一種無線局域網(wǎng)中基于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的自適應(yīng)信道接入控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無線局域網(wǎng)中基于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的自適應(yīng)信道接入控制方法，通過檢測網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的負(fù)載狀況來動態(tài)地調(diào)整信道競爭參數(shù)，對不同優(yōu)先級的業(yè)務(wù)提供不同的信道接入機(jī)會，保障用戶的QoS需求；同時(shí)，通過修改接入節(jié)點(diǎn)（AP）的信道競爭機(jī)制來緩解由于AP數(shù)目和用戶數(shù)目差別造成的上下行吞吐量的不公平性。本發(fā)明在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載變化的情況下，使得系統(tǒng)吞吐量不會急劇下降，顯著地緩解了上下行吞吐量的不平衡，從而提高了資源利用效率，更好地保障了用戶的QoS需求。
【專利說明】—種無線局域網(wǎng)中基于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的自適應(yīng)信道接入控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無線通信系統(tǒng)的信道接入方法領(lǐng)域，尤其涉及一種無線局域網(wǎng)中基于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的自適應(yīng)信道接入控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，用戶對通信質(zhì)量要求不斷提高，移動通信用戶量不斷增大，以及通信方式已經(jīng)從第二代(2G)通信系統(tǒng)的“電路交換為主，分組交換為輔”模式發(fā)展到現(xiàn)在第四代(4G)通信系統(tǒng)的全分組交換模式，這些因素使得單靠蜂窩網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行數(shù)據(jù)通信壓力很大，特別是在熱點(diǎn)區(qū)域中，搭建蜂窩網(wǎng)所需的成本很高。與此同時(shí)，無線局域網(wǎng)(WLAN)由于具有高帶寬、低成本、易部署等優(yōu)點(diǎn)并且使用的是非授權(quán)頻段等特點(diǎn)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。目前WLAN技術(shù)已經(jīng)很成熟，能達(dá)到比較滿意的傳輸速率，比如IEEE802.1ln中峰值速率能達(dá)到300Mbps甚至600Mbps。在熱點(diǎn)區(qū)域，如飛機(jī)場、咖啡廳，用戶比較集中，WLAN能有效地分擔(dān)蜂窩網(wǎng)的負(fù)擔(dān)。在偏遠(yuǎn)地區(qū)，蜂窩網(wǎng)信號可能不理想，此時(shí)移動終端可以通過WLAN很好的進(jìn)行通信。而且由于WLAN部署的簡易性，WLAN已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。
[0003]WLAN有兩種工作模式，一種是有AP (Access Point，接入節(jié)點(diǎn))，另外一種是沒有AP。現(xiàn)在商用的主要是第一種模式。傳統(tǒng)的IEEE802.11協(xié)議提供了兩種接入策略:DCF(distributed coordination function)和 PCF (point coordination function)。 DCF是一種基于競爭的信道接入策略而PCF是一種基于輪詢的接入策略。然而，這兩種信道接入策略都不能提供QoS (Quality of Service，用戶的服務(wù)質(zhì)量)保障。為了給用戶提供可靠的服務(wù)，IEEE802.1le 提供了 EDCA (enhanced distributed channel access)和 HCCA(HCF controlled channel access)這兩種信道接入策略。由于EDCA具有易實(shí)現(xiàn)性和很好的可擴(kuò)展性，WLAN產(chǎn)品應(yīng)用EDCA居多。在EDCA中，引入了幾個重要參數(shù)來實(shí)現(xiàn)對不同業(yè)務(wù)的區(qū)別對待:AC (Access Category,無線控制器)、AIFS (arbitrary inter-frame space,仲裁巾貞間間隔時(shí)間)和TXOPlimit (transmission opportunity limit,傳輸機(jī)會)。不同的業(yè)務(wù)對應(yīng)不同的參數(shù)設(shè)置，以此來實(shí)現(xiàn)QoS保障。然而，直接使用EDCA策略會存在一些問題。具體來說，由于參數(shù)設(shè)置比較固定，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載狀況變化較大時(shí)，固定的參數(shù)設(shè)置會不適合，導(dǎo)致用戶的最低需求不能達(dá)到。當(dāng)用戶數(shù)比較多時(shí)，保持原來的參數(shù)設(shè)置會導(dǎo)致傳輸碰撞概率的激增，從而使得用戶的QoS需求得不到保障，資源利用率很低。另一方面，由于接入節(jié)點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置和非接入節(jié)點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置相似，而接入節(jié)點(diǎn)的個數(shù)往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于用戶數(shù)，這樣造成了上行和下行競爭信道機(jī)會的不平衡，從而導(dǎo)致上下行吞吐量比較大的差別。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于提供無線局域網(wǎng)中基于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的自適應(yīng)信道接入控制方法，能夠在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載狀況變化時(shí)能自適應(yīng)的調(diào)整信道競爭參數(shù)，緩解上下行吞吐量的不平衡性，信道資源得到充分利用，用戶的QoS保障能更有效地得到保障。[0005]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案包括以下步驟:
[0006]I)、監(jiān)測當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)負(fù)載狀況:
[0007]獲取激活用戶的重傳次數(shù)的平均值，設(shè)置重傳次數(shù)門限值，當(dāng)重傳次數(shù)的平均值大于等于重傳次數(shù)門限值時(shí)，則當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)負(fù)載大；當(dāng)重傳次數(shù)的平均值小于重傳次數(shù)門限值時(shí)，則當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)負(fù)載?。?br> [0008]2)、根據(jù)所獲得的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)負(fù)載狀況，調(diào)整競爭窗口值:
[0009]當(dāng)激活用戶數(shù)據(jù)發(fā)送成功，且當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)負(fù)載大，則競爭窗口值保持不變；
[0010]當(dāng)激活用戶數(shù)據(jù)發(fā)送成功，且當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)負(fù)載小，則競爭窗口值調(diào)整為最小競爭窗口值；
[0011]當(dāng)激活用戶數(shù)據(jù)發(fā)送失敗，且當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)負(fù)載大，則根據(jù)二進(jìn)制指數(shù)退避算法更新
競爭窗口值；
[0012]當(dāng)激活用戶數(shù)據(jù)發(fā)送失敗，且當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)負(fù)載小，則競爭窗口值保持不變。
[0013]所述根據(jù)二進(jìn)制指數(shù)退避算法更新競爭窗口值具體包括:
【權(quán)利要求】
1.一種無線局域網(wǎng)中基于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的自適應(yīng)信道接入控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)、監(jiān)測當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)負(fù)載狀況: 獲取激活用戶的重傳次數(shù)的平均值，設(shè)置重傳次數(shù)門限值，當(dāng)重傳次數(shù)的平均值大于等于重傳次數(shù)門限值時(shí)，則當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)負(fù)載大；當(dāng)重傳次數(shù)的平均值小于重傳次數(shù)門限值時(shí)，則當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)負(fù)載?。? 2)、根據(jù)所獲得的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)負(fù)載狀況，調(diào)整競爭窗口值: 當(dāng)激活用戶數(shù)據(jù)發(fā)送成功，且當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)負(fù)載大，則競爭窗口值保持不變； 當(dāng)激活用戶數(shù)據(jù)發(fā)送成功，且當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)負(fù)載小，則競爭窗口值調(diào)整為最小競爭窗口值； 當(dāng)激活用戶數(shù)據(jù)發(fā)送失敗，且當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)負(fù)載大，則根據(jù)二進(jìn)制指數(shù)退避算法更新競爭窗口值； 當(dāng)激活用戶數(shù)據(jù)發(fā)送失敗，且當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)負(fù)載小，則競爭窗口值保持不變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線局域網(wǎng)中基于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的自適應(yīng)信道接入控制方法，其特征在于，所述根據(jù)二進(jìn)制指數(shù)退避算法更新競爭窗口值具體包括:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線局域網(wǎng)中基于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的自適應(yīng)信道接入控制方法，其特征在于，當(dāng)激活用戶數(shù)據(jù)發(fā)送成功，重置激活用戶的接入節(jié)點(diǎn)的退避計(jì)數(shù)器為零，然后當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)負(fù)載狀況，調(diào)整競爭窗口值。
【文檔編號】H04W74/08GK103945558SQ201410120018
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】杜清河, 吳小燕, 任品毅 申請人:西安交通大學(xué)