用于混合限定争用和轮询协议的方法与装置的制作方法

专利名称：用于混合限定争用和轮询协议的方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于实现、接入和控制通信及计算机网络的设备、方法和协议，包括但不限于涉及使用争用接入、轮询接入、或令牌环接入的通信及计算机网络的方法和装置。
相关申请的交互参照本发明涉及1995年5月2日由申请人提出并插入于此作为参考的下列美国专利申请，诸专利申请如下CX095004 混合争用和轮询协议的方法与装置；CX095005 由辅助站提供至一个共享传输媒体接入的方法与系统；CX095007 多链路轮询的方法与装置；CX095008 在共享媒体上多应用中管理频谱的方法与系统；CX095011 采用一种基于深度优先搜索技术的冲突消除的混合争用/轮询协议冲突消除的系统与方法；以及，CX095012 在共享媒体上的多个应用中管理频谱的方法与系统。
背景技术：
现代计算机或其它通信网络典型地涉及这样一个主站或设备，诸如文件服务器、个人计算机、计算机工作站、主计算机、超级计算机或任何其它类型计算机，该主站或设备通过一个通信信道耦连或连接至大量辅助站或设备，诸如数据终端、个人计算机、工作站或其它计算机。该通信信道可以是任何类型或种类的传输媒体，诸如光纤光缆、电视电缆或其它同轴电缆、数字T1或ISDN线、双绞电话线等。主设备与辅助设备之间的通信典型地为双向的，主站能够将信息发送至辅助站并从辅助站接收信息，而每个辅助站能够将信息发送至主站并从主站接收信息。诸辅助站通常彼此不直接进行通信，但可以通过主站彼此间接地通信。
然而，在许多网络环境中，网络典型地共享几个、众多或全部辅助站或设备之间的传输媒体，而不是对每个这样的各个辅助站或设备拥有一特定和专用的传输媒体。在这样的网络环境下——其中多个这样的辅助站或设备共享至一个传输媒体的接入，结果可能产生这样一个问题，即在同一段时间内不止一个辅助站试图向主站发送信息。因此，假定有不止一个设备(主或辅助)可同时在媒体中发送信息的可能性，则可存在这样的问题，即所发送的数据与其它同时发送的数据冲突或相互干扰。这样的″数据冲突″典型地导致所有发送站的数据变得讹误并无法使用。
目前，在现有技术中，对此潜在的数据冲突问题(及相应的数据讹误问题)有两种主要类型或种类的解决办法。第一种，称作循环接入(round robinaccess)，涉及这样一套程序，其中诸设备被允许以顺序的方式接入媒体，在任何一次不允许超过一个的设备接入媒体。循环接入，如令牌环接入，可涉及一个令牌在对等站之间的通行。仅有拥有令牌的站被允许在媒体上传输，从而避免数据冲突。
另一种方法，称作轮询，涉及一单个主机或主站控制诸从动装置或辅助站至传输媒体的接入。该主站通过以顺序方式发送编址给(addressed to)各个辅助站的轮询，控制诸辅助站至网络媒体的接入。一个辅助站，比如第一辅助站，仅当接到一个包含它的特定、唯一的地址或其它标识方法的轮询时才被允许在共享媒体上传输。当结束传输，主站则发送另一个轮询至第二个或下一个辅助站，并重复该过程直到所有辅助站均被轮询。然后该轮询过程循环或重新开始对第一个辅助站的轮询。通过将传输接入仅限制到被轮询的特定辅助站，数据冲突可被避免。
第二种现有技术解决办法称作争用接入，涉及多个辅助站争用共享媒体，通常以一种无序和也许随机的方式。然而，这种争用接入方法呈现为可能发生数据冲突。因此，使用争用接入提供至一传输媒体的共享接入的协议通常也提供检测冲突已发生的方法以及决定诸争用辅助站间的传输顺序的方法。这些争用接入协议也包含用于继冲突之后重发数据的程序和算法，这些程序和算法通常基于一种降低附加冲突的可能性的方式。
应用于不同网络结构或拓扑的多种这样的循环及争用协议在A.Tanenbaum，Computer Networks(计算机网络)(Prentice-Hall，Inc.，Englewood Cliffs，New Jersey，2d Ed.1989)中被讨论。
这两种解决办法的性能的比较表明，争用接入协议通常仅在″轻负荷″条件下性能良好，即共享媒体的诸设备仅偶有数据可供传输，使得没有过多数量的设备同时争用以传输数据。然而，当负荷增加时，由于冲突数量的增加这些协议的性能可变坏。数据传输所需的时间可能显著增加，因为每个冲突进一步需要重发数据，这也可能导致附加冲突。因数据传输负荷可能继续增加，所以当增加的争用无限地造成冲突时，使用争用接入的诸网络可干脆不起作用。
另一方面，在轻负荷条件下循环协议相比不如争用协议执行良好。在轻数据传输负荷条件下，因轮询或传送令牌至那些没有任何备好待传输的数据的或那些根本不作响应的站所耗费的时间量，这些循环协议实际上浪费大量传输时间。使用一种轮询规范的诸协议，通过以顺序方式发送编址给各个辅助站的轮询，当大量辅助站无响应时蒙受性能降质。性能降质的发生归因于轮询和等待来自那些不能响应的辅助站的响应所耗费的时间。典型地，无响应辅助站继续被轮询，这是因为主站不知道无响应辅助站何时可以变得能够响应。然而，与争用接入协议比较，这些协议在重负荷条件下可以提供较好的性能，为每个站的发送提供顺序的机会而无干扰和阻塞冲突。
因此，无论在轻负荷还是重负荷条件下，仍需要一种单网络通信协议来增加信息传输效率，比如减少用于信息传输的时间和任何与信息传输有关的时间延迟。此外，仍需要对这样一种单协议来动态地响应于从轻到重和从重到轻潜在变化的负荷条件，并在任意给定的时间内适应用户从少至多的各种用户需求级别。一种协议还应该通过增加传输信道可用性并减少有效信息传输所需的时间来有效地满足这些需求。
附图简要说明

图1是描述本发明的一个实施方式的总体系统结构的方框图。
图2是描述本发明的一个实施方式的主站的方框图。
图3是描述本发明的一个实施方式的辅助站的方框图。
图4是描述本发明的一个最佳实施方式的辅助站的各种可能状态的流程图。
图5是描述用于本发明的一个最佳实施方式的主站的协议过程的流程图。
图6是一个流程图，描述本发明的一个最佳实施方式的对处于活动状态的辅助站的特定轮询过程。
图7是描述用于本发明的一个最佳实施方式的主站的争用接入过程的流程图。
图8是一个流程图，描述用于本发明的一个最佳实施方式的处于无响应状态的辅助站的普遍争用和普遍争用冲突消除过程。
图7是一个流程图，描述用于本发明的一个最佳实施方式的处于活动状态的辅助站的混合轮询和争用过程。
图8是一个流程图，描述用于本发明的一个最佳实施方式的处于无响应状态的辅助站的混合轮询和争用过程。
图9是描述用于本发明的一个最佳实施方式的主站的限定争用接入过程的流程图。
图10是描述用于本发明的一个最佳实施方式的辅助站的限定争用冲突消除过程的流程图。
图11是一个示意图，描述包括整个传输线的有效带宽的多个频率信道。
图12是一个示意图，描述包括整个传输线的有效带宽的多个频率信道，连同各种时间划分过程。
优选实施例的详细描述这里所公开的本发明的最佳实施方式，在轻传输负荷的条件下，对由连续地轮询无响应或空闲辅助站所引起的多数轮询协议中典型的性能变坏问题提供解决办法。此外，这里所描述的本发明的最佳实施方式，通过使所需的接触无响应或空闲辅助站的时间总量最小，以及通过限制和使潜在的数据冲突的影响最小，为典型的争用协议中所遇到的各种数据冲突问题提供解决办法。正如下面所详细讨论的，通过使用这样一种新颖的混合协议，它动态地利用带有争用协议的各种优点和特征的轮询协议的各种优点和特征，响应网络的不同的和潜在地变化的传输负荷需求和要求，该最佳实施方式实际而高效地达到这些结果。本发明的该最佳实施方式动态地利用一种特定轮询规范来控制并提供至有响应或活动辅助站的网络接入，使用一种修改的或限定争用轮询规范来控制并提供至曾经是活动的但当前不活动或最近已不活动空闲辅助站的接入，以及使用一种普遍争用接入规范来控制和提供至以前未被轮询且无响应的辅助站的网络接入，以便确定是否某些已变得能够响应。此外，该最佳实施方式规定(provide for)大多数网络智能寓于主站内，从而降低为数众多的可加入到网络中的辅助站的复杂性和成本。
在本发明的该最佳实施方式中，认为诸辅助站拥有三种相关的状态，在任何特定时刻每个辅助站将处于这三种状态之一，并且无进一步的限制，可以从一种状态变换或过渡到另一种状态，反之亦然。第一种状态，称作无响应状态，包含那些当前不能与网络通信的辅助站，例如因为它们可能正好在上电并上线，或者已经静止并且另外已不需要网络接入或没有响应网络询问(例如，因为设备已经被下电)的辅助站。第二种状态，称作活动状态，包含那些能够与网络通信的辅助站，例如那些在线并且还拥有备好以待在网络内传输的信息的辅助站。第三种状态，称作空闲或中间状态，包含那些能够与网络通信的辅助站，例如，那些在线并响应网络询问但对于某些特殊的或预定的时间周期没有备好以待在网络内传输的信息的辅助站。例如，一个以前已发送数据的活动辅助站，经过特定一段时间——此间辅助站尚无任何数据可用于传输——之后可以过渡到空闲状态。活动和空闲状态可分别地和集总地看作为“响应”状态。
正如这里所用的，″网络″或″诸网络″包含计算机网络、通信网络、或任何用于典型地在两个或多个设备之间传输、接收或其它传递数据或其它信息比如影像、图形、文本等的其它系统。″数据或其它信息″有一个类似宽延的解释，可以是任何种类或类型的信息，比如影像、图形、声音、文本或任何其它可能编码并通过一个通信信道传输的资料。
图1是描述本发明的一个实施方式的总体系统结构的方框图。参看图1，在一个称作下行流信道18的传输媒体上，一个主站10将数据或其它信息发送至一个或多个辅助站，标识为辅助站A12、辅助站B14、和辅助站C16。尽管为易于参考起见，图1中描述了三个辅助站，熟练的技术人员将会理解，更多的辅助站可被包含在该网络内，可达数百到数千之多。不同的主站和辅助站可以是控制器、处理器或微处理器实施方式，包含任何形式或类型的计算机，比如主计算机、个人计算机、工作站、超级计算机、或文件服务器，或者可以是诸如数据终端的其它设备。
仍参看图1，下行流信道18和上行流信道20可以是分立的和不同的传输媒体，或者可以在物理上组合在一个传输媒体内，比如一根同轴电缆、一根光纤光缆、一根电话线、一根电视电缆、一根双绞线、或一根数字线，并且独个被称作独立信道以指示所传输信息的流动方向，即下行流从主站10至各个辅助站12、14和16，而上行流从这各个辅助站12、14和16至主站10。在该最佳实施方式中，主站10是唯一被允许在下行流方向上，即在下行流信道18上传输的设备。辅助站12、14和16在同一传输媒体或上行流方向上的一个称作上行流信道20的第二传输媒体上将数据和其它信息发送至主站10。诸辅助站不能直接将数据发送至其它辅助站，但能够首先发送上行流至主站10，该主站将下行流发送或重发该信息至适当标识的辅助站。
继续参看图1，所有辅助站12、14和16通常共享该上行流信道。根据本发明，为避免上行流信道20上的同时或重叠传输损坏数据，在任意时间仅允许一个这样的辅助站发送数据。通过在下行流信道18上发送若干特殊的信息或数据帧，主站10控制哪一个辅助站具备至上行流信道20的通路且被允许在上行流信道20上发送数据，这些特殊帧被称作特定轮询，并被唯一地发向多个辅助站当中的一个可标识辅助站。特定轮询可由任何预定的、已知的或以另一种方式定义的比特、字节、字或数据包的序列或组群组成，该序列或组群被辅助站认作所定义或已知的形成特定轮询的序列。当在下行流信道18收到特定轮询时，借助这样一个单一的或其它方式唯一的地址——该地址在可能众多、多个辅助站中区分出或标识出一特定辅助站，或者以另一种方式被一个辅助站认作一个唯一标识，所标识的辅助站那时被允许接入以在上行流信道20上传输。一个辅助站被允许接入以在上行流信道上传输的实际时间的量可由其它方法确定，并且例如，可通过由各种参数，诸如电流行为或使用级别、网络规模、成本等来确定。此外，如同参看若干可供选择的实施方式所详细讨论的，主站可分配各种信道频率而不是分配传输时间，或者作为对传输时间分配的补充。同样，如同以下详细讨论的，当接到一个其它类型的轮询——限定争用轮询时，多个所标识的辅助站中的一个标识辅助站则可被允许接入以在上行流信道20上传输。
图2是描述本发明的一个实施方式的主站的方框图。参看图2，一个主站10包含一个轮询控制器30，诸活动辅助站38的一个存储器(例如RAM)或数据库，诸无响应辅助站42的一个数据库，诸空闲辅助站的一个数据库44，以及一个争用接入控制器40。轮询控制器30和争用接入控制器40可以或可不配备在同一个设备内或配备成同一个设备，例如，单个或多个微控制器或微处理器。类似地，数据库38、42和44可配备在一起或分开配备成各种存储器电路，比如RAM、EPROM等，它们也可以是一大型存储容量的一部分，比如一个微处理器或计算机的一部分。争用接入控制器40通过向轮询控制器30发布若干命令，确定或控制何时执行特定轮询、限定争用轮询、以及何时允许普遍争用接入。通过考证活动辅助站数据库(或列表(list))38、空闲辅助站数据库(或列表)以及无响应辅助站数据库(列表)42，争用接入控制器40可动态调节特定接入、限定或普遍争用接入的频度或持续时间，以期使总体性能最优。轮询控制器30通过发送机34在下行流信道18上将诸轮询——包括特定轮询、限定争用轮询以及普遍轮询(以下详细讨论)——传输至一个或多个辅助站。并且，亦可在下行流信道上从主站发送来自主站10的应用块46的各种应用、数据或信息，比如数据库搜寻结果、广告牌资料、图形图像、视频、声音、计算机程序或任何其它网络应用。因此，将这样的万种应用信息普遍称作″信息″或″应用(applications)″。熟练的技术人员将理解到，网络的应用块本身可以是一个微处理器、一个计算机、或一个其它网络接入设备。
继续参看图2，一个加法器、开关或多路复用器36被用于合并、结合或排序各种带有应用信息或数据的轮询，该轮询亦可由应用块46在下行流信道18发送至诸辅助站。辅助站在上行流信道20上发送的信息或数据被主站10中的一个接收机32接收或接受。接收机32亦可与发送机34合并，成为一个单式(unitary)收发信机。此外，依赖传输媒体的类型，比如模拟或数字，发送机和接收机可以是各种类型的模拟或数字调制解调器或终端适配器。轮询控制器30还可以验证所有接收数据或其它信息，该验证是在数据或其它信息被发送或从接收机32流向应用块46时进行的。
图3是描述本发明的一个实施方式的辅助站的方框图。参看图3，一个辅助站12包含一个上行流接入控制器50，该控制器验证通过接收机56在下行流信道18上从主站接到的所有信息或数据。某些接收信息可能是若干轮询——普遍、特定、或限定争用轮询，而其它接收信息可以是发向辅助站应用块58的应用数据，比如出自所要求的数据库查询的结果。当辅助站接到一个特定轮询或某些情形下接到一个限定争用轮询时，该轮询拥有一个标识辅助站的或以另一种方式由辅助站来辨别的地址，如果所接收的特定轮询请求响应于该轮询将应用数据发送至该主站则多路复用器(″多路复用器″)或开关52将被切换以将应用信息耦连或连接至发送机，或者如果限定争用轮询正在请求一个响应以开始限定争用，则它将被切换以耦联一个响应。响应接收轮询将发送应用数据或应用信息之外的信息，比如一个控制消息，则多路复用器52将被切换以将上行流接入控制器至发送机，以发送比如由这样一个否定确认构成的信息，该否定确认指示辅助站没有备好的或需要进行上行流传输的应用信息或数据。在多路复用器52被切换至正确位置后，可激活发送机54并开始在上行流信道20上传输数据或响应。在传输完成后，可减活发送机54。
本发明的该最佳实施方式是一种既具备方法又具备装置实施方式的混合协议，其中一个主站使用一种特定轮询规范(discipline)来控制一个或多个活动辅助站至共享传输媒体的接入，使用一种限定争用轮询规范来控制一个或多个空闲辅助站至同一上行流信道的接入的，并且使用一种普遍争用规范来控制若干个无响应辅助站至同一上行流信道接入。图4是描述本发明一个最佳实施方式的辅助站的各种可能状态的一个流程图。如图4所示，辅助站100可处于活动102、空闲103、或无响应104三种状态之一。然而，从辅助站立场看，不需要知道任何活动状态与空闲状态之间的状态或状况差别，即辅助站不需要任何涉及它是否被主站认为是处于活动或空闲状态的信息。辅助站一方面仅需要区分无响应状态，另一方面仅需要区分活动和/或空闲状态。
继续参看图4，系统起动时，一个辅助站将自身置于无响应状态104，块101。一旦辅助站接到一个其后跟有一特定或限定争用轮询的普遍轮询则从无响应状态104过渡或变化到空闲状态103或活动状态102，如果它已确定它已失去与主站的通信则它将返回无响应状态104(从空闲或活动状态)。可以出现活动与空闲状态之间的过渡，以使得总体网络性能最优，这种过渡将在以下得到更详细的描述。
图5描述本发明的一个最佳实施方式的主站协议过程的一个流程图。该协议规范利用几种类型的帧(亦称作数据或控制帧、信息包、或轮询帧)，第一帧称作以上所讨论的特定轮询，略作″SPoll″，第二类型的帧称作普遍轮询，略作″GPoll″，第三类型的帧称作限定争用轮询，略作″LcPoll″，以及下面将讨论的用于限定或普遍冲突消除过程的各种其它帧。通过在下行流信道18上将称作普遍轮询的若干特殊信息或数据帧发送至多个辅助站当中的各种辅助站，主站10控制哪些处于无响应状态的辅助站可具备至上行流信道20的通路并因而被允许在上行流信道20上传输数据。普遍轮询亦可由任何预定的、已知的或以另一种方式定义的比特、字节、字或数据包的序列或组群组成，该序列或组群被辅助站认作所定义或已知的形成普遍轮询的序列。通过在下行流信道18上将称作限定争用轮询的若干特殊信息或数据帧发送至多个辅助站当中的一部分或子集——该一部分或子集已在限定争用轮询中被标识，主站10控制哪些处于空闲状态的辅助站可具备至上行流信道20的通路并因而被允许在上行流信道20上传输数据。限定争用轮询亦可由任何预定的、已知的或以另一种方式定义的比特、字节、字或数据包的序列或组群组成，该序列或组群可被辅助站认作所定义或已知的形成限定争用轮询的序列。
主站保持一个含有所有活动辅助站的列表的第一数据库——该数据库称作活动数据库，一个含有所有无响应辅助站的列表的第二数据库——该数据库称作无响应数据库，以及一个含有所有空闲辅助站的列表的第三数据库——该数据库称作空闲数据库，这些数据库本身亦可被分开，或者合并成一个总数据库，并且亦可被包含在任何形式的存储器集成电路或任何其它存储器电路中，比如RAM，它还可被分开或者合并在同一个设备中。主站中的争用接入控制器保持这些数据库并协调特定轮询、限定争用和普遍争用三种接入规范的动态使用。
参看图5，主站可开始于或周期地进入或返回静止或空闲状态112，将之称作静止状态以区别于各种辅助站的空闲状态。当主站中的争用接入控制器指令轮询控制器开始活动设备的特定轮询时，步骤113，轮询控制器将从活动辅助数据库列表中获得诸活动辅助站的标识(″ID″)或地址，步骤114。当从活动数据库获得每个地址时，轮询控制器将在下行流信道上发送一个含有该活动辅助站地址的特定轮询(称作或略作″SPoll″)，步骤115。随着SPoll的传输，主站将等待来自辅助站的信息，比如一个响应，步骤116。如同以下将详细描述的，从一个辅助站接到一信息后，步骤117，主站将确定它所接到的信息是否是一个有效响应，比如数据或一个否定确认，步骤118。如接到正确响应，主站则可重新开始或继续特定轮询过程，步骤120，返回步骤113，以接收一个其它标识并发送另一个特定轮询，步骤114和115。然而，如果在预定的一段时间之后接到比如无响应信息的信息，则主站可更新或修改活动数据库以反映缺乏响应，步骤119。主站亦可重新开始特定轮询并返回步骤113，或可开始各种争用过程，步骤120。
图6是描述本发明的一个实施方式的处于活动状态的辅助站的特定轮询过程的流程图。一个处于活动状态的辅助站可等待特定轮询，步骤202。处于活动状态的辅助站——它已接到一个带有它的标识或它认识的地址的SPoll，如果有任何备好以待传输的数据或信息，则将发送含有对主站的一个响应的信息，比如应用数据，步骤206，或如果没有备好的数据，则将发送一个含有否定确认(″或NAK″)的响应，步骤204。当完成这样的信息或响应的传输后，辅助站返回等待状态，步骤202。响应于一个SPoll而将发送的应用数据的量可由其它方法确定。此外，如果与主站的通信丢失或损坏——这可由来自下行流信道信息指示，辅助站可将状态过渡或改变至无响应状态，步骤208。并且，如同以上提及的，它亦可被主站设置成空闲状态，这对活动辅助站透明是透明的，步骤210。
返回图5，当在步骤117从辅助站接到其它信息时，比如应用数据或一个NAK，主站可重新开始特定轮询，步骤120，并且返回至步骤113并在步骤114从活动辅助站的列表中获得下一个将被特定轮询的辅助站的地址，并将重复以上所描述的过程。然而，如果主站在预定的一段时间之后未接到任何信息或其它响应(即接收″无响应″信息)，则争用接入控制器将被告知所标识的辅助站不响应，步骤118和119，并且，再一次地，通过返回步骤113，可轮询下一个活动辅助站，步骤120。例如，缺乏响应可指示该特定辅助站已离线并已下电。基于一个活动辅助站(或空闲辅助站)反复不响应编址给或标识该辅助站的一列特定轮询(或限定争用轮询)的频度，争用接入控制器可决定从活动数据库(或空闲数据库)中将该活动辅助站(或空闲辅助站)去除，并将该站置入无响应数据库。
通过监视活动、空闲及无响应数据库中的辅助站的个数，争用接入控制器可动态地响应，并确定执行活动辅助站的特定轮询的频度、开始普遍争用接入过程以试图建立与无响应辅助站的通信的频度，以及开始诸空闲辅助站的限定争用过程的频度。当争用接入控制器确定它将试图与若干无响应辅助站通信并开始普遍争用接入过程时，步骤122，它将指令轮询控制器开始并执行普遍争用接入过程，而不是继续特定轮询，图5所示的步骤124。当普遍争用接入过程已被执行后，主站则可重新开始其它轮询过程，返回步骤120，并再一次地执行以上所述的动态评估。如果在步骤122未指示普遍争用接入过程，争用接入控制器可确定它将开始限定争用接入过程，步骤126，并且它将指令询控制器开始并执行限定争用接入过程，步骤128。当限定争用接入过程被执行后，主站重新开始其它轮询过程，返回步骤120，并再一次地，执行以上所述的动态评估。如果在步骤126未指示限定争用接入过程，主站则可重新开始其它轮询过程，并再一次地执行以上所述的动态评估。可重新开始特定轮询，步骤130，可重新开始普遍争用轮询，步骤132，可重新开始限定争用轮询，步骤134，或者主站可返回静止状态，步骤112。
图7是描述本发明的一个最佳实施方式的主站的普遍争用接入过程的流程图。接到一个开始普遍争用接入过程的命令时，轮询控制器将对当前所轮询的活动辅助站完成轮询过程，将对当前所轮询的诸空闲辅助站完成限定争用轮询过程，或者如果这样的特定或限定轮询已经完成或是没有必要的，则将处于静止状态状态，步骤302。轮询控制器那时将暂停特定及限定轮询过程，并通过在下行流信道上发送一个普遍轮询，略作或称作″GPoll″，开始普遍争用接入过程步骤304。轮询控制器那时将等待一个来自诸辅助站的响应，步骤306。接到一个GPoll的诸无响应辅助站，如果能够(例如，已上电)的话，将在上行流信道上发送信息，比如一个请求变活的响应。经过等待来自诸辅助站的响应(步骤306)，轮询控制器将确定它是否在预定的一段时间内已接到信息，比如一个，步骤308。如果轮询控制器在该段时间内未接到信息或某种响应，它将″超时″并结束普遍争用接入过程，步骤320，并且，例如，可开始特定或限定争用，步骤322。
已响应GPoll的每个辅助站那时将等待在下行流信道上从主站接收一个含有其地址的特定轮询或限定争用轮询作为它对GPoll的响应已被正确接收以及它们是处于活动状态还是空闲状态的指示。相应地，主站确定它是否已从一个辅助站接到信息，图7步骤308，并且，如果它已接到信息，则主站确定该信息是否是一个请求向活动或空闲状态转变的有效响应，图7步骤310。继续参看图7，如果在传输一个GPoll之后接到一个有效响应，则轮询控制器将发送一个特定轮询或一个限定争用轮询至该辅助站，证实该响应已被正确接收且该辅助站现在是活动或空闲的，步骤312。轮询控制器将向争用接入控制器报告该有效响应，并且争用接入控制器将把该辅助设备加入相应的活动数据库或空闲数据库中，并将其从无响应数据库中去除，步骤314。
继续参看图7，步骤310，如果在传输一个GPoll后主站接到一个有效响应，则可假定不止一个辅助站曾发送对该GPoll的响应并且可能已经发生或导致数据或响应冲突，步骤316。主站那时将发送一个冲突消除普遍轮询(general poll for collision resolution)，该冲突消除普遍轮询(略作或或称作″GPoll-CR″，步骤318。冲突消除过程将在以下参照图8予以详细讨论。继续参看图7，然而，一旦主站发送一个GPoll-CR后，主站将等待对GPoll-CR的响应，返回步骤306。再一次地，如同以上所讨论的，主站将确定它是否已接到一个响应，步骤308，以及它是否已接到一个有效响应，步骤310，并且如果是这样，则继续执行步骤312和314以将该辅助站转变至活动或空闲状态，并更新诸相应的数据库。
图8是一个流程图，详细描述本发明的一个最佳实施方式的处于无响应状态的辅助站的普遍争用以及普遍争用冲突的消除过程。如同参看图7所讨论的，在轮询控制器已检测到一个对普遍争用轮询的响应有效的情况下，假定已发生响应冲突。此情形下，轮询控制器将在下行流信道上发送一个先前曾提及并称作冲突消除普遍轮询(″GPoll-CR″)的其它类型的轮询。冲突消除普遍轮询亦可由任何预定的、已知的或以另一种方式定义的比特、字节、字或数据包的序列或组群组成，该序列或组群可被辅助站认作所定义或已知的形成冲突消除普遍轮询的序列。先前已发送一个对GPoll的响应并随后从主站接到一个GPoll-CR的任何辅助站随后将开始图8所指示的一个普遍冲突消除过程。
参看图8，一个处于无响应状态辅助站，比如它那时为进入网络已上电处于活动或空闲状态，将随后等待一个GPoll以开始争用接入过程，步骤402，当接到一个GPoll时，该辅助站将发送一个响应，步骤404。该辅助站随后将等待来自主站的另一个轮询——一个特定轮询或一个限定争用轮询(两者均含有正确的辅助站的标识)，或将等待一个指示该辅助站上一次对GPoll的响应已与另一个辅助站或多个其它辅助站的响应冲突的GPoll-CR，步骤406。如果该辅助站在步骤408接到一个特定轮询一个限定争用轮询，该辅助站过渡到活动或空闲状态，步骤410。如果该辅助站在步骤408未接到SPoll或LcPoll，而是在步骤411接到一个GPoll-CR，则该辅助站开始普遍冲突消除过程。相应地，亦对GPoll作出响应并接到一个GPoll-CR的诸其它辅助站亦将开始争用消除过程，并将成为普遍争用辅助站。每一个这样的普遍争用辅助站将开始普遍冲突消除过程，通过产生一段延迟时间或″延缓时间(backoff time)″，步骤412。可随机地产生延缓时间，例如在该最佳实施方式中，或通过使用将趋向于对牵涉进普遍冲突消除过程的每个普遍争用辅助站产生重复、各别或不同量的时间的任何类型的所需要的算法。延缓时间将是预定的或随机的这样一段时间，这段时间内普遍争用辅助站将延迟它对GPoll-CR的响应的传输。因此，在本发明的该最佳实施方式中，每个这样的普遍争用辅助站将产生不同的或各别的延缓时间，其中某些为相对较长的一段时间或相对较短的一段时间，并且可推测地，其中之一将是最短的一段延迟时间。如图8所示，在该最佳实施方式的一个变型中，步骤414，如果延缓时间长于预定的上界，则在这一轮普遍争用消除期间该站将不再争用并将不重发其GPoll响应，而是在响应之前将等待另一个GPoll，即将等待另一轮普遍争用接入，步骤415。该上界可选为一个适合于传输一个对GPoll-CR的响应并接收一个伴随SPoll的时间量，以避免后期及不想要的时间上潜在的额外冲突。如果延缓时间短于上界，则它将等待这个时间量，步骤416，并随后重发它的GPoll响应，步骤404，并再次等待一个SPoll，步骤406。这个过程将继续直至普遍争用辅助站实际上已作为一个活动空闲辅助站获得至网络的接入。
如图8未示出的另一种争用，各种普遍争用辅助站可简单地等待响应的延缓时间，并且，每隔这样一段时间，辅助站将发送一次它的响应。可推测，主站将响应由诸相应辅助站发送给它的第一个这样的响应，允许该辅助站具备活动或空闲状态，并使其余的诸普遍争用站再次争用下一轮或后续的一轮普遍争用过程。
如以上所讨论的，刚刚相应一个GPoll的诸无响应辅助站可随后相应一个GPoll-CR。主站中的轮询控制器将继续等待并以上述方式处理所有有效和无效响应，直至在预定的一段时间内不再接到进一步的或额外的响应(或″超时″)。轮询控制器将随后通知争用接入控制器不再有辅助站正在响应或已经响应。争用接入控制器此时则可指令轮询控制器开始额外的普遍争用接入过程、开始限定争用接入过程、或开始特定轮询过程。以这种方式，轮询控制器可动态地响应网络负荷、提供普遍争用接入过程、限定争用接入过程或特定轮询过程的变化重复、循环或频度，以满足对网络的可能变化需求。例如，较之有较少普遍争用需求的时间段，在诸多辅助站可能上电以接入网络处于活动或空闲状态的时间段内，争用接入控制器可相对较为频繁地并重复地起动普遍争用过程。
图9是描述本发明的最佳实施方式的主站的限定争用接入过程的流程图。如图9所示，当完成其它过程或开始处于静止状态后，步骤501，主站可开始限定争用轮询过程并发送一个限定争用轮询，称作或略作″LcPoll″，步骤503。限定争用轮询亦可由任何预定的、已知的或以另一种方式定义的比特、字节、字或数据包的序列或组群组成，该序列或组群被辅助站认作所定义或已知的形成限定争用轮询的序列。限定争用轮询对限定争用轮询中被编址或所标识的多个空闲辅助站中的一个或多个空闲辅助站开始限定争用过程。例如，一个LcPoll可含有一个、十个或任意预定个数的空闲辅助站的地址，使得仅是这一个、十个或预定个数的所标识的辅助站可响应该LcPoll。在其它循环或轮次的限定争用中可存在其它的LcPoll，这些LcPoll标识若干空闲辅助站，这些空闲辅助站不同于前一个LcPoll中所标识的那些，使得所有的空闲站最终在这个或那个循环中均可接到一个标识它们的LcPoll。相反，普遍轮询不标识无响应辅助站，但任何和所有无响应站均可响应普遍轮询。并且，相反地，一个特定轮询标识多个活动辅助站中的特定的一个，并且除这一个外没有被如此标识的活动辅助站可响应该特定轮询。限定争用轮询可被认为是某种形式的中级轮询，合并了特定与普遍轮询两者的各方面，提供对可响应该一个LcPoll(类似于SPoll)的多个空闲辅助站的一种标识或详述，而允许多个辅助站响应一个LcPoll(类似于GPoll)。
参看图9，在步骤503发送一个LcPoll之后，轮询控制器随将等待一个来自任何一个所标识的空闲辅助站的响应，步骤505。接到一个含有其标识或地址的LcPoll的多个空闲辅助站中的任何一个将发送信息——如果有任何备好以待传输的信息，比如应用数据。如果该空闲辅助站没有备好以待传输的数据，则它可不理采该LcPoll。如同在响应一个特定轮询的情形下，响应于LcPoll可发送的信息的量可由其它方法确定。等待一个来自该LcPoll中所标识的诸空闲辅助站的响应(步骤505)之后，轮询控制器将确定它是否在预定的一段时间内已接到信息，比如一个响应，步骤507。如果该轮询控制器在该段时间内未接收信息或一个某种形式的响应，则它将″超时″并结束对该LcPoll内所标识的空闲辅助站的这个特定的限定争用接入过程，步骤509，并通知争用接入控制器。争用接入控制器可，例如更新任何可由这次缺乏响应标识的数据库，步骤519，并可开始若干其它空闲辅助站的限定争用轮询，步骤521，或可成为静止或重新开始其它特定轮询或普遍接入过程，步骤523。每个已响应该LcPoll的空闲辅助站随将在下行流信道上等待从主站接收这样一个限定争用轮询确认响应，称作或略作″LcPoll Ack″，该响应含有该空闲辅助站的地址作为其响应已被正确接收的指示。相应地，主站确定它是否已从一个所标识的空闲辅助站接到信息，图9步骤507，并且如果它已接接到信息，则主站确定该信息是否是含有应用数据的有效响应，图9步骤515。继续参看图9，如果在传输一个LcPoll之后接到一个响应，轮询控制器将发送一个限定争用轮询确认至辅助站，证实该响应已被正确接收，步骤517。轮询控制器将向争用接入控制器报告该有效响应，而争用接入控制器将把该辅助设备加入相应的活动数据库中并将其从空闲数据库中去除，或将它保持在空闲数据库中，这依赖于网络行为以及负荷状况，步骤519。轮询控制器随后可对诸其它空闲辅助站继续执行限定争用过程，步骤521，或变为静止或重新开始其它特定轮询或普遍接入过程，步骤523。
继续参看图9，步骤515，如果在传输一个GPoll后主站接到一个有效响应，则可假定不止一个辅助站曾发送对GPoll的响应并且可能已经数据发生或导致数据或响应冲突，主站那时将发送一个冲突消除限定争用轮询(limited contention poll for collision resolution)，略作或或称作″LCPoll-CR″，步骤525。冲突消除限定争用过程将在以下参照图10予以详细讨论。继续参看图9，然而，一旦主站发送一个LCPoll-CR后，主站将等待对LCPoll-CR的响应，返回步骤505。再一次地，如同以上所讨论的，主站将确定它是否已接到一个响应，步骤507，以及它是否已接到一个有效响应，步骤515，并且如果是这样，则继续执行步骤517已发送一个LCPoll Ack、步骤519以更新诸数据库、以及步骤521和523以继续限定争用或其它轮询过程。
如果响应于一个LcPoll发送应用数据，则发送辅助站在上行流信道上完成应用数据传输后将等待来自主站的确认响应，称作LcPoll Ack。未在图9中示出，含有响应于一个LcPoll于上行流信道上传输的应用数据的诸帧亦可含有一个帧计数信息元。该帧计数信息元可对响应与一个LcPoll而被发送的每个帧递增。如果主站在上行流信道上从响应一个LcPoll的辅助站接到一个有效响应，它将在下行流信道上发送一个LcPoll Ack至所标识的空闲辅助站，以确认该帧的成功接收。主站亦可将包含在接收帧内的帧计数信息元与从所标识的辅助站接到的上一个帧的帧计数信息元加以比较。如果两帧计数相同，则该帧将被丢弃。该过程的这一个方面是为虑及LcPoll Ack在下行流信道上传输期间损坏的可能性。这种情况的出现将使辅助站不能获得它响应于该LcPoll在上行流信道上上一次所发送的帧已被正确接收的消息。于是该辅助站响应于下一个LcPoll将重发同一个帧。在响应于一个LcPoll传输应用数据之后接到一个含有其地址、标识或其它它认识的地址的LcPoll Ack的辅助站，则将假定其上行流传输已被正确接收并将随后等待其它LcPoll或SPoll。
图10是本发明的最佳实施方式的主站的限定争用冲突消除过程的一个流程图。参看图10，并且如先前所指出的，如果主站在下行流信道上发送一个LcPoll之后已在上行流信道上接到一个有效响应，它将假定不止一个辅助站已发送对该LcPoll的响应，导致冲突，步骤601。此情形下，主站将发送一个其它类型的轮询，称作带有或用于冲突消除的限定争用轮询，或LcPoll-CR。该LcPoll-CR将在这样的下行流信道上发送，该下行流信道含有已在前一个LcPoll中编址的若干个辅助站的一部分或子集的地址，步骤603。在诸其它方面，该LcPoll-CR类似于LcPoll。空闲辅助站的子集，采用二进制方法，比如，可含有为数大约是上一次已在LcPoll(或LcPoll-CR)中编址或直接含在该LcPoll(或LcPoll-CR)中的诸空闲辅助站地址的一半地址，这一点显示于步骤603。主站随后将等待对LcPoll-CR的响应，步骤605。一个已响应一LcPoll但未收到一LcPoll Ack的、而后又收到一个含有其地址的LcPoll-CR的辅助站，将重发响应于前一个LcPoll所发送的应用数据。辅助站随后将等待一个LcPoll Ack响应以重新传输。当接到一个LcPoll-CR时，一个未响应前一个LcPoll发送应用的辅助站不被允许发送数据，直至接到下一个LcPoll。
主站将去除每个这样的辅助站的地址——在传输一个LcPoll或LcPoll-CR之后已从这些辅助站接到一个有效响应。当接到有效响应时，将若干LC Ack帧发送至这些辅助站。主站将继续发送带有逐次变小的辅助站地址的子集的LcPoll-CR帧，例如，重复地每次减少前一个LcPoll-CR中所包含地址个数的一半，直至在传输一个含有前一个LcPoll中所包含的地址的全集的LcPoll-CR后接不到响应。主站随后假定所有的在发送前一个LcPoll时拥有备好以待传输的应用数据的辅助站均已成功地将它们的应用数据发送至主站。主站中的轮询控制器随后将通知争用接入控制器它已完成限定争用过程，并将进一步通知争用接入控制器哪些辅助设备在限定争用过程期间曾发送应用数据。争用接入控制器可随后指令轮询控制器开始轮询过程以对诸活动辅助站进行服务、开始普遍争用过程以试图建立与诸无响应辅助站的通信，或开始附加的限定争用过程。
继续参看图10，发送一个LcPoll-CR之后，步骤603，主站将等待一个响应，步骤605。如果它尚未接到一个响应，步骤607，则主站将确定是否需要附加的轮询，步骤609。例如，可假定上一次作出响应的诸空闲站属于未在前一个LcPoll-CR中被编址的诸空闲站的其它部分或子集，因此，将发送另一个LcPoll-CR到这些空闲站，步骤611。可供选择地，主站可用尽该过程，使得没有空闲站需要被轮询以消除冲突，并且可重新开始其它轮询行为，步骤613。如果在步骤607已接到一个响应，主站将确定是否已接到一个有效响应，比如应用数据，步骤615。如果在步骤615未接到有效，则假定已发生冲突，并且过程返回步骤603，以向在前一个LcPoll或LcPoll-CR中被编址的诸空闲辅助站的另一个更小的部分或子集发送另一个LcPoll-CR。如果接到一个有效响应，则主站将发送一个LcPollAck，步骤617。主站随后将一个LcPoll-CR发送至在已导致冲突但未包含在近前一个LCPoll的前一个LcPoll或LcPoll-CR中未被编址的诸空闲站的其它其它部分或子集，步骤617。过程继续或循环直至不再发生进一步的冲突，步骤621。
通过监视活动、空闲及无响应数据库中的辅助站的个数，争用接入控制器可动态地确定开始普遍争用过程以试图建立与诸无响应辅助站的通信的频度，开始限定争用过程以对诸空闲辅助站服务的频度，以及在限定争用过程中将编址的空闲辅助站的个数。争用接入控制器协调这些行为以便使上行流信道或诸信道的传输性能最优。争用接入控制器还将决定何时将一个辅助站从活动数据库转变至空闲数据库，以及从空闲数据库转变至活动数据库，以便保所有证辅助站均被以足够的频度服务以满足上行流数据传输的要求。争用接入控制器可使用各种优化方法和过程以确定这里所描述的各种轮询和争用过程的频度，以及根据网络行为、要求以及负荷确定何时将诸辅助站从一个数据库转变至另一个数据库。
因此，如图1-10所示，公开了用于信息传输与接收的一种控制至网络的接入方法，该网络具有一个可通过一通信信道与多个辅助站耦连的主站，多个辅助站的每个拥有多种状态，多个辅助站的多种状态包含一种无响应状态、一种称作活动状态的第一响应状态，以及一种称作空闲状态的第二响应状态，该方法包括(a)提供至处于活动状态的多个辅助站中的第一辅助站的网络接入，这是通过从主站发送一个特定轮询来完成的，该特定轮询含有处于活动状态的多个辅助站中第一辅助站的一个标识；(b)主站响应于特定轮询，从特定轮询中所标识的处于活动状态的第一辅助站接收信息；(c)从主站发送一个限定争用轮询至处于空闲状态的多个辅助站，该限定争用轮询含有处于空闲状态的多个辅助站的至少一个的标识；(d)提供至处于空闲状态的多个辅助站的一个第二辅助站的网络接入，这是通过主站响应于限定争用轮询，从限定争用轮询中所标识的处于空闲状态的第二辅助站接收信息，并将一个限定争用轮询确认发送至该第二标识辅助站而实现的；(e)从主站发送一个普遍争用轮询至处于无响应状态的多个辅助站的至少一个；(f)响应于普遍争用轮询，从处于无响应状态的多个辅助站的任何辅助站接收信息；(g)响应于普遍争用轮询，确定步骤(f)中所到的接收信息是否是来自一第三标识辅助站的向响应状态转变的一个转变请求，并在所接到的信息是来自第三标识辅助站的一个转变请求的情况下，将处于无响应状态的第三标识辅助站转变至响应状态，并提供至转变后的第三标识辅助站的网络接入；(h)动态地确定重复步骤(a)和(b)、步骤(c)和(d)、以及步骤(e)至(g)——包含(e)和(g)在内的相对频度；以及(i)按动态确定的相对频度的相对比例，重复步骤(a)和(b)、步骤(c)和(d)、以及步骤(e)至(g)——包含(e)和(g)在内。
本发明的方法的最佳实施方式还可包含(1)确定主站响应于限定争用轮询而接到的信息是否是冲突信息。
(2)从主站发送一个第一冲突消除限定争用轮询至已在前一个限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的一个第一子集；(3)响应于第一冲突消除限定争用轮询，从处于空闲状态的多个辅助站的第一子集的诸辅助站的至少一个接收信息；(4)确定响应于第一冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第四辅助站的一个有效响应并在所接收的信息是一个来自第四标识辅助站的有效响应的情况下，将一个限定争用轮询确认发送至该第四标识辅助站，并提供至第四标识辅助站的网络接入；(5)确定主站响应于紧前一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是进一步的冲突信息；(6)响应于进一步的冲突信息，从主站发送下一个冲突消除限定争用轮询至紧前一个冲突消除限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集；(7)响应于下一个冲突消除限定争用轮询，从处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集的诸辅助站的至少一个接收信息；以及(8)确定响应于下一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第五辅助站的一个有效响应，并在所接到的信息是一个来自第五标识辅助站的有效响应的情况下，将一个限定争用轮询确认发送至第五标识辅助站，并提供至第五标识辅助站的网络接入；(9)重复步骤(5)至(8)——包含(5)和(8)在内，直至主站响应于下一个冲突消除限定争用轮询接不到进一步的冲突信息；(10)从主站将一个第二冲突消除限定争用轮询发送到在限定争用轮询中已被标识但尚未在从主站到处于空闲状态的多个辅助站的第一子集的第一冲突消除限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的一个第二子集；(11)响应于第二冲突消除限定争用轮询，从处于空闲状态的多个辅助站的第二子集的诸辅助站的至少一个接收信息；(12)确定响应第二冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第六辅助站的一个有效响应，并在所接到的信息是来自第六标识辅助站的一个有效响应的情况下，发送限定争用轮询确认至第六标识辅助站，并提供至第六标识辅助站的网络接入；(13)确定主站响应于紧前一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是进一步的冲突信息；(14)响应于进一步的冲突信息，从主站发送下一个冲突消除限定争用轮询至紧前一个冲突消除限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集；
(15)响应于下一个冲突消除限定争用轮询，从处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集的诸辅助站的至少一个接收信息；(16)确定响应下一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第七辅助站的一个有效响应，并在所接到的信息是来自第七标识辅助站的一个有效响应的情况下，发送限定争用轮询确认至第七标识辅助站，并提供至第七标识辅助站的网络接入；以及(17)重复步骤(13)至(16)——包含(13)和(16)在内，直至主站响应于下一个冲突消除限定争用轮询接不到进一步的冲突信息；此外，该最佳实施方式中，下一个子集可小于紧前一个子集；可比紧前一个子集含有更少的处于空闲状态的辅助站的地址；或可含有已被包含在紧前一个子集中的诸辅助站的地址的一半。该最佳实施方式还可包含通过响应增加至主站的网络数据传输，而增加特定轮询传输的相对频度，动态地确定传输特定轮询、限定争用轮询和普遍争用轮询的相对频度；通过响应减少至主站的网络数据传输，而增加普遍轮询传输的相对频度，动态地确定传输特定轮询、限定争用轮询和普遍争用轮询的相对频度；通过响应于一个增大的响应于多个普遍轮询而接到冲突信息的频度，而增加普遍轮询传输的相对频度，动态地确定传输特定轮询、限定争用轮询和普遍争用轮询的相对频度；以及，通过响应于一个增大的响应于多个限定争用轮询而接到冲突信息的频度，而增加特定轮询的频度，动态地确定传输特定轮询、限定争用轮询和普遍争用轮询的相对频度。
该最佳实施方式还可包含以下附加步骤(j)保持可处于活动状态的多个辅助站的地址的第一数据库；(k)保持可处于空闲状态的多个辅助站的地址的第二数据库；(l)保持可处于无响应状态的多个辅助站的地址的第三数据库；以及(m)响应于响应特定轮询、限定争用轮询、或普遍争用轮询而接到的信息，修改第一数据库，第二数据库和第三数据库；该最佳实施方式的普遍争用接入的诸方面还可包含确定主站响应于普遍轮询而接到的信息是否是冲突信息；在主站响应于普遍轮询而接到的信息是冲突信息的情况下，从主站发送一个冲突消除普遍轮询至处于无响应状态的多个辅助站的至少一个；
从处于无响应状态的多个辅助站中已响应步骤(f)的前一个普遍轮询的至少一个辅助站接收信息；以及确定响应冲突消除普遍轮询而接到的信息是否是来自一个处于无响应状态的第四标识辅助站的向响应状态转变的请求，并且在所接到的信息是来自第四标识辅助站的一个转变请求的情况下，将处于无响应状态的第四标识辅助站转变至响应状态，并提供至第四标识辅助站的网络接入。
如以上所讨论的，本发明的最佳实施方式的各种冲突消除过程可包含响应于冲突消除普遍轮询，将来自已响应前一个普遍轮询的多个辅助站的至少一个的信息传输延迟一段时间。这段时间可随机地确定，可在一个上限与一个下限之间随机地确定，或可由发送一个数据包/帧的一段时间确定。
该最佳实施方式还可包含确定响应于一个特定轮询而接到的信息是否构成无响应信息，将这样一个辅助站从活动状态转变至无响应状态——响应于一列标识该辅助站的特定轮询，从该辅助站反复接到无响应信息；以及响应于响应特定轮询而接到的无响应信息，修改第一数据库和第二数据库。此外，本发明的该最佳实施方式包含通过接入第一数据库确定多个辅助站的哪些处于活动状态；通过接入第三数据库确定多个辅助站的哪些处在空闲状态的；确定响应于一个特定轮询而接到的信息是否是一帧数据；确定响应于该特定轮询而接到的信息是否是一个否定确认；确定主站响应于普遍轮询而接到的信息是否不是无响应信息。
本发明的诸其它实施方式可包含单个而不是多个数据库，使得本发明的方法包含保持一个含有多个辅助站的地址的数据库，该数据库进一步含有标识多个辅助站的哪些处于无响应状态、哪些处于空闲状态、以及哪些处于活动状态的数据；并响应于响应主站所发送的多个轮询的任何轮询而接到的信息，修改该数据库。
此处所描述的本发明的另一个变型中，可使用一种频分信道方法而不用以上参看图1-10所讨论的时分方法，或与时分方法加以结合。参看图1，下行流信道18和上行流信道20可以是物理上合并在一起的，例如，是一个同轴或绞绕线对。每一个这样的物理传输线可拥有一个传输带宽，该传输带宽可由多个通信信道组成(亦称作″信道″)，每个在不重叠的频率上拥有一个预定的带宽。例如，第一个信道可在第一频率范围或频带3kHz至6kHz内拥有3kHz带宽，第二个信道可在第二频率范围或频带6kHz至9kHz内亦拥有3kHz带宽，第三个信道可在第三频率范围或频带9kHz至12kHz内亦拥有3kHz带宽，等等。以此方式，通信媒体可由多个下行流和下行流通信信道构成，其每个可在一个预定的频率范围或频带内拥有一个预定的带宽。
本发明的实施方式中，例如，上行流方向的多个信道可约拥有600kHz的带宽，大约遍及电磁通信频谱5到42MHz的频率范围。此外，一种不对称数据通信模行规划可能是下行流方向上拥有较大的数据传输，多个下行流通信信道每个可拥有6MHz的带宽，大约遍及50至750MHz的频率范围。
根据在此所描述的本发明，每个这样的频率信道可用于特定轮询过程、限定争用接入过程、普遍争用接入过程或特定轮询、限定争用接入以及普遍争用接入过程的任何结合。此外，每个信道还可使用以上所描述的时分过程。图11是描述包括整个传输线可用带宽的多个频率信道。参看图11，传输线总共划分成多个(z个)频率信道(其中(n+x+a)＝z)。如图11所示，可存在(n个)专用于特定轮询过程的信道，(x个)专用于普遍争用接入过程的信道，以及(a个)专用于限定争用接入过程的信道。类似地，分配给特定轮询、限定争用接入、或普遍争用接入的信道的比例或百分比可根据网络要求或以另一种方式响应于网络传输需求的可能动态变化被动态地改变。
图12是结合以上已详细讨论的各种时分过程描述包括整个传输线的可用带宽的多个″z个″频率信道的示意图，(其中(a+b+c+d)＝z)。如图12所示，可存在(a个)专用于特定轮询过程的信道，和(b个)专用于普遍争用接入过程的信道，(c个)专用于限定争用接入过程的信道，以及(d个)其中可使用特定轮询、限定争用接入、以及普遍争用接入过程的任意结合的信道。类似地，分配给特定轮询、限定争用接入、普遍争用接入的信道、或合并的限定争用接入、普遍争用接入以及特定轮询的信道的比例或百分比可根据网络要求或以另一种方式响应于网络传输需求的可能动态变化被动态地改变。
如图1-12所描述的，本发明的各种实施方式包含用于信息传输与接收的一种控制网络至的接入的方法，网络拥有一个可通过一通信媒体与多个辅助站耦连的主站，通信媒体拥有多个通信信道，多个辅助站的每个拥有多种状态，多个辅助站的多种状态包含一种无响应状态、一种称作活动状态的第一响应状态，以及一种称作空闲状态的第二响应状态，该方法包括(a)提供网络至多个辅助站的一个处于活动状态的第一辅助站的接入，这是通过在多个通信信道的一个第一通信信道上从主站发送一个特定轮询来完成的，该特定轮询含有处于活动状态的多个辅助站中的第一辅助站的一个标识；(b)主站响应于特定轮询，在多个通信信道的一个第二通信信道上从特定轮询中所标识的处于活动状态的第一辅助站接收信息；(c)在多个通信信道的一个第三通信信道上，从主站发送一个限定争用轮询至处于空闲状态的多个辅助站，该限定争用轮询含有处于空闲状态的多个辅助站的至少一个的标识；(d)提供处于空闲状态的多个辅助站的一个第二辅助站的网络接入，这是通过主站响应于限定争用轮询，在多个通信信道的一个第四通信信道上从限定争用轮询中所标识的处于空闲状态的第二辅助站接收信息，并将一个限定争用轮询确认发送至该第二标识辅助站而实现的；(e)在多个通信信道的一个第五通信信道上，从主站发送一个普遍争用轮询至处于无响应状态的多个辅助站的至少一个；(f)响应于普遍争用轮询，在多个通信信道的一个第六通信信道上从处于无响应状态的多个辅助站的任何辅助站接收信息；(g)响应于普遍争用轮询，确定步骤(f)中所到的接收信息，是否是一个来自一第三标识辅助站的向响应状态的转变请求，并在所接到的信息是一个来自第三标识辅助站的转变请求的情况下，将处于无响应状态的第三标识辅助站转变至响应状态，并在多个通信信道的至少一个上提供至转变后的第三标识辅助站的网络接入；(h)动态地确定重复步骤(a)和(b)，步骤(c)和(d)，以及步骤(e)至(g)——包含(e)和(g)在内的相对频度；以及(i)按动态确定的相对频度的相对比例，重复步骤(a)和(b)，步骤(c)和(d)，以及步骤(e)至(g)——包含(e)和(g)在内。
为简短起见，在此不再重复本发明的实施方式的与以上所提及的相同或类似的诸其它特征，比如冲突消除过程、优化网络性能的方法、数据库结构、响应于各种现有轮询而对数据库进行的修改、冲突消除过程中诸辅助站的延迟时间及其确、响应反复接到无响应信息而将辅助站从活动状态变至无响应状态各种、以及先前所讨论的其它特征和优点。这些众多的特征将在各项权利要求中指出，并作为该详细的说明书的参考插入于此。
诸装置实施方式的各种特征亦可被详细描述。例如，一种用于信息传输与接收的控制至网络的接入的装置，网络拥有一个可通过一通信信道与多个辅助站耦连的主站，多个辅助站的每个拥有多种状态，多个辅助站的多种状态包含一种无响应状态、一种称作活动状态的第一响应状态，以及一种称作空闲状态的第二响应状态，多个辅助站的每个进一步地拥有一个各别的地址，主站拥有一个可与通信信道耦连的接收机，用于从多个辅助站接收信息，主站进一步拥有一个可与通信信道耦连的发送机，用于向多个辅助站传输信息；网络接入控制装置包括一个存储第一数据库的第一存储器，该第一数据库含有可处于活动状态的多个辅助站的地址；一个存储第二数据库的第二存储器，该第二数据库含有可处于空闲状态的多个辅助站的地址；一个存储第三数据库的第三存储器，该第三数据库含有可处于无响应状态的多个辅助站的地址；以及一个控制器，该控制器与第一存储器，第二存储器以及第三存储器耦连，该控制器可与接收机和发送机耦连，该控制器提供至多个辅助站的一个处于活动状态第一辅助站的网络接入，这是通过发送一个特定轮询——该特定轮询含有多个辅助站的处于活动状态的第一辅助站的标识地址，并通过响应于该特定轮询从特定轮询中所标识的处于活动状态的第一辅助站接收信息实现的；该控制器提供至多个辅助站的一个处于空闲状态第二辅助站的网络接入，这是通过将一个限定争用轮询发送至处于空闲状态的多个辅助站——限定争用轮询含有处于空闲状态的多个辅助站的至少一个的标识，并通过响应于该限定争用轮询从该限定争用轮询中所标识的处于空闲状态的第二辅助站接收信息并发送一个限定争用轮询确认至该第二标识辅助站实现的；该控制器进一步提供至多个辅助站的一个处于无响应状态第三辅助站的网络接入，这是通过将一个普遍轮询发送至多个辅助站的处于无响应状态的至少一个，通过响应于该普遍轮询从多个辅助站的任何处于无响应状态的辅助站接收信息，通过确定响应于该普遍轮询而接到的信息是否是来自一个处于无响应状态的第三标识辅助站的向响应状态的转变请求，并通过响应于来自该第三标识辅助站的转变请求该控制器将处于无响应状态的第三标识辅助站转变至响应状态来实现的；该控制器进一步响应于所接到的信息，动态地确定多个特定轮询传输、多个限定争用轮询传输、以及多个普遍争用轮询传输的相对频度，该控制器进一步响应于态确定的诸相对频度，以相对比例发送多个特定轮询、限定争用轮询以及普遍轮询。
如以上所描述的，本发明的实施方式的最佳装置的控制器可具体化成多种形式。例如，控制器可以是一个微控制器、一个处理器、一个微处理器，或可以是一个大型设备，比如一个计算机、一个工作站、一个个人计算机等的一部分。此外，该装置可以分布于多种物理上分离的设备当中。例如，该装置可以整个包含在主站自身之内，可以部分地包含在主站自身以及各种辅助设备中，亦可以分配在辅助站方面。例如，这里所讨论的时间延迟电路可具体化成硬件、固件或元件，并可作为辅助站的软件和编程的一部分被包含。
如同关于本发明的各种实施方式的方法方面在以上所提及的，存储器电路亦可具有多种形式，并可以是分离的、分散的、或与其它元件和功能加以合并。例如，事实上，拥有第一数据库的第一存储器和拥有第二数据库的第二存储器可以是一个存储器电路的一部分。该装置的存储器方面亦可具体化成多种形式，比如RAM、ROM、EPROM、离散元件形式、集成电路、或作为大型集成电路比如微处理器的一部分。
该装置的最佳实施方式还可包括使控制器进一步敏于(a)确定主站响应于限定争用轮询而接到的信息是否是冲突信息。
(b)从主站发送一个第一冲突消除限定争用轮询至已在前一个限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的一个第一子集；响应于第一冲突消除限定争用轮询，从处于空闲状态的多个辅助站的第一子集的诸辅助站的至少一个接收信息；以及，确定响应于第一冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第四辅助站的一个有效响应，并在所接收的信息是一个来自第四标识辅助站的有效响应的情况下，将一个限定争用轮询确认发送至该第四标识辅助站，并提供至第四标识辅助站的网络接入；(d)确定主站响应于紧前一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是进一步的冲突信息；(e)响应于进一步的冲突信息，从主站发送下一个冲突消除限定争用轮询至紧前一个冲突消除限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集；响应于下一个冲突消除限定争用轮询，从处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集的诸辅助站的至少一个接收信息；以及确定响应于下一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第五辅助站的一个有效响应，并在所接到的信息是一个来自第五标识辅助站的有效响应的情况下，将一个限定争用轮询确认发送至第五标识辅助站，并提供至第五标识辅助站的网络接入；(f)重复发送、接收和确定过程，直至响应于下一个冲突消除限定争用轮询接不到进一步的冲突信息；(g)从主站将一个第二冲突消除限定争用轮询发送到在限定争用轮询中已被标识但尚未在发往处于空闲状态的多个辅助站的第一子集的第一冲突消除限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的一个第二子集；响应于第二冲突消除限定争用轮询，从处于空闲状态的多个辅助站的第二子集的诸辅助站的至少一个接收信息；以及确定响应第二冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第六辅助站的一个有效响应，并在所接到的信息是来自第六标识辅助站的一个有效响应的情况下，发送限定争用轮询确认至第六标识辅助站，并提供至第六标识辅助站的网络接入；(h)确定响应于紧前一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是进一步的冲突信息；(i)响应于进一步的冲突信息，从主站发送下一个冲突消除限定争用轮询至紧前一个冲突消除限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集；响应于下一个冲突消除限定争用轮询，从处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集的诸辅助站的至少一个接收信息；以及确定响应下一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第七辅助站的一个有效响应，并在所接到的信息是来自第七标识辅助站的一个有效响应的情况下，发送限定争用轮询确认至第七标识辅助站，并提供至第七标识辅助站的网络接入；(j)响应于进一步的冲突信息，继续从主站发送下一个冲突消除限定争用轮询至紧前一个冲突消除限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集；响应于下一个冲突消除限定争用轮询，继续从处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集的诸辅助站的至少一个接收信息；以及继续确定响应下一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第七辅助站的一个有效响应，并在所接到的信息是来自第七标识辅助站的一个有效响应的情况下，发送限定争用轮询确认至第七标识辅助站，并提供至第七标识辅助站的网络接入；直至响应于下一个冲突消除限定争用轮询接不到进一步的冲突信息；(k)响应于响应特定轮询、限定争用轮询、或普遍争用轮询而接到的信息，修改第一数据库，第二数据库和第三数据库；(l)动态地确定传输特定轮询、限定争用轮询和普遍争用轮询的相对频度这是通过以下方式来完成的通过响应增加至主站的网络数据传输，增加特定轮询传输的相对频度；通过响应减少至主站的网络数据传输，增加普遍轮询传输的相对频度；通过响应于一个增大的响应多个普遍轮询而接到冲突信息的频度，增加普遍轮询传输的相对频度；通过响应于一个增大的响应于多个限定争用轮询而接到冲突信息的频度，增加特定轮询的频度；或改变分配给轮询、限定争用轮询以及普遍争用轮询的多个通信信道的相对比例；以及(m)确定响应于普遍轮询而接到的信息是否是冲突信息；响应于冲突信息，控制器发送一个冲突消除普遍轮询至处于无响应状态的多个辅助站的至少一个；控制器通过以下方式提供至第四标识辅助站的网络接入从处于无响应状态的多个辅助站中已响应前一个普遍轮询的至少一个辅助站接收信息，确定响应冲突消除普遍轮询而接到的信息是否是来自一个处于无响应状态的第四标识辅助站的向响应状态转变的请求，以及响应于来自第四标识辅助站的一个转变请求，将处于无响应状态的第四标识辅助站转变至响应状态。
该最佳实施方式还可包含一个时间延迟电路，该时间延迟电路响应于冲突消除普遍轮询，将来自已响应前一个普遍轮询的多个辅助站的至少一个的信息传输延迟一段时间。这段时间可随机地确定，可在一个上限与一个下限之间随机地确定，或可由发送一个数据包/帧的一段时间确定。
控制器还可被配置来执行以前所讨论的各种特征。例如，响应于响应特定轮询而接收的信息，控制器确定所接收信息是否无响应信息。进一步地，响应于响应一列标识一个辅助站的特定轮询而反复接到无响应信息，控制器将该辅助站从活动状态转变至无响应状态，并响应于响应特定轮询而接到的无响应信息，修改第一数据库和第二数据库。控制器还进一步确定响应特定轮询而接到的信息是否是一帧数据，响应于该特定轮询而接到的信息是否是一个否定确认，确定主站响应于普遍轮询而接到的信息是否不是无响应信息。
总之本发明的最佳实施方式可包含用于信息传输与接收的一种控制至网络的接入方法，该网络具有一个可通过一通信信道与多个辅助站耦连的主站，多个辅助站的每个拥有多种状态，多个辅助站的多种状态包含一种无响应状态、一种称作活动状态的第一响应状态，以及一种称作空闲状态的第二响应状态，该方法包括(a)提供网络至多个辅助站的一个处于活动状态的第一辅助站的接入，这是通过从主站发送一个特定轮询来完成的，该特定轮询含有处于活动状态的多个辅助站中的第一辅助站的一个标识；(b)主站响应于特定轮询，从特定轮询中所标识的处于活动状态的第一辅助站接收信息；(c)从主站发送一个限定争用轮询至处于空闲状态的多个辅助站，该限定争用轮询含有处于空闲状态的多个辅助站的至少一个的标识；(d)主站响应于限定争用轮询，从限定争用轮询中所标识的处于空闲状态的第二辅助站接收信息；(c)确定响应于限定争用轮询而接到的信息是否是一个有效响应，并且如果响应于限定争用轮询而接到的信息是一个有效响应，则发送一个限定争用轮询确认至第二标识辅助站，并提供至第二标识辅助站的网络接入；(f)确定主站响应于限定争用轮询而接到的信息是否是冲突信息；(g)从主站发送一个第一冲突消除限定争用轮询至已在前一个限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的一个第一子集；(h)响应于第一冲突消除限定争用轮询，从处于空闲状态的多个辅助站的第一子集的诸辅助站的至少一个接收信息；(i)确定响应于第一冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第四辅助站的一个有效响应，并在所接收的信息是一个来自第四标识辅助站的有效响应的情况下，将一个限定争用轮询确认发送至该第四标识辅助站，并提供至第四标识辅助站的网络接入；(j)确定主站响应于紧前一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是进一步的冲突信息；(k)响应于进一步的冲突信息，从主站发送下一个冲突消除限定争用轮询至紧前一个冲突消除限定争用轮询中所标识的处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集；(l)响应于下一个冲突消除限定争用轮询，从处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集的诸辅助站的至少一个接收信息；(m)确定响应于下一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第五辅助站的一个有效响应，并在所接到的信息是一个来自第五标识辅助站的有效响应的情况下，将一个限定争用轮询确认发送至第五标识辅助站，并提供至第五标识辅助站的网络接入；(n)重复步骤(j)至(m)——包含(j)和(m)在内，直至响应于下一个冲突消除限定争用轮询接不到进一步的冲突信息；(o)从主站将一个第二冲突消除限定争用轮询发送到在限定争用轮询中已被标识但尚未在发往处于空闲状态的多个辅助站的第一子集的第一冲突消除限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的一个第二子集；(p)响应于第二冲突消除限定争用轮询，从处于空闲状态的多个辅助站的第二子集的诸辅助站的至少一个接收信息；(q)确定响应第二冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第六辅助站的一个有效响应，并在所接到的信息是来自第六标识辅助站的一个有效响应的情况下，发送限定争用轮询确认至第六标识辅助站，并提供至第六标识辅助站的网络接入；(r)确定响应于紧前一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是进一步的冲突信息；(s)响应于进一步的冲突信息，从主站发送下一个冲突消除限定争用轮询至紧前一个冲突消除限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集；(t)响应于下一个冲突消除限定争用轮询，从处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集的诸辅助站的至少一个接收信息；(u)确定响应下一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第七辅助站的一个有效响应，并在所接到的信息是来自第七标识辅助站的一个有效响应的情况下，发送限定争用轮询确认至第七标识辅助站，并提供至第七标识辅助站的网络接入；(v)重复步骤(r)至(v)——包含(r)和(v)在内，直至响应于下一个冲突消除限定争用轮询接不到进一步的冲突信息；(w)从主站发送一个普遍争用轮询至处于无响应状态的多个辅助站的至少一个；(x)响应于普遍争用轮询，从处于无响应状态的多个辅助站的任何辅助站接收信息；(y)响应于普遍争用轮询，确定步骤(x)中所到的接收信息，是否是一个来自一标识辅助站的向响应状态的转变请求，并在所接到的信息是一个来自一标识辅助站的转变请求的情况下，将处于无响应状态的该标识辅助站转变至响应状态，并提供至转变后的该标识辅助站的网络接入；(z)确定主站响应于普遍轮询在步骤(x)接到的信息是否是冲突信息；主站响应于普遍轮询接到的信息是冲突信息的情况下，发送一个冲突消除普遍轮询至处于无响应状态的多个辅助站的至少一个；控制器通过以下方式提供至第四标识辅助站的网络接入；从处于无响应状态的多个辅助站中已响应步骤(W)的普遍轮询的至少一个辅助站接收信息；确定响应该冲突消除普遍轮询而接到的信息是否是来自一个处于无响应状态的标识辅助站的向响应状态转变的请求，在所接到的信息是来自一个标识辅助站的一个转变请求的情况下，将处于无响应状态的该标识辅助站转变至响应状态；并提供至转变后的该标识辅助站的网络接入；(aa)动态地确定特定轮询过程、限定争用接入过程和普遍争用接入过程的相对重复频度；以及(bb)按动态确定的相对频度的相对比例重复特定轮询过程、限定争用接入过程和普遍争用接入过程。
熟练的技术人员将认识到本发明的诸实施方式较之当前所使用的诸网络协议的诸多优点。首先，本发明提通过减少花费在接入诸无响应辅助站上的时间和带宽的量，供改善的网络性能。其次，较之现有的采用现有使用轮询规范的协议的方法，本发明提供一种更为有效的接入诸无响应辅助站的方法。
此外，一种与特定轮询协议结合的中心控制(在主站内)争用接入规范虑及诸助站的一种较不复杂的实现，并因此更为经济。因为在计算机或通信网络中，辅助站的个数通常远多于主站的个数，总体网络的实现将更为有效和经济。相反，争用接入规范典型地实现成分布形式，其中主站与辅助站之间可没有差别，要求所有站同等复杂，并且可推测地更加昂贵效更为低效。
中心控制争用接入规范还虑及轮询与争用规范的相对混合将响应于不同的网络条件被动态地改变(即当存在大量的无响应辅助站时争用接入过程将被较频繁地运行，而当无响应站个数相对于活动站当的个数减小时，争用接入过程将被较不频繁地运行)。现有技术中，借助于分布实现的动态分配是不可能或极为复杂的。
最后，通过主站的实现，中心集总智能虑及所带来的更为复杂和繁复的争用接入控制器和轮询控制器所使用的算法实现及使用，不要求对辅助站进行升级。较之协议智能分散开来的网络所可能达到的，这提供了一种远更为经济和有效的方法来执行网络升级和增强。由以上所说的将观察到，不离开本发明的新概念的精神和范围，可实施多种变化和修改。将被理解的是，关于此处所描述的诸具体方法，并不意味着或从中可推断出任何限制。当然，意在通过后附的权利要求书涵盖落入该权利要求书的范围的一切修改。本发明由以下权利要求书进一步定义。
权利要求
1.一种控制为信息的传输与接收而接入网络的方法，该网络具有一个可通过一通信信道与多个辅助站耦连的主站，多个辅助站的每个拥有多种状态，多个辅助站的多种状态包含一种无响应状态、一种称作活动状态的第一响应状态，以及一种称作空闲状态的第二响应状态，该方法包括(a)提供至处于活动状态的多个辅助站中的第一辅助站的网络接入，这是通过从主站发送一个特定(specific)轮询来完成的，该特定轮询含有处于活动状态的多个辅助站中第一辅助站的一个标识；(b)主站响应于特定轮询，从特定轮询中所标识的处于活动状态的第一辅助站接收信息；(c)从主站发送一个限定争用轮询至处于空闲状态的多个辅助站，该限定争用轮询含有处于空闲状态的多个辅助站的至少一个的标识；(d)提供至处于空闲状态的多个辅助站的一个第二辅助站的网络接入，这是通过主站响应于限定争用轮询，从限定争用轮询中所标识的处于空闲状态的第二辅助站接收信息并将一个限定争用轮询确认发送至该第二标识辅助站而实现的；(e)从主站发送一个普遍争用轮询至处于无响应状态的多个辅助站的至少一个；(f)响应于普遍争用轮询，从处于无响应状态的多个辅助站的任何辅助站接收信息；(g)响应于普遍争用轮询，确定步骤(f)中所到的接收信息，是否是一个来自一第三标识辅助站的向响应状态转变的转变请求，并在所接到的信息是一个来自第三标识辅助站的转变请求的情况下，将处于无响应状态的第三标识辅助站转变至响应状态，并提供至转变后的第三标识辅助站的网络接入；(h)动态地确定重复步骤(a)和(b)、步骤(c)和(d)、以及步骤(e)至(g)——包含(e)和(g)在内的相对频度；以及(i)按动态确定的相对频度的相对比例，重复步骤(a)和(b)、步骤(c)和(d)、以及步骤(e)至(g)——包含(e)和(g)在内。
2.权利要求1的方法，其中步骤(d)进一步包括(d1)确定主站响应于限定争用轮询而接到的信息是否是冲突信息。(d2)从主站发送一个第一冲突消除限定争用轮询至已在前一个限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的一个第一子集；(d3)响应于第一冲突消除限定争用轮询，从处于空闲状态的多个辅助站的第一子集的诸辅助站的至少一个接收信息；(d4)确定响应于第一冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第四辅助站的一个有效响应并在所接收的信息是一个来自第四标识辅助站的有效响应的情况下，将一个限定争用轮询确认发送至该第四标识辅助站，并提供至第四标识辅助站的网络接入；(d5)确定主站响应于紧前一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是进一步的冲突信息；(d6)响应于进一步的冲突信息，从主站发送下一个冲突消除限定争用轮询至紧前一个冲突消除限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集；(d7)响应于下一个冲突消除限定争用轮询，从处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集的诸辅助站的至少一个接收信息；以及(d8)确定响应于下一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第五辅助站的一个有效响应，并在所接到的信息是一个来自第五标识辅助站的有效响应的情况下，将一个限定争用轮询确认发送至第五标识辅助站，并提供至第五标识辅助站的网络接入；(d9)重复步骤(d5)至(d8)——包含(d5)和(d8)在内，直至主站响应下一个冲突消除限定争用轮询时接不到进一步的冲突信息。
3.权利要求6的方法，进一步包括(d10)从主站将一个第二冲突消除限定争用轮询发送到在限定争用轮询中已被标识但尚未在从主站到处于空闲状态的多个辅助站的第一子集的第一冲突消除限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的一个第二子集；(d11)响应于第二冲突消除限定争用轮询，从处于空闲状态的多个辅助站的第二子集的诸辅助站的至少一个接收信息；(d12)确定响应第二冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第六辅助站的一个有效响应，并在所接到的信息是来自第六标识辅助站的一个有效响应的情况下，发送限定争用轮询确认至第六标识辅助站，并提供至第六标识辅助站的网络接入；(d13)确定主站响应于紧前一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是进一步的冲突信息；(d14)响应于进一步的冲突信息，从主站发送下一个冲突消除限定争用轮询至紧前一个冲突消除限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集；(d15)响应于下一个冲突消除限定争用轮询，从处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集的诸辅助站的至少一个接收信息；(d16)确定响应下一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第七辅助站的一个有效响应，并在所接到的信息是来自第七标识辅助站的一个有效响应的情况下，发送限定争用轮询确认至第七标识辅助站，并提供至第七标识辅助站的网络接入；以及(d17)重复步骤(d13)至(d16)——包含(d13)和(d16)在内，直至主站响应下一个冲突消除限定争用轮询时接不到进一步的冲突信息。
4.一种控制为信息的传输与接收而接入网络的方法，网络拥有一个可通过一通信媒体与多个辅助站耦连的主站，通信媒体拥有多个通信信道，多个辅助站的每个拥有多种状态，多个辅助站的多种状态包含一种无响应状态、一种称作活动状态的第一响应状态，以及一种称作空闲状态的第二响应状态，该方法包括(a)提供网络至多个辅助站的一个处于活动状态的第一辅助站的接入，这是通过在多个通信信道的一个第一通信信道上从主站发送一个特定轮询来完成的，该特定轮询含有处于活动状态的多个辅助站中的第一辅助站的一个标识；(b)主站响应于特定轮询，在多个通信信道的一个第二通信信道上从特定轮询中所标识的处于活动状态的第一辅助站接收信息；(c)在多个通信信道的一个第三通信信道上，从主站发送一个限定争用轮询至处于空闲状态的多个辅助站，该限定争用轮询含有处于空闲状态的多个辅助站的至少一个的标识；(d)提供处于空闲状态的多个辅助站的一个第二辅助站的网络接入，这是通过主站响应于限定争用轮询，在多个通信信道的一个第四通信信道上从限定争用轮询中所标识的处于空闲状态的第二辅助站接收信息，并将一个限定争用轮询确认发送至该第二标识辅助站而实现的；(e)在多个通信信道的一个第五通信信道上，从主站发送一个普遍争用轮询至处于无响应状态的多个辅助站的至少一个；(f)响应于普遍争用轮询，在多个通信信道的一个第六通信信道上从处于无响应状态的多个辅助站的任何辅助站接收信息；(g)响应于普遍争用轮询，确定步骤(f)中所到的接收信息，是否是一个来自一第三标识辅助站的向响应状态的转变请求，并在所接到的信息是一个来自第三标识辅助站的转变请求的情况下，将处于无响应状态的第三标识辅助站转变至响应状态，并在多个通信信道的至少一个上提供至转变后的第三标识辅助站的网络接入；(h)动态地确定重复步骤(a)和(b)，步骤(c)和(d)，以及步骤(e)至(g)——包含(e)和(g)在内的相对频度；以及(i)按动态确定的相对频度的相对比例，重复步骤(a)和(b)，步骤(c)和(d)，以及步骤(e)至(g)——包含(e)和(g)在内。
5.权利要求4的方法，其中步骤(d)进一步包括(d1)确定主站响应于限定争用轮询而接到的信息是否是冲突信息。(d2)在多个通信信道的至少一个上，从主站发送一个第一冲突消除限定争用轮询至已在前一个限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的一个第一子集；(d3)响应于第一冲突消除限定争用轮询，在多个通信信道的至少一个上，从处于空闲状态的多个辅助站的第一子集的诸辅助站的至少一个接收信息；(d4)确定响应于第一冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第四辅助站的一个有效响应并在所接收的信息是一个来自第四标识辅助站的有效响应的情况下，在多个通信信道的至少一个上将一个限定争用轮询确认发送至该第四标识辅助站，并提供至第四标识辅助站的网络接入；(d5)确定主站响应于紧前一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是进一步的冲突信息；(d6)响应于进一步的冲突信息，在多个通信信道的至少一个上，从主站发送下一个冲突消除限定争用轮询至紧前一个冲突消除限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集；(d7)响应于下一个冲突消除限定争用轮询，在多个通信信道的至少一个上，从处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集的诸辅助站的至少一个接收信息；以及(d8)确定响应于下一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第五辅助站的一个有效响应，并在所接到的信息是一个来自第五标识辅助站的有效响应的情况下，在多个通信信道的至少一个上将一个限定争用轮询确认发送至第五标识辅助站，并提供至第五标识辅助站的网络接入；(d9)重复步骤(d5)至(d8)——包含(d5)和(d8)在内，直至主站响应下一个冲突消除限定争用轮询时接不到进一步的冲突信息。
6.权利要求5的方法，进一步包括(d10)在多个通信信道的至少一个上，从主站将一个第二冲突消除限定争用轮询发送到在限定争用轮询中已被标识但尚未在从主站到处于空闲状态的多个辅助站的第一子集的第一冲突消除限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的一个第二子集；(d11)响应于第二冲突消除限定争用轮询，在多个通信信道的至少一个上，从处于空闲状态的多个辅助站的第二子集的诸辅助站的至少一个接收信息；(d12)确定响应第二冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第六辅助站的一个有效响应，并在所接到的信息是来自第六标识辅助站的一个有效响应的情况下，在多个通信信道的至少一个上发送限定争用轮询确认至第六标识辅助站，并提供至第六标识辅助站的网络接入；(d13)确定主站响应于紧前一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是进一步的冲突信息；(d14)响应于进一步的冲突信息，在多个通信信道的至少一个上，从主站发送下一个冲突消除限定争用轮询至紧前一个冲突消除限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集；(d15)响应于下一个冲突消除限定争用轮询，在多个通信信道的至少一个上，从处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集的诸辅助站的至少一个接收信息；(d16)确定响应下一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第七辅助站的一个有效响应，并在所接到的信息是来自第七标识辅助站的一个有效响应的情况下，在多个通信信道的至少一个上发送限定争用轮询确认至第七标识辅助站，并提供至第七标识辅助站的网络接入；以及(d17)重复步骤(d13)至(d16)——包含(d13)和(d16)在内，直至主站响应下一个冲突消除限定争用轮询时接不到进一步的冲突信息。
7.一种控制为信息的传输与接收而接入网络的装置，网络拥有一个可通过一通信信与多个辅助站耦连的主站，多个辅助站的每个拥有多种状态，多个辅助站的多种状态包含一种无响应状态、一种称作活动状态的第一响应状态，以及一种称作空闲状态的第二响应状态，多个辅助站的每个进一步地拥有一个各别的地址，主站拥有一个可与通信信道耦连的接收机，用于从多个辅助站接收信息，主站进一步拥有一个可与通信信道耦连的发送机，用于向多个辅助站传输信息；网络接入控制装置包括一个存储第一数据库的第一存储器，第一数据库含有可处于活动状态的多个辅助站的地址；一个存储第二数据库的第二存储器，第二数据库含有可处于空闲状态的多个辅助站的地址；一个存储第三数据库的第三存储器，第三数据库含有可处于无响应状态的多个辅助站的地址；一个控制器，该控制器于第一存储器，第二存储器以及第三存储器耦连，该控制器可与接收机和发送机耦连，该控制器提供至多个辅助站的一个处于活动状态第一辅助站的网络接入，这是通过发送一个特定轮询——特定轮询含有多个辅助站的处于活动状态的第一辅助站的标识地址，并通过响应于该特定轮询从特定轮询中所标识的处于活动状态的第一辅助站接收信息实现的；该控制器提供至多个辅助站的一个处于空闲状态第二辅助站的网络接入，这是通过将一个限定争用轮询发送至处于空闲状态的多个辅助站——限定争用轮询含有处于空闲状态的多个辅助站的至少一个的标识，并通过响应于该限定争用轮询从该限定争用轮询中所标识的处于空闲状态的第二辅助站接收信息并发送一个限定争用轮询确认至该第二标识辅助站实现的；该控制器进一步提供至多个辅助站的一个处于无响应状态第三辅助站的网络接入，这是通过将一个普遍轮询发送至多个辅助站的处于无响应状态的至少一个，通过响应于该普遍轮询从多个辅助站的任何处于无响应状态的辅助站接收信息，通过确定响应于该普遍轮询而接到的信息是否是来自一个处于无响应状态的第三标识辅助站的向响应状态的转变请求，并响应于来自该第三标识辅助站的转变请求该控制器将处于无响应状态的第三标识辅助站转变至响应状态来实现的；该控制器进一步响应所接到的信息，动态地确定多个特定轮询传输、多个限定争用轮询传输、以及多个普遍争用轮询传输的相对频度，该控制器进一步响应动态确定的诸相对频度，以相对比例发送多个特定轮询、限定争用轮询以及普遍轮询。
8.权利要求7的装置，其中控制器进一步响应以确定主站响应于限定争用轮询而接到的信息是否是冲突信息；从主站发送一个第一冲突消除限定争用轮询至已在前一个限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的一个第一子集；响应于第一冲突消除限定争用轮询，从处于空闲状态的多个辅助站的第一子集的诸辅助站的至少一个接收信息；以及确定响应于第一冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第四辅助站的一个有效响应，并在所接收的信息是一个来自第四标识辅助站的有效响应的情况下，将一个限定争用轮询确认发送至该第四标识辅助站，并提供至第四标识辅助站的网络接入；确定主站响应于紧前一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是进一步的冲突信息；响应于进一步的冲突信息，从主站发送下一个冲突消除限定争用轮询至紧前一个冲突消除限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集；响应于下一个冲突消除限定争用轮询，从处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集的诸辅助站的至少一个接收信息；以及确定响应于下一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第五辅助站的一个有效响应，并在所接到的信息是一个来自第五标识辅助站的有效响应的情况下，将一个限定争用轮询确认发送至第五标识辅助站，并提供至第五标识辅助站的网络接入；重复发送、接收和确定过程，直至响应下一个冲突消除限定争用轮询时接不到进一步的冲突信息。
9.权利要求8的装置，其中控制器进一步响应以从主站将一个第二冲突消除限定争用轮询发送到在限定争用轮询中已被标识但尚未在发往处于空闲状态的多个辅助站的第一子集的第一冲突消除限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的一个第二子集；响应于第二冲突消除限定争用轮询，从处于空闲状态的多个辅助站的第二子集的诸辅助站的至少一个接收信息；确定响应第二冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第六辅助站的一个有效响应，并在所接到的信息是来自第六标识辅助站的一个有效响应的情况下，发送限定争用轮询确认至第六标识辅助站，并提供至第六标识辅助站的网络接入；确定响应于紧前一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是进一步的冲突信息；响应于进一步的冲突信息，从主站发送下一个冲突消除限定争用轮询至紧前一个冲突消除限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集；响应于下一个冲突消除限定争用轮询，从处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集的诸辅助站的至少一个接收信息；确定响应下一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第七辅助站的一个有效响应，并在所接到的信息是来自第七标识辅助站的一个有效响应的情况下，发送限定争用轮询确认至第七标识辅助站，并提供至第七标识辅助站的网络接入；响应于进一步的冲突信息，继续从主站发送下一个冲突消除限定争用轮询至紧前一个冲突消除限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集；响应于下一个冲突消除限定争用轮询，继续从处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集的诸辅助站的至少一个接收信息；以及继续确定响应下一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第七辅助站的一个有效响应，并在所接到的信息是来自第七标识辅助站的一个有效响应的情况下，发送限定争用轮询确认至第七标识辅助站，并提供至第七标识辅助站的网络接入；直至响应下一个冲突消除限定争用轮询时接不到进一步的冲突信息。
10.一种控制为信息的传输与接收而接入网络的方法，该网络具有一个可通过一通信信道与多个辅助站耦连的主站，多个辅助站的每个拥有多种状态，多个辅助站的多种状态包含一种无响应状态、一种称作活动状态的第一响应状态，以及一种称作空闲状态的第二响应状态，该方法包括(a)提供网络至多个辅助站的一个处于活动状态的第一辅助站的接入，这是通过从主站发送一个特定轮询来完成的，该特定轮询含有处于活动状态的多个辅助站中的第一辅助站的一个标识；(b)主站响应于特定轮询，从特定轮询中所标识的处于活动状态的第一辅助站接收信息；(c)从主站发送一个限定争用轮询至处于空闲状态的多个辅助站，该限定争用轮询含有处于空闲状态的多个辅助站的至少一个的标识；(d)主站响应于限定争用轮询，从限定争用轮询中所标识的处于空闲状态的第二辅助站接收信息；(e)确定响应于限定争用轮询而接到的信息是否是一个有效响应，并且如果响应于限定争用轮询而接到的信息是一个有效响应，则发送一个限定争用轮询确认至第二标识辅助站，并提供至第二标识辅助站的网络接入；(f)确定主站响应于限定争用轮询而接到的信息是否是冲突信息；(g)从主站发送一个第一冲突消除限定争用轮询至已在前一个限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的一个第一子集；(h)响应于第一冲突消除限定争用轮询，从处于空闲状态的多个辅助站的第一子集的诸辅助站的至少一个接收信息；(i)确定响应于第一冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第四辅助站的一个有效响应，并在所接收的信息是一个来自第四标识辅助站的有效响应的情况下，将一个限定争用轮询确认发送至该第四标识辅助站，并提供至第四标识辅助站的网络接入；(j)确定主站响应于紧前一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是进一步的冲突信息；(k)响应于进一步的冲突信息，从主站发送下一个冲突消除限定争用轮询至紧前一个冲突消除限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集；(l)响应于下一个冲突消除限定争用轮询，从处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集的诸辅助站的至少一个接收信息；(m)确定响应于下一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第五辅助站的一个有效响应，并在所接到的信息是一个来自第五标识辅助站的有效响应的情况下，将一个限定争用轮询确认发送至第五标识辅助站，并提供至第五标识辅助站的网络接入；(n)重复步骤(j)至(m)——包含(j)和(m)在内，直至响应下一个冲突消除限定争用轮询时接不到进一步的冲突信息；(o)从主站将一个第二冲突消除限定争用轮询发送到在限定争用轮询中已被标识但尚未在发往处于空闲状态的多个辅助站的第一子集的第一冲突消除限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的一个第二子集；(p)响应于第二冲突消除限定争用轮询，从处于空闲状态的多个辅助站的第二子集的诸辅助站的至少一个接收信息；(q)确定响应第二冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第六辅助站的一个有效响应，并在所接到的信息是来自第六标识辅助站的一个有效响应的情况下，发送限定争用轮询确认至第六标识辅助站，并提供至第六标识辅助站的网络接入；(r)确定响应于紧前一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是进一步的冲突信息；(s)响应于进一步的冲突信息，从主站发送下一个冲突消除限定争用轮询至紧前一个冲突消除限定争用轮询中被标识的处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集；(t)响应于下一个冲突消除限定争用轮询，从处于空闲状态的多个辅助站的下一个子集的诸辅助站的至少一个接收信息；(u)确定响应下一个冲突消除限定争用轮询而接到的信息是否是来自一个处于空闲状态的第七辅助站的一个有效响应，并在所接到的信息是来自第七标识辅助站的一个有效响应的情况下，发送限定争用轮询确认至第七标识辅助站，并提供至第七标识辅助站的网络接入；(v)重复步骤(r)至(v)——包含(r)和(v)在内，直至响应下一个冲突消除限定争用轮询时接不到进一步的冲突信息；(w)从主站发送一个普遍争用轮询至处于无响应状态的多个辅助站的至少一个；(x)响应于普遍争用轮询，从处于无响应状态的多个辅助站的任何辅助站接收信息；(y)响应于普遍争用轮询，确定步骤(x)中所到的接收信息，是否是一个来自一标识辅助站的向响应状态的转变请求，并在所接到的信息是一个来自一标识辅助站的转变请求的情况下，将处于无响应状态的该标识辅助站转变至响应状态，并提供至转变后的该标识辅助站的网络接入；(z)确定主站响应于普遍轮询在步骤(x)接到的信息是否是冲突信息；主站响应于普遍轮询接到的信息是冲突信息的情况下，发送一个冲突消除普遍轮询至处于无响应状态的多个辅助站的至少一个；控制器通过以下方式提供至第四标识辅助站的网络接入；从处于无响应状态的多个辅助站中已响应步骤(w)的普遍轮询的至少一个辅助站接收信息；确定响应冲突消除普遍轮询而接到的信息是否是来自一个处于无响应状态的标识辅助站的向响应状态转变的请求，在所接到的信息是来自一个标识辅助站的一个转变请求的情况下，将处于无响应状态的该标识辅助站转变至响应状态；并提供至转变后的该标识辅助站的网络接入；(aa)动态地确定特定轮询过程、限定争用接入过程和普遍争用接入过程的相对重复频度；以及(bb)以动态确定的相对频度的相对比例重复特定轮询过程、限定争用接入过程和普遍争用接入过程。
全文摘要
公开一种实现用于通信或计算机网络的混合争用与轮询协议的装置与方法。本发明的各种装置与方法实施方式使用来自一个主站的用于轮询网络的可处于活动状态的诸已标识辅助站的特定轮询(115、120);使用对可能处于空闲状态的单个已标识辅助站或对多个可能处于空闲状态的辅助站的一个被标识子集的限定争用轮询(126),以开始至网络的限定争用接入;在多个处于空闲状态的辅助站可能同时已争用网络接入的情况下,使用冲突消除限定争用轮询(603);使用对网络的处于无响应状态的多个辅助站中的任何辅助站的普遍轮询,以开始至网络的争用接入;以及在多个辅助站可能同时争用网络接入的情况下,使用冲突消除普遍轮询(411)。各实施方式还可包含用于网络内数据和其它信息的传输和接收的频率信道分配。所公开的各种过程与装置也可被来使用轮询参数以优化网络性能。
文档编号H04L12/403GK1183869SQ96193732
公开日1998年6月3日 申请日期1996年4月11日 优先权日1995年5月5日
发明者约翰·A·佩雷奥特, 阿伯海·乔希, 麦克·卡巴特帕, 劳伦斯·W·劳埃德, 斯蒂芬·施罗德 申请人:摩托罗拉公司