DE602004011194T2

DE602004011194T2 - Verfahren zum senden eines Datenstroms über ein drahtloses Medium über ein drahtloses Netzwerk und drahtloses Netzwerk

Info

Publication number: DE602004011194T2
Application number: DE602004011194T
Authority: DE
Inventors: Yasuo Harada; Kazuhiro Ando; Chalermphol Apichaichalermwongse; Pek Yew Tan; Wei Lih Lim; Rahul Malik
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2003-01-10
Filing date: 2004-01-09
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2024-01-10
Also published as: US20060099956A1; EP1887735A2; ATE383702T1; EP1602204B1; WO2004064284A2; DE602004011194D1; WO2004064284A3; CN1759577A; EP1602204A2

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung bezieht sich darauf, eine Netzwerkvorrichtung mit einem "Quality of Service (QoS)" Bewusstheitssystemverfahren auszurüsten, um Verkehrsströme in einer koordinierten Weise zu bedienen. Diese Erfindung steigert auch eine QoS Bewusstheit- und eine Durchsatzeffizienz einer Verkehrsstromübertragung durch Koordinieren von einer Stromübertragung und reduziert die Anzahl von Kollisionen für eine Konkurrenz basierend auf einem Mediumzugriffsmechanismus.
Hintergrund Stand der Technik
Im Stand der Technik basiert die Terminierung, eine Übertragungserlaubnis für eine Stromübertragung, die nicht koordiniert wird, zu erhalten, nicht auf dem Stromerfordernis. Sie wird versuchen, eine Übertragungserlaubnis ohne jede weitere Berücksichtigung anzufragen, ob die Warteschlange nicht leer ist. Ferner wird die Erlaubnis basierend auf einer Priorität gegeben wie in "Draft Supplement to International Standard ISO/IEC 8802-11: 1999: ANSI/IEEE Std 802.11, 1999 Edition – "Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and (PHY) Specifications (draft 3.0)" und einigen Zufallszeiträumen wie beschrieben in "International Standard ISO/IEC 8802-11: 1999: ANSI/IEEE Std 802.11, 1999 Edition – "Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and (PHY) Specifications".
Basierend auf IEEE 802.11e einer verbesserten verteilten Koordinationsfunktion ("Enhanced Distributed Coordination Function" (EDCF)) verursacht die Konkurrenz für jede kontinuierliche Paketzustellung innerhalb eines bestimmten Zeitraumes eine nicht-deterministische Datenpaketankunft an der Empfängerseite. Solch ein Auftreten einer Konkurrenz ist sehr häufig, wenn es mehr als einen Strom derselben Priorität gibt, die zu dem Basis Service Set ("Basic Service Set" (BSS)) zugelassen sind. Eine Konkurrenz kann während jeder Zeit der Station desselben Prioritätsinhaltes für eine Mediumszuordnungszeit auftreten. Die Anzahl von Konkurrenzen hängt von dem Betrag der Bandweite, der den Stationen zugeordnet ist, und der Anzahl von Stationen innerhalb des BSS ab, die auf der maximal erhältlichen Bandweite innerhalb von BSS basiert. Ferner wird das QoS-Erfordernis der Übertragungsströme gefährdet, wenn die Terminierung zum Anfragen einer Übertragungserlaubnis nicht koordiniert oder überwacht wird.
WO 02/063806 A2 offenbart ein System zum Teilen von Bandbreiten durch eine Vielzahl von Vorrichtungen in einem Drahtlos-Persönlichbereichsnetzwerk („personal area network") oder einem Drahtlos-Lokalbereichsnetzwerk. In diesem Dokument wird ein Leitsignal beschrieben, welches eine Koordinationsinformation mit einem für die Vorrichtung einzigartigen Beginnzeitindikator und einer Übertragungsdauer aufweist, die ein garantiertes Zeitfenster innerhalb des konkurrenzfreien Zeitraumes des Rahmens für jede der Netzwerkvorrichtungen definiert. Jede der Netzwerkvorrichtungen schläft, während sie nicht das Leitsignal empfängt und nicht Daten während ihres garantierten Zeitfensters überträgt, wodurch der Energieverbrauch im Vergleich mit Fenstertaktzeitteilung, Mehrfachzugriff oder Schemata reduziert wird, die ein Zuhören aller Vorrichtungen während des konkurrenzfreien Zeitraumes erfordern.
Eine häufige Anfrage für einen kurzen Mediumsbelegungszeitraum führt zu höheren Kollisionen und mehr Aufwand. Dies ist insbesondere wahr, wenn die drahtlosen Stationen nicht diese kurzen Mediumbelegungszeitraumanfragen ansammeln, die für ein Zustellen von Datenströmen von einer Drahtlosvorrichtung an eine andere benötigt werden.
Eine komplizierte LSI-Implementation ist für die Netzwerkvorrichtung erforderlich, um das QoS-Erfordernis eines individuellen Datenstromes zu wahren, wo jede Übertragungserlaubniszuordnung für eine mehrfache Anzahl von Datenstromübertragung ist.
OFFENBARUNG EINER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung gibt es ein Verfahren zum Übertragen eines Datenstromes über ein Drahtlosmedium für eine Konkurrenz basierend auf einem Mediumszugriff über ein Drahtlosnetzwerk mit einer Vielzahl von Stationen und einem Zugriffspunkt, der über ein drahtloses Medium mit den Stationen kommuniziert. Das Verfahren weist auf:

(i) Durchführen einer Konkurrenz zwischen den Stationen für eine Drahtlosmediumbelegung für eine Station zum Übertragen eines Datenstromes in einem selektiven Konkurrenzzeitraum;
(ii) Übertragen eines Datenstromes von der konkurrenzerfolgreichen Station nach der Konkurrenz.

Der selektive Konkurrenzzeitraum ist in zwei getrennte Zeiträume wie folgt geteilt:

(a) Konkurrenzmediumbelegungszeitraum, zu dem die Station konkurriert mit

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Drahtlosnetzwerksystem bereitgestellt, welches eine Vielzahl von Stationen und einen Zugriffspunkt aufweist, welcher mit den Stationen über ein drahtloses Medium kommuniziert.
Der Zugriffspunkt weist auf:
eine Mediumaufzeichnungseinheit, die aufzeichnet:

(i) Beginn und Endzeitraum eines Konkurrenzmediumbelegungszeitraums, in dem Stationen um eine Drahtlosmediumbelegung für eine Station zum Übertragen eines Datenstroms konkurrieren; und
(ii) Start und Endzeitraum eines vorgeplanten Mediumbelegungszeitraumes, in dem eine Drahtlosmediumbelegung vorgeplant ist, und eine Übertragung gemäß der vorgeplanten Drahtlosmediumbelegung durchgeführt wird; eine Steuereinheit, die eine Drahtlosmediumbelegungsreservierung mit einem Dauerzeitraum für eine konkurrenzerfolgreiche Situation in einem vorgeplanten Mediumbelegungszeitraum vorplant, und den Startzeitraum eines Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes eines nächsten selektiven Konkurrenzzeitraumes um den Dauerzeitraum vorrückt; eine Übertragungseinheit, die ein Leitsignal mit einer Information für einen Startzeitraum des Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes an die Stationen überträgt; und eine Empfangseinheit, die einen Datenstrom empfängt, der von der Station übertragen wird.

Der Konkurrenzmediumbelegungszeitraum und der vorgeplante Mediumbelegungszeitraum sind in dem selektiven Konkurrenzzeitraum enthalten.
Wenn die Empfangseinheit ein Nullpaket, welches zu einer Übertragungsterminierung gemäß der vorgeplanten Drahtlosmediumbelegungsreservierung übertragen ist, mit einem Dauerzeitraum für die Station empfängt, wird die vorgeplante Drahtlosmediumbelegungsreservierung abgebrochen werden, wobei dann ein Startzeitraum des Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes eines nächsten selektiven Konkurrenzzeitraumes um den Dauerzeitraum vorgerückt werden wird.
Die wenigstens eine Station weist auf:
eine Empfangseinheit, die das Leitsignal mit einer Information des Startzeitraumes des Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes empfängt, das von dem Zugriffspunkt über das drahtlose Medium übertragen ist;
eine Übertragungseinheit, weiche einen Datenstrom über das drahtlose Medium überträgt;
eine Mediumaufzeichnungseinheit, welche eine Mediumaufzeichnung aufzeichnet; und
eine Steuereinheit, die die Information des Startzeitraumes des Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes aus dem Leitsignal extrahiert und einen Zustand einer Drahtlosmediumbelegung in jedem Überwachungszeitraum unter dem Startzeitraum und dem Endzeitraum des Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes überwacht, wobei sie dann den Überträger zum Übertragen eines Datenstromes anweist, wenn die Steuereinheit bestätigt, dass ein drahtloses Medium nicht belegt ist.
Die Steuereinheit ist ferner geeignet, um zu erkennen, dass die vorgeplante Drahtlosmediumbelegungsreservierung für eine andere Station bei Empfang eines Nullpaketes aufgehoben ist, und um eine Übertragungsreihenfolge innerhalb des nächsten vorgeplanten Mediumbelegungszeitraumes umzugestalten.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Station bereitgestellt, die mit einem Zugriffspunkt über ein drahtloses Medium kommuniziert, wobei die Station aufweist:
eine Empfangseinheit, die ein Leitsignal mit einer Information eines Startzeitraumes eines Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes empfängt, das von dem Zugriffspunkt über das drahtlose Medium übertragen ist, wobei in dem Konkurrenzmediumbelegungszeitraum die Station mit anderen Stationen um eine Drahtlosmediumbelegung zum Übertragen eines Datenstroms konkurriert;
eine Übertragungseinheit, die einen Datenstrom über das drahtlose Medium überträgt;
eine Mediumaufzeichnungseinheit, die eine Übertragungsaufzeichnung aufzeichnet; und
eine Steuereinheit, die die Information des Startzeitraumes des Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes aus dem Leitsignal extrahiert und einen Zustand einer Drahtlosmediumbelegung in jedem Überwachungszeitraum zwischen dem Startzeitraum und dem Endzeitraum des Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes überwacht, wobei sie dann den Übertrager zum Übertragen eines Daten stromes anweist, wenn die Steuereinheit bestätigt, dass ein drahtloses Medium nicht belegt ist,
wobei die Steuereinheit ferner zum Erkennen, dass die vorgeplante Drahtlosmediumbelegungsreservierung für eine andere Station bei Empfang eines Nullpaketes aufgehoben ist, und zum Umgestalten seiner Übertragungsreihenfolge innerhalb des nächsten vorgeplanten Mediumbelegungszeitraumes geeignet ist.
In einer anderen Station, wenn die Station in einer Konkurrenz zu dem Konkurrenzmediumbelegungszeitraum des selektiven Konkurrenzzeitraumes erfolgreich ist und eine Drahtlosmediumbelegungsreservierung erhält, die einen Dauerzeitraum für die konkurrenzerfolgreiche Station aufweist, dann kann die Station eine Information eines Startzeitraumes des Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes eines nächsten selektiven Konkurrenzzeitraumes extrahieren und beginnen, einen Datenstrom zu einer Zeit vor dem Startzeitraum des Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes durch den Dauerzeitraum zu übertragen.
In einer weiteren Station kann die Mediumaufzeichnungseinheit die Mediumaufzeichnung mit einem Zustand einer Drahtlosmediumbelegung sowohl in dem Konkurrenzmediumbelegungszeitraum als auch dem vorgeplanten Mediumbelegungszeitraum des selektiven Konkurrenzzeitraumes aufzeichnen und die Steuereinheit kann auch eine Übertragungsterminierung berechnen, zu der die Station einen Datenstrom in dem vorgeplanten Mediumbelegungszeitraum gemäß der Übertragungsaufzeichnung überträgt.
Wenn erste und zweite Stationen jeweils innerhalb des nächsten vorgeplanten Mediumbelegungszeitraumes vorgeplant werden und die Übertragungseinheit der ersten Station ein Nullpaket überträgt, welches eine Art eines Sendepaketes ist, welches an eine Station gesendet wird, um seine eigene vorgeplante Drahtlosmediumbelegung freizugeben, und die Empfangseinheit der zweiten Station das Nullpaket von der ersten Station empfängt, dann realisiert die Steuereinheit der zweiten Station, dass die vorgeplante Drahtlosmediumbelegungsreservierung für die erste Station aufgehoben ist, und gestaltet seine Übertragungsreihenfolge der zweiten Station innerhalb des nächsten vorgeplanten Mediumbelegungszeit raumes durch Verwendung der Mediumsaufzeichnung um, die durch die Mediumaufzeichnungseinheit der zweiten Station aufgezeichnet ist.
Schließlich wird gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Kommunizieren mit einem Zugriffspunkt über ein drahtloses Medium an einer Station bereitgestellt, wobei das Verfahren aufweist:
Empfangen eines Leitsignales mit einer Information eines Startzeitraumes eines Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes, das von dem Zugriffspunkt über das drahtlose Medium übertragen wird, wobei in dem Konkurrenzmediumbelegungszeitraum die Station mit anderen Stationen um eine Drahtlosmediumbelegung zum Übertragen eines Datenstromes konkurriert;
Übertragen eines Datenstromes über das drahtlose Medium;
Aufzeichnen einer Übertragungsaufzeichnung; und
Extrahieren der Information des Startzeitraumes des Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes aus dem Leitsignal und Überwachen eines Zustandes einer Drahtlosmediumbelegung in jedem Überwachungszeitraum zwischen dem Startzeitraum und dem Endzeitraum des Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes, und dann Anweisen des Übertragers zum Übertragen eines Datenstromes, wenn bestätigt ist, dass ein drahtloses Medium nicht belegt ist,
Empfangen eines Nullpaketes,
Erkennen, dass die vorgeplante Drahtlosmediumbelegungsreservierung für eine andere Station bei Empfang eines Nullpaketes aufgehoben ist, und
Umgestalten der Übertragungsreihenfolge innerhalb des nächsten vorgeplanten Mediumbelegungszeitraumes in Antwort auf das empfangene Nullpaket.
In dem Fall, dass Anwendungsdatenströme Zugriff auf das drahtlose Medium unter Verwendung eines konkurrenzbasierten Mechanismus an dem Drahtlosmediumsteuerlayer bekommen, ist es möglich, den Konkurrenzzeitraum für einen Datenstrom selektiv auszuwählen, dies ist in dem Drahtlosnetzwerk zugelassen. Eine selektive Konkurrenz für alle Drahtlosstationen kann nach einem Erkennen des selektiven Konkurrenzstartindikators von der zentralen Steuereinheit des drahtlosen Netzwerkes beginnen. Dieser Indikator sendet periodisch bei Beginn des selektiven Konkurrenzzeitraumes. Die Stationen in dem drahtlosen Netz werk, welche durch die zentrale Steuereinheit in zugeteilter Weise gesteuert werden, aktualisieren die Übertragungszeit anderer Stationen genauso wie ihre eigene. Mit dieser Übertragungsaufzeichnung können die Stationen die optimale Zeit zum Konkurrieren für ein drahtloses Medium bestimmen und dadurch die Konkurrenzzeit innerhalb des drahtlosen Netzwerkes reduzieren. Die Stationen können ein drahtloses Medium durch Konkurrieren unter Verwendung eines jeden Konkurrenzverfahrens in dem momentan selektiven Konkurrenzzeitraum reservieren und automatisch für dieselbe Mediumbelegungszeit in dem nächsten selektiven Konkurrenzzeitraum reservieren. Eine Streichungsdrahtlosmediumreservierung wird durch einfaches Nichtübertragen von Datenpaketen zu einer vorgeplanten Übertragungszeit durchgeführt. Alle Übertragungs- und Nichtübertragungszeiträume zu einer vorgeplanten Zeit werden automatisch in den Übertragungsaufzeichnungen aktualisiert werden, die durch individuelle Stationen innerhalb des drahtlosen Netzwerkes geführt werden.
Effekte der Erfindung
Durch Anwenden der vorliegenden Erfindung wird die Netzwerkvorrichtung QoS bewusster. Die Anzahl von Übertragungserlaubnissen, die erforderlich ist, um QoS-Ströme zu bedienen, wird reduziert. Ein Konkurrieren um ein drahtloses Medium wird geplanter und so wird die Anzahl von Konkurrenzen oder Kollisionen reduziert, während das drahtlose Medium durch eine Vielzahl von Drahtlosstationen innerhalb eines Drahtlosnetzwerkes geteilt wird, welches durch eine zentrale Steuereinheit verwaltet wird. Für eine ununterbrochene Datenstromübertragung erlaubt die vorliegende Erfindung eine Konkurrenz basierend auf einem drahtlosen Medium, um Bandbreite zu reservieren, wobei dadurch die Anzahl von Konkurrenzen für eine reservierte Bandbreite auf null reduziert wird. Eine Null-Konkurrenz stellt ein konstantes Übertragungs- und Empfangsverhalten an jeweils der Übertragungs- und Empfangsstation bereit. Einen Null- oder extrem kleinen Konkurrenzzeitraum aufweisend kann die schlechte Charakteristik eines Stromankunftverhaltens, solche wie eine hohe Schwankungsrate, beseitigt werden und eine weniger komplexe Schnittstelle und Softwaresteuermechanismusimplementierung in dem Layer über eine Mediumzugriffseinheit wird ermöglicht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird von der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen dieser leicht verstanden werden, die unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen gemacht wird, in denen gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind, und in denen:
1 eine Hochlevel-Nachrichtenabfolgetafel für Drahtlosstationen und eine zentrale Steuereinheit zeigt, die während eines selektiven Konkurrenzzeitraumes in Betrieb sind;
2 ein Terminierungsdiagramm eines typischen selektiven Konkurrenzzeitraumes ist;
3 ein Flussdiagramm zum Aktualisieren von Übertragungsaufzeichnungen ist;
4 eine zentrale Steuereinheit in einem selektiven Konkurrenzzeitraum zeigt;
5 Arbeitsvorgänge einer Übertragungsaufzeichnung durch eine drahtlose Station zeigt;
6 eine schematische Ansicht des drahtlosen Netzwerkes der vorliegenden Erfindung ist;
7A eine schematische Ansicht des Zugriffspunktes des Netzwerkes ist;
7B eine schematische Ansicht der Station des Netzwerkes ist;
8 ein Flussdiagramm für eine Übertragung über ein drahtloses Medium über ein drahtloses Netzwerk ist;
9 ein Flussdiagramm für eine Übertragung über ein drahtloses Medium über ein drahtloses Netzwerk ist;
10A ein konventionelles Beispiel eines Konkurrenzzugriffsmechanismusses mit einer Datenpriorisierung ist;
10B eine schematische Ansicht eines Zustandes einer Drahtlosmediumbelegung in Station A und Station B ist;
11 eine schematische Ansicht des Leitsignales von dem Zugriffspunkt ist;
12 eine Definition eines Selektiv-Konkurrenz-Backoffzeigers ist;
13A eine schematische Ansicht einer selektiven Konkurrenz zwischen Station A und B ist;
13B eine schematische Ansicht eines Zustandes einer Drahtlosmediumbelegung in Station A und Station B ist;
13C eine schematische Ansicht eines Leitsignales von dem Zugriffspunkt ist;
14 eine schematische Ansicht des Datenrahmens von der Station ist;
15A eine schematische Ansicht einer selektiven Konkurrenz zwischen Station A und Station B ist;
15B eine schematische Ansicht eines Zustandes einer Drahtlosmediumbelegung von Station A und Station B ist;
16 eine schematische Ansicht eines Leitsignales von einem Zugriffspunkt ist;
17A eine schematische Ansicht eines anderen Aspektes einer selektiven Konkurrenz ist;
17B eine schematische Ansicht des Leitsignales von einem Zugriffspunkt ist;
18 eine schematische Ansicht des letzten Datenpaketes mit einer nächsten Übertragungsinformation ist;
19A eine schematische Ansicht einer selektiven Konkurrenz zwischen Station A und Station B ist;
19B eine schematische Ansicht eines Zustandes einer Drahtlosmediumbelegung einer Station A und Station B ist;
20 ein systematischer Prozess für eine Mediumzuordnungszeitplangenerierung ist; und
21 eine finite Zustandsmaschine für einen Übertragungserlaubnisgenerator ist.
BESTE WEISE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
In der folgenden Beschreibung werden zum Zwecke einer Erklärung spezifische Nummern, Zeiten, Strukturen, Protokollnamen und andere Parameter fortgesetzt verwendet, um ein vollständiges Verständnis der vorliegenden Erfindung bereitzustellen. In den folgenden Absätzen wird ein Beispiel gegeben, wie die Erfindung implementiert werden kann. Jedoch wird es dem Fachmann offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung ohne diese spezifischen Details implementied werden kann. In anderen Fällen werden bekannte Komponenten und Module in einem Blockdiagramm gezeigt, um die vorliegende Erfindung nicht unnötigerweise zu verschleiern.
Für ein vollständiges Verständnis der Erfindung sind nachfolgend einige Betriebsabfolgen, Informationsdatenstrukturen und Techniken zu einer Berechnung gegeben. Bestimmte Datenstrukturen werden verwendet, und nur sie dienen als ein Beispiel der Implementierung der vorliegenden Erfindung. Es ist offensichtlich für den Fachmann, dass in einer wirklichen Implementierung eine neue Informa tion hinzugefügt werden könnte und bestimmte Teile könnten werden in Abhängigkeit von der tatsächlichen Situation weggelassen, in der sie verwendet werden.
1 gibt ein Beispiel einer selektiven Konkurrenz, wie sie in dieser Erfindung offenbart ist, um einen nachfolgenden Nullkonkurrenzzeitraum für eine Übertragung von Datenpaketen, die zu einem Datenstrom gehören, nach einer erfolgreichen Reservierung einer Mediumbelegung basierend auf einem Konkurrenzverfahren sicherzustellen. Für den Zweck einer besseren Beschreibung dieser Erfindung soll 2 als ein Bezug für ein besseres Verständnis der Arbeitsweise von Drahtlosstationen und einer Drahtlos-Zentral-Steuereinheit in einem Drahtlosnetzwerk innerhalb eines selektiven Konkurrenzzeitraumes verwendet werden.
2 gibt eine Beschreibung der Beziehungen von anderen Sub-Zeiträumen innerhalb eines Auswahlkonkurrenzzeitraumes, der durch Zeichen (401) markiert ist. Selektive Konkurrenzzeitraumterminierungsbeziehungen, die in 2 dargestellt sind, wären ein guter Bezug, wenn die Ausführungsform, die sich auf 2 und 3 bezieht, mit dem HMSC in 1 gelesen wird.
Innerhalb eines Konkurrenzzeitraumes gibt es zwei Sub-Zeiträume; (i) eine vorgeplante Mediumbelegung (403) und (ii) eine Mediumbelegungskonkurrenz (404). Der vorgeplante Mediumbelegungszeitraum wird für eine Datenübertragung für Stationen verwendet, die die Konkurrenz in (404) des vorherigen selektiven Konkurrenzzeitraumes gewonnen haben. Der Zeiger, der als SCB_Ptr und durch Zeichen (405) markiert ist, wird von dem Selektiv_Konkurrenz_Backofffeld einer Selektiv_Konkurrenz_Informationsdatenstruktur berechnet. Die Konkurrenz-Backoffs, die durch jede Station angenommen sind, können in eine Drahtlosmediumkonkurrenz resultieren, die durch Bezugszeichen (406) markiert ist, nachdem alle Stationen anfangen, um Datenübertragungsrechte zu konkurrieren. Es ist möglich, eine Mehrzahl von Konkurrenzen (406) innerhalb des Mediumbelegungskonkurrenzzeitraumes zu haben.
Unter Bezugnahme auf einen siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung gibt die Hochlevel-Nachrichtabfolgetafel (HMSC) einen typischen Lebenszyklus eines selektiven Konkurrenzzeitraumes, der innerhalb eines drahtlosen Netzwerkes auftritt, wo Drahtlosstationen um Rechte zum Übertragen konkurrieren. Die Rechte zum Konkurrieren werden allen Stationen durch Veranlassen einer zentralen Steuereinheit zum Übertragen einer Nachricht bekannt gemacht, die Terminierungsparameter aufweist, die in der Selektiv_Konkurrenz_Informationsstruktur beschrieben sind, während das Verfahren durch Zeichen (302) markiert ist. Die Information der Datenstruktur, Selektive_Konkurrenz_Information, stellt einen Hinweis bereit, wo die Konkurrenz für die erste Übertragung eines Datenstromes innerhalb eines selektiven Konkurrenzzeitraumes stattfinden kann. Ein Senden dieser Nachricht zeigt den Start des selektiven Konkurrenzzeitraumes an oder es kann auch verwendet werden, um das Ende des selektiven Konkurrenzzeitraumes anzuzeigen, basierend auf den Werten des Start_n_End-Parameters in der Selektiven_Konkurrenz_Information. Diese Nachricht wird zu Beginn des selektiven Konkurrenzzeitraumes gesendet und kann an dem Ende des selektiven Konkurrenzzeitraumes und vor den Zuständen, die durch Zeichen (301) markiert sind, hinzugefügt werden.
Die Nachricht, die zum Anzeigen des Startes eines selektiven Konkurrenzzeitraumes verwendet wird, weist wenigstens die folgenden Parameter auf:

Selektive_Konkurrenz_Information
{
Start_n_End; /* Ein Bitfeld, welches einen Start oder Ende eines selektiven Konkurrenzzeitraumes anzeigt */
Selektiv_Konkurrenz_Backoff; /* ein Datenfeld, welches die Länge einer Zeit die drahtlose Stationen, ohne eine zuvorige Mediumbelegungserteilung, müssen warten, bevor eine Konkurrierung starten kann. Eine Konkurrenz für eine Bandbreitenreservierung ist nur zu den zugelassenen Datenströmen erlaubt. Dieses Feld wird in einer Einheit einer Zeit von dem Start der Sendung einer Selektiv_Konkurrenz_Informationsnachricht zu der Zeit gemessen, wo eine Konkurrenz einer ersten Mediumbelegungsanfrage stattfinden kann */
Dauer einer selektiven Konkurrenz; /* Dauer eines selektiven Zeitraumes */
}
Es ist möglich, durch Anhängen aller oder eines Teiles der Selektiv_Konkurrenz_Informationsparameter in einem Nachrichtenformat (1) an existierende Datenrahmen, solche wie der Leitsignalrahmen, der in der IEEE 802.11 Spezifizierung beschrieben ist, die ein internationalen Standard ISO/IEC 8802-11: 1999: ANSI/IEEE Std 802.11, 1999 Edition –" Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) und (PHY) Spezifikationen offenbart sind, zu implementieren. Eine andere Art eines Implementierens einer selektiven Konkurrenz ist alle oder einen Teil der Parameter der Selektiven_Konkurrenz_Informationsnachricht in der Form eines Informationselementes anzuhängen, welches durch Anhängen an den IEEE 802.11 Leitsignalrahmen übertragen werden kann. Dieser Leitsignalrahmen mit der Selektiv_Konkurrenz_Informationsnachricht, dass das Informationselement durch die Mediumbelegungssteuereinheit des drahtlosen Netzwerkes gesendet wird, wird periodisch geleitet. Einige der Parameter wie eine Dauer einer selektiven Konkurrenz können als eine Variable implementiert werden, die durch alle Stationen innerhalb des Drahtlosnetzwerkes durch einen SNMP's (Einfaches Netzwerkverwaltungsprotokoll (Simple Network Management Protocol)) verwaltungsinformationsbasierten Management Information Based (MIB) Wert geteilt wird.
Nach Empfang der Nachricht in (302), sind alle Stationen in dem drahtlosen Netzwerk in dem vorzugeordneten stationskonkurrenzaktiven Zustand, (303). Alle Stationen innerhalb der Steuerung des drahtlosen Netzwerkes sollen nur Daten übertragen, wenn es eine zuvorige Drahtlosmediumbelegung gibt, die als ein Ergebnis einer Konkurrenz von einem zuvorigen selektiven Konkurrenzzeitraum, (304), gewonnen ist. Die präzise Zeit zum Übertragen von Datenpaketen von dem Datenstrom wird durch die Werte bereitgestellt, die in den Mediumbelegungsvektoren gespeichert sind: Zeit für eine Übertragung, die durch M_O_Vec[n] angezeigt wird, und Übertragungsdauer, die durch M_O_Dur[n] angezeigt wird. In dem Fall, dass die Station entscheidet, eine Datenübertragung in dem vorzugeordneten stationskonkurrenzaktiven Zustand zu beenden, Verfahren (316), kann die Station wählen, eine Übertragung zu beenden oder ein NULL Datenpaket zu senden, um anzuzeigen, dass die Station die Mediumbelegungszeit aufgegeben hat, die die Station in einem zuvorigen selektiven Konkurrenzzeitraum reserviert hat.
Für Stationen, die beim Erhalten einer Mediumbelegung während dieses selektiven Konkurrenzzeitraumes teilnehmen, müssen Übertragungsstationen beobachten und eine Aufzeichnung der m Instanzen eines Übertragungsruhezeitraumes und Mediumbelegungszeitraumes eines spezifizierten Datenstromes aufbewahren, der zu dem drahtlosen Netzwerk zugelassen ist, welches durch eine zentrale Mediumbelegungssteuereinheit verwaltet wird. Das Beispiel dieser Aufzeichnung, die in dieser Ausführungsform beschrieben ist, ist

Übertragungsaufzeichnung {
M_O_Vec[n]; /* Mediumbelegungsstartzeit, die von dem Beginn einer Selektiv_Konkurrenz_Information bis zu dem Start der Mediumbelegungszeit für Strom n gemessen wird */
M_O_Dur[n]; /* Mediumbelegungsdauer oder Endzeit */
S_Vec[m]; /* Übertragungsruhestartzeit einer Instanz m */
S_Dur[m]; /* Übertragungsruhedauer oder Endzeit einer Instanz m */
}
Stromübertragungszeitparameter ist, die Zeit, wo die Datenpakete des spezifizierten Datenstromes eingeplant sind, um um das Medium für eine Übertragung zu konkurrieren. Übertragungsruhezeitparameter sind die Zeit, wo die Station nicht für die Mediumbelegung für eine Übertragung konkurrieren sollte. Übertragungsruhevektoren, die aus S_Vec[n] und S_Dur[n] bestehen, sind ein zusammenhängender Übertragungsblock, der nur durch Zeiträume gemäß Konkurrenzen oder Mediumbelegungsvektoren separiert ist. Mediumbelegungsvektoren bestehen aus M_O_Vec[n] und M_O_Dur[n]. Übertragungsruhezeiten sind Zeiten, die durch die Stationen eingehalten werden, die nicht Daten zu der spezifi zierten Zeit von Übertragungen von anderen Stationen übertragen. In IEEE 802.11 kann dieser Wert in dem Dauer/ID-Feld reflektiert werden, der in einem internationalen Standard offenbart ist ISO/IEC 8802-11: 1999: ANSI/IEEE Std 802.11, 1999 Edition –" Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) und (PHY) Spezifikationen.
Eine Übertragung von Daten basierend auf einer Mediumbelegung, die von der Stationsübertragungsaufzeichnung erhalten ist, kann in (304) stattfinden, wenn eine Mediumbelegungskonkurrenz erfolgreich von der Station in dem zuvorigen selektiven Konkurrenzzeitraum ist. Übertragungsdatenpakete, in HMSC-Zustand markiert durch Zeichen (304), finden in (403) in der selektiven Konkurrenzzeitraumterminierungsbeziehung statt, die in 2 dargestellt ist. Basierend auf der Selektiv_Konkurrenz_Backoff der Selektiv_Konkurrenz_Information berechnen alle Stationen und behalten eine Kopie von SCB_Ptr (405) des selektiven Konkurrenzzeitraumes und beginnen für eine erste Datenübertragung des Stromes zu konkurrieren, der zu dem Drahtlosnetzwerk zugelassen ist. Eine Konkurrenz für eine Mediumbelegungsreservierung, wie in dem HMSC in 1 gezeigt ist, kann durch die Station beginnen, wenn eine Station in dem Zustand ist, der durch (305) markiert ist. Stationen, die die erste Übertragung von Datenpaketen von den zugelassenen Strömen zu haben wünschen, werden ein Konkurrieren um eine Mediumbelegung wie in (307) beginnen.
Konkurrenzen und Übertragungen von Daten in einem erfolgreich konkurrierten Drahtlosmediumbelegungszeitraum während dem Mediumbelegungskonkurrenzzeitraum wie in (404) sollen erlaubt sein, in dem vorgeplanten Mediumbelegungszeitraum in dem nächsten selektiven Konkurrenzzeitraum (401) wiederholt zu werden. Die Station mit einer erfolgreichen Konkurrenzmediumbelegung in dem Zeitraum, wie in (404) markiert, werden in dem Konkurrenzzugriffsrechteerteilungszustand (308) sein und es wird ihnen erlaubt sein, Datenpakete zu übertragen, in Verfahren, die durch Zeichen (311) und (313) markiert sind. Das Verfahren, das durch (311) markiert ist, wird erlaubt sein, bis zu (n – 1) Pakete zu übertragen und Verfahren (313) das n-te Paket zu übertragen, unter der Annahme, dass es n (wobei n > 1) Datenpakete für eine Übertragung für den Mediumbelegungszeitraum gibt, die von der erfolgreichen Konkurrenzen erteilt sind. Nach Übertragen von (n – 1) Datenpaketen kann die Übertragungsstation des Me diumbelegungszeitraumes wählen, in dem Zustand zu sein, der durch Zeichen (312) markiert ist. In dem (312) Zustand kann die Station spezifisch nach einem ähnlichen Betrag einer Mediumbelegungszeit in dem nächsten selektiven Konkurrenzzeitraum (401) durch Ausführung von Aufgaben in (314) und (315) fragen. In einem Verfahren, welches durch Zeichen (314) markiert ist, kann die Station wählen, die Übertragung von Datenpaketen des Datenstromes zusammenzulegen, die in dem Mediumbelegungskonkurrenzzeitraum zugelassen ist, (404) für die nächste Übertragung. Verfahren (315) wird die notwendige Steuerinformation zum Anzeigen, dass die Drahtlosbelegung durch die zentrale Steuereinheit benötigt wird, durch Anhängen der Information in der letzten Datenpaketübertragung machen. Die Information, die in (315) gesendet ist, ist in der Nächsten_Übertragungsdatenstruktur dargestellt.

Nächste Übertragung {
Wiederholungs_Flag; /* Ein Bitfeld zum Anzeigen an alle Stationen und eine zentralen Steuereinheit, dass der nächste selektive Konkurrenzzeitraum den spezifizierten Mediumbelegungszeitraum oder die Mediumbelegungszeitraumlösung haben sollte */
Stromübertragungsstart; /* Zeit, die von dem Beginn einer Selektiv_Konkurrenz_Informationsübertragung gemessen wird */
Stromübertragungsdauer oder Endzeit; /* Endzeit einer Übertragung des Datenstromes in einer Einheitszeit oder gemessen von dem Beginn einer Selektiv_Konkurrenz_Information */
};
Beide drahtlose zentrale Steuereinheiten und drahtlose Stationen innerhalb des drahtlosen Netzwerkes, das durch die drahtlose zentrale Steuereinheit gesteuert wird, müssen eine Liste von Übertragung durch andere Stationen während des selektiven Konkurrenzzeitraumes durch ein Verfahren, welches durch (310) markiert ist, während des aktualisierten Übertragungsruhezeitraum-aktiven-Zustandes (309) führen. In IEEE 802.11 ist diese Aktualisierung als der Netz werkzuordnungsvektor bekannt, der im internationalem Standard ISO/IEC 8802-11: 1999: ANSI/IEEE Std 802.11, 1999 Edition –" Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and (PHY) Spezifikation Aktualisierungen.
Beim Erkennen des Endes des selektiven Konkurrenzzeitraumes, wie er im Verfahren (306) detektiert ist, ist es entweder durch eine Unterbrechung aus der zentralen Zeiteinheit oder durch die Unterbrechung, die durch die Station durch den Wert in der Dauer des Selektiv_Konkurrenzparameters der Selektiv_Konkurrenz_Information kreiert ist, muss eine Konkurrenz für ein drahtloses Medium beendet werden. Die zentrale Steuereinheit wäre in dem Verfahren, welches durch (306) markiert ist, wird dann die Aktualisierungen basierend auf der Mediumbelegung durchführen, die in dem vorgeplanten Mediumbelegungszeitraum und dem Mediumbelegungskonkurrenzzeitraum registriert ist, um einen neuen Selektiv_Konkurrenz_Backoffparameter für den nächsten selektiven Konkurrenzzeitraum zu kreieren. Eine neue Sendung, die aus dem neuen Selektiv_Konkurrenz_Backoffparameter besteht, wird an alle Drahtlosstationen am Anfang des Auswählkonkurrenzzeitraumes gesendet werden.
3 zeigt die Detaildarstellung der Übertragungsruhe und spezifizierten Stromübertragung, die an der Station und der zentralen Steuereinheit aktualisiert wird, die für ein Senden der Daten in der Selektiv_Konkurrenz_Information an die Stationen in dem Drahtlosnetzwerk verantwortlich sind, wobei die zentrale Steuereinheit in dem vorgeplanten Mediumbelegungszeitraum für den nächsten selektiven Konkurrenzzeitraum gesteuert ist. Dies ist zum Eliminieren der Konkurrenzzeit, die in dem Mediumbelegungskonkurrenzzeitraum verschwendet wird, (404), der Teil des vorgeplanten Mediumbelegungszeitraumes in den nächsten selektiven Konkurrenzzeitraum bilden wird.
Die Implementierung in 3 nimmt an, dass der Übertragungsruhevektor und Mediumbelegungsaktualisierung auf einer verschachtelten Übertragungsruhe und einem Mediumbelegungszeitraum basieren. Das Aktualisierungsverfahren in 3 kann beginnen, (501), wenn das Ende des selektiven Konkurrenzzeitraumes da ist. Die zentrale Steuereinheit und die Stationen innerhalb des drahtlosen Netzwerkes können dasselbe Flussdiagramm in 3 verwenden, um einen selektiven Konkurrenzreservierungszeitplan innerhalb des vorgeplanten Mediumbe legungszeitraumes für den nachfolgenden selektiven Konkurrenzzeitraum zu kreieren. Ein selektiver Konkurrenzreservierungsplan besteht an den Stationen aus einem Ruheübertragungsvektor, der aus S_Vec[m]- und S_Dur[m]-Parametern einer Übertragungsaufzeichnungsstruktur besteht, und Mediumbelegungsvektoren eines Stromes n, der aus M_O_Vec[n] und M_O_Dur[n] der Übertragungsaufzeichnungsstruktur bestehen. Für jede selektive Konkurrenzreservierungsplanaktualisierung werden die Gesamtanzahl von Nichtnull-Ruheübertragungsvektoren und Mediumbelegungsaufzeichnungen aktualisiert, die sowohl durch eine Station als auch eine zentrale Steuereinheit gehalten werden. Verfahrensblock (503) bestimmt den letzten Punkt einer Übertragungsruhe des letzten Fragmentes und des Mediumbelegungsvektors, der am nächsten zu dem nachfolgenden Übertragungsruhefragment oder dem nächsten Mediumbelegungsvektor ist.
Wenn ein nächster zu aktualisierender Vektor ein Übertragungsruhefragment ist, wird das neue Übertragungsruhefragment basierend auf dem Zustand aktualisiert, wenn der zuvorige Vektor ein Mediumbelegungsvektor oder ein Übertragungsruhevektor ist. Wenn ein aktueller Vektor ein Mediumbelegungsvektor ist, wird ein Verfahrensweg, der in (504) bezeichnet ist, ausgewählt werden. Ein Mediumbelegungsvektor wird gemäß einem Verfahren in (506) und (509) aktualisiert.
In dem Fall, dass ein aktueller Vektor ein Übertragungsruhefragment ist, werden die Aktualisierung eines Übertragungsruhefragmentes gemäß (507) aktualisiert, wenn der zuvorige Vektor ein Mediumbelegungsvektor ist. Sonst, wenn der zuvorige Vektor ein Ruheübertragungsvektor ist, wird der laufende Vektor aktualisiert und die Dauer eines laufenden Vektors zu dem zuvorigen Ruheübertragungsvektor wie in (508) zugefügt werden. Der laufende Vektor wird wie in Verfahren (510) durch Initialisieren zu null vernichtet.
4 und 5 geben ein Beispiel von drei Stationen, die selektiv um die Drahtlosmediumbelegung von der Zeit, zu der der Strom in das drahtlose Netzwerk zugelassen ist, zu der Zeit der Löschung des Stromes selektiv konkurrieren. Das Terminierungsdiagramm, welches in 4 und 5 dargestellt ist, stellt die Zeit dar, in der die Ströme von den Stationen in das Netzwerk zugelassen und von diesem gelöscht werden. Löschen und Zulassen von Datenströmen wird durch zusätzliches Signalisieren von einer oberen Layernetzwerkquelle (607) durchgeführt. Der Zeitstrahl, der (607) angezeigt ist, stellt die Zeit dar, zu der ein Datenstrom in das Drahtlosnetzwerk zugelassen ist und aus diesem austritt. Die geplante Sendung der selektiven Konkurrenzinformation durch die zentrale Steuereinheit ist in der Terminierungstafel, die durch Zeichen (608) gekennzeichnet ist, dargestellt. Konkurrenzen und die Aktualisierung des Zeigers (SCB_Ptr), die von den Werten abgeleitet werden, die in den selektiven Konkurren-Backoffparametern getragen werden, sind auch in der Zeittafel dargestellt.
Aktualisierungen der Übertragungsaufzeichnungsparameter basieren auf dem Wert, der in den vier selektiven Konkurrenzzeiträumen, (613), (614), (615) und (616) verwendet und angezeigt wird. Die Aktualisierungen, die in den vier selektiven Konkurrenzzeiträumen dargestellt sind, werden an dem Ende des selektiven Konkurrenzzeitraumes durchgeführt. In dieser Darstellung ist der selektive Konkurrenzzeitraum (606) durch zwei Senderahmen gebunden, die aus einer Selektiv_Konkurrenz_Information bestehen.
Der Zeitstrahl, der durch Zeichen (609) markiert ist, stellt die Konkurrenz um eine Mediumbelegung in dem Mediumbelegungskonkurrenzzeitraum dar. Die resultierende Zeittafel, die im Zeitstrahl (608) dargestellt ist, zeigt die Verdichtungszeit von Mediumbelegungszeiträumen, die aus der Übertragungsruhe und zurückgeplanten von Mediumbelegungsaktualisierungen resultiert, die durch das Verfahren vorgeschrieben sind, welches durch (501) in 3 bezeichnet ist. Alle Stationen und eine zentrale Steuereinheit haben durchzusetzen, wie die Übertragungsaufzeichnungen aktualisiert werden. Zeitstrahle für Station A (610), Station B (611) und Station C (612) geben die Instanzen einer Mediumbelegungskonkurrenz, die zugelassen, zurückgeplant und gelöscht ist. Bei einem unterschiedlichen selektiven Konkurrenzzeitraum stellt es die Instanzen der unterschiedlichen Parameter von Übertragungsaufzeichnungen dar. In diesem Beispiel basiert eine Löschung einer Mediumbelegung durch Station A auf Option 1 eines Verfahrens (316) von 1.
Zum Zwecke einer weiteren Darstellung zeigt Zeitstrahl (608), wie eine Beendigung einer Mediumbelegung durch Veranlassen von Station A zum Senden ei nes Nullpaketes (604) in der Mediumbelegung, die in einem früheren selektiven Konkurrenzzeitraum erteilt ist. Dies wird einer Mediumbelegungskonkurrenz erlauben, unter Stationen stattzufinden, die eine Bandbreite auf ad-hoc-Basis benötigen, die durch Zeichen (605) markiert ist. Der Betrag von Zeit für eine Konkurrenz und Übertragung von Daten ist durch die zuvorige Mediumbelegung gebunden, die durch Station A aufgegeben ist.
Für ein besseres Verständnis der Erfindung werden nachfolgend einige Betriebsbeispiele gegeben.
All die nachfolgenden Beispiele werden basierend auf dem Szenario beschrieben werden, welches in 6 gezeigt ist. 6 ist eine schematische Ansicht eines drahtlosen Netzwerkes mit einer zentralen Steuereinheit (welche ein "Zugriffspunkt" (Access Point, AP) genannt werden kann) und drei erhältlichen Stationen (A, B, C). Station A versucht Audiodaten zu dem AP zu senden und Station B versucht Videodaten zu Station C zu senden, welche eine Art eines Videoanzeigeterminals ist. In konventionellen Systemen, die einen Konkurrenzzugriffsmechanismus wie CSMA/CA (Trägerabtastvierfachzugriff mit Kollisionsvermeidung) verwenden, müssen alle Stationen, die Sender wie Station A & B sind, um einen Kanalzugriff vor jeder Übertragung konkurrieren.
7A ist eine schematische Ansicht des Zugriffspunktes (10) des drahtlosen Netzwerkes. Der Zugriffspunkt (10) hat eine Steuereinheit (12), eine Mediumaufzeichnungseinheit (14), eine Empfangseinheit (16), eine Übertragungseinheit (18). Die Mediumaufzeichnungseinheit (14) zeichnet Start- und Endzeitraum eines Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes und einen Start- und Endzeitraum eines vorgeplanten Mediumbelegungszeitraumes auf. Dann konkurrieren die Stationen (20, 30, 40) um eine Drahtlosmediumbelegung, um einen Datenstrom in einem Konkurrenzmediumbelegungszeitraum zu übertragen. Die Drahtlosmediumbelegung ist vorgeplant und eine Übertragung wird gemäß der vorgeplanten Drahtlosmediumbelegung in einem vorgeplanten Mediumbelegungszeitraum durchgeführt. Der Konkurrenzmediumbelegungszeitraum und der vorgeplante Mediumbelegungszeitraum sind in dem selektiven Konkurrenzzeitraum enthalten. Die Steuereinheit (12) plant eine Drahtlosmediumbelegungsreservierung mit einem Dauerzeitraum für eine konkurrenzerfolgreiche Station in einem vorgeplan ten Mediumbelegungszeitraum vor und rückt den Startzeitraum eines Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes eines nächsten selektiven Konkurrenzzeitraumes um den Dauerzeitraum vor. Die Übertragungseinheit (18) überträgt ein Leitsignal mit einer Information für einen Startzeitraum des Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes an die Stationen. Die Empfangseinheit (16) empfängt einen Datenstrom, der von der Station (20) übertragen ist.
7B ist eine schematische Ansicht der Station (20) des drahtlosen Netzwerkes. Die Station (20) weist eine Steuereinheit (22), eine Mediumaufzeichnungseinheit (24), eine Empfangseinheit (26), eine Übertragungseinheit (28) auf. Die Empfangseinheit (26) empfängt ein Leitsignal mit einer Information eines Startzeitraumes eines Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes, der von dem Zugriffspunkt (10) über das drahtlose Medium übertragen ist. In dem Konkurrenzmediumbelegungszeitraum konkurriert die Station (20) mit einer anderen Station um eine Drahtlosmediumbelegung zum Übertragen eines Datenstromes. Die Übertragungseinheit (28) überträgt einen Datenstrom über das drahtlose Medium. Die Steuereinheit (22) extrahiert die Information des Startzeitraumes von dem Konkurrenzmediumbelegungszeitraum von dem Leitsignal und überwacht einen Zustand der Drahtlosmediumbelegung zu jedem Überwachungszeitraum zwischen dem Startzeitraum und dem Endzeitraum des Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes, weist dann den Übertrager zum Übertragen eines Datenstromes an, wenn die Steuereinheit (22) bestätigt, dass ein drahtloses Medium nicht belegt ist.
8 ist ein Flussdiagramm für eine Übertragung über ein drahtloses Medium über ein drahtloses Netzwerk. Das Übertragungsverfahren weist auf:

(i) Übertragen eines Datenstromes von der Station gemäß einer vorgeplanten Drahtlosmediumbelegungsreservierung für die Station innerhalb eines vorgeplanten Mediumbelegungszeitraumes eines selektiven Konkurrenzzeitraumes (S01);
(ii) Durchführen einer Konkurrenz zwischen den Stationen für eine Drahtlosmediumbelegung für eine konkurrenzerfolgreiche Station zum Überfragen ei nes Datenstromes innerhalb nur eines Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes des konkurrenzselektiven Zeitraumes (S02);
(iii) Übertragen eines Datenstromes von der konkurrenzerfolgreichen Station nach der Konkurrenz (S03); und
(iv) Vorplanen einer Drahtlosmediumbelegungsreservierung für die konkurrenzerfolgreiche Station zum Übertragen innerhalb eines vorgeplanten Mediumbelegungszeitraumes eines nächsten selektiven Konkurrenzzeitraumes (S04).

9 ist ein Flussdiagramm für eine andere Übertragung über ein drahtloses Medium über ein drahtloses Netzwerk. Das Übertragungsverfahren weist auf:

(i) Überfragen eines Leitsignales mit einer Information über einen Startzeitraum des Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes an jede Station (S11);
(ii) Übertragen eines Datenstromes von der Station gemäß einer vorgeplanten Drahtlosmediumbelegungsreservierung für die Station innerhalb eines vorgeplanten Mediumbelegungszeitraumes eines selektiven Konkurrenzzeitraumes (S12);
(iii) Durchführen einer Konkurrenz zwischen den Stationen für eine Drahtlosmediumbelegung für eine konkurrenzerfolgreiche Station zum Übertragen eines Datenstromes innerhalb nur eines Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes des konkurrenzselektiven Zeitraumes (S13);
(iv) Übertragen eines Datenstromes von der konkurrenzerfolgreichen Station nach der Konkurrenz (S14); und
(v) Vorplanen einer Drahtlosmediumbelegungsreservierung für die konkurrenzerfolgreiche Station zum Übertragen innerhalb eines vorgeplanten Mediumbelegungszeitraumes eines nächsten selektiven Konkurrenzzeitraumes (S15);
(vi) Vorrücken eines Startzeitraumes eines Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes eines nächsten selektiven Konkurrenzzeitraumes durch den Dauerzeitraum (S16).

10A, 10B und 11 zeigen ein konventionelles Beispiel eines Konkurrenzzugriffsmechanismus mit einer Datenpriorisierung. Zu Beginn jedes Konkurrenzzeitraumes (701, 702, 703) sendet AP periodisch einen Rahmen, der "Leitrahmen" (Beacon Frame (704, 707, 712)) genannt wird, um nicht nur eine Terminierungssynchronisation durchzuführen, aber auch zum Anzeigen einer Sendeinformation an alle Stationen, die sich selbst zugeordnet sind. Nach Empfangen des Leitrahmens beginnen alle die Sender (Station A & B) ein Konkurrieren für einen Kanalzugriff.
Wie in 10A und 10B gezeigt ist, führt Station A eine Trägerabtastung in dem ersten Zeitraum (701) durch und, weil das Trägerabtasten anzeigt, dass ein Kanal ungenutzt ist (niemand verwendet den Kanal), führt Station A seine Übertragung (706) unmittelbar nach der Trägerabtastung durch. Dann ist Station A erfolgreich für die Konkurrenz (705) in dem ersten Zeitraum (701). Nachdem Station A seine Übertragung (706) in dem ersten Zeitraum (701) beendet, hat sie einen zufälligen Zeitraum vor dem Durchführen der nächsten Trägerabtastung abzuwarten. Grundsätzlich wird der Zufallszeitraum von Zeit, den eine Station abzuwarten hat, bevor sie ihre nächste Trägerabtastung durchführt, eine "Zufalls-Backoffzeit" (Random Backoff time) und der Betrieb zum Abwarten einer Zufallsbackoffzeit "Durchführen eines (Zufalls)-Backoffs" (Perform (Random) Backoff) genannt. Nach der Übertragung (706) in dem ersten Zeitraum (701) führt Station A ein Zufalls-Backoff durch und dann führt sie eine Trägerabtastung wieder in dem zweiten Zeitraum (702) durch. Zeigt jedoch die Trägerabtastung, dass ein Kanal belegt ist (weil der Kanal durch Station B belegt ist), so muss Station A wieder einen Zufalls-Backoff unmittelbar nach der Trägerabtastung durchführen. Dann ist Station B erfolgreich für die Konkurrenz (708) in dem zweiten Zeitraum (701).
All die Betriebsweisen, die in den obigen Abschnitten beschrieben sind, werden durch jede Senderstation durchgeführt und wiederholt. Diese Art eines Zugriffsmechanismus erlaubt ein automatisches Kanalteilen und reduziert die Kollisions wahrscheinlichkeit, welche rasch mit einem Anwachsen von Senderstationen zunimmt.
Zusätzlich zu dem Zugriffsmechanismus kann auch eine Datenpriorisierung eingeführt werden, um einen geeigneten QoS für unterschiedliche Datentypen durchzuführen, wie in 11 beschrieben ist. Z. B. kann AP eine "Maximum-Backoff time" für jeden Datentyp bestimmen, um die Durchschnittszufalls-Backoffzeit zu steuern, um unterschiedliche Verzögerungsrandbedingungen zu treffen, die durch jeden Datentyp erforderlich sind. Hier zeigt "Maximum Backoffzeit" einen maximalen Wert an, der die Obergrenze einer Zufalls-Backoffzeit begrenzt. Beispielsweise, wenn "Maximum Backoffzeit" = 0,1 ms ist, meint dies, dass eine Zufalls-Backoffzeit ein Zufallswert sein muss, der nicht mehr als 0 ms, aber weniger als 0,1 ms ist.
Angenommen, dass ein Datentyp in drei Typen, Audio, Video und Text geteilt ist. Grundsätzlich erfordert ein Audiodatentyp die strengste Verzögerungsrandbedingung (kürzeste Verzögerungsgrenze) im Vergleich zu den anderen Datentypen, so sollte die Maximum Zufalls-Backoffzeit für Audio kleiner als für einen Video- und Texttyp sein. In dem Fall eines Videodatentyps erfordern auch Videodaten eine strenge Randbedingung, aber nicht so sehr wie Audiodaten, so sollte die Maximum Zufalls-Backoffzeit für Video größer als ein Audiotyp, aber kleiner als ein Texttyp sein. Gemäß den obigen Überlegungen kann AP eine Durchschnittszufalls-Backoffzeit für jeden Datentyp durch Anzeigen von "Tafel von Konkurrenzparametern" (Table of contention parameters) in einem Leitrahmen steuern, wie in 11 gezeigt ist. Parameter, die innerhalb der Tabelle angezeigt sind, können gemäß dem Ladungszustand, Kanalzustand, etc. angepasst werden, um einen geeigneten QoS für jeden Datentyp bereitzustellen. Im Fall von 11 können wir sehen, dass weil eine "Maximum Backoffzeit" für Audiodaten gesetzt wird, kleiner zu sein als die für Videodaten, Station A, welche Audiodaten sendet, dazu neigt, mehr Chancen zu haben, auf den Kanal zuzugreifen als Station B. Demgemäß kann eine Durchschnittspaketverzögerung für Audiodaten, die von Station A übertragen sind, als kürzer erwartet werden als die für Videodaten, die von Station B übertragen sind.
Jedoch kann unter Hochkonkurrenzbedingungen, beispielsweise wenn eine Verkehrsbelastung hoch ist oder wenn eine Anzahl von Benutzern groß ist, weil eine Wahrscheinlichkeit, dass eine Trägerabtastung eine Nichtbenutzung anzeigen wird, sehr klein ist, die Wahrscheinlichkeit, dass QoS Bedingungen, wie Verzögerungsgrenze etc., die durch eine Station benötigt wird, nicht erfüllt werden, sehr hoch auch für Station A, die die höchste Zugriffspriorität (kürzeste Maximum Backoffzeit) hat. In anderen Worten, es ist schwer, eine QoS-Garantie durch einen konkurrenzbasierten Zugriffsmechanismus bereitzustellen, in dem ein Sender eine Konkurrenz (Trägerabtastung mit Zufalls-Backoff) jedes Mal vor einer Übertragung durchführen muss. Um mit diesem Problem zurechtzukommen, schlägt die Erfindung einen Zugriffsmechanismus vor, der "selektive Konkurrenz" (Selective Contention) genannt wird.
12 und 19 zeigen Konzepte des Erfindungszugriffsmechanismus "selektive Konkurrenz".
12A zeigt eine Definition eines selektiven Konkurrenz-Backoffzeigers. Um eine selektive Konkurrenz durchzuführen, wird eine neue Information, die "Selektive_Konkurrenz_Backoff" genannt wird, durch Anzeigen dieser in dem Leitrahmen eingeführt, wie in 12A gezeigt ist. Diese Information wird auch als SCB_Ptr (1) in der Übertragungssequenz wie oben in derselben Figur gezeigt ist, demonstriert.
Der "selektive Konkurrenzzeitraum" (2) zeigt eine Dauer eines selektiven Konkurrenzzeitraumes an. Diese Information verhält sich gleich wie der Konkurrenzzeitraum, wie in 10A gezeigt ist.
Zu der Beginnstufe (erster Zeitraum) (61), zeigt AP "Selektive_Konkurrenz_Backoff" = 0 an, was bedeutet, dass der gesamte selektive Konkurrenzzeitraum als "Konkurrenzmediumbelegungszeitraum" erkannt wird. In diesem Fall kann ein konventioneller Konkurrenzzugriff, wie er in den 10A und 10B erklärt ist, unmittelbar nach dem Leitsignal (65, 68, 72, 75) durchgeführt werden.
In diesem ersten Zeitraum konkurriert Station A für einen Kanalzugriff und belegt einen Kanal für 2 ms. Dann ist Station A erfolgreich für die Konkurrenz (66) in dem "Konkurrenzmediumbelegungszeitraum" (61). Angenommen, dass Station A mehr Daten zu übertragen hat, registriert AP Station A als "vorgeplante Station" zum Erlauben von Station A zum Wiederholen seiner Übertragung von dem nächsten selektiven Konkurrenzzeitraum (zweiter Zeitraum). Gemäß der Registrierung muss AP allen Stationen anzeigen, dass ein Zeitraum von 2 ms nach dem Leitsignal des zweiten Zeitraumes der "vorgeplante Mediumbelegungszeitraum" (62) ist und für eine "vorgeplante Station(en)" ist, die in diesem Fall Station A ist. AP sendet solche Information zu allen Stationen durch Anzeigen von "Selektive_Konkurrenz_Backoff" = 2 ms in dem Leitsignal des zweiten Zeitraumes, wie in der 10B gezeigt ist. Demgemäß kann nur Station A Zugriff auf den Kanal für 2 ms während eines "vorgeplanten Mediumbelegungszeitraumes" des zweiten Zeitraumes ohne Durchführen irgendeiner Konkurrenz erhalten. Nach dem "vorgeplanten Mediumbelegungszeitraum" (62) wird die übrige Zeit bis das nächste Leitsignal (72) übertragen wird, automatisch durch alle Stationen als ein "Konkurrenzmediumbelegungszeitraum" (63) erkannt.
Konsequenterweise haben alle Stationen, die nicht als eine "vorgeplante Station" registriert sind, ein Recht zum Konkurrieren um einen Kanalzugriff in diesem "Konkurrenzmediumbelegungszeitraum" (63).
Wie in 12A und 12B gezeigt ist, können wir sehen, dass in dem zweiten Zeitraum nach dem Ende eines "vorgeplanten Mediumbelegungszeitraumes" (62) Station B mit einem Konkurrieren um einen Kanalzugriff (71) beginnt und einen Kanal für 3 ms belegt. Dann ist Station B erfolgreich für die Konkurrenz (70) in dem "Konkurrenzmediumbelegungszeitraum" (63). Angenommen, dass Station B mehr Daten zu übertragen hat, registriert AP auch Station B als "vorgeplante Station" zum Erlauben von Station B zum Wiederholen seiner Übertragung von dem nächsten selektiven Konkurrenzzeitraum (dritter Zeitraum). Gemäß dieser Registrierung muss AP einer Station anzeigen, dass ein Zeitraum von 5 ms nach dem Leitsignal (72) des dritten Zeitraumes ein "vorgeplanter Mediumbelegungszeitraum" (64) ist und für eine "vorgeplante Station(en)" reserviert ist, welche in diesem Fall Stationen A & B sind. AP sendet solche Information zu allen Stationen durch Anzeigen von "Selektiver_Konkurrenz_Backoff" = 5 ms in dem Leitsig nal (72) des dritten Zeitraumes, wie in der 12A gezeigt ist. Demgemäß können sowohl Station A als auch Station B Zugriff auf den Kanal (73, 74) für 2 ms und 3 ms jeweils während eines "vorgeplanten Mediumbelegungszeitraumes" (64) des dritten Zeitraumes ohne Durchführen einer weiteren Konkurrenz erhalten.
Die erfindungsselektive Konkurrenz erlaubt jeder Station, die seinen ersten Konkurrenzzugriff einmal erfolgreich absolviert und durch den AP als "vorgeplante Station" registriert ist, Zugriff auf den Kanal periodisch ohne Konkurrenz zu erhalten. Es ist klar, dass die Erfindung drastisch eine Konkurrenz vermindern kann und auch eine bessere QoS-Garantie bietet als der konventionelle Konkurrenzmechanismus, auch wenn eine Verkehrsbelastung hoch ist oder wenn eine Anzahl von Verwendern groß ist.
Lassen Sie uns nun auf die Übertragungsaufzeichnung fokussieren, welche auch in der Erfindung zusätzlich zu der Selektiv_Konkurrenz_Information eingeführt wird. Der Grund, dass jede Station eine Übertragungsaufzeichnung individuell halten muss, wird nachfolgend basierend auf der Situation beschrieben, die in 13A, 13B, 13C und 14 dargestellt ist. In 13A konkurrieren sowohl Station A als auch Station B um einen Kanalzugriff und belegen den Kanal für 2 ms und 3 ms jeweils in dem ersten Zeitraum (61). Dann ist Station A erfolgreich für die Konkurrenz (82) und Station B ist erfolgreich für die Konkurrenz (84) in dem "selektiven Konkurrenzzeitraum" (61). AP registriert sowohl Station A als auch Station B als "vorgeplante Stationen" und zeigt "Selektiver_Konkurrenz_Backoff" = 5 ms in dem Leitsignal (86) des zweiten Zeitraumes an, um einen Zeitraum von 5 ms nach dem Leitsignal für Station A und B zu reservieren. Nach Empfang des Leitsignals (86) des zweiten Zeitraumes überprüfen Station A und B ihre eigene Übertragungsaufzeichnung, die in dem ersten Zeitraum (61) beobachtet ist. Durch Überprüfen der Übertragungsaufzeichnung in dem zuvorigen selektiven Konkurrenzzeitraum kann jede "vorgeplante Station" seine

1. Übertragungsordnung und
2. Zeit zum Starten und Enden einer Übertragung

Wie in der 13A gezeigt ist, kann Station B bestätigen, dass sie in dem ersten Zeitraum (61) eine Konkurrenz in der ersten Ordnung gewonnen und einen Kanal für 2 ms belegt hat. Station A kann auch bestätigen, dass nach seiner Übertragung (83) der Kanal durch jemanden (Station B in diesem Fall) für 3 ms belegt war (85). Demgemäß kann Station A entscheiden, dass es eine Übertragung in der ersten Ordnung wieder in dem zweiten Zeitraum durchführen muss. Konsequenterweise startet Station A als eine Übertragung (87) ohne eine Konkurrenz unmittelbar nach dem Leitsignal (86) in dem zweiten Zeitraum.
Wie für Station B kann Station B bestätigen, dass in dem ersten Zeitraum (61) sie eine Konkurrenz in der zweiten Ordnung gewonnen und einen Kanal (85) für 3 ms belegt hat. Station B kann auch bestätigen, dass vor ihrer Übertragung (85) der Kanal durch jemanden (Station A in diesem Fall) für 2 ms belegt war (83). Demgemäß kann Station B entscheiden, dass sie eine Übertragung in der zweiten Ordnung nach Warten von 2 ms in dem zweiten Zeitraum durchführen muss. Konsequenterweise wartet Station B nach Empfang des Leitsignals (86) in dem zweiten Zeitraum für 2 ms und startet seine Übertragung (88) ohne Konkurrenz. Station B belegt den Kanal für 3 ms bis zu dem Ende eines "vorgeplanten Mediumbelegungszeitraumes" (62) des zweiten Zeitraumes. Die Betriebsweisen, die in dem zweiten Zeitraum wie oben beschrieben aufgetreten sind, werden wieder und wieder in jedem selektiven Konkurrenzzeitraum wiederholt.
"Ruhe" in der Übertragungsaufzeichnung, wie in 13B gezeigt ist, ist der Zeitraum, wo andere Stationen ihre Übertragung durchführen und die Station Ruhe zu halten hat (nichts überträgt), um nicht eine Übertragung von anderen Stationen zu stören. In IEEE 802.11-Systemen kann eine Station entscheiden, wann sie ruhig sein sollte, durch Beobachten des Dauer/ID-Feldes, welches in den Rahmen angezeigt wird, die durch andere Stationen gesendet sind. Das Dauer/ID-Feld wird als "Netzwerkanordnungsvektor (Network Allocation Vector, NAV)-Feld" angezeigt, wie in 13B gezeigt ist. Dieses Feld wird grundsätzlich in dem Rahmenheader jedes Rahmens angezeigt.
Die Details von, wie Übertragungsaufzeichnungsparameter aktualisiert werden, können aus 3 bis 5 bezogen werden.
Es ist klar, dass eine Einfügung einer Übertragungsaufzeichnung "vorgeplanten Stationen" hilft, ihre Übertragungsordnung und Startzeit zu entscheiden. Falls jedoch eine Station einen Fehler in ihrer Übertragungsaufzeichnung hat, kann die Station eine Übertragung mit falscher Ordnung durchführen, was zu einem Auftreten einer Kollision innerhalb eines "vorgeplanten Mediumbelegungszeitraumes" führt. Um solche Probleme zu vermeiden, kann eine "vorgeplante Stationsadressliste", wie in 15A gezeigt ist, auch zusätzlich zu einer "Übertragungsaufzeichnung" eingeführt werden.
Eine "vorgeplante Stationsadressenliste" wird in einem Leitrahmen angezeigt und verwendet, um allen Stationen mitzuteilen, dass

(1) welche Stationen sind laufend als vorgeplante Stationen registriert?
(2) was ist die Übertragungsordnung für jede vorgeplante Station?
(3) wie lange kann eine vorgeplante Station den Kanal in einem "vorgeplanten Mediumbelegungszeitraum" belegen?

(1) wird angezeigt als "vorgeplante Stationsadresse", (2) wird angezeigt als "Ordnung" und (3) wird angezeigt als "Stromübertragungsdauer" in der 16.
AP zeigt eine "vorgeplante Stationsadressenliste" innerhalb jedes Leitsignalrahmens an und sendet sie an alle Stationen zu Beginn eines jeden selektiven Konkurrenzzeitraumes.
17A, 17B und 18 zeigen, wie eine nächste Übertragungsinformation verwendet wird. Wie oben erklärt ist, wird der Station, die erfolgreich um eine Kanalbelegung in einem "Mediumbelegungskonkurrenzzeitraum" konkurriert hat, erlaubt werden, Datenpakete ohne Konkurrenz in einem "vorgeplanten Mediumbelegungszeitraum" von dem nächsten selektiven Konkurrenzzeitraum zu übertragen. Eine Station kann seine Absicht anzeigen, ob sie eine Übertragung in dem nächsten selektiven Konkurrenzzeitraum fortsetzt oder eine Übertragung unterbricht und seine eigene vorgeplante Mediumbelegungszeit löst, durch Anzeigen einer nächsten Übertragungsinformation in dem letzten Paket, welches in dem laufenden selektiven Konkurrenzzeitraum übertragen ist.
In den 17A, 17B und 18 zeigt Station A "Wiederholungs_Flag" = ON mit "Strom_Übertragung_Dauer" = 2 ms in dem nächsten Übertragungsinformationsfeld des letzten Paketes an, welches in dem ersten Zeitraum übertragen ist, um seine Übertragung in dem zweiten Zeitraum fortzusetzen. Demgemäß registriert AP Station A als "vorgeplante Station" und reserviert einen Zeitraum von 2 ms durch Anzeigen von "Selektiver_Konkurrenz_Backoff" = 2 ms in dem Leitrahmen des zweiten Zeitraumes. Nach Empfang des Leitsignales belegt Station A den Kanal für 2 ms durch kontinuierliches Übertragen von Datenpaketen ohne Konkurrenz in dem zweiten Zeitraum. Hier ist anzunehmen, dass Station A seine Übertragung in dem dritten Zeitraum mit einer Übertragungsdauer von 4 ms fortsetzen möchte. In diesem Fall zeigt Station A wieder "Wiederholungs_Flag" = ON, aber ändert den Wert von "Strom_Übertragung_Dauer" auf 4 ms in dem nächsten Übertragungsinformationsfeld des letzten Paketes, welches in dem zweiten Zeitraum übertragen ist, um seine Übertragung in dem dritten Zeitraum fortzusetzen. Demgemäß reserviert AP einen Zeitraum von 4 ms durch Anzeigen von "Selektiver_Konkurrenz_Backoff" = 4 ms in dem Leitsignalrahmen des dritten Zeitraumes. Nach Empfangen des Leitsignales belegt Station A den Kanal für 4 ms durch kontinuierliches Übertragen von Datenpaketen ohne eine Konkurrenz in dem dritten Zeitraum. Hier wird angenommen, dass Station A eine Übertragung von dem nächsten (dem vierten Zeitraum) selektiven Konkurrenzzeitraum stoppen möchte. In diesem Fall zeigt Station A "Wiederholung_Flag" = OFF in dem nächsten Übertragungsinformationsfeld des letzten Paketes an, welches in dem dritten Zeitraum übertragen ist, um die vorgeplante Mediumbelegungszeit von 4 ms zu lösen, die für sie selbst reserviert ist. Demgemäß zeigt AP "Selektiver_Konkurrenz_Backoff" = 0 ms in dem Leitsignal des vierten Zeitraumes an. Konsequenterweise wird in dem vierten Zeitraum der gesamte selektive Konkurrenzzeitraum als "Konkurrenzmediumbelegungszeitraum" erkannt, wie in 17B gezeigt ist.
Eine vorgeplante Station kann auch seine eigene vorgeplante Mediumbelegungszeit durch Senden eines Senderahmens wie ein "Nullrahmen" an AP und alle Stationen lösen, wann immer sie möchte, wie in 19A und 19B gezeigt ist. 19A und 19B zeigen ein Beispiel für ein Abbrechen einer vorgeplanten Übertragung durch Verwenden eines Nullrahmens. Wie in den 19A und 19B gezeigt ist, sendet Station A, welche eine "vorgeplante Station" ist, einen Nullrahmen in dem zweiten Zeitraum, um anzuzeigen, dass sie ihre Übertragung in einem "vorgeplanten Mediumbelegungszeitraum" abbrechen möchte. Bei Empfang des Nullrahmens erkennen AP und andere vorgeplante Stationen, dass eine Übertragungsordnung in dem "vorgeplanten Mediumbelegungszeitraum" sich ändert und aktualisiert werden muss. In diesem Fall bestätigt Station B, welche eine "vorgeplante Station" ist, ihre eigene Übertragungsaufzeichnung und stellt fest, dass Station A, welche eine "vorgeplante Station" war, die in der ersten Ordnung übertragen hat, bereits ihre "vorgeplante Übertragung" abgebrochen hat. Konsequenterweise erkennen alle vorgeplanten Stationen außer Station A, dass sie eine "vorgeplante Übertragung" bei einem Schritt jüngerer Ordnung durchführen müssen. In diesem Fall erkennt Station A, welche zuvor eine "vorgeplante Übertragung" an der zweiten Ordnung durchgeführt hat, dass ihre Übertragungsordnung von der zweiten (2.) Ordnung auf die erste (1.) Ordnung geändert wird. Zu der gleichen Zeit löst AP eine vorgeplante Mediumbelegungszeit von 2 ms, welche für Station A reserviert ist, durch Aktualisieren des Wertes "Selektiver_Konkurrenz_Backoff" von 5 ms auf 3 ms und zeigt "Selektiver_Konkurrenz_Backoff" = 3 ms in dem Leitsignal des dritten Zeitraumes an.
Demgemäß startet Station B nach Empfang des Leitsignales des dritten Zeitraumes ihre vorgeplante Übertragung unmittelbar wie in 19A und 19B gezeigt ist.
Die Erfindung löst die Probleme durch Bereitstellen eines systematischen Verfahrens zum Ausrüsten der Netzwerkvorrichtungen um QoS bewusst zu werden; ein Mittel zum Zurückweisen einer Zulassung eines Stromes, das ein Übertragungsmedium überladen zu sein kosten wird; ein Mittel zum Formen der Emissionsrate von Dateneinheiten in einer Form einer kurzen Häufung, um die Anzahl von erforderlichen Übertragungserlaubnissen zu reduzieren; ein Mittel zum Generieren einer Übertragungszulassung, um gleichzeitig viele Übertragungsschlangen zu bedienen; ein Mittel zum Übertragen von Dateneinheiten von allen Verkehrsströmen in einer Art, dass ein QoS-Erfordernis nicht verletzt wird; ein Mittel eines Kreierens eines Grenzzeitraumes, der der selektive Konkurrenzzeitraum genannt ist, für eine gesteuerte Konkurrenz um eine Drahtlosmediumbelegungszeit; ein System, wo Stationen und die zentrale Steuereinheit um ein drahtloses Medium zu einer gewählten Zeit in jedem selektiven Konkurrenzzeitraum in Abhängigkeit von den Verkehrszuständen konkurrieren; ein Mittel für die Stationen und eine zentrale Steuereinheit zum Aufweisen einer zugeteilten Planung einer Übertragung durch Halten von Übertragungsaufzeichnungen an jeden Stationen; ein Mittel zum Aktualisieren der Übertragungsaufzeichnungen; ein Mittel zum Reservieren und Löschen einer geplanten Mediumbelegungszeit innerhalb des selektiven Konkurrenzzeitraumes; ein System zum Reservieren und Löschen einer Planmediumbelegungszeit unter Verwendung einer Konkurrenz basierend auf einem Drahtlosmediumbelegungszugriffsverfahrens.
Arbeitsweise der Erfindung
Mit der vorliegenden Erfindung werden alle Verkehrsströme mit einer koordinierten Übertragung durch eine Rate gesteuert und geformt, bevor sie in eine einzige Übertragungsschlange emittiert werden. Dateneinheiten von allen Verkehrsströmen in der Übertragungsschlange werden in First-In-First-Out-Art bedient. Andererseits für Verkehrsströme mit einer nicht koordinierten Übertragung werden diese zulassungsgesteuert und vor Emittieren in ihrer entsprechenden Kategorieübertragungsschlange kategorisiert. Dateneinheiten in einer Übertragungsschlange werden nur für eine Übertragung zugelassen, wenn eine Übertragungszulassung für diese Schlange erteilt ist. Ferner koordiniert ihre entsprechende Übertragungssteuereinheit eine Übertragungsschlange den Übertragungsprozess.
Um rasch die Übertragungsbedingungen eines drahtlosen Mediums anzupassen, soll eine „Qualität of Service" (QoS) Unterstützung an dem niedrigsten möglichen Layer des 7-Layer OSI-Referenzmodells ermöglicht werden. 20 zeigt ein systematisches Verfahren zum Erleichtern von QoS für eine Übertragung über ein drahtloses Netzwerk. Anfänglich muss der Verkehrsstrom gemäß der Art klassifiziert werden, in der er benötigt wird, um bedient zu werden, wie durch Zei chen 101 markiert ist. Die Zeit, zu der ein Datentransfer initiiert ist, kann entweder durch eine zentralisierte Koordinationseinheit koordiniert werden oder durch autonome Mittel bestimmt werden. Parametrisierte oder priorisierte QoS-Ströme können bedient werden entweder durch: eine koordinierte Übertragung oder eine autonome Übertragung in Abhängigkeit von der Wahl der Netzwerkvorrichtung oder Aufbaus.
Für Verkehrsströme, die in koordinierter Weise zu bedienen sind, hat die Emission von Verkehr ratengesteuert (103) und individuell geformt (104) zu sein, bevor sie zu der Übertragungsschlange zugelassen wird. Dadurch können Dateneinheiten in First-In-First-Out-(FIFO)-Weise ohne Einführen einer Ausrichtungs in Richtung eines Verkehrsstromes übertragen werden. Ferner ermöglicht es eine Datenübertragung ohne das Bedürfnis zum Machen einer Entscheidung über die zu übertragende Dateneinheit, wenn eine Übertragungszulassung erteilt wird. Dieses Verfahren ist insbesondere nützlich, wenn die Übertragungserlaubnis einer Netzwerkvorrichtung zugeordnet wird, ohne spezifisch einen Verkehrsstrom anzuzeigen. Der Verkehrsformer formt die Quantität (gemessen in Begriffen von entweder: a) die Anzahl oder b) die Größe) von Dateneinheiten, denen gestattet wird, zu der entsprechenden Übertragungsschlange zugelassen zu werden. Der erste Prozess für ein Verkehrsformen (104) ist, ein Serviceintervalls für jede Übertragungsschlange zu bestimmen. Das Serviceintervall wird als Dauer zwischen erfolgreichen Bestimmungen von Übertragungserlaubnissen definiert, die durch eine Übertragungsschlange erforderlich ist, um QoS-Erfordernisse für alle zugelassenen Ströme zu erreichen. Um das Serviceintervall zu berechnen, wird zuerst die Quantität von Dateneinheiten, S, bestimmt, die von der Schlange innerhalb eines spezifischen Intervalls, I, zu übertragen sind. Dann wird die Dauer, D, berechnet, die auf dem Übertragungsmedium erforderlich ist, um eine Dateneinheit unter Berücksichtigung aller Überhänge zu übertragen. Dann wird die Gesamtdauer berechnet, die erforderlich ist, um alle die Dateneinheiten zu übertragen, die während I zu übertragen sind, repräsentiert als T, wobei: T = S·D. Unter Verwendung des Wertes T, oben, wird die Minimumanzahl von Übertragungserlaubnissen, die erforderlich sind, berechnet, P. Schließlich ist das Ergebnis, welches von der Division von I durch P erhalten wird, der Wert des Serviceintervalls. Nach Bestimmen des Serviceintervalls müssen die Werte von: a) Service_Kredit, b) Service_Negativ_Kredit und c) Service_Zahl berechnet werden.
Service_Kredit wird definiert als die Durchschnittsquantität (gemessen in Begriffen von Anzahl oder Größe) von Dateneinheiten, die so der Übertragungsschlange innerhalb eines Serviceintervalls zugelassen werden können. Dies wird als das Produkt des Serviceintervalls mit der Summe der Datenraten für alle zugelassenen Verkehrsströme berechnet. Service_Negativ_Kredit wird als die Überschussquantität von Dateneinheiten definiert, die innerhalb eines Serviceintervalls zu der Übertragungsschlange zugelassen werden können. Sie wird verwendet, um den Verkehr zu glätten, der an einer Häufung generiert ist, ohne eine exzessive Schlangenverzögerung einzuführen. Die dritte Variable, Service_Zahl ist die angehäufte Zahl oder Größe von Dateneinheiten des Verkehrsstromes, die zu übertragen zugelassen sind, aber noch nicht so getan haben, von dem Beginn der Stromübertragung. Sie wird auf null initialisiert, bevor irgendwelche Dateneinheiten in die Übertragungsschlange emittiert werden. Zu Beginn einer jeden Periodizität eines Serviceintervalls wird Service_Kredit auf den existierenden Wert der Variablen addiert. Nach jeder Übertragung wird eine Einheit von der Variablen subtrahiert.
Bei der Periodizität eines Serviceintervalls ist die Quantität von Dateneinheiten, N, denen erlaubt ist, in die Übertragungsschlange während des laufenden periodischen Intervalls zugelassen werden, zu bestimmen. Wenn der Wert der Service_Zahl am Ende des zuvorigen periodischen Intervalls größer als null ist, dann ist N gleich der Summe von Service_Zahl, Service_Kredit und Service_Negativ_Kredit. Sonst ist N gleich der Summe von Service_Zahl, Service_Kredit nur. Dann wird diese Zahl verwendet, um die Emission von Dateneinheiten in eine Übertragungsschlange zu überwachen.
Schließlich ist es an einer Übertragungssteuereinheit (108), eine Übertragungserlaubnis in ein Steuersignal (107) zum Steuern einer Datenübertragung zu konvertieren, welche auch notwendige Signale oder Steuerrahmen zum Lösen einer exzessiven Übertragungserlaubnis generiert, die auf einem Übertragungsschlangenstatus (106) basiert.
Für die Verkehrsströme, die ihre Übertragungszeit autonom bestimmen, ist es nötig, dass jeder Strom durch die Zulassungssteuereinheit (112) zugelassen wird. Die Zulassungssteuereinheit bestimmt, ob eine Zulassung des Stromes mehr Ressourcen als in dem Netzwerk erhältlich, benötigt und basierend auf dieser Berechnung wird sie entscheiden, ob der Strom zu akzeptieren oder zurückzuweisen ist. Die Zulassungssteuereinheit (112) benötigt zwei Eingänge, nämlich: a) die geschätzte Datenrate des Verkehrsstromes und b) eine in dem Medium erhältliche Bandbreite vor einem Zulassen des Stromes. Die Datenrate eines Verkehrsstromes kann durch Überwachen der Anzahl von Dateneinheiten und ihrer Größe an dem Eingabeterminal des Verkehrspriorisierers (114) abgeschätzt werden. Eine Station kann die in dem Medium erhältliche Bandbreite durch Überwachen ihrer eigenen Übertragung und der Einstellung seines Netzwerkzuordnungsvektors (NAV) abschätzen. Ferner ist die Emissionsrate in eine Form einer kurzen Anhäufung einzupassen, um das Auftreten von Konkurrieren für Übertragungszulassungen mit anderen Strömen oder einem Strom einer anderen Netzwerkvorrichtung in demselben Übertragungsnetzwerk zu reduzieren. Für einen Verkehrsformer, der durch Zeichen 116 markiert ist, ist es ein Aufweisen derselben Funktionalität, wie für den Verkehrsformer, markiert durch Zeichen 104 beschrieben ist, mit einer kleineren Modifikation in dem Verfahren zum Bestimmen des benötigten Serviceintervalls. Das Serviceintervall ist als ein Intervall einer Übertragungszulassungszuschreibung zu bestimmen, die geeignet ist, ein QoS-Erfordernis von allen Strömen in der entsprechenden Übertragungsschlange aufrechtzuerhalten. Zuerst die Dauer einer erlaubten Übertragung zu erhalten, E, wenn eine Übertragungserlaubnis gegeben ist. Dann die Quantität von Dateneinheiten, F, zu berechnen, die in Dauer E übertragen werden können. Das Serviceintervall ist das Divisionsergebnis von F gegenüber der Rate, dass Dateneinheiten zu der Übertragungsschlange emittiert werden.
Eine Übertragungssteuereinheit (118) steuert die Übertragung des Paketes an einer Übertragungsschlange und generiert ein notwendiges Signal an den Übertragungserlaubnisgenerator, um eine Übertragungserlaubnis anzufragen. Anfrage_zu_Übertragungssignal (120) wird zu dem Übertragungserlaubnisgenerator generiert, wenn die entsprechende Übertragungsschlange nicht leer ist und keine anhängige Signalanfrage generiert wird. Eine Übertragungserlaubnisgeneratorlogik kann durch eine Zwei-Stufen-finite-Zustandsmaschine, wie in 21 gezeigt ist, mit drei Variablen repräsentiert werden, die jeder Übertragungsschlange zugeordnet sind. Die erste Variable, A, zeigt die verbleibende Zahl von festen Lücken an, in denen das Übertragungsmedium ruhig bleiben muss, bevor eine Ü bertragungserlaubnis der Übertragungsschlange erteilt werden kann. Die zweite Variable, W, zeigt, dass die Übertragungsschlange eine anhängige Anfrage für eine Übertragungserlaubnis aufweist. Sie wird auf wahr gesetzt, wenn ein Anfrage_zu_Übertragungssignal (205) empfangen wird, und auf falsch gesetzt, wenn ein Klar_zum_Übertragen-Signal (206) generiert wird. In der UNGENUTZT-Stufe (201) wird in jedem Lückenintervall A um 1 verringert, wenn es nicht null ist. Ferner, wenn A null ist und W anzeigt, dass es ein anhängiges Anfrage_zum_Übertragen-Signal für die entsprechende Übertragungsschlange gibt, ist ein Klar_zum_Übertragen-Signal zu generieren. Ein Übergang von einer UNGENUTZT-Stufe auf eine GENUTZT-Stufe ist erforderlich, wenn das Übertragungsmedium als genutzt erkannt wird. In einer GENUTZT-Stufe (202) wird A vom Verringern abgehalten. Wenn das Übertragungsmedium für eine vorfeste Dauer ungenutzt ist, ist ein Stufenübergang von GENUTZT auf UNGENUTZT durchzuführen. Während jenes Überganges ist A neu zu berechnen. Damit ist nur ein einziger Übertragungserlaubnisgenerator erforderlich, um mehr als eine Übertragungsschlange zu bedienen.
Die Erfindung kann die folgenden Strukturen in Anbetracht unterschiedlicher Aspekte aufweisen. Gemäß einer ersten ein System, das einer Netzwerkvorrichtung ermöglicht, eine QoS-Datenübertragung zu ermöglichen, in der die Terminierung zum Beginnen einer Übertragung durch die Vorrichtung koordiniert wird, die aufweist:

i) Eine Ratensteuereinheit zum Überwachen der Emission eines Verkehrsstromes in die Übertragungsschlange so, dass er nicht die zugeordnete Bandbreite beansprucht und die ausgehandelte Übertragungsrate verletzt.
ii) Ein Verkehrsformer zum Einpassen der Emissionsraten aller Verkehrsströme in eine Übertragungsschlange derart, dass sie in einer First-in-First-Out-Art ohne Einführung einer Ausrichtung gegenüber einem Strom bedient werden.
iii) Eine Übertragungssteuereinheit zum Generieren der notwendigen Signale zum Steuern der Übertragung eines Paketes an der Übertragungsschlange und zum Lösen einer Übertragungserlaubnis.

Gemäß dem zweiten, ein System, das einer Netzwerkvorrichtung befähigt, eine QoS-Datenübertragung zu ermöglichen, in der die Terminierung zum Initiieren einer Übertragung durch die Vorrichtung autonom durch die Vorrichtung bestimmt wird, welche aufweist:

i) Eine Zulassungssteuereinheit zum Erteilen einer Übertragungserlaubnis zu einem neu initiierten Verkehrsstrom so, dass ein Übertragungskanal nicht durch die Zulassung des neuen Stromes überlastet wird.
ii) Eine Übertragungssteuereinheit zum Generieren der notwendigen Signale zum Anfang von Übertragungserlaubnissen und zum Steuern der Übertragung des Paketes an der Übertragungsschlange.
iii) Einen Übertragungserlaubnisgenerator zum Generieren einer Übertragungserlaubnis für eine Vorrichtung zum Initiieren einer Übertragung.

Gemäß dem dritten, ein Verfahren zum Sicherstellen, dass keine Ausrichtung durch Kombinieren aller Dateneinheiten aller Verkehrsströme eingeführt wird, die in koordinierter Weise an der Übertragungsschlange zu übertragen sind, um zu erlauben, dass Dateneinheiten in einer zeitweisen und First-In-First-Out-Weise übertragen werden, wenn eine Übertragungserlaubnis erteilt ist, wobei das Verfahren die Schritte aufweist von:

i) Durchführen einer Ratensteuerung zum Überwachen der Emissionsrate eines Verkehrsstromes in die Übertragungsschlange so, dass es nicht die vorvereinbarte Rate verletzen kann.
ii) Durchführen eines Verkehrsformens zum Einpassen aller der Emissionsraten der Verkehrsströme in eine Übertragungsschlange so, dass sie in einer First-In-First-Out-Weise ohne Einführen einer Ungerechtigkeit gegenüber einem Strom bedient werden kann.

Gemäß dem vierten, ein Verfahren zum Erreichen eines Verkehrsformens in Teil (ii) des obigen dritten Aspektes mit den Schritten:

i) Bestimmung eines Periodizitätsintervalls für die Arbeitsweise.
ii) Berechnung der Durchschnittsnummer oder Größe der Dateneinheiten, die in einer Dauer des periodischen Intervalls zu übertragen sind, um den QoS-Erfordernissen des Verkehrsstromes gerecht zu werden.
iii) Berechnen der Abweichung der Durchschnittsnummer oder Größe der Extradateneinheiten, die denen erlaubt ist, während der periodischen Intervalldauer übertragen zu werden, um den QoS-Erfordernissen des Verkehrsstromes gerecht zu werden, der nicht bei einer konstanten Bitrate generiert ist, die über das periodische Intervall berechnet ist.
iv) Berechnen der angehäuften Anzahl oder Größe von Dateneinheiten des Verkehrsstromes, der erlaubt worden ist, aber noch nicht übertragen ist, von Beginn der Stromübertragung. Dieser Wert wird durch Addieren des Wertes, wie in Teil (ii) berechnet, zu Beginn jedes periodischen Intervalls erhalten, während eine Einheit für jede gemachte Übertragung abgezogen wird.
v) Bestimmen der Nummer oder Größe von Dateneinheiten des Verkehrsstroms, dem erlaubt ist, in die Übertragungsschlange während des laufenden periodischen Intervalls einzutreten. Dieser Wert wird zu Beginn jedes periodischen Intervalls durch Addieren des Wertes, der in Teil (ii) berechnet ist, zu dem Wert bestimmt, der in Teil (iv) an dem Ende des zuvorigen periodischen Intervalls erhalten ist, wenn der Wert nicht größer als null ist. Andernfalls werden die Werte berechnet, die in Teilen (ii) und (iii) zu dem Wert addiert werden, der in Teil (iv) an dem Ende des vorigen periodischen Intervalls erhalten ist.

Gemäß dem fünften, ein Verfahren zum Bestimmen des Periodizitätsintervalls in Teil (i) eines vierten Aspektes, wenn die Übertragungserlaubnis, die einer Übertragungsschlange gegeben ist, eine konstante Dauer aufweist, mit den Schritten:

i) Berechnen der Anzahl oder Größe von Dateneinheiten, die in der konstanten Dauer übertragen werden können.
ii) Berechnen der Dauer, die erforderlich ist, um die Übertragungsschlange mit der Anzahl oder Größe von Dateneinheiten zu füllen, die in Teil (i) berechnet ist.

Gemäß dem sechsten, ein Verfahren zum Aufweisen nur eines Verkehrserlaubnisgenerators für mehrere Übertragungsschlangen, wobei das Generatorverfahren als eine Zwei-Stufen-finite-Stufenmaschine implementiert wird, die aufweist:

i) Eine Variable, die der Übertragungsschlange zugeordnet ist, die die verbleibende Anzahl von festen Lücken anzeigt, welche das Übertragungsmedium benötigt, um ruhig zu bleiben, bevor eine Übertragungserlaubnis der Übertragungsschlange erteilt werden kann.
ii) Eine Variable, die einer Übertragungsschlange zugeordnet ist, die anzeigt, dass die Übertragungsschlange eine anhängige Anfrage für eine Übertragungserlaubnis aufweist.
iii) Eine UNGENUTZT-Stufe zum Verringern der Variablen in Teil i, wenn sie nicht null bei jedem Lückenintervall ist und eine erteilte Übertragungserlaubnis, wenn eine Übertragungsschlange eine anhängige Anfrage für eine Übertragungserlaubnis aufweist und die entsprechende Variable in Teil i null ist. Ein Übergang von einer UNGENUTZT-Stufe auf eine BENUTZT-Stufe wird durchgeführt, wenn ein Erteilen einer Übertragungserlaubnis nicht gestattet ist.
iv) Eine BENUTZT-Stufe, die ein Verringern der Variablen in Teil i zu jedem Lückenintervall stoppt. Ein Übergang von einer GENUTZT auf eine UNGENUTZT-Stufe wird durchgeführt, wenn das Übertragungsmedium für eine vorfeste Dauer ungenutzt war.

Gemäß dem siebten, ein Verfahren zum Reduzieren einer Drahtlosmediumbelegungskonkurrenz, wo die drahtlosen Stationen konkurrieren, für eine Übertragungsbandbreite durch Dividieren in 2 getrennte Zeiträume einer drahtlosen Mediumbelegungskonkurrenz, wobei die 2 unterschiedlichen Zeiträume sind:

i) Ein vorgeplanter Mediumbelegungszeitraum, wo eine Übertragung mit einer Konkurrenz und eine Übertragung ohne eine Konkurrenz einer Drahtlosstation erlaubt ist, die zuvor einen Mediumbelegungszeitraum durch eine erfolgreiche Konkurrenz in dem Drahtlosmediumbelegungskonkurrenzzeitraum erhalten hat; und
ii) ein Mediumbelegungskonkurrenzzeitraum, wo drahtlose Stationen um eine Drahtlosmediumbelegung konkurrieren können.

Gemäß dem achten, ein Verfahren zum Begrenzen eines selektiven Konkurrenzzeitraumes, in einem siebten Aspekt, durch Erlauben einer zentralen Steuereinheit des drahtlosen Netzwerkes, wo drahtlose Stationen eine selektive Konkurrenz durchführen, durch Senden einer Datennachricht mit dem folgenden Parameter:

i) Ein Bitfeld, welches Start und Ende des selektiven Konkurrenzzeitraumes anzeigt;
ii) eine numerische Repräsentation, die die Zeit anzeigt, die drahtlosen Stationen in einem laufenden und einem nächsten selektiven Konkurrenzzeitraum konkurrieren und einen Mediumbelegungszeitraum reservieren können, und
iii) eine numerische Repräsentation, die die Dauer des selektiven Konkurrenzzeitraumes anzeigt.

Gemäß dem neunten, ein Verfahren für alle Stationen zum Generieren des selektiven Konkurrenzzeitraumes, wie in einem siebten Aspekt, innerhalb des drahtlosen Netzwerkes, welches durch eine zentrale Steuereinheit bei Empfang eines Signales oder einer Nachricht gesteuert oder koordiniert wird, die den Beginn des selektiven Konkurrenzzeitraumes anzeigt, und durch Empfangen der folgenden vorgespeicherten numerischen Repräsentationen von der Nachricht, die bestehend aus:

i) Eine Repräsentative, die die Zeit anzeigt, in der die drahtlosen Stationen ein Konkurrieren und Reservieren für einen Mediumbelegungszeitraum in dem laufenden und nächsten selektiven Konkurrenzzeitraum beginnen können; und
ii) eine Repräsentative, die die Dauer des selektiven Konkurrenzzeitraumes anzeigt.

Gemäß einem zehnten, ein Verfahren zum Signalisieren einer konkurrenzbasierten Mediumbelegungsreservierung innerhalb des drahtlosen Netzwerkes unter Verwendung eines numerisch repräsentierten Zählers oder eines Zeigers zum Anzeigen des Beginns einer Konkurrenzzeit und Dauer innerhalb eines Grenzzeitraumes, wo der Grenzzeitraum in einem siebten Aspekt beschrieben wird, zum Steuern einer Konkurrenz für eine Mediumbelegungsreservierung.
Gemäß einem elften, ein Verfahren zum Verhindern einer Drahtlosmediumkonkurrenz während eines Zeitraumes, der durch Drahtlosmediumbelegungen belegt ist, die zu anderen Stationen gehören, durch eine erfolgreiche Konkurrenz basierend auf Reservierungen durch Aufweisen von Übertragungsaufzeichnungen eines Grenzzeitraumes von Zeit, wo die Übertragungsaufzeichnungen durch eine individuelle Station innerhalb des drahtlosen Netzwerkes verwaltet werden und die Aufzeichnungen aufweisen:

i) Eine Mediumbelegungsstartzeit aller Datenströme der Host-Drahtlosstation;
ii) eine Mediumdauer aller entsprechenden Datenströme der Host-Drahtlosstation;
iii) die Startzeit eines kontinuierlichen Zeitraumes einer Drahtlosmediumbelegung anderer drahtloser Stationen, die durch die Host-Drahtlosstation beobachtet sind; und
iv) Dauern eines kontinuierlichen Zeitraumes einer Drahtlosmediumbelegung von anderen drahtlosen Stationen, die durch die Host-Drahtlosstation beobachtet sind.

Gemäß einem zwölften, ein System zum Reservieren einer Bandbreite in einem drahtlosen Netzwerk, wo Mediumbelegungen, die durch ein Übertragen von Stationen unter Verwendung von Konkurrenzmitteln durch Erlauben von Übertragungsaufzeichnungen generiert sind, wie in einem elften Aspekt, in einer verteilten Weise zu aktualisieren sind, Mediumbelegungszeiträume von Datenströmen aufweisen, die durch die Host-Station zu übertragen sind, und einen Übertragungsruhezeitraum, der durch die Host-Stationen beobachtet ist, gemäß einem Mediumbelegungszeitraum aufweisen, der anderen Stationen zugeordnet ist.
Gemäß einem dreizehnten, ein Verfahren zum Reduzieren eines Bandbreitenverlustes gemäß einer Konkurrenz von Drahtlosmediumbelegungsreservierungen in dem Mediumbelegungskonkurrenzzeitraum durch Freistellen der Bandbreite für eine Konkurrenz mit den Schritten:

i) Anhängen neuer Blöcke eines Übertragungsruhezeitraumes, der nur durch eine Konkurrenzzeit getrennt ist, zum Bilden eines größeren Übertragungsruhezeitraumes; und
ii) Entfernen einer Konkurrenzzeit eines Mediumbelegungszeitraumes zwischen Übertragungsruhezeiträumen und einem anderen Mediumbelegungszeitraum.

Gemäß einem vierzehnten, ein Verfahren zum Reservieren eines Mediumbelegungszeitraumes für einen nächsten selektiven Konkurrenzzeitraum ohne Übertragen einer Bandbreitenreservierung in einem nachfolgenden selektiven Konkurrenzzeitraum durch Senden von Mediumbelegungsreservierungsparametern in dem letzten Datenpaket in einem laufenden Mediumbelegungszeitraum, wobei die Bandbreitenreservierungsparameter bestehen aus:

i) Ein Wiederholungs-Flag zum Anzeigen, dass die Reservierung einer Drahtlosmediumbelegungszeit, wie im folgenden Teil (ii) und (iii) spezifiziert ist, in dem nächsten Grenzzeitraum zu entfernen oder hinzuzufügen ist;
ii) eine Zeit zum Anzeigen der Übertragungsstartzeit, die in Bezug auf den Beginn des Grenzzeitraumes gemessen ist; und
iii) eine Repräsentative zum Markieren der Dauer einer Mediumbelegungszeit, wie in obigen Teil (ii).

Gemäß einem fünfzehnten, ein Verfahren zum Entfernen einer reservierten Mediumbelegungszeit in dem vorgeplanten Mediumbelegungszeitraum durch Nichtübertragen in dem reservierten Mediumbelegungszeitraum und Erlauben der anderen Drahtlosstation, um eine Übertragung durch Verwenden der Aktualisierungen von Übertragungsaufzeichnungen von Stationen in dem drahtlosen Netzwerk zu konkurrieren.
Gemäß einem sechzehnten, ein Verfahren zum Entfernen einer reservierten Mediumbelegung in dem vorgeplanten Mediumbelegungszeitraum durch Übertragen eines Nullpaketes, um den anderen Stationen zu signalisieren, um eine Mediumbelegung innerhalb der vorgeplanten Mediumbelegungszeitraum zu konkurrieren.
Gemäß einem siebzehnten, ein System, welches anderen Stationen in dem drahtlosen Netzwerk erlaubt, um eine Mediumbelegungszeit zu konkurrieren, die durch die Station durch Durchführen von individuellen Stationen Übertragungsaufzeichnungsaktualisierungen von dem empfangenen Nullpaket von der Station gelöst ist, die eine Mediumbelegung löst.
Gemäß einem achtzehnten, ein Verfahren zum Einpassen der Emission von Dateneinheiten in eine kurze Anhäufung, um das Auftreten einer Kollision mit anderen Strömen oder Strömen von anderen Netzwerkvorrichtungen in demselben Netzwerk zu reduzieren, wobei die Übertragung nicht durch einen Koordinator koordiniert wird, mit den Schritten:

i) Durchführen eines Verkehrsformens für die Datenemission an eine Übertragungsschlange; und
ii) Anfragen einer Übertragungssteuereinheit zum Generieren eines Signales zum Anfragen für eine Übertragungserlaubnis.

Gemäß einem neunzehnten, ein Verfahren zum Bestimmen der Terminierung für die Übertragungssteuereinheit von Teil iii in einem zweiten Aspekt oder von Teil ii in einem achtzehnten Aspekt, zum Generieren eines Signales zum Anfragen einer Übertragungserlaubnis, welche weniger wahrscheinlich mit anderen Übertragungen kollidiert, wobei das Verfahren aufweist ein Überwachen des Status einer Übertragungsschlange so, dass das Signal zum Anfragen einer Übertragungserlaubnis nicht nur generiert wird, wenn es genug Dateneinheiten, die zu übertragen sind, bei Empfang einer Übertragungserlaubnis mit der Bedingung gibt, dass die Verzögerung der Signalgenerierung nicht die Lebenszeit von irgendwelchen Dateneinheiten, die zu erlöschen sind, kostet.
Gemäß einem zwanzigsten, ein Verfahren für die Stationen zum Konkurrieren um ein Mediumbelegungsmedium innerhalb der Grenzen eines selektiven Konkurrenzzeitraumes, wie in einem siebten Aspekt erwähnt ist, unter Verwendung von zugeteilten und selbstregulierenden Steuerzuständen, wobei die Steuerzustände aufweisen:

i) Anfang eines selektiven Konkurrenzzeitraumzustandes, wo die zentrale Steuereinheit eine Nachricht sendet, welche Parameter aufweist, die in einem achten Aspekt illustriert sind, und die anderen Stationen auf den erfolgreichen Empfang der Nachricht warten;
ii) Zuordnungsstationskonkurrenzzustand, wo Stationen mit einer vorigen erfolgreichen Konkurrenz in einem vorherigen selektiven Konkurrenzzeitraum konkurrieren und ihnen erlaubt ist, zu einer spezifischen Zeit basierend auf einer Übertragungsaufzeichnung zu konkurrieren, um eine Drahtlosmediumbelegungszeit, wie in einem elften Aspekt;
iii) Konkurrenzreservierungszustand ist ein Zustand, wo Stationen um eine Mediumbelegung in jeweils einem laufenden und nächsten selektiven Konkurrenzzeitraum konkurrieren und diese reservieren können. Stationen, die in dem selektiven Konkurrenzzeitraum teilnehmen, werden auch den Konkurrenzplan für eine Mediumbelegungszeit eines erfolgreichen Mediumbelegungszeitraumes aktualisieren, der durch andere Stationen in diesem Zustand durchgeführt wird.
iv) Stationen mit einer erfolgreichen Konkurrenz werden in dem Konkurrenzzugriffsrechte-erteilten Status sein, wo Datenpakete eines Datenstromes übertragen werden;
v) Stationen können den fortgeschrittenen Konkurrenzvermeidungs-aktiven Zustand innerhalb des Zustandes, der in obigem Teil (iv) beschrieben ist, durchlaufen, wenn die Übertragungsstation wählt, eine Mediumbelegung in dem nächsten selektiven Konkurrenzzeitraum zu reservieren; und
vi) nach Übertragen aller Datenpakete, die für die Mediumbelegungszeit in der erfolgreichen Konkurrenz wie in obigem Teil (iv) reserviert sind, wird die Übertragungsaufzeichnung der Station in dem Aktualisierungsübertragungsruhezeitraum-aktiven Zustand aktualisiert.

Claims

Drahtlosnetzwerksystem mit einer Vielzahl von Stationen (20, 30, 40) und einem Zugriffspunkt (10), der mit den Stationen (20, 30, 40) über ein drahtloses Medium kommuniziert, wobei der Zugriffspunkt (10) aufweist: eine Mediumaufzeichnungseinheit (14), die aufzeichnet: i) Start- und Endzeitraum eines Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes (63), in dem Stationen um eine Drahtlosmediumbelegung für eine Station zum Übertragen eines Datenstromes konkurrieren, wobei der Konkurrenzmediumbelegungszeitraum (63) in einem selektiven Konkurrenzzeitraum enthalten ist; und ii) Start- und Endzeitraum eines vorgeplanten Mediumbelegungszeitraumes (62), in dem eine Drahtlosmediumbelegung vorgeplant ist, und eine Übertragung gemäß der vorgeplanten Drahtlosmediumbelegung durchgeführt wird, wobei der vorgeplante Mediumbelegungszeitraum (62) in dem selektiven Konkurrenzzeitraum enthalten ist (63); eine Steuereinheit (12), die eine Drahtlosmediumbelegungsreservierung mit einem Dauerzeitraum für eine konkurrenzerfolgreiche Station in einem vorgeplanten Mediumbelegungszeitraum (62) vorplant, und den Startzeitraum eines Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes eines nächsten selektiven Konkurrenzzeitraumes (61) um den Dauerzeitraum vorrückt; eine Übertragungseinheit (18), die ein Leitsignal mit einer Information für einen Startzeitraum des Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes (63) an die Stationen überträgt; und eine Empfangseinheit (16), die einen Datenstrom empfängt, der von der Station übertragen wird, wobei wenigstens eine Station aufweist: eine Empfangseinheit (26), welche das Leitsignal mit einer Information des Startzeitraumes des Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes (63) empfängt, das von dem Zugriffspunkt über das drahtlose Medium übertragen ist; und eine Übertragungseinheit (28), welche einen Datenstrom über das drahtlose Medium überträgt; eine Mediumaufzeichnungseinheit (24), die eine Übertragungsaufzeichnung aufzeichnet; wobei das drahtlose Netzwerk dadurch gekennzeichnet ist, dass wenigstens eine Station aufweist: eine Steuereinheit (22), die die Information des Startzeitraumes des Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes (63) aus dem Leitsignal extrahiert und einen Zustand einer Drahtlosmediumbelegung in jedem Überwachungszeitraum zwischen dem Startzeitraum und dem Endzeitraum des Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes (63) überwacht, wobei sie dann den Überträger zum Übertragen eines Datenstromes anweist, wenn die Steuereinheit bestätigt, dass ein drahtloses Medium nicht belegt ist, wobei die Steuereinheit (22) ferner zum Erkennen, das die vorgeplante Drahtlosmediumbelegungsreservierung für eine andere Station bei Empfang eines Nullpaketes aufgehoben ist, und zum Umgestalten seiner Übertragungsreihenfolge innerhalb des nächsten vorgeplanten Mediumbelegungszeitraumes geeignet ist.
Station (20), die mit einem Zugriffspunkt (10) über ein drahtloses Medium kommuniziert, wobei die Station aufweist: eine Empfangseinheit (26), die ein Leitsignal mit einer Information eines Startzeitraumes eines Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes (63) empfängt, das von dem Zugriffspunkt über das drahtlose Medium übertragen wird, wobei in dem Konkurrenzmediumbelegungszeitraum (63) die Station mit anderen Stationen um eine Drahtlosmediumbelegung zum Übertragen eines Datenstromes konkurriert; und eine Übertragungseinheit (28), die einen Datenstrom über das drahtlose Medium überträgt; eine Mediumaufzeichnungseinheit (24), die eine Übertragungsaufzeichnung aufzeichnet; und wobei die Station gekennzeichnet ist durch eine Steuereinheit (22), die die Information des Startzeitraumes des Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes (63) aus dem Leitsignal extrahiert und einen Zustand einer Drahtlosmediumbelegung in jedem Überwachungszeitraum zwischen dem Startzeitraum und dem Endzeitraum des Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes (63) überwacht, wobei sie dann den Über träger zum Übertragen eines Datenstromes anweist, wenn die Steuereinheit bestätigt, dass ein drahtloses Medium nicht belegt ist, wobei die Steuereinheit (22) ferner zum Erkennen, das die vorgeplante Drahtlosmediumbelegungsreservierung für eine andere Station bei Empfang eines Nullpaketes aufgehoben ist, und zum Umgestalten seiner Übertragungsreihenfolge innerhalb des nächsten vorgeplanten Mediumbelegungszeitraumes geeignet ist.
Station nach Anspruch 2, wobei wenn die Station (20) in einer Konkurrenzsituation in dem Konkurrenzmediumbelegungszeitraum des selektiven Konkurrenzzeitraumes (61) erfolgreich ist und eine Drahtlosmediumbelegungsreservierung mit einem Dauerzeitraum für die konkurrenzerfolgreiche Station erhält, dann extrahiert die Station eine Information eines Startzeitraumes des Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes (63) eines nächsten selektiven Konkurrenzzeitraumes und beginnt einen Datenstrom zu einer Zeit vor dem Startzeitraum des Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes (63) um den Dauerzeitraum zu übertragen.
Station nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Mediumaufzeichnungseinheit (24) die Mediumaufzeichnung mit einem Zustand einer Drahtlosmediumbelegung in sowohl dem Konkurrenzmediumbelegungszeitraum (63) als auch dem vorgeplanten Mediumbelegungszeitraum (62) des selektiven Konkurrenzzeitraumes aufzeichnet, wobei die Steuereinheit (22) eine Übertragungsterminierung berechnet, zu der die Station einen Datenstrom in dem vorgeplanten Mediumbelegungszeitraum (62) gemäß der Übertragungsaufzeichnung überträgt.
Verfahren zum Kommunizieren mit einem Zugriffspunkt (10) über ein drahtloses Medium an einer Station (20), wobei das Verfahren aufweist: Empfangen eines Leitsignals mit einer Information eines Startzeitraumes eines Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes (63), das von dem Zugriffspunkt über das drahtlose Medium übertragen wird, wobei in dem Konkurrenzmediumbelegungszeitraum (63) die Station mit anderen Stationen um eine Drahtlosmediumbelegung zum Übertragen eines Datenstromes konkurriert; Übertragen eines Datenstromes über das drahtlose Medium; Aufzeichnen einer Übertragungsaufzeichnung; und wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch die Schritte: Extrahieren der Information des Startzeitraumes des Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes (63) aus dem Leitsignal und Überwachen eines Zustandes einer Drahtlosmediumbelegung in jedem Überwachungszeitraum zwischen dem Startzeitraum und dem Endzeitraum des Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes (63), und dann Anweisen des Überträgers zum Übertragen eines Datenstromes, wenn bestätigt ist, dass ein drahtloses Medium nicht belegt ist, Empfangen eines Nullpaketes, Erkennen, dass die vorgeplante Drahtlosmediumbelegungsreservierung für eine andere Station bei Empfang eines Nullpaketes aufgehoben ist, und Umgestalten der Übertragungsreihenfolge innerhalb des nächsten vorgeplanten Mediumbelegungszeitraumes in Antwort auf das empfangene Nullpaket.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei wenn die Station (20) in einer Konkurrenzsituation in dem Konkurrenzmediumbelegungszeitraum des selektiven Konkurrenzzeitraumes (61) erfolgreich ist und eine Drahtlosmediumbelegungsreservierung mit einem Dauerzeitraum für die konkurrenzerfolgreiche Station erhält, dann extrahiert die Station eine Information eines Startzeitraumes des Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes (63) eines nächsten selektiven Konkurrenzzeitraumes und beginnt einen Datenstrom zu einer Zeit vor dem Startzeitraum des Konkurrenzmediumbelegungszeitraumes (63) um den Dauerzeitraum zu übertragen.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei Aufzeichnen der Mediumsaufzeichnung mit einem Zustand einer Drahtlosmediumbelegung sowohl in dem Konkurrenzmediumbelegungszeitraum (63) als auch in dem vorgeplanten Mediumbelegungszeitraum (62) des selektiven Konkurrenzzeitraumes (61), ferner mit einem Rechnen einer Übertragungsterminierung, zu welcher die Station (20) einen Datenstrom in dem vorgeplanten Mediumbelegungszeitraum (62) gemäß der Übertragungsaufzeichnung überträgt.
Verfahren nach Anspruch 5, wenn erste und zweite Stationen (20, 30) jeweils innerhalb des nächsten vorgeplanten Mediumbelegungszeitraumes (62) vorgeplant sind und die erste Station ein Nullpaket überträgt, welches eine Art eines Sendepaketes ist, welches an alle Stationen gesandt wird, um seine eigene vorgeplante Drahtlosmediumbelegung (62) auszulösen, und die zweite Station das Nullpaket von der ersten Station empfängt, dann Erkennen, dass die vorgeplante Drahtlosmediumbelegungsreservierung für die erste Station aufgehoben ist und Umgestalten seiner Übertragungsreihenfolge der zweiten Station innerhalb des nächsten vorgeplanten Mediumbelegungszeitraumes (62) durch Verwenden der Mediumaufzeichnung, die durch die zweite Station aufgezeichnet ist.