[发明专利]多跳无线终端及其流量控制方法

说明书

一种多跳无线终端，具有用户应用部件、流量控制部件和无线发送/接收部件，流量控制部件将来自用户应用部件的发送流的分组和来自无线发送/接收部件的转发流的分组入队到对于每个流不同的队列中，并且执行流量控制，其中，流量控制部件包括队列管理器和分组调度器，队列管理器用于将每个输入流的分组存储到相对应的队列中并且使分组入队，分组调度器用于使分组从每个队列出队并且输出分组，并且其中，分组调度器基于每个流的发送信息来从队列中选择分组将从其出队并输出的那个队列。

技术领域

本发明涉及构成多跳无线网络的一种多跳无线终端及其流量控制方法。更具体而言，本发明涉及通过使流的分组入队到对于每个流不同的队列中并且基于每个流的发送信息来选择分组将从其出队并输出的队列，来维持独立于跳数维持每个队列的发送率的公平性以及流之间发送率的公平性的多跳无线终端及其流量控制方法。

背景技术

多跳无线网络正受到关注，其在无线环境中中继终端之间的通信来使得无线终端可以与遥远的基站通信。然而，对于使用单信道的多跳无线网络，存在这样的问题：对于距离基站的跳数相互不同的无线终端，吞吐量也不同。

即，对于相比于距离基站的跳数少的无线终端，距离基站的跳数更大的无线终端吞吐量更低。原因是无线终端链路层中一般所使用的IEEE802.11MAC协议仅考虑单跳通信。在单跳通信中，能够感测到对方的终端之间的发送和接收的定时用称为RTS/CTS的通信控制来恰当地控制。然而，在不是所有终端都能被感测到的多跳通信中，由于协议的问题难以维持终端之间发送权的公平性。

图6示出终端间发送权的公平性用RTS/CTS来维持的情况，并且图7示出终端间发送权的公平性不是用RTS/CTS来维持的情况。在图6和图7中，实线圆圈指示各个无线终端，虚线圆圈指示各个终端的通信范围，并且箭头指示数据的传送方向。实线圆圈中的数字指示终端编号。

图6示出终端1和终端2执行向终端0的发送的情况。在该情况中，例如，在终端1发送时，请求发送(RTS)信号在发送之前被发送给终端0，并且允许发送(CTS)从接收到RTS信号的终端0被发送。当CTS信号被接收到时，除了发送该RTS信号的终端以外，终端0的通信范围以内的终端中没有任何终端在终端1的发送期间执行发送，因此，维持终端之间的公平性。

另一方面，在图7中所示的示例中，与图6中所示的情况一样在从终端1到终端0的发送之前，RTS/CTS控制被执行，但是来自终端0的CTS信号不到达除终端1以外的终端。然而，来自终端1的发送数据到达终端2，并且当终端3同时将RTS信号发送给终端2来执行发送时，碰撞发生，并且终端2不能接收来自终端3的RTS信号。

因此，终端3重新发送RTS信号。然而，此时的等待时间，即所谓的回退(back-off)时间，比通常的回退时间要长，因此，终端3获得发送权的概率相比于终端1和终端2被降低了。

在多跳有线网络中，作为提高终端间吞吐量的公平性的手段，存在提供具有针对每个流的队列的中继终端的轮询调度。然而，在多跳无线网络中，由于终端间发送权的公平性未被如上所述地维持，所以公平性不能利用简单的轮询调度来实现。另一方面，如果发送被暂停直到分组从各个流到达为止，则可以实现几乎完全的公平性。然而，如果每个终端的发送率相互不同，则发送被以最低的发送率执行，因此，存在通信带宽未被有效使用的问题。

例如，在专利文件1中描述了这样一种技术，其通过基于每个分组的跳计数信息确定分组大小来解决由多跳无线网络中的跳计数的差异引起的吞吐量差距这样的问题。

[专利文件]日本专利申请文件特开2003-273788号公报

发明内容

[本发明要解决的问题]

上述专利文件1中所描述的技术基于每个分组的跳计数信息来确定分组大小，并且因此，需要获得每个分组的跳计数信息，还要调节分组大小，从而需要复杂的处理。