[發明專利]在無線局域網中避免隱藏終端

有效

• 申請號: 200680025803.6
• 申請日: 2006-06-08
• 公開（公告）號: CN101356775A
• 公開（公告）日: 2009-01-28
• 發明（設計）人: 瑪斯爾德·本維尼斯特
• 申請（專利權）人: 阿瓦雅技術公司
• 主分類號: H04L12/413
• 分類號: H04L12/413
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 高青

背景技術

無線局域網(WLAN)已經普遍存在。在無線局域網(LAN)中，可 以預約無線信道用于幀序列的傳輸，同時使用異步分布式隨機信道訪問方 法。在這種情況下，為了建立干擾鄰域，傳輸的源和目的地都廣播預約持 續時間。

根據802.11分布式信道訪問MAC協議，使用RTS/CTS幀將傳輸通知 給鄰居。為了建立干擾鄰域，傳輸的源和目的地分別發送包含預約持續時 間的RTS和CTS幀。節點要么接收幀制止傳輸，要么同意在指定持續時間 接收傳輸。這樣，“隱藏終端”將制止在接收的CTS幀中所指出的持續時間 內傳輸，該“隱藏終端”是不能聽到傳輸的節點，即可將干擾引入接收節 點。

在無線LAN中預約信道和防止與隱藏終端沖突的一種方法利用逐幀預 約。在預約開始時發送RTS/CTS幀。通過使用每個數據幀和隨后的確認來 更新預約的持續時間，在逐幀基礎上延長預約時間。如果那樣，逐幀預約 的結果是，如果預約未被接受—即，沒有按時返回CTS幀—，則沒有留下 末使用的預約時間，且因此，預約不需要取消。

在無線LAN中執行預約的另一種方法利用開始-結束預約。開始-結束 預約應用于任何節點組合(即，網點/AP/站)。節點預約信道來覆蓋指向 單個目的地的整個傳輸序列，可能包括來自目的地的響應。在該方法中， 通過將持續時間字段值設置為將傳輸整個幀序列的時間來預約信道。如果 預約請求未被批準—即，沒有按時返回CTS幀—或者，如果在完成傳輸時 時間保持被預約，則必須取消預約。

在802.11WLAN中取消預約可能是有問題的，因為為了確定信道是否 可用于傳輸，節點依賴于單個定時器，NAV。當節點接收的幀的持續時間 字段中的值將延長信道占用超過以前預約的信道占用時，更新NAV定時器 以反映更長的預約。節點可能從不同源接收多個NAV設置幀。例如，節點 可能從一個鄰居接收CTS幀，而從還沒有接收到CTS的另一個鄰居接收 RTS。可以通過收聽空閑信道或通過從RTS的源接收明確的預約取消，來 實現與RTS相關的傳輸的取消。如果節點基于這樣一個取消來復位它的 NAV，那么如果已發送CTS幀的鄰居仍接收與該CTS幀相關的傳輸，就 會產生將干擾/沖突引入該鄰居的危險。因為獨立于NAV設置請求源而保 存單個NAV定時器，無法確定預約取消是否將使NAV定時器被復位。

盡管這種缺陷，開始-結束NAV設置方法還是重要的，因為它提供了免 受“隱藏終端”的保護，這是一個在網狀網絡中由于鄰居之間的長距離而被 惡化的問題。

WLAN可包括多個信道和多個無線電。提供多信道和多無線電能力的 方法出現在2006年3月29提交的共同未決專利申請中，該申請題目為“無 線多信道訪問控制協議”，代理編號為AVA06-01，這里其公開并入作為參 考，其描述了CCC(公共控制信道)MAC協議。CCC利用兩種邏輯信 道，控制信道和數據信道。

發明內容

如上所述的常規機制有多個缺陷。由于“隱藏終端”問題，一個這樣的缺 陷出現了。當站不能聽到發射機但是在接收機的干擾范圍內時，隱藏終端 的問題出現了。在具有分開長距離的節點的ad?hoc網中，這個問題更嚴 重，在無線網中發現這樣的例子。

一般，可通過交換RTS/CTS控制幀來減輕隱藏終端問題。但是，當分 離節點的距離長時，與RTS/CTS對相關的傳輸的接收機的干擾范圍內的鄰 近節點可能不在發送CTS的節點的發送范圍外，且因此，該鄰近節點不能 讀取CTS幀。在傳輸CTS時，這樣的鄰居將不設置它們的NAV，且可能 因此將干擾引入接收節點。為了避免這個問題，可以以較低的速度傳輸 RTS/CTS幀來提高傳輸范圍。這種措施的結果是：為幀序列的信道預約必 須以開始-結束為基礎。不能依靠單獨數據幀來提高預約，因為這種幀將以 較高的速度發送并因此具有較短的傳輸范圍。

除了提供免受隱藏終端的保護之外，使用開始-結束NAV設置請求還 能在多信道訪問控制協議中預約不同的信道。這種協議的例子是CCC。在 控制信道上交換控制幀以便預約可用數據信道池中的一個。在這種情況 下，基于逐幀的信道預約延長將需要在控制信道上交換另外的控制幀，這 將是效率低的。

本發明不需要取消未被批準的預約請求。雖然在多信道CCC?MAC協 議的上下文中給出了該方法，但是該方法也可應用于單個信道訪問。