[发明专利]一种点协调中基于多属性决策的轮询方法

说明书

本发明提出了一种点协调中基于多属性决策的轮询方法，确定了在PCF内特定时刻AP轮询的STA以及轮询该STA时附带发送的数据包。首先，AP计算向各STA发送数据包的迫切程度，该值与数据包剩余有效期、数据包优先级和数据包长度有关。其次，AP计算各STA被轮询的迫切程度，该值与STA距上次被轮询的时间、STA待发送数据包数量和AP接收STA信号的平均信噪比有关。AP采用动态加权求和的多属性决策方法求解上述两个值，其中各属性权重与当前时刻在PCF时段的位置有关。AP基于向各STA发送数据包的迫切程度和各STA被轮询的迫切程度确定当前时刻轮询的STA，并在相应的传输队列中选择发送迫切程度最大的数据包作为本次轮询发送的数据包。

技术领域

本发明涉及有基础设施网络中的调度策略，特别涉及一种PCF中AP的轮询方法。

背景技术

IEEE Std 802.11-1999版本提出了无线局域网中两种MAC层的信道接入方式：分布式协调功能(Distributed Coordination Function，DCF)和点协调功能(PointCoordination Function，PCF)，整个基本服务集(Basic Service Set，BSS)的工作周期也可分为两个时段：DCF时段和PCF时段。在DCF时段中，BSS中的接入点(Access Point，AP)和移动站(STAtion，STA)采用载波侦听多路访问/冲突避免(Carrier Sense MultipleAccess with Collision Avoidance，CSMA/CA)协议以竞争的形式接入信道。而在PCF时段中，AP采用轮询方式控制整个BSS内STA的信道接入，未被轮询的STA无法发送信号。PCF工作模式避免了信道访问冲突所带来的延迟，有助于保证特定业务的服务质量。

为了避免在轮询时发送过多的帧，IEEE Std 802.11-1999标准利用全向天线特性将轮询、数据传输和确认组合在一个帧中传输，从而在有限的时间内执行更多的轮询。由AP发送的帧包括CF-Poll(no data)、Data+CF-Poll、Data+CF-Ack+CF-Poll和CF-Ack+CF-Poll(no data)，由STA发送的帧包括Data、Data+CF-Ack、CF-Ack(no data)和Null。

工作在PCF模式的AP面临的一个重要问题是轮询STA的规则。IEEE Std 802.11-1999标准中并未规定AP的轮询规则。一般的方法是按照顺序依次轮询各STA，并且按照数据包进入排队序列的顺序依次发送各数据包。这种方式虽然能够保证STA间的公平性(每隔一定周期被轮询一次)，但忽略了轮询顺序对业务服务质量的影响。STA往往与远端服务器交互各种不同类型的业务，这些业务对服务质量的要求也各不相同。例如，STA上可能同时运行视频直播、网页浏览、在线游戏、文件下载等业务。视频直播业务对传输速率、时延要求较高，但能容忍一定的丢包率，而在线游戏业务对丢包率、时延要求较高，但对传输速率要求不高。为了保证各业务的服务质量，工作在PCF模式的AP应依据各数据包的属性和其承载的业务类型确定当前时刻轮询的STA以及轮询该STA时发送的数据包。

AP在执行轮询决策时，除了考虑数据包本身的属性之外，还需考虑以下两个问题。一方面，AP的轮询规则应考虑无线信道的特性。无线信道存在干扰、衰减等问题，AP与STA之间的包交互并不总是成功的。在其他条件一致的情况下，AP应优先轮询信道质量较好的STA，从而充分利用有限的PCF时段传输更多信息。另一方面，AP的轮询规则应考虑STA的属性。STA作为用户端也会产生业务数据，这些业务数据同样对业务服务质量有重要影响。在其他条件一致的情况下，AP应更多地轮询那些有较多待发送数据包的STA，并且保证其他STA一定的轮询机会。

发明内容