專利名稱：用于使用分配向量控制網格網絡中的介質訪問的方法以及執(zhí)行這種方法的站的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于避免無線通信網絡中的預留的沖突的方法。本發(fā)明例如與網格網絡有關。
背景技術：
在作為集中式網絡的無線局域網的標準基礎結構中，所有的客戶站都在充當主站的接入點的范圍內，并且附接到該接入點。然而，在網格網絡中，并非所有的站都在彼此的偵聽范圍內，即無線電網格包括許多隱藏的終端。因此，在這種網絡中，存在看到干擾正在進行的傳輸的風險。由此，在標準基礎結構網絡中使用的數據傳輸方法結果在網格網絡中無效。為了補救此問題，在IEEE 802. 11中提出了使用網絡分配向量(NAV)來在另一傳輸已經在進行時禁止站的介質訪問。通過數據傳輸或者管理幀傳輸來設置和重置NAV。然而，已經注意到此NAV機制在多個同時的預留待決時并不適合?；诎ㄎ鍌€站A、B、C、 D和E的示例網絡來詳細說明此缺陷。站C使用NAV來禁止介質訪問。站A和B要傳送的數據較少，站E是在D和E的預留中的所有者。由于站A和站B要傳送的數據較少，因此它們可以縮短它們的傳輸。然而，現有的用于縮短傳輸的機制重置NAV，因此站C不再被阻止， 并且可以訪問介質。然而，這樣做干擾了正在進行的從D到E的傳輸，所述傳輸將被C所做的任何傳輸嘗試破壞。為了避免這種干擾，顯然可以使得NAV固定，以使得其不能被重置。利用此解決方案，任何相容的站在任何預留周期一開始就設置其NAV，并且進入睡眠模式，直到預留周期的結束為止，或者在存在多個連續(xù)的預留的情況下進入睡眠模式直到最后的預留周期的結束為止。然而，這具有第二個缺點如果預留了介質的站沒有任何數據要傳送，則可能浪費許多的通信時間(airtime)。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的是提出一種用于控制網格網絡中的介質訪問的方法，其克服上述缺點中的至少一個。更確切地說，本發(fā)明的一個目的是提出一種避免網格網絡中多個重疊的預留的沖突的方法。本發(fā)明的另一個目的是提出一種在通信時間利用方面提供良好的性能的方法。本發(fā)明的又一個目的是提出一種可以與用于在網格網絡中通信的現有的標準方法(諸如預留方法或者網絡管理)組合的方法。為此目的，本發(fā)明提供了一種用于控制網格網絡中的介質訪問的方法，包括以下步驟
-網絡中的站接收網絡分配向量(NAV)設置幀，其指示該站不能訪問介質的時間周期，-所述站基于所接收的設置幀來設置網絡分配向量到期計時器， -所述站檢測由網絡中的兩個其它的站做出的至少一個預留，基于所檢測的預留的持續(xù)時間來設置相應的預留分配向量(RAV)到期計時器，并且將所述兩個站的身份存儲為預留的所有者，
-所述站將NAV到期計時器更新為所有所設置的相應的RAV到期計時器以及NAV設置幀的NAV到期時間中最新的。在這種方法中，NAV仍確定是否允許對于介質的訪問。然而，NAV現在通過考慮 RAV來設置，并且被定義為使得僅在未設置NAV、也未設置任何RAV時允許對于介質的訪問。 在本發(fā)明的含義內，當在站中設置對應的NAV到期計時器或者RAV到期計時器時，NAV或者 RAV被稱為被設置。在所有的描述中，諸如NAV (相應的RAV)、NAV到期計時器(相應的RAV 到期計時器)、NAV計數器(相應的RAV計數器)之類的表述將以相同的含義來理解，即，理解為站中存儲的、被減少以確定RAV或者NAV的結束的值。本方法由此避免了預留中的任何沖突，因為僅在所有建立的預留已經結束時站才能訪問介質。然而，為了節(jié)省通信時間，這可能是有用的如果預留被縮短，則站可以訪問介質。有鑒于此，本發(fā)明在已經在站中設置了至少一個RAV的實施例中包括以下步驟
-在接收到另一個NAV設置幀時，確定幀的始發(fā)者，
-如果始發(fā)者是對應于所設置的RAV之一的預留的所有者，則使對應的RAV適配于所接收的NAV設置幀，以及
-相應地更新NAV到期計時器。在特定實施例中，NAV設置幀指示RAV的釋放，并且RAV到期計時器被由此設置為 O0相應地，當預留被縮短時，由預留擁有者發(fā)送NAV設置幀。此幀在站處被接收，該站于是更新RAV。隨后，NAV被更新，以便考慮此變化。由此，此方法允許通話時間節(jié)省，同時仍確保沖突避免。然而，如果在站中存在若干個RAV，則與操縱所有RAV計時器相關聯的開銷可能很大。由此，在一些實施例中，根據本發(fā)明的方法包括以下步驟確定在站中設置的RAV計時器的數目，并且僅在RAV計時器的數目嚴格小于預定數目(例如2個)的情況下才將RAV適配于所接收的NAV。即使此特征減少了在預留被縮短時站的介質訪問的可能性，對應的RAV 計時器以及因此NAV計時器未被更新，然而，其也允許減少該解決方案的復雜程度。本發(fā)明的另一個目的涉及一種適于在無線通信網絡中設置的站，所述無線通信網絡包括至少兩個其它的站，所述站包括
-用于接收NAV設置幀的裝置，
-用于在接收到NAV設置幀時設置NAV到期計時器的裝置，
-用于檢測由所述兩個其它的站做出的預留并且用于基于預留持續(xù)時間來設置RAV 到期計時器的裝置，
-用于將NAV到期計時器更新為所有所設置的相應的RAV到期計時器和NAV設置幀的 NAV到期時間中最新的一個的裝置。在另一個實施例中，所述站包括所設置的RAV，并且還包括 -用于在接收到NAV設置幀時確定幀的始發(fā)者的裝置，-用于比較幀的始發(fā)者與RAV的所有者的裝置，
-用于在始發(fā)者是對應于所設置的RAV之一的預留的所有者的情況下使對應的RAV適配于所接收的NAV設置幀的裝置，以及
-用于相應地更新NAV到期計時器的裝置。本發(fā)明的這些和其它方面將根據下文描述的實施例而顯而易見，并且將參照所述實施例來進行闡述。


現在將參照附圖以示例的方式更詳細地描述本發(fā)明，其中 -圖1是示出根據本發(fā)明的方法的操作的框圖，
-圖2是示出根據本發(fā)明的方法的示例實施例的框圖。
具體實施例方式本發(fā)明涉及一種用于控制網格網絡中的介質訪問的方法。在此方法中，我們提出通過引入多個預留分配向量(RAV)來改進現有的執(zhí)行網絡分配向量(NAV)的機制。與NAV 相反，RAV與一個特定的預留相關聯。由此，對應的預留一開始，RAV就在站中被設置，并且針對預留的持續(xù)時間初始化。實際上，RAV被實現為計數器或者計時器，其隨著時間的逝去而倒計數，并且在其達到0時到期。預留開始和持續(xù)時間在預留設置之后被預留所有者公告，并且被相鄰的站所知。然而，如之前解釋的，本發(fā)明使得為了允許通信時間節(jié)省，RAV可以在預留的過程中被更新。此示例實施例現在將結合圖1來詳細描述。假定具有一個所設置的RAV的站接收NAV設置幀(“Rx NAV”)。NAV設置幀例如是具有持續(xù)時間/ID組的數據幀、請求發(fā)送/準許發(fā)送(RTS-CTS)交換、或者例如CF結束幀。 在接收到該幀時，站首先檢查(“CHECK”)設置幀是來自對應于所設置的RAV的預留的發(fā)起者還是應答者。在本發(fā)明的含義內，預留發(fā)起者是在做出了預留之后發(fā)起傳輸的站，預留應答者是在所述預留周期期間接收所述數據傳輸的站。在本說明書中，預留發(fā)起者和預留應答者兩者都被指定為預留所有者。如果NAV設置幀不是來自預留的發(fā)起者或者應答者中的任一個，則不執(zhí)行動作。相反，如果設置幀來自預留的所有者或者應答者，則對于此預留調節(jié)RAV ("RAV ADJUST”)。這種調節(jié)可以包括將RAV設置為到期，這意味著將RAV到期計時器或者計數器設置為0。這種調節(jié)還可以包括將RAV設置為預期的傳輸的當前估計的持續(xù)時間，這意味著將RAV到期計時器從所預留的時間周期減少到此估計的持續(xù)時間。然而，由于在本發(fā)明中NAV計時器通過考慮RAV而設置，因此該方法使得也使用 RAV和所述幀對NAV進行調節(jié)(“NAV ADJUST”)。如之前所述，NAV到期計時器被設置為所有所設置的RAV到期計時器和當前NAV的最大值。實際上，在根據本發(fā)明的方法中，可以在以下的三種特定的場合中調節(jié)站中設置的 RAV
-在接收到NAV設置幀時，如剛才描述的， -在設置了新的RAV時，以及 -在RAV到期時。
當在前兩種情況下調節(jié)了 RAV之后，由站來調節(jié)NAV到期計時器。在第三種情況下，由于在NAV中已經考慮了 RAV的正常到期，所以這不是必需的。如之前所述的，根據本發(fā)明的方法高度有利之處在于其可以與現有的機制組合使用。我們現在將結合圖2描述在與RTS-CTS機制一起使用時的本發(fā)明的實施例，其允許在可能時縮短預留周期。RTS-CTS機制如下地操作
-希望傳送數據的源站向預期的目的地站發(fā)出請求發(fā)送(RTS)幀， -目的地站以準許發(fā)送(CTS)幀來應答， -在接收到CTS時，源站傳送數據，并且目的地以ACK應答。RTS-CTS幀在本發(fā)明的實施例中用于重置RAV。除了此方面之外，RTS-CTS可被用于使幀交換對于變化的信道條件更具魯棒性。實際上，RTS-CTS幀交換于是也用作測試幀交換，以便確定信道條件對于成功的幀交換來說是否足夠。如果結果不是這種情況，則僅丟失小的測試幀，而不是更長的數據幀。此交換還可以用于為傳統的沒有實現預留方法的站增加魯棒性。實際上，任何這種傳統站都未意識到預留，并且可能潛在地開始干擾的傳輸。 RTS-CTS也立即為所有的傳統站預留介質。由此，在圖2中所示的實施例中，當預留周期開始(“START”)時，站首先檢查是否超出了預定特性限制。那些特性限制為
-傳統站限制(“傳統檢查”)， -錯誤歷史限制(“錯誤檢查”)，以及 -幀大小限制(“大小檢查”)。如果均未超出這些值，則該方法繼續(xù)確定NAV設置值(“NAV DET 1”)的步驟。一旦確定了這些值，則站例如經由數據確認消息或者經由數據CF輪詢來發(fā)起傳輸(“Tx”)。相反，如果超出了特性限制之一，則該方法還確定NAV設置值(“NAV DET 2”)。然后，站經由RTS-CTS交換(“RTS-CTS”)來發(fā)起數據傳送，如之前所描述的?，F在返回圖1所示的方法，已經注意到與操縱多個RAV計數器相關聯的開銷可能很大。當在“NAV Rx”中接收NAV設置幀時尤其如此。實際上，必須快速地實現重置RAV和更新NAV的決定，以便允許重新使用介質。有鑒于此，可以如下地實現該方法的簡化當僅有有限數目的RAV被設置時，站進入圖1的RAV決定圖。在優(yōu)選實施例中，此有限數目等于 2。由此，如果活動RAV的數目超出此限制，則站進入睡眠模式，直到最后的RAV結束為止； 如果所設置的RAV的數目等于或者低于此限制，則站遵循決定圖。此外，在本發(fā)明的替代實施例中，站可以決定主動操縱RAV計數器?；跉v史和通信需要來做出這種決定。實際上，如果通信需要較高并且特定預留通常被縮短，則主動監(jiān)聽介質以便更容易地檢測預留縮短是有用的，從而使得能夠實現最優(yōu)的介質訪問。相反，如果通信需要較低，或者預留在之前的場合尚未被縮短過，則主動監(jiān)聽介質以便使得能夠實現最優(yōu)的介質訪問不一定是有用的，并且作為替代，站可以進入睡眠。本發(fā)明更加尤其專用于符合IEEE 802. 11標準的網格網絡。更確切地說，本發(fā)明高度有利之處在于其可以與所有現有的管理協議、預留協議或者在802. 11族中定義的任何其它的協議相組合地使用。然而，應注意本發(fā)明不限于網格網絡，而是可用于任何無線通信網絡。
在本說明書和權利要求書中，元件之前的詞語“一”或“一個”不排除多個這種元件的存在。另外，詞語“包括”不排除存在除了所列出的元件或步驟之外的其它的元件或步
馬聚ο在權利要求中在括號中包括參考標號意在幫助理解，而不意在限制。根據閱讀本公開，其他修改將對于本領域技術人員來說是明顯的。這種修改可以包含無線通信領域中已知、并且可以替代這里已經描述的特征來使用或者與這里已經描述的特征一起使用的其他特征。
權利要求
1.一種用于控制網格網絡中的介質訪問的方法，包括以下步驟-網絡中的站接收網絡分配向量(NAV)設置幀，其指示所述站不能訪問介質的時間周期，-所述站基于所接收的設置幀來設置網絡分配向量到期計時器， -所述站檢測由網絡中的兩個其它的站做出的至少一個預留，基于所檢測的預留的持續(xù)時間來設置相應的預留分配向量(RAV)到期計時器，并且將所述兩個站的身份存儲為預留的所有者，-所述站將NAV到期計時器更新為所有所設置的相應的RAV到期計時器以及NAV設置幀的NAV到期時間中最新的。
2.如權利要求1所述的方法，包括在已經包括至少一個RAV的站中的以下步驟 -在接收到另一個NAV設置幀時，確定該幀的始發(fā)者，-如果始發(fā)者是對應于所設置的RAV之一的預留的所有者，則使對應的RAV適配于所接收的NAV設置幀，以及-相應地更新NAV到期計時器。
3.如權利要求2所述的方法，其中NAV設置幀指示預留的釋放，并且RAV到期計時器被由此設置為0。
4.如權利要求2和3所述的方法，包括以下步驟確定在站中設置的RAV計時器的數目，并且僅在RAV計時器的數目嚴格小于預定數目的情況下才將RAV適配于所接收的NAV。
5.如權利要求4所述的方法，其中預定數目等于2。
6.如上述權利要求中的任一項所述的方法，包括以下步驟 在接收到NAV設置幀時-所述站確定是否超出了以下限制之一傳統站限制、錯誤歷史限制、幀大小限制， -如果沒有超出任何限制，則所述站確定NAV設置值，并且發(fā)起傳輸， -如果超出了限制，則所述站確定NAV設置值，并且經由請求發(fā)送/準許發(fā)送 (RTS-CTS)幀發(fā)起數據傳送。
7.如上述權利要求中的任一項所述的方法，包括以下步驟所述站主動監(jiān)聽介質，以便檢測預留縮短。
8.一種適于在無線通信網絡中設置的站，所述無線通信網絡包括至少兩個其它的站， 所述站包括-用于接收NAV設置幀的裝置，-用于在接收到NAV設置幀時設置NAV到期計時器的裝置，-用于檢測由所述兩個其它的站做出的預留并且用于基于預留持續(xù)時間來設置RAV 到期計時器的裝置，-用于將NAV到期計時器更新為所有所設置的相應的RAV到期計時器和當前NAV到期時間中最新的一個的裝置。
9.如權利要求8所述的站，包括至少一個所設置的RAV，并且還包括 -用于在接收到NAV設置幀時確定幀的始發(fā)者的裝置，-用于比較幀的始發(fā)者與RAV的所有者的裝置，-用于在始發(fā)者是對應于所設置的RAV之一的預留的所有者的情況下使對應的RAV適配于所接收的NAV設置幀的裝置，以及-用于相應地更新NAV到期計時器的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于控制網格網絡中的介質訪問的方法，其包括以下步驟網絡中的站接收網絡分配向量(NAV)設置幀，其指示所述站不能訪問介質的時間周期；所述站基于所接收的設置幀來設置網絡分配向量到期計時器；所述站檢測由網絡中的兩個其它的站做出的至少一個預留，基于所檢測的預留的持續(xù)時間來設置相應的預留分配向量(RAV)到期計時器，并且將所述兩個站的身份存儲為預留的所有者；所述站將NAV到期計時器更新為所有所設置的相應的RAV到期計時器以及NAV設置幀的NAV到期時間中最新的。
文檔編號H04W72/00GK102349348SQ201080011313
公開日2012年2月8日 申請日期2010年2月25日 優(yōu)先權日2009年3月9日
發(fā)明者鄧特尼爾 T. 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司