專利名稱：在無線局域網(wǎng)中提高節(jié)能機制重負載性能的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在無線局域網(wǎng)中提高IEEE802.11節(jié)能機制重負載性能的方法，屬于無線通信中無線網(wǎng)絡的性能改進與增強技術領域。
背景技術：
近年來，由于無線通信能夠為用戶提供方便、快捷的接入手段，無線通信技術日益受到業(yè)內(nèi)人們的關注，并得到飛速發(fā)展。無線局域網(wǎng)作為無線本地接入的一種重要手段，在軍工和民用方面都具有廣泛的應用前景。為此，美國電氣和電子工程師學會IEEE在1999年制定了無線局域網(wǎng)的標準IEEE802.11，以提供寬帶的、支持異步或同步服務的網(wǎng)絡。IEEE802.11的基本接入方式是異步共享信道的分布式對等接入方式(DCF，Distributed Coordination Function)。這種DCF接入方式中，站點之間競爭接入信道是通過窗口指數(shù)退避機制完成的當站點接入信道時，需要先察看信道是否空閑，如果不空閑，則需要退避一段時間再察看；當退避時間結(jié)束后，如果信道空閑，則在DCF幀間距DIFS(DCFInterFrame Space)之后發(fā)送數(shù)據(jù)。每個站點都以一個初始競爭窗口值接入信道，一旦遭遇碰撞，該窗口值指數(shù)退避，以緩解碰撞。這種機制具有一定的自適應特性；但在站點數(shù)較多、競爭劇烈的重負載情況下，系統(tǒng)性能低下。
由于無線局域網(wǎng)中的移動站點通常由電池供電，而電池提供的能量有限，且電池技術在近三十年內(nèi)沒有大的突破。為延長移動站點每次充電的使用時間，IEEE 802.11中還定義了節(jié)能機制PSM(power saving mechanism)。該節(jié)能機制是在DCF的基礎上實現(xiàn)節(jié)能。
下面參照圖1說明該節(jié)能機制的工作原理。在該節(jié)能機制中，時間被分為一系列的傳輸周期(beacon interval)。每個周期又分為ATIM(Ad-Hoc TrafficIndication Message)窗口和數(shù)據(jù)發(fā)送窗口。所有站點在每個傳輸周期的開始醒來，并在整個ATIM窗口時間內(nèi)保持清醒。當站點A有分組數(shù)據(jù)要發(fā)給另一個站點B時，它必須在ATIM窗口內(nèi)發(fā)送ATIM幀給目的站點B，告知目的站點B在ATIM窗口結(jié)束后保持清醒，以接收該分組。ATIM幀的發(fā)送也是基于DCF的競爭機制。站點A發(fā)送完ATIM幀之后，必須在該傳輸周期剩余的時間內(nèi)保持清醒。當站點B接收到ATIM幀后，必須立即回應一個確認ACK，并在剩余的時間內(nèi)保持清醒。已經(jīng)發(fā)送了ATIM幀并收到確認ACK的站點A，在ATIM窗口結(jié)束后，就會基于正常的DCF競爭機制發(fā)送分組。如果發(fā)送站點A在該ATIM窗口發(fā)送了ATIM幀，但是沒有接收到ACK，它應該繼續(xù)在下一個ATIM窗口中繼續(xù)嘗試發(fā)送ATIM幀，直至超過規(guī)定的次數(shù)為止。如果一個站點(如圖1中的站點C)沒有發(fā)送ATIM幀，也沒有收到任何ATIM幀，它就可以在ATIM窗口結(jié)束后睡眠，直至下一個傳輸周期的開始。
如果兩個或更多個站點都選擇在同一個時隙發(fā)送數(shù)據(jù)分組，則數(shù)據(jù)分組會發(fā)生重疊，導致這兩個或多個數(shù)據(jù)分組均不能被接收端正常接收，這種情況稱為站點之間發(fā)生碰撞。一個好的無線局域網(wǎng)協(xié)議的一個重要指標就是多站點競爭時造成的碰撞較少。當站點的無線網(wǎng)絡接口卡監(jiān)聽到大于接收門限的能量信號，卻不能正確對其進行解碼時，認為發(fā)生了碰撞；當站點的無線網(wǎng)絡接口卡監(jiān)聽到無線信號并能正確解碼時(包括目的地不是本機的數(shù)據(jù)分組)，則認為是分組發(fā)送成功。
為了能夠很好地反映網(wǎng)絡的忙閑情況，本發(fā)明定義了一個參數(shù)碰撞因子R＝網(wǎng)絡中發(fā)生的碰撞個數(shù)/網(wǎng)絡中的成功發(fā)送個數(shù)。為了使網(wǎng)絡的吞吐量實現(xiàn)最大化，碰撞因子R既不能過小，也不能過大，應有一個最優(yōu)值；通過理論分析，該最優(yōu)值Ropt為0.2，且其與分組的大小無關。DCF的指數(shù)退避機制具有一定的自適應特性；但在站點數(shù)較多、競爭劇烈的重負載情況下，DCF產(chǎn)生的碰撞過多，會導致系統(tǒng)性能低下。對DCF協(xié)議進行理論分析與計算，可以得出采用DCF的無線局域網(wǎng)中的碰撞因子R隨網(wǎng)絡中站點數(shù)的變化情況如圖2所示。參見圖2，在站點數(shù)為10時，碰撞因子在最優(yōu)值Ropt(0.2)附近，隨著站點數(shù)的增加(即網(wǎng)絡負載的增加)，網(wǎng)絡中的碰撞因子急劇增大。圖3是網(wǎng)絡吞吐量隨站點數(shù)的變化情況，在重負載情況下，圖示為站點數(shù)超過50以后，由于過多的碰撞導致網(wǎng)絡吞吐量迅速下降。
由于節(jié)能機制中有一段時間(即ATIM窗口)不能發(fā)送數(shù)據(jù)，DCF在重負載情況下性能劣化的問題在節(jié)能機制中表現(xiàn)更為嚴重，已經(jīng)引起業(yè)內(nèi)眾多人士的廣泛關注。但是，根據(jù)申請人的檢索，在現(xiàn)有的文獻中尚未發(fā)現(xiàn)有針對節(jié)能機制重負載性能劣化問題的改進方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在無線局域網(wǎng)中提高IEEE802.11節(jié)能機制重負載性能的方法，該方法能夠較好地解決節(jié)能機制在重負載情況下的性能劣化問題，提高了網(wǎng)絡信息的流通性能，并進一步節(jié)省了能量。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種在無線局域網(wǎng)中提高IEEE802.11節(jié)能機制重負載性能的方法，其特征在于通過監(jiān)聽網(wǎng)絡忙閑狀況，每個站點自適應地調(diào)節(jié)各自的接入概率，保證在重負載下同時參加競爭的站點數(shù)不致過多和產(chǎn)生的碰撞不致過多，防止節(jié)能機制在重負載下性能劣化；而且，決定不參加競爭的站點進入睡眠狀態(tài)，以節(jié)省能量消耗。
該方法包括下列具體操作步驟A、測量網(wǎng)絡忙閑狀況，調(diào)整本站點接入概率各站點在每個傳輸周期的數(shù)據(jù)發(fā)送窗口監(jiān)聽測量碰撞個數(shù)與成功發(fā)送個數(shù)，并計算兩者之比的碰撞因子R數(shù)值；再將表示當前網(wǎng)絡忙閑狀況的該碰撞因子R與其最優(yōu)值Ropt進行比較，根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整各站點的接入概率Paccess；B、根據(jù)接入概率Paccess決定是否參加競爭在每個傳輸周期的開始，隨機產(chǎn)生一個范圍在
之內(nèi)的隨機數(shù)r，如果該站點的接入概率Paccess≥r，則參加競爭；如果接入概率Paccess＜r，則不參加競爭；且不參加競爭的站點在ATIM窗口結(jié)束后進入睡眠狀態(tài)；
C、再次調(diào)整接入概率，以提高接入公平性在每個傳輸周期的ATIM窗口內(nèi)，各站點都保持清醒，監(jiān)聽其他站點所捎帶的接入概率Paccess；并在ATIM窗口結(jié)束時，對監(jiān)聽到的全部接入概率Paccess進行計算求解其平均值Paver，如果該站點的接入概率Paccess與平均值Paver之差的絕對值大于門限值α，則將自己的接入概率Paccess調(diào)整為該平均值Paver，否則保持其接入概率Paccess不變；以便保證各站點之間的接入公平性。
所述的步驟A中的碰撞因子R的最優(yōu)值Ropt是0.2。
所述的步驟A進一步包括下列具體操作步驟A1、在數(shù)據(jù)發(fā)送窗口的開始時初始化參數(shù)將碰撞計數(shù)器和成功計數(shù)器分別置0；A2、在數(shù)據(jù)發(fā)送窗口期間監(jiān)聽網(wǎng)絡碰撞各個站點每監(jiān)聽到一次碰撞，則對碰撞計數(shù)器加1，監(jiān)聽到一次成功發(fā)送，則對成功計數(shù)器加1；并在該數(shù)據(jù)發(fā)送窗口的結(jié)束時，計算碰撞因子R＝碰撞個數(shù)/成功發(fā)送個數(shù)；A3、在數(shù)據(jù)發(fā)送窗口結(jié)束時調(diào)整接入概率Paccess如果連續(xù)多個傳輸周期的碰撞因子R＞0.2+σ，說明同時競爭的站點數(shù)過多，導致碰撞增加，浪費帶寬，則將接入概率Paccess降低ε，即接入概率Paccess-ε，若兩者的差小于0時，取值為0；如果連續(xù)多個傳輸周期的碰撞因子R＜0.2-σ，說明同時競爭的站點數(shù)過少，造成網(wǎng)絡空閑時間過多，沒有充分利用帶寬，則將接入概率Paccess提高ε，即接入概率Paccess+ε，若兩者的和大于1時，取值為1；如果碰撞因子R位于區(qū)間
內(nèi)，則接入概率Paccess保持不變；式中σ為允許振蕩的幅度，ε為調(diào)整步長；選取連續(xù)多個傳輸周期的碰撞因子的目的是為了減少系統(tǒng)的振蕩，增加系統(tǒng)的平穩(wěn)性。
所述的步驟C進一步包括下列具體操作步驟C1、在發(fā)送ATIM幀時捎帶自己的接入概率Paccess如果站點決定參加競爭，則執(zhí)行該步驟，否則跳過該步驟，直接執(zhí)行步驟C2；C2、在ATIM幀窗口期間監(jiān)聽網(wǎng)絡中其它站點的接入概率Paccess在每個傳輸周期的ATIM幀窗口內(nèi)，各站點都保持清醒，監(jiān)聽其他站點所捎帶的接入概率Paccess；C3、在ATIM窗口結(jié)束時調(diào)整自己的接入概率當ATIM窗口結(jié)束時，對監(jiān)聽到的各個其他站點的Paccess計算求其平均值Paver，如果該站點自己的接入概率Paccess與平均值Paver之差的絕對值大于門限值α，則將自己的接入概率Paccess調(diào)整為該平均值Paver，否則保持該接入概率Paccess不變；以確保站點之間的公平性。
本發(fā)明是一種在無線局域網(wǎng)中提高IEEE802.11節(jié)能機制重負載性能的方法，該方法中每個站點根據(jù)監(jiān)聽到的網(wǎng)絡忙閑狀況分別調(diào)節(jié)自己的接入概率，使得整個網(wǎng)絡的碰撞因子維持在最優(yōu)值附近，從而使整個網(wǎng)絡的吞吐量在重負載下不致劣化，維持在最優(yōu)值附近。另外，由于不參加競爭的站點進入睡眠狀態(tài)，可進一步節(jié)省能量。
本發(fā)明的主要優(yōu)點在于其自適應性，每個站點能夠根據(jù)當前網(wǎng)絡忙閑狀況自行調(diào)整其接入概率，既在很大程度上提高了該節(jié)能機制在重負載下的性能，又不降低其在輕負載下的性能。大量仿真試驗表明，采用本發(fā)明的無線局域網(wǎng)在站點數(shù)增加后(從10增加到100)，其吞吐量沒有明顯下降；并且傳輸同樣的字節(jié)數(shù)所消耗的能量大大降低，當站點數(shù)為100時為標準PSM的1/5。另外各站點之間的公平性相對于標準PSM也有不少提高。


圖1是在IEEE802.11中的節(jié)能機制PSM下各站點發(fā)送數(shù)據(jù)的時序示意圖。
圖2是現(xiàn)有的IEEE802.11中DCF的碰撞因子隨站點數(shù)變化情況示意圖。
圖3是現(xiàn)有的IEEE802.11中DCF在不同站點數(shù)時的凈吞吐量示意圖。
圖4是本發(fā)明方法的總體流程圖。
圖5是本發(fā)明的各個具體操作步驟的時序關系示意圖，每個站點周期性地執(zhí)行這些操作步驟，操作周期從每個傳輸窗口的數(shù)據(jù)發(fā)送窗口的開始，到下一個傳輸窗口的ATIM窗口的結(jié)束。
圖6是本發(fā)明的監(jiān)聽網(wǎng)絡忙閑狀況并調(diào)整自己接入概率的流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖詳細描述本發(fā)明方法的工作機理和具體操作步驟。
眾所周知，現(xiàn)有的IEEE802.11協(xié)議節(jié)能機制的性能之所以在重負載情況下非常低下，是因為同時參加競爭的站點數(shù)過多，產(chǎn)生過多碰撞，從而浪費網(wǎng)絡帶寬，導致網(wǎng)絡性能嚴重劣化。因此，改進方法之一就是如何在重負載情況下減少同時參加競爭的站點數(shù)，本發(fā)明創(chuàng)新地采用碰撞因子R(碰撞個數(shù)/成功發(fā)送個數(shù)之比)來反映當前網(wǎng)絡的忙閑狀況。該碰撞因子R數(shù)值既不能過大(表明碰撞過多)，也不能過少(表明站點發(fā)送數(shù)據(jù)過于保守，導致空閑時隙過多，同樣也浪費帶寬)，而是有一個最優(yōu)值。在該最優(yōu)值附近，無線網(wǎng)絡的帶寬才能得到充分的利用。經(jīng)理論分析和計算，對于物理層采用IEEE DSSS(直接序列擴頻)時，碰撞因子R的最優(yōu)值Ropt為0.2。本發(fā)明的基本思想是在重負載下控制同時競爭的站點數(shù)，減少碰撞，使碰撞與成功傳送的比例(即碰撞因子)維持在最優(yōu)值附近；也就是每個站點通過監(jiān)聽網(wǎng)絡忙閑狀況，自適應地調(diào)節(jié)各自的接入概率，以保證在重負載下同時參加競爭的站點數(shù)不致過多和產(chǎn)生的碰撞不致過多，增強節(jié)能機制的自適應性，防止節(jié)能機制在重負載下性能劣化；而且，決定不參加競爭的站點進入睡眠狀態(tài)，節(jié)省能量消耗，提高節(jié)能機制的性能。
參見圖4和圖5，具體說明本發(fā)明實現(xiàn)方法的三個主要操作步驟1、測量網(wǎng)絡忙閑狀況，調(diào)整本站點的接入概率各站點在每個傳輸周期的數(shù)據(jù)發(fā)送窗口監(jiān)聽測量碰撞個數(shù)與成功發(fā)送個數(shù)，并計算兩者之比的碰撞因子R數(shù)值；再將本次傳輸周期測得的碰撞因子R(表示當前網(wǎng)絡忙閑狀況)與其最優(yōu)值Ropt進行比較，根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整各站點的接入概率Paccess。
圖5進一步細化說明了該第1操作步驟的流程11、在數(shù)據(jù)發(fā)送窗口的開始時初始化參數(shù)將碰撞計數(shù)器和成功計數(shù)器分別置0；在站點初始化時，接入概率Paccess設為1，且只初始化設置一次。
12、在整個數(shù)據(jù)發(fā)送窗口期間監(jiān)聽網(wǎng)絡碰撞各個站點每監(jiān)聽到一次碰撞，則對碰撞計數(shù)器加1，監(jiān)聽到一次成功發(fā)送，則對成功計數(shù)器加1。并在該數(shù)據(jù)發(fā)送窗口的結(jié)束時，計算碰撞因子R＝碰撞個數(shù)/成功發(fā)送個數(shù)。
13、在數(shù)據(jù)發(fā)送窗口結(jié)束時調(diào)整接入概率Paccess如果k個傳輸周期(前k-1個傳輸周期再加上本次傳輸周期)的碰撞因子R＞0.2+σ，說明同時競爭的站點數(shù)過多，導致碰撞增加，浪費帶寬，則將接入概率Paccess降低ε，即接入概率Paccess-ε，若降低后的差小于0時，取值為0；如果k個傳輸周期的碰撞因子R＜0.2-σ，說明同時競爭的站點數(shù)過少，會造成網(wǎng)絡空閑時間過多，沒有充分利用帶寬，則將接入概率Paccess提高ε，即接入概率Paccess+ε，若增加后的和大于1時，取值為1；如果碰撞因子R位于區(qū)間
內(nèi)，則接入概率Paccess保持不變；式中σ為允許振蕩的幅度，ε為調(diào)整步長。這里所述的k個傳輸周期為該站點保持清醒狀態(tài)的周期數(shù)量，其在時間上不一定是連續(xù)的，所以取k個傳輸周期的碰撞因子的目的是為了減少系統(tǒng)的振蕩，增加系統(tǒng)的平穩(wěn)性。經(jīng)大量仿真模擬試驗，建議k取3，σ取0.1，ε取0.01。
前面描述的操作都是針對在該數(shù)據(jù)發(fā)送窗口期間保持清醒的站點。而在該數(shù)據(jù)發(fā)送窗口期間睡眠的站點，因沒有監(jiān)聽信道，其接入概率Paccess保持不變。
2、根據(jù)接入概率Paccess決定是否參加競爭在每個傳輸周期的開始，隨機產(chǎn)生一個范圍在
之內(nèi)的隨機數(shù)r，如果該站點的接入概率Paccess≥r，則參加競爭；如果接入概率Paccess＜r，則不參加競爭。參加競爭的站點在ATIM窗口按DCF協(xié)議競爭發(fā)送ATIM幀，如果收到回應ACK消息，則在數(shù)據(jù)發(fā)送窗口按DCF協(xié)議競爭發(fā)送數(shù)據(jù)；而不參加競爭的站點在ATIM窗口不發(fā)送ATIM幀(盡管它有數(shù)據(jù)要發(fā)送)，如果沒有數(shù)據(jù)要接收的話，可以在ATIM窗口結(jié)束后進入睡眠狀態(tài)，直至下一個傳輸周期的開始。
3、進一步調(diào)整接入概率，以提高接入公平性如果每個站點獨立地根據(jù)自己所監(jiān)聽的信道情況調(diào)整各自的接入概率Paccess，可能會出現(xiàn)少數(shù)站點清醒時信道總是很忙，或者說此時參加競爭的站點總是很多，從而一次次地降低自己的接入概率；而另一部分站點則相反每次清醒時，同時與之競爭的站點總是較少，從而得到信道空閑的假象。為了減少或者避免這種不公平現(xiàn)象，本發(fā)明讓所有站點共享監(jiān)聽到的忙閑信息，這是通過每個站點在ATIM幀中捎帶自己的接入概率Paccess來實現(xiàn)的。IEEE802.11協(xié)議規(guī)定，在ATIM窗口內(nèi)，所有的站點都必須保持清醒，如果在ATIM幀中攜帶接入概率Paccess的話，則所有的站點都可以監(jiān)聽到。決定參加競爭的站點在發(fā)送ATIM幀時，必須捎帶自己的接入概率Paccess。這樣，在ATIM窗口結(jié)束時，所有站點能夠根據(jù)監(jiān)聽到的各個其他站點的Paccess調(diào)整自己的接入概率。藉此，可確保各個站點之間的接入公平性。
圖5進一步細化該第3操作步驟為下面兩個流程31、決定參加競爭的站點發(fā)送ATIM幀，并在其中捎帶自己的接入概率Paccess，如果站點決定不參加本次競爭，則跳過此步驟，直接執(zhí)行步驟32。
32、各站點在ATIM幀窗口期間都保持清醒，監(jiān)聽網(wǎng)絡中其它站點所捎帶的接入概率Paccess，并在ATIM窗口結(jié)束時調(diào)整自己的接入概率當ATIM窗口結(jié)束時，對監(jiān)聽到的各個其他站點的Paccess進行計算求其平均值Paver，如果該站點自己的接入概率Paccess與平均值Paver之差的絕對值大于門限值α，則將自己的接入概率Paccess調(diào)整為該平均值Paver，否則保持該接入概率Paccess不變；其中門限值α為允許的最大的接入概率差異的一半，經(jīng)大量仿真模擬試驗，建議α取0.02。這樣在一定程度上確保站點之間的公平性。
本發(fā)明的實現(xiàn)方法已經(jīng)在計算機上進行了仿真模擬試驗，試驗是成功的，實現(xiàn)了發(fā)明目的。
權利要求
1.一種在無線局域網(wǎng)中提高IEEE802.11節(jié)能機制重負載性能的方法，其特征在于通過監(jiān)聽網(wǎng)絡忙閑狀況，每個站點自適應地調(diào)節(jié)各自的接入概率，保證在重負載下同時參加競爭的站點數(shù)不致過多和產(chǎn)生的碰撞不致過多，防止節(jié)能機制在重負載下性能劣化；而且，決定不參加競爭的站點進入睡眠狀態(tài)，以節(jié)省能量消耗。
2.根據(jù)權利要求1所述的提高節(jié)能機制重負載性能的方法，其特征在于該方法包括下列具體操作步驟A、測量網(wǎng)絡忙閑狀況，調(diào)整本站點接入概率各站點在每個傳輸周期的數(shù)據(jù)發(fā)送窗口監(jiān)聽測量碰撞個數(shù)與成功發(fā)送個數(shù)，并計算兩者之比的碰撞因子R數(shù)值；再將表示當前網(wǎng)絡忙閑狀況的該碰撞因子R與其最優(yōu)值Ropt進行比較，根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整各站點的接入概率Paccess；B、根據(jù)接入概率Paccess決定是否參加競爭在每個傳輸周期的開始，隨機產(chǎn)生一個范圍在
之內(nèi)的隨機數(shù)r，如果該站點的接入概率Paccess≥r，則參加競爭；如果接入概率Paccess＜r，則不參加競爭；且不參加競爭的站點在ATIM窗口結(jié)束后進入睡眠狀態(tài)；C、再次調(diào)整接入概率，以提高接入公平性在每個傳輸周期的ATIM窗口內(nèi)，各站點都保持清醒，監(jiān)聽其他站點所捎帶的接入概率Paccess；并在ATIM窗口結(jié)束時，對監(jiān)聽到的全部接入概率Paccess進行計算求解其平均值Paver，如果該站點的接入概率Paccess與平均值Paver之差的絕對值大于門限值α，則將自己的接入概率Paccess調(diào)整為該平均值Paver，否則保持其接入概率Paccess不變。
3.根據(jù)權利要求2所述的提高節(jié)能機制重負載性能的方法，其特征在于所述的步驟A中的碰撞因子R的最優(yōu)值Ropt是0.2。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的提高節(jié)能機制重負載性能的方法，其特征在于所述的步驟A進一步包括下列具體操作步驟A1、在數(shù)據(jù)發(fā)送窗口的開始時初始化參數(shù)將碰撞計數(shù)器和成功計數(shù)器分別置0；A2、在數(shù)據(jù)發(fā)送窗口期間監(jiān)聽網(wǎng)絡碰撞各個站點每監(jiān)聽到一次碰撞，則對碰撞計數(shù)器加1，監(jiān)聽到一次成功發(fā)送，則對成功計數(shù)器加1；并在該數(shù)據(jù)發(fā)送窗口的結(jié)束時，計算碰撞因子R＝碰撞個數(shù)/成功發(fā)送個數(shù)；A3、在數(shù)據(jù)發(fā)送窗口結(jié)束時調(diào)整接入概率Paccess如果連續(xù)多個傳輸周期的碰撞因子R＞0.2+σ，說明同時競爭的站點數(shù)過多，導致碰撞增加，浪費帶寬，則將接入概率Paccess降低ε，即接入概率Paccess-ε，若兩者的差小于0時，取值為0；如果連續(xù)多個傳輸周期的碰撞因子R＜0.2-σ，說明同時競爭的站點數(shù)過少，造成網(wǎng)絡空閑時間過多，沒有充分利用帶寬，則將接入概率Paccess提高ε，即接入概率Paccss+ε，若兩者的和大于1時，取值為1；如果碰撞因子R位于區(qū)間
內(nèi)，則接入概率Paccess保持不變；式中σ為允許振蕩的幅度，ε為調(diào)整步長。
5.根據(jù)權利要求2所述的提高節(jié)能機制重負載性能的方法，其特征在于所述的步驟C進一步包括下列具體操作步驟C1、在發(fā)送ATIM幀時捎帶自己的接入概率Paccess如果站點決定參加競爭，則執(zhí)行該步驟，否則跳過該步驟，直接執(zhí)行步驟C2；C2、在ATIM幀窗口期間監(jiān)聽網(wǎng)絡中其它站點的接入概率Paccess在每個傳輸周期的ATIM幀窗口內(nèi)，各站點都保持清醒，監(jiān)聽其他站點所捎帶的接入概率Paccess；C3、在ATIM窗口結(jié)束時調(diào)整自己的接入概率當ATIM窗口結(jié)束時，對監(jiān)聽到的各個其他站點的Paccess進行計算求其平均值Paver，如果該站點自己的接入概率Paccess與平均值Paver之差的絕對值大于門限值α，則將自己的接入概率Paccess調(diào)整為該平均值Paver，否則保持該接入概率Paccess不變；以確保站點之間的公平性。
全文摘要
一種在無線局域網(wǎng)中提高IEEE802.11節(jié)能機制重負載性能的方法，其特征在于通過監(jiān)聽網(wǎng)絡忙閑狀況，每個站點自適應地調(diào)節(jié)各自的接入概率，保證在重負載下同時參加競爭的站點數(shù)不致過多和產(chǎn)生的碰撞不致過多，防止節(jié)能機制在重負載下性能劣化；而且，決定不參加競爭的站點進入睡眠狀態(tài)，以節(jié)省能量消耗。該方法包括下列三個步驟1.測量網(wǎng)絡忙閑狀況，調(diào)整本站點的接入概率，2.根據(jù)接入概率決定是否參加當前傳輸周期的競爭，3.監(jiān)聽所有其它站點的接入概率，并計算其平均值，再與自己的接入概率相比較，并對其作進一步調(diào)整，以提高接入公平性。該方法較好地解決了節(jié)能機制在重負載情況下的性能劣化問題，既提高了網(wǎng)絡吞吐量，又節(jié)省了能量。
文檔編號H04L12/28GK1545269SQ200310115370
公開日2004年11月10日 申請日期2003年11月21日 優(yōu)先權日2003年11月21日
發(fā)明者鄒仕洪, 程時端, 鄔海濤, 謝東亮, 闕喜戎, 盧美蓮 申請人:北京郵電大學