu)使用“區(qū)分延后存取間隔法”以支持“區(qū)分化服務(wù)”，高優(yōu)先權(quán)封包可使用較大的“延后存取間隔”，如此一來(lái)，高優(yōu)先權(quán)的封包的傳送/接收要求可避免來(lái)自低優(yōu)先權(quán)封包的競(jìng)爭(zhēng)，而有效地支持區(qū)分化服務(wù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于所述的“區(qū)分延后存取間隔法”用在“同信道控制消息”方案中，控制消息時(shí)段的每一個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)到其后某個(gè)“資料包時(shí)段”的某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，然后，高優(yōu)先權(quán)封包使用較大的“延后存取間隔”。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于可將“控制消息時(shí)段”進(jìn)一步劃分為幾個(gè)不同的時(shí)區(qū)。第一個(gè)時(shí)區(qū)供優(yōu)先權(quán)較高的對(duì)話使用，第二個(gè)時(shí)區(qū)供優(yōu)先權(quán)次高的對(duì)話使用。
19.一種可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于所述的干擾控制方法的分布式可區(qū)分多方分離對(duì)話架構(gòu)包括區(qū)分隨機(jī)倒數(shù)法，作為一個(gè)可選用的機(jī)制，即使“區(qū)分隨機(jī)倒數(shù)法”在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中被實(shí)現(xiàn)或支持，這個(gè)機(jī)制也不必在所有的無(wú)線節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)這個(gè)機(jī)制與未實(shí)現(xiàn)這個(gè)機(jī)制的無(wú)線節(jié)點(diǎn)在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中共存，有效地支持“區(qū)分化服務(wù)”和碰撞率控制。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于所述的區(qū)分隨機(jī)倒數(shù)法包括Ki元隨機(jī)倒數(shù)機(jī)制，在該Ki元隨機(jī)倒數(shù)機(jī)制之中，參加一個(gè)新回合競(jìng)爭(zhēng)的無(wú)線節(jié)點(diǎn)選擇一適當(dāng)?shù)摹案?jìng)爭(zhēng)數(shù)字”，所述競(jìng)爭(zhēng)數(shù)字最多包括3個(gè)部份(1)優(yōu)先數(shù)字，(2)隨機(jī)數(shù)字，和(3)識(shí)別(ID)數(shù)字，競(jìng)爭(zhēng)數(shù)字以混合位K1，K2，...，Kn位表示；一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)數(shù)字?jǐn)?shù)元對(duì)應(yīng)一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)回合。競(jìng)爭(zhēng)數(shù)字最大者會(huì)生存其競(jìng)爭(zhēng)回合，生存所有競(jìng)爭(zhēng)回合者成為伏勝者而有權(quán)利在相對(duì)應(yīng)的時(shí)段傳送控制消息。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于所述的區(qū)分隨機(jī)倒數(shù)法包括Ki元隨機(jī)倒數(shù)機(jī)制可使用“前端長(zhǎng)度編碼”、“后端長(zhǎng)度編碼”、“前端位置編碼”或“后端位置編碼”來(lái)表達(dá)競(jìng)爭(zhēng)數(shù)字值，在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，所有的無(wú)線節(jié)點(diǎn)必須使用相同的編碼。
22.根據(jù)權(quán)利要求1或19的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于所述的碰撞率控制可控制控制消息之間與資料包之間干擾損壞或碰撞損壞的機(jī)率，進(jìn)而增加干擾強(qiáng)度估算的準(zhǔn)確性。
23.一種可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，在以”變功緊密空間再用”架構(gòu)為基礎(chǔ)的“介質(zhì)存取控制技術(shù)”中，發(fā)送端可以使用請(qǐng)求傳送消息或送方信息取得傳輸?shù)臋?quán)力，接收端可以使用可傳送消息或受方信息為接收作適當(dāng)?shù)男嬉员苊馄浣邮帐艿礁浇鼈鬏斉鲎矒p毀，在以“詢問后答復(fù)”為基礎(chǔ)的“介質(zhì)存取控制技術(shù)”的無(wú)線通信裝置，邀請(qǐng)一個(gè)無(wú)線通信裝置傳輸數(shù)據(jù)包給自己，并傳輸數(shù)據(jù)包給這個(gè)無(wú)線通信裝置，其特征在于所述的”變功緊密空間再用”架構(gòu)使用分離暗示式群組確認(rèn)消息/機(jī)制，并可選擇性地使用區(qū)分功率多信道協(xié)調(diào)機(jī)制。該干擾控制方法將多個(gè)干擾半徑較小的傳輸安排在附近區(qū)域同時(shí)傳輸并可解決暴露端點(diǎn)問題以增加輸出率。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于所述的分離暗示式群組確認(rèn)機(jī)制使用暗示性的確認(rèn)作為一個(gè)可選用的成本有效的確認(rèn)機(jī)制，在這種確認(rèn)機(jī)制中，接收端如果正確地收到一個(gè)資料包后，它會(huì)保持沉默，然而，如果使用對(duì)話所安排的數(shù)據(jù)包傳輸未能在預(yù)定的時(shí)段正確地被接收端所接收，則接收端會(huì)對(duì)發(fā)送端回復(fù)一個(gè)“接收失敗通知”消息，發(fā)送端在收到一個(gè)無(wú)需傳送消息后，會(huì)在時(shí)限內(nèi)傳送另一個(gè)送方信息消息來(lái)重新傳輸這個(gè)失敗的資料包；如果接收端沒有在時(shí)限內(nèi)收到該發(fā)送端重新安排傳輸?shù)恼?qǐng)求，它會(huì)重新傳送一個(gè)無(wú)需傳送消息，接收端會(huì)重復(fù)此程序一直到該資料包被成功地接收為止，或直到超過時(shí)限而放棄該資料包。
25.根據(jù)權(quán)利要求23的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于所述的分離暗示式群組確認(rèn)機(jī)制在當(dāng)受方初始干擾協(xié)調(diào)方法被支持時(shí)，未能在預(yù)定的時(shí)段正確地接收資料包的接收端也可以使用受方初始干擾協(xié)調(diào)方法來(lái)直接要求該失敗的資料包的重新傳輸，它會(huì)重復(fù)地要求直到該資料包被成功地接收為止，或直到超過時(shí)限而放棄該資料包。
26.根據(jù)權(quán)利要求23的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于所述的分離暗示式群組確認(rèn)機(jī)制使用“暗示性確認(rèn)消息”需解決的一個(gè)問題是發(fā)送端需在發(fā)送過一個(gè)資料包后仍將其保留在它的網(wǎng)絡(luò)配接卡的內(nèi)存中，一直到它確定該資料包已被正確地接收而不再需要或過時(shí)而丟棄。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于發(fā)送端需在發(fā)送過一個(gè)資料包后仍將其保留在它的網(wǎng)絡(luò)配接卡的內(nèi)存中的方法之一是將其保留一段足夠是的時(shí)間。
28.根據(jù)權(quán)利要求25的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于發(fā)送端需在發(fā)送過一個(gè)資料包后仍將其保留在它的網(wǎng)絡(luò)配接卡的內(nèi)存中的另一種方法是用“在肩上”的方式將目前已收到的資料包序號(hào)放在資料包的首部或送方信息消息中，然后可以用一個(gè)“自動(dòng)重傳要求”機(jī)制來(lái)決定資料包是否可被丟棄。
29.根據(jù)權(quán)利要求25的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于發(fā)送端需在發(fā)送過一個(gè)資料包后仍將其保留在它的網(wǎng)絡(luò)配接卡的內(nèi)存中的第三種方法是使用“群組確認(rèn)”機(jī)制，在該方法中，接收端在接收到一定數(shù)量的資料包之后才回復(fù)一個(gè)“群組確認(rèn)”消息，如果在時(shí)限內(nèi)接收的資料包尚未達(dá)到一定數(shù)量，接收端仍需回復(fù)一個(gè)“群組確認(rèn)”消息。其它方法亦可能被使用。
30.根據(jù)權(quán)利要求26，27或28的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于發(fā)送端需在發(fā)送過一個(gè)資料包后仍將其保留在它的網(wǎng)絡(luò)配接卡的內(nèi)存中的方法中，發(fā)送端皆可要求接收端發(fā)送明白地發(fā)送一個(gè)確認(rèn)消息或無(wú)需傳送消息。
31.根據(jù)權(quán)利要求23的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于在所述的區(qū)分功率多信道協(xié)調(diào)機(jī)制中，該機(jī)制可使用一個(gè)共享的實(shí)質(zhì)層信道讓無(wú)線節(jié)點(diǎn)來(lái)對(duì)話并選擇另一個(gè)實(shí)質(zhì)層信道來(lái)作為數(shù)據(jù)包的傳輸。
32.根據(jù)權(quán)利要求23的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于所述的區(qū)分功率多信道協(xié)調(diào)機(jī)制使用在時(shí)間上不互相重迭的時(shí)段來(lái)作為控制訊息的傳輸當(dāng)一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)欲與另一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)對(duì)話時(shí)，它可猜那個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)最可能聆聽的實(shí)質(zhì)層信道，并使用該信道與之對(duì)話。如果它無(wú)法在時(shí)限內(nèi)得到響應(yīng)，則它可在所有信道的控制訊息時(shí)段發(fā)出“尋人啟示”訊息。在此訊息中它會(huì)附上讓被尋者可找到它的指示。
33.一種可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于在使用所述的分布式可區(qū)分多方分離對(duì)話架構(gòu)初始對(duì)話之前，采用區(qū)域性互動(dòng)后退控制方法，使無(wú)線節(jié)點(diǎn)先倒數(shù)至零以獲取它傳送控制消息的權(quán)利。在該區(qū)域性后退控制方法中，競(jìng)爭(zhēng)窗口是根據(jù)一個(gè)區(qū)域的交通狀況而控制，而不是依據(jù)一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)本身的碰撞損壞狀況而控制。所述的區(qū)域性互動(dòng)后退控制方法應(yīng)用不同交通類別之間的交互作用，一個(gè)高優(yōu)先級(jí)的傳輸失敗可使該無(wú)線通信裝置或周遭無(wú)線通信裝置較低優(yōu)先級(jí)的CW增加。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于所述的干擾控制方法包括區(qū)域性后退控制方法，其包括步驟無(wú)線節(jié)點(diǎn)用它所在位置控制消息信道或控制消息時(shí)段繁忙的百分比估計(jì)該位置的企圖率，用它最近傳輸或接收的控制消息碰撞率估計(jì)該位置的碰撞率，估計(jì)它傳送的RI消息的碰撞率以及用該位置在最近無(wú)法辨識(shí)的控制消息數(shù)比上可辨識(shí)的控制消息數(shù)以作為估計(jì)的碰撞率；如果一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)觀察到的碰撞率、企圖率或一個(gè)綜合的指針值大于某個(gè)“門檻”值，而且它有資料包需傳送或接受，則它將通知附近的無(wú)線節(jié)點(diǎn)來(lái)增大它們的CW值，以及建議增加的倍數(shù)；反之，如果一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)觀察到的碰撞率、企圖率或一個(gè)綜合的指針值小于另一個(gè)“門檻”值，則它讓附近的無(wú)線節(jié)點(diǎn)知道它所在的位置碰撞率與企圖率并不大；一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)它收到上述碰撞/企圖率的消息后馬上作出增減CW的決定；一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)計(jì)算它最近每個(gè)交通類別的CW加權(quán)平均值，它再將這些得到的歷史CW值，使用SI、RI、Hello或其它背景消息廣播給附近的無(wú)線節(jié)點(diǎn)，一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)會(huì)試著保持它的CWs在這些一般CW值附近。
35.根據(jù)權(quán)利要求33的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于所述的高優(yōu)先級(jí)的傳輸失敗可反使該數(shù)據(jù)包的CW減小，但幾次傳輸失敗后CW須增加。
36.根據(jù)權(quán)利要求1，23或33的可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，其特征在于所述的干擾控制方法應(yīng)用多重預(yù)先排序法，為一個(gè)交通類別中許多資料包同時(shí)安排傳輸時(shí)間，使一個(gè)交通類別的等待列的前幾個(gè)資料包可以任意的順序被傳輸，在該多重預(yù)先排序法中，分布式可區(qū)分多方分離對(duì)話可以安排大于一個(gè)資料包的傳輸，一個(gè)數(shù)據(jù)包被接前即可排序，使延遲時(shí)間大幅降低而不會(huì)因多步的傳輸而累積，降低控制消息的額外開銷。
全文摘要
一種可避免干擾損壞并增加空間再用率的干擾控制方法，發(fā)送端可以使用請(qǐng)求傳送消息或送方信息取得傳輸?shù)臋?quán)力，接收端可以使用可傳送消息或受方信息為接收作適當(dāng)?shù)男嬉员苊馄浣邮帐艿礁浇鼈鬏斉鲎矒p毀，在以“詢問后答覆”為基礎(chǔ)的“介質(zhì)存取控制技術(shù)”的無(wú)線通信裝置，邀請(qǐng)一個(gè)無(wú)線通信裝置傳輸數(shù)據(jù)包給自己，并傳輸數(shù)據(jù)包給這個(gè)無(wú)線通信裝置，所述的干擾控制方法使用分布式的、可分離的控制消息來(lái)為發(fā)送端、接收端與周遭的無(wú)線通信裝置作干擾協(xié)調(diào)控制，以在多步特別網(wǎng)絡(luò)和多步區(qū)域網(wǎng)絡(luò)為初始的送方。
文檔編號(hào)H04L12/28GK1567869SQ0314529
公開日2005年1月19日 申請(qǐng)日期2003年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月30日
發(fā)明者葉啟翔 申請(qǐng)人:葉啟翔