[發明專利]用于根據多址接入協議來傳輸數據分組的系統

有效

• 申請號: 201580076774.5
• 申請日: 2015-12-30
• 公開（公告）號: CN107535002B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 帕特里克·托爾特利耶;穆罕默德·莫阿扎姆·阿茲姆;迪迪埃·勒盧伊特
• 申請（專利權）人: 奧蘭治
• 主分類號: H04W74/08
• 分類號: H04W74/08;H04W28/18;H04W84/12;H04W88/08
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 王達佐;王艷春

本發明涉及一種用于傳輸數據分組的系統，所述系統包括至少一個接入點和至少一個終端。所述接入點包括：用于接收由所述終端遵照包括載波檢測的多址接入協議所傳輸的數據分組的裝置；以及用于向所述終端至少傳輸所述競爭窗口寬度的裝置，所述終端要遵循所述寬度以便傳輸分組。根據本發明，使用糾刪碼來對所述所傳輸的分組進行編碼，并且所述接入點進一步包括用于對所述所接收的分組進行解碼的裝置。適用于WLAN。

本發明涉及多個用戶在共享傳輸信道時傳輸數字數據分組。

更具體地，本發明涉及在不存在對用戶的傳輸時刻進行協調的中央實體(如例如，通過時分(時分多址(TDMA))來管理多址接入的中央實體)的情況下傳輸數據分組。

根據用戶之間的協調程度，用于在不存在中央實體的情況下接入信道的已知協議(在本文檔的上下文中被更簡單地稱為“多址接入協議”)可以被分為兩類。

在第一類協議中，在用戶之間未建立協調；具體地，用戶在傳輸之前不對信道進行監聽，以便驗證信道是空閑的。嘗試通過規定每個用戶在隨機時刻傳輸分組來避免由不同用戶傳輸的分組之間的沖突。

因為在一個用戶傳輸分組結束之前必然存在另一個用戶正傳輸分組的非零概率，所以這種協議的主要缺點是由不同用戶傳輸的分組之間不可避免地存在沖突以及因此不可避免地丟失數據。

在G.·利瓦(G.Liva)、E.·保利尼(E.Paolini)和M.·基安蒂(M.Chiani)的題為“High-throughput random access via codes on graphs(經由編碼圖形化進行高吞吐量隨機接入)”的文章(FUNEMS 2010)中提出了針對所述缺點的一種解決方案。在屬于所述第一類的協議中，所述解決方案包括引入用于糾正擦除的編碼以使得可以恢復在沖突中丟失的數據。根據所述文章，每個用戶傳輸每個分組的一個或多個副本，從而使得在沒有沖突的情況下接收到副本之一時，有可能將其從對其涉及的沖突的分析中減去。所述解決方案的主要缺點在于，其在解調器輸出的信號的電平下(并且因此根據模擬值)進行操作，其中，所述問題與對信道增益的不完美估計(否則，錯誤在擦除糾正方法的迭代期間傳播)相關聯且由于噪聲的存在而產生。此外，所述方法描述了對對地靜止衛星鏈路執行所述文章，可以將其建模為由對于分組的持續時間而言是恒定的增益和相移來表征的高斯信道。對于遵循WiFi的種類的多路徑信道(即，對于電氣與電子工程師協會(IEEE)的802.11標準)難以設想所述解決方案。

在第二類協議中，每個用戶對信道進行監聽并在未檢測到傳輸時傳輸分組。此第二類的代表性示例通過WiFi中的介質訪問控制(MAC)層的分布式協調功能(DCF)給出，所述DCF實施了被稱為載波監聽多址訪問/沖突避免(CSMA/CA)的協議。在CSMA/CA中，試圖傳輸分組的第一用戶對信道進行監聽，以便判定另一個用戶是否已經正在發送分組；如果是，則第一用戶繼續對信道進行監聽；當第一用戶觀察到信道在對于所有用戶來說是恒定且完全相同的時間間隔內空閑時，用戶在傳輸分組之前的“退避持續時間”期間等待稍長的時間，所述退避持續時間的值是從被稱為“競爭窗口”的時間間隔中隨機選擇的。

此第二類協議的第一缺點在于，在其中繼續發生沖突，主要有兩個原因：

-對于每個新的退避持續時間，競爭窗口減小；當其變成零時，終端在不等待的情況下傳輸其數據，并且因此具有很大的沖突風險，因為它沒有考慮到信道中的真實活動；

-存在由于相距太遠而無法互相聽見的兩個終端在同一信道上同時進行傳輸的“隱藏節點”問題；然而，為了緩解這種“隱藏節點”問題，有可能使用被稱為請求發送/清除發送(RTS/CTS)的機制，在所述機制中，接入點傳輸授權以傳輸給終端中已經向其發送了RTS的一個終端，并且由位于接入點的覆蓋范圍內的其他終端接收接入點發送的CTS，從而使得這些其他終端推遲其自身的傳輸直到稍后時間。