[发明专利]竞争窗口值自适应调整方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及到网络通信技术领域，特别涉及到竞争窗口值自适应调整方法和装置。 

背景技术

802.11（是IEEE最初制定的一个无线局域网标准）标准中基于竞争的接入协议构成了802.11 MAC（Media Access Control，媒体访问控制）协议的基础，标准为WLAN的媒体接入控制层（MAC）规定了用于竞争阶段的分布协调功能（DCF，Distributed Coordination Function）。DCF采用带有碰撞避免的载波侦听多址（CSMA/CA，Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）技术，通过物理和虚拟的载波侦听功能来判断媒体状态，各终端可独立地决定接入信道并在接入失败时进入退避过程来重新接入信道，从而提供了一种更为灵活的无线通信方式。 

在无线通信领域中，各终端可独立地决定接入信道并在接入失败时进入退避过程来重新接入信道。而无线局域网络中仅存在一个共享信道，因此拥有待发送业务的站点需要进行信道竞争，在参与信道竞争的站点侦听到信道空闲时，后延分布式协调帧间隔DIFS时长，并进一步等待一个随机的回退时长，如果此时信道仍然空闲，则接入信道。其中，随机回退时长也称竞争窗CW，为减小碰撞概率，最优竞争窗大小是依赖于信道中的同一时隙参与信道竞争的站点数量的。若参与竞争的站点数少，则碰撞概率低，此时可选用较小竞争窗，以减小延迟；若参与竞争的站点数多，则碰撞概率高，此时宜选用较大竞争窗，以减少碰撞，提高整个网络吞吐量。 

在无线局域网标准里通常采用以时隙为单位的二进制指数退避法获取竞争窗值，CW是从区间[0，CW-1]上的均匀分布中选取的一个随机整数，CW∈[CW_min，CW_max]，并且第i次重传时CW(i)=min[2ⁱ·CW_min，CW_max]，min( )表示取括号内的最小值。CW在每次成功发送后被重置为CW_min。但是，在网 络拥塞的情况下，如果成功发送后将CW重置为CW_min，易导致碰撞和重传，降低网络吞吐量；在网络拥塞缓解的情况下，重传翻倍，则会增加网络空闲时隙数，引入不必要的延迟，降低网络吞吐量。 

发明内容

本发明的主要目的为提供一种减小网络延迟、提高网络吞吐量的竞争窗口值自适应调整方法和装置。 

本发明提出一种竞争窗口值自适应调整方法，包括步骤： 

测量当前参与竞争站点数n； 

根据所述当前参与竞争站点数n，获取当前竞争窗口值CW_old的实际碰撞概率P_c和网络吞吐量最大化时的最优碰撞概率P_copt； 

在数据帧传输成功时，根据所述实际碰撞概率P_c和最优碰撞概率P_copt，调整初始竞争窗口值CW_init； 

在数据帧传输失败时，根据所述实际碰撞概率P_c，调整重传竞争窗口值CW_new。 

优选地，所述根据当前参与竞争站点数n，获取当前竞争窗口值CW_old的实际碰撞概率P_c和网络吞吐量最大化时的最优碰撞概率P_copt的步骤具体包括： 

在当前参与竞争站点数n和当前竞争窗口值CW_old时，确定所述实际碰撞概率P_c=1-(1-τ)^n-1[1+(n-1)τ]；其中，τ为在当前竞争窗口值CW_old时，站点在信道时隙开始时的发送概率； 

在当前参与竞争站点数n和网络吞吐量最大化时，确定所述最优碰撞概率P_copt=1-(1-τ_opt)^n-1[1+(n-1)τ_opt]；其中，τ_opt为在网络吞吐量最大化时，站点在信道时隙开始时的发送概率。 

优选地，所述根据实际碰撞概率P_c和最优碰撞概率P_copt，调整初始竞争窗口值CW_init的步骤具体包括：