[发明专利]无线传输速率控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信。更具体地，本发明涉及一种在无线通信系统中选择物理层传输速率或物理速率的方法。

背景技术

无线网络被认为是家庭环境的优选网络。无线网络上的多媒体应用对满足视频和音频的服务质量(QoS)需求的网络带宽和计算资源的连网(networking)有效利用提出了新的挑战。

无线网络例如由接入点(AP)以及许多站点(STA)组成，这些站点例如电话、无线电装置、Visio电话、电视、计算机、电影播放器。在该通信系统中，通过信道从站点或接入点到站点或接入点链接信号。

无线多媒体扩展(WME)，也被称作WiFi多媒体(WMM)，是基于IEEE 802.11e草案标准的WiFi联盟互操作性认证(interoperabilitycertification)。其提供IEEE 802.11网络的基本服务质量(QoS)特征。在802.11e标准中定义了业务量规范。该业务量规范包含定义业务量流的特性和QoS预期的参数。

第一代WiFi网络(即，802.11b)面向尽力服务业务量(best efforttraffic)的传送，即，主要为TCP传送。

在站点(STA)或接入点(AP)内实现的速率控制算法(RCA)的目的是提供带宽的最大化：这意味着最小化由每个AP(接入点)或STA(站点)使用的CUE(信道使用估计)。

由于最高物理速率(物理速率)利用减少了传输时间但也增加了重传次数，这代算法通过对于每一算法特定的方法来尝试找到物理速率值与“重试率”值之间的折衷。“重试率”是度量重传的方式，对于N个分组的集合由如下比值来定义：(总传输次数/N)。

困难在于存在两个重传困难源：

-增加BER(误码率)的无线状况劣化

-与来自其他AP和STA的分组的冲突。实验证明冲突比率远超过仿真比率，这主要是由于无线信道检测的执行和响应时间。

不幸地，在HW(硬件级别)级别，没有实际可行的方式来识别重传困难源。

因此，也没有办法来独立度量由于冲突导致的重试率(称作冲突重试率)和由于BER导致的重试率(称作BER重试率)。

此外，对于WiFi NW而言冲突检测是不可能的。

为了优化通过例如语音、交互式或非交互式视频以及关联信令等实时媒体在RTP(传输协议)上的传送，IEEE/WiFi联盟已经在WMM(WiFi制造商模式)内定义了优先化(prioritization)机制，该机制定义了基于AC(接入类别)的争用(contention)信道接入。引入了4个AC(接入类别)以提高无线链路上的QoS：BK(后台)类别、BE(尽力服务)类别、VI(视频)类别、VO(语音)类别。

WMM优先化机制不能保证QoS性能参数的任何值；然而，实验证明，考虑WMM优先化事实上提高了全局行为。

现实中，由该标准提供的冲突避免优先化受以下限制：

AC之间的优先级不是绝对的而是相对的：每个业务量流的冲突比是与所有其他业务量流的冲突概率除以(即，乘以)由WMM冲突避免机制提供的冲突的冲突概率的结果。

-冲突避免机制仅在若干STA或AP等待空闲信道时才起作用。当信道已经空闲时，并发接入之间不存在冲突避免机制。

-TXOP(传输时机)机制通过在相同介质接入期间发送若干分组增加了带宽性能，从而其降低了并发接入概率，但是也增加了针对空闲介质的等待延迟。

因此，冲突避免机制对于连续传输(典型地，大量传送)起到的作用比对于类似语音或视频媒体的间歇或周期传输起到的作用更好。

在J.C.Bicket的文献“Bit-rate selection in wireless networks”中，描述了比特率选择技术进行评估以最大化无线链路上的吞吐量。但是该选择不考虑WMM优先化机制。

向所有AC提供公共物理速率的现有面向带宽RCA算法在WMM环境中可以起到作用，但是并不适于该环境。

本发明的目的是提供一些冲突避免机制。

发明内容