CN101553005B - 一种借助cts在csma/ca中加入时分机制的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种借助CTS在CSMA/CA中加入时分机制的方法，包括：接入点AP按照预定的时间周期和当前的终端数量分配各个终端的时间片；在每个时间片内，AP通过CTS数据帧向各终端广播允许通信的终端地址和时间片序号，并与当前允许通信的终端进行数据传输；当有新加入的终端和AP设备连接时，新加入的终端将占用当前终端正在通信的时间片，在当前的时间周期结束后，AP重新计算当前的终端数目。本发明可避免当终端通过无线或同轴电缆等方式接入AP时，由于存在隐藏站点而对系统造成的拥塞，可控制各个终端分时接入；尤其对于基于同轴电缆网络的接入系统，即使各个终端相距较远、产生隐藏站点，也不会造成接入系统的拥塞，从而有效提高接入网络的通信能力。
Description
技术领域
本发明涉及时分通信技术，特别是指一种借助CTS在CSMA/CA中加入时分机制的方法。
背景技术
随着802.11协议在计算机、手机越来越多的应用，在很多场所，用户操作终端Station可通过连接802.11接入点AP，接入到网络中。当两个以上的终端接入AP时，AP采用CSMA/CA的接入机制控制终端接入。在无线网络中，由于各个终端相互可以检测到，不存在隐藏站点，故发生信息碰撞的可能性较小。
然而，若将802.11技术用于有线网络，特别是有线电视网络，作为宽带接入系统，则由于终端彼此检测不到而存在隐藏站点、发生信息碰撞，导致系统传输效率明显下降。如果修改CSMA/CA机制，可以有效地消除隐藏站点，但又必须改变终端设备中的链路层协议，难于在为数众多的802.11终端中普及。因此，需要一种在CSMA/CA机制的技术框架内解决隐藏站点问题的新方法。
发明内容
有鉴于此，本发明在于提供一种借助CTS在CSMA/CA中加入时分机制的方法，以消除上述隐藏站点，提高基于802.11技术的有线接入网络的通信效率，亦可用于其它类似系统。
为解决上述问题，本发明提供一种借助CTS在CSMA/CA中加入时分机制的方法，包括：
接入点AP按照预定的时间周期和当前的终端数量分配各个终端的时间片；
在每个时间片内，AP通过CTS数据帧向各终端广播允许通信的终端地址和时间片序号，并与当前允许通信的终端进行数字通信。
优选的，所述分配各个终端的时间片包括：
按照所述终端数量平均分配时间片，或按照预先分配给各终端的通信带宽，计算并分配时间片。
优选的，AP通过CTS数据帧向各终端广播允许通信的终端地址和时间片序号的过程包括：
设置计数器i＝0；
将第i个终端的地址和时间片信息写入CTS数据帧；
在CTS时间点将CTS数据帧广播给各个终端。
优选的，所述与当前允许通信的终端进行数字通信后，还包括：
将所述计数器的i的数值加1，直到所述计数器i的数值等于所述当前的终端数量值减1。
优选的，当前允许通信的终端进行数字通信包括：
所述AP与终端按照竞争方式进行上、下行通信；或将时间片划分为预定长度的两个进行上、下的时间片，所述AP与终端在相应的时间片进行通信。
优选的，该方法之前包括：在所述AP启动时，设置时间周期长度，根据系统性能确定最大的终端接入数量，通过时间周期长度和最大的终端数量确定每个终端至少获得的时间片长度；并在AP启动后，计算当前接入到该AP中的终端数目。
优选的，在该方法的执行过程中，还包括：
当有新加入的终端和AP设备连接时，新加入的终端将占用当前终端正在通信的时间片，在本次时间周期结束后，AP重新计算当前的终端数目。
优选的，所述与当前允许通信的终端进行数据传输过程中，如果AP检测到终端断开连接，则在本次时间周期结束后，重新计算当前的终端数目。
本发明的方法，可避免终端在通过无线或同轴电缆等方式接入AP时，由于存在隐藏站点而对接入系统造成的拥塞，可控制各个终端分时接入；尤其对于通过同轴电缆接入的各个终端，即使各个终端相距 较远，产生隐藏站点，也不会造成接入系统的拥塞，可有效利用AP的资源、提高接入系统的通信能力。
附图说明
图1是实施例的流程图。
图2所示的时分帧结构图。
具体实施方式
为清楚说明本发明中的方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。
为克服在空中接入或同轴电缆接入中，隐藏站点带来的系统拥塞的问题，本发明的方法在终端与AP的接入过程中，通过CTS加入时分机制，具体步骤可参见图1，该实施例包括以下步骤：
步骤1：在AP启动时，首先设置Superframe的时间周期长度，例如20ms。根据系统性能确定最大站点数目，通过Superframe的时间长度和最大终端数目确定每个终端至少获得的时间片长度。
步骤2：计算当前接入到该系统中的终端数目M；
步骤3：按照预定的时间周期和当前的终端数量分配各个终端的时间片；
接入点设备AP计算时间片的方法，可采用如下两种方式之一：
1)按照终端的数量平均分配时间片；
2)按照事先分配给各终端的通信带宽，计算时间片；
步骤4：在每个时间片内，AP通过CTS数据帧向各终端广播允许通信的终端地址和时间片序号，包括：
步骤4.1：设置计数器i＝0；
步骤4.2：将第i个终端的地址和时间片信息写入CTS数据帧；
步骤4.3：按照图2所示的CTS时间点将CTS数据帧广播给各终端；
步骤5：AP与第i个终端进行双向数字通信；
AP与第i个站点设备进行双向通信，通信的时间长度为AP给该 终端规定的时间片；此时，其它终端根据CTS数据知道此时不是自己的通信时间，故停止收发数据；
AP设备与终端的双向通信，可采用如下两种方式之一：
1)在一个时间片内信息传递方向由双方的竞争决定，终端赢得竞争时先上行通信、后下行通信；AP赢得竞争时先下行通信、后上行通信；
2)将时间片划分为预定长度的两个时间片，一片用于上行通信、另一片用于下行通信。
步骤6：AP与当前的第i个终端的通信结束后，计数器加1，与第i+1个终端通信，直至计数器等于M-1；
步骤7：重新开始一个新的Superframe时间片周期。
在上述的通信过程中，当有新加入的终端和AP设备连接时，新加入的终端将占用当前终端正在通信的时间片。等到下一个Superframe时间片开始时，AP将会为新加入的终端分配时间片，这样新加入的终端就可以正常通信了。在AP与当前允许通信的终端进行数字通信的过程中，如果AP检测到有终端断开连接，说明该终端退出网络，则在本次时间周期结束后，重新计算当前的终端数目。
在上述的通信过程中，由于占用了CTS数据帧用于分时控制，故该系统应禁止AP设备和各个终端互相发送RTS信息。为此，可在系统初始化时设置较高的RTS发送门限值。
本发明的方法，可避免终端在通过无线或同轴电缆等方式接入AP时，由于存在隐藏站点而对接入系统造成的拥塞，可控制各个终端分时接入；尤其对于通过同轴电缆网络接入的各个终端，即使各个终端相距较远，产生隐藏站点，也不会造成接入系统的拥塞，从而有效地利用AP资源、提高接入系统的通信能力。
对于本发明各个实施例中所阐述的方法，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种借助CTS在CSMA/CA中加入时分机制的方法，其特征在于，包括：
接入点AP按照预定的时间周期和当前的终端数量计算各个终端的时间片；
在每个时间片内，AP通过CTS数据帧向各终端广播允许通信的终端地址和时间片序号，并与当前允许通信的终端进行数字通信；
当前允许通信的终端进行数字通信包括：
所述AP与终端按照竞争方式进行上、下行通信；或将时间片划分为预定长度的两个进行上、下行通信的时间片，所述AP与终端在相应的时间片进行通信。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分配各个终端的时间片包括：
按照所述终端数量平均分配时间片，或按照预先分配给各终端的通信带宽，计算并分配时间片。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，AP通过CTS数据帧向各终端广播允许通信的终端地址和时间片序号的过程包括：
设置计数器i＝0；
将第i个终端的地址和时间片信息写入CTS数据帧；
在CTS时间点将CTS数据帧广播给各个终端。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述与当前允许通信的终端进行数字通信后，还包括：
将所述计数器的i的数值加1，直到所述计数器i的数值等于所述当前的终端数量值减1。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法之前包括：在所述AP启动时，设置时间周期长度，根据系统性能确定最大的终端接入数量，通过时间周期长度和最大的终端数量确定每个终端至少获得的时间片长度；并在AP启动后，计算当前接入到该AP中的终端数目。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在该方法的执行过程中，还包括：
当有新加入的终端和AP设备连接时，新加入的终端将占用当前终端正在通信的时间片；在本次时间周期结束后，AP重新计算当前的终端数目。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述与当前允许通信的终端进行数字通信过程中，如果AP检测到有终端断开连接，则在本次时间周期结束后，重新计算当前的终端数目。
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