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Verfahren zur adaptiven Kollisionsvermeidung in CSMA basierten Datenuebertragungssystemen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000011480D
Published in the IP.com Journal: Volume 3 Issue 3 (2003-03-25)
Included in the Prior Art Database: 2003-Mar-25
Document File: 1 page(s) / 212K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Im WLAN-Bereich (Wireless Local Area Network) ist CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) ein haeufig genutztes dezentrales Medienzugriffsverfahren. Potentielle Kollisionen durch sogenannte „hidden nodes“ koennen dabei durch einen speziellen Signalisierungsablauf (RTS/CTS - Request to Send / Clear to Send) vermieden werden. Die Funktion Collision Avoidance (CA) ist ein optionales Merkmal. Problematisch dabei ist, dass diese zusaetzliche Signalisierung die Effizienz der Datenuebertragung je nach Laenge des zu uebertragenden Datenpaketes teilweise erheblich reduziert. Um dieses Problem zu vermeiden, wird der CA-Mechanismus bei dem neuen Verfahren adaptiv verwendet. Bei der ersten Uebertragung von Terminal MT1 zu Terminal MT2 (siehe Abbildung 1) wird immer der CA-Mechanismus verwendet. Existiert eine „hidden node“ Situation, bei der ein anderes Terminal MT3 nur den CTS, nicht aber den RTS detektiert, dann teilt dieses Terminal MT3 dem Terminal MT1 das Vorliegen einer „hidden node“ Situation unmittelbar nach Beendigung der Paketuebertragung von MT1 nach MT3 mit. Wenn MT1 die Nachricht von MT3 innerhalb eines zu definierenden Zeitfensters nach Absetzen des Paketes an MT2 erhaelt, dann wird er zukuenftig bei den folgenden Uebertragungen zum Terminal MT2 den CA-Mechanismus verwenden. Falls er keine Nachricht von einem „hidden node“ erhaelt, dann geht er davon aus, dass kein „hidden node“ existiert und laesst den CA-Mechanismus fuer die naechsten z Uebertragungen zum MT2 weg. Der Parameter z erlaubt dabei eine Anpassung an die Dynamik des Netzes bezueglich der Ortskoordinaten. Damit durch die „hidden node“ Signalisierung keine Ueberlast erzeugt wird, wird diese nur jede x-te Detektion (hier bei MT3) durchgefuehrt. Wenn MT1 vor Ablauf des Intervalls z wieder eine „hidden node“ Situation von MT3 mitgeteilt bekommt, dann wird die Wartezeit bis zum Abschalten des CA-Mechanismus erneut initialisiert.

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S

© SIEMENS AG 2003 file: 2002J19763.doc page: 1

Verfahren zur adaptiven Kollisionsvermeidung in CSMA basierten Datenuebertragungssystemen

Idea: Karsten Brueninghaus, DE-Bocholt; Ludger Marwitz, DE-Bocholt

Im WLAN-Bereich (Wireless Local Area Network) ist CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) ein haeufig genutztes dezentrales Medienzugriffsverfahren. Potentielle Kollisionen durch sogenannte "hidden nodes" koennen dabei durch einen speziellen Signalisierungsablauf (RTS/CTS - Request to Send / Clear to Send) vermieden werden. Die Funktion Collision Avoidance (CA) ist ein optionales Merkmal. Problematisch dabei ist, dass diese zusaetzliche Signalisierung die Effizienz der Datenuebertragung je nach Laenge des zu uebertragenden Datenpaketes teilweise erheblich reduziert.

Um dieses Problem zu vermeiden, wird der CA-Mechanismus bei dem neuen Verfahren adaptiv verwendet. Bei der ersten Uebertragung von Terminal MT1 zu Terminal MT2 (siehe Abbildung 1) wird immer der CA-Mechanismus verwendet. Existiert eine "hidden node" Situation, bei der ein anderes Terminal MT3 nur den CTS, nicht aber den RTS detektiert, dann teilt dieses Terminal MT3 dem Terminal MT1 das Vorliegen einer "hidden node" Situation unmittelbar nach Beendigung der Paketuebertragung von MT1 nach MT3 mit. Wenn MT1 die Nachricht von MT3 innerhalb eines zu definierenden Zeitfensters nach Absetzen des Paketes an MT2 erhaelt, dann wird er zukuenftig bei den folgenden Uebertragungen zum T...