CN101715240A - 接入方法、接入装置 - Google Patents
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Abstract
一种接入方法，用于无线局域网，包括：监听信道中空闲的频带；所述空闲频带的持续空闲时间达到DIFS后，进入退避过程；退避过程结束后利用所述空闲频带发送分组，进行接入。该方法适用于使用20MHz带宽的802.11n系统的节点，可以使两个20MHz带宽的802.11n系统的节点同时接入，每个节点使用一个子频带，也就是整个40MHz带宽的一半，进行接入；也可以使一个20MHz带宽的802.11n系统的节点和一个802.11a/g系统的节点同时接入。本发明还公开一种接入装置。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种接入方法和一种接入装置。
背景技术
无线局域网的介质接入控制技术可分为集中式控制和分布式控制。在分布式控制中，IEEE 802.11标准规范了媒介访问控制(MAC)层和物理层特性，其中MAC层协议依据是否有接入点参与通信而定义了用于无竞争阶段(CFP，Contention Free Period)的点协调功能(PCF，Point CoordinationFunction)和用于竞争阶段(CP，Contention Period)的分布协调功能(DCF，Distributed Coordination Function)。
DCF采用了具有冲突避免的载波监听多路访问(CSMA/CA)协议，由各节点独立地决定接入信道并在接入失败时进入退避过程重新接入信道。每个节点接入信道的过程如图1所示。
步骤11，监听信道。
步骤12，判断信道持续空闲的时间是否达到分布式协作模式帧间隔(DIFS，DCF InterFrame Space)。
如果信道空闲的时间小于DIFS或信道变忙，则返回步骤11；当信道持续空闲的时间达到DIFS后，执行步骤13。
步骤13，进入退避(Backoff)过程，启动退避计数。
步骤14，判断在退避时间内信道是否仍然保持空闲。
如果在退避时间内信道仍然保持空闲，则执行步骤15；在退避的时间内如果检测到信道变忙，则执行步骤16。
步骤15，在退避完成后，也就是退避计数到零后发送分组。
步骤16，停止退避计数，保留剩余值。
然后，返回步骤12开始执行。在下一次检测到一个DIFS的信道空闲时间后，再次执行步骤13，启动退避计数器，并从保留的剩余值开始退避计数。如果在该过程中又检测到信道忙，则再次延迟发送。如此反复，直到退避计数器的值递减为0后，发送节点才能发送分组。
目前802.11n的频谱带宽为40MHz，在DCF机制中STA/AP均通过竞争、退避机制来抢占信道。根据不同的传输模式，STA/AP可以使用整个40MHz带宽，也可以仅仅使用40MHz的上边带或下边带(每个边带带宽为20MHz)，但后一种情况下上下边带不能同时使用；在802.11a/g/n并存时，802.11a/g设备只能支持20MHz的传输带宽。因此多个802.11n系统的节点存在或者多个802.11a/g/n系统的节点共存且工作在信道带宽20MHz时，可以考虑采用某种方法使两个节点同时进行接入。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种接入方法，可以使802.11n系统的两个节点同时进行接入，或者可以使一个802.11n节点和一个802.11a/g节点同时进行接入。
在一些实施例中，所述接入方法包括：监听信道中空闲的频带；所述空闲频带的持续空闲时间达到DIFS后，进入退避过程；退避过程结束后利用所述空闲频带发送分组，进行接入。
在一些实施例中，所述信道的频带被等分为两个相邻的子频带。
在一些实施例中，监听空闲的一个子频带；所述子频带的持续空闲时间达到DIFS后，进入退避过程；退避过程结束后利用所述子频带发送分组，进行接入。
在一些实施例中，监听空闲的两个子频带；两个子频带的持续空闲时间都达到DIFS后，进入退避过程；退避过程结束后利用所述两个子频带发送分组，进行接入。
其中，所述信道的频带带宽为40MHz。
所述实施例适用于使用20MHz带宽的802.11n系统的节点，可以使两个20MHz带宽的802.11n系统的节点同时接入，每个节点使用一个子频带，也就是整个40MHz带宽的一半，进行接入。
本发明所要解决的另一个问题是提供一种接入装置。
在一些实施例中，所述装置包括：监听单元，用于监听信道中空闲的频带；退避计数器，用于在所述空闲频带的持续空闲时间达到DIFS后，启动退避计数；和，接入单元，用于在退避计数器计数到零后利用所述空闲频带发送分组，进行接入。
在一些实施例中，所述监听单元监听空闲的一个子频带；所述退避计数器在所述子频带的持续空闲时间达到DIFS后，进入退避过程；所述接入单元在所述退避计数器计数到零后利用所述子频带发送分组，进行接入。
在一些实施例中，所述监听单元监听空闲的两个子频带；所述退避计数器在两个子频带的持续空闲时间都达到DIFS后，进入退避过程；所述接入单元在所述退避计数器计数到零后利用所述两个子频带发送分组，进行接入。
附图说明
图1是现有的无线局域网中终端接入流程图；
图2是本发明终端接入的一个实施例流程图；
图3是本发明终端接入的另一个实施例流程图；
图4是将信道的40MHz频带等分为两个相邻子频带的示意图；
图5是本发明终端接入的一个实施例示意图；
图6是本发明终端接入的另一个实施例示意图。
具体实施方式
下面将结合附图来详细说明本发明的实施例，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
在满足802.11a/b/g/n兼容并存的基础上，为了能使802.11n系统的两个节点同时接入或者能使一个802.11n节点和一个802.11a/g节点同时进行接入，可以将设置为40MHz的信道带宽等分为两个相邻的子频带，每个子频带为20MHz，如图4所示。802.11a/b/g系统的节点利用一个子频带即可实现接入，802.11n系统的节点则需要视具体情况而定。
图2示出了一种可选的接入流程，下面结合图4对该流程进行说明。
步骤21，判断40MHz信道的上边带是否空闲。
如果上边带空闲，则执行步骤23；否则，执行步骤22。
步骤22，判断40MHz信道的下边带是否空闲。
如果下边带空闲，则执行步骤23；否则，返回步骤21。
步骤23，监听空闲的边带。
步骤24，判断边带持续空闲的时间是否达到DIFS。
如果边带空闲的时间小于DIFS或边带变忙，则返回步骤23；当边带持续空闲的时间达到DIFS后，执行步骤25。
步骤25，进入退避过程，启动退避计数。
步骤26，判断在退避时间内边带是否仍然保持空闲。
如果在退避时间内信道仍然保持空闲，则执行步骤27；在退避的时间内如果检测到边带变忙，则执行步骤28。
步骤27，在退避完成后，也就是退避计数到零后，利用所述空闲的边带发送分组。
步骤28，停止退避计数，保留剩余值。
然后，返回步骤24开始执行。在下一次检测到一个DIFS的空闲时间后，再次执行步骤25，启动退避计数器，并从保留的剩余值开始退避计数。如果在该过程中又检测到信道忙，则再次延迟发送。如此反复，直到退避计数器的值递减为0后，发送节点才能发送分组。
上述实施例适用于使用20MHz带宽的802.11n系统的节点。利用上述实施例所述的方法，可以使两个20MHz带宽的802.11n系统的节点同时接入，每个节点使用一个边带(上边带/下边带)，也就是整个40MHz带宽的一半，进行接入；也可以使一个20MHz带宽的802.11n系统的节点和一个802.11a/g系统的节点同时接入。
图3示出了另一种可选的接入流程，下面结合图4对该流程进行说明。
步骤31，判断两个边带的40MHz信道是否都空闲。
如果两个边带都空闲，则执行步骤32；否则，继续执行步骤31。
步骤32，判断两个边带持续空闲的时间是否都达到DIFS。
如果有一个边带的空闲时间小于DIFS或变忙，则返回步骤31；当两个边带的持续空闲时间都达到DIFS后，执行步骤33。
步骤33，进入退避过程，启动退避计数。
步骤34，判断在退避时间内两个边带是否仍然都保持空闲。
如果在退避时间内两个边带仍然都保持空闲，则执行步骤37；在退避的时间内如果检测到有一个边带变忙，则执行步骤38。
步骤35，在退避完成后，也就是退避计数到零后，利用两个边带的频带资源发送分组。
步骤36，停止退避计数，保留剩余值。
然后，返回步骤31开始执行。在下一次检测到一个DIFS的空闲时间后，再次执行步骤33，启动退避计数器，并从保留的剩余值开始退避计数。如果在该过程中又检测到信道忙，则再次延迟发送。如此反复，直到退避计数器的值递减为0后，发送节点才能发送分组。
上述实施例适用于使用40MHz带宽的802.11n系统的节点。利用上述实施例所述的方法，可以使1个40MHz带宽的802.11n系统的节点接入，每个节点同时使用两个边带，也就是整个40MHz带宽，进行接入。
可以看出，本发明的基本构思是：监听信道中空闲的频带；所述空闲频带的持续空闲时间达到DIFS后，进入退避过程；退避过程结束后利用所述空闲频带发送分组，进行接入。其中，所述信道的频带被等分为两个相邻的子频带。
在图2所示的实施例中，监听空闲的一个子频带；所述子频带的持续空闲时间达到DIFS后，进入退避过程；退避过程结束后利用所述子频带发送分组，进行接入。
在图3所示的实施例中，监听空闲的两个子频带；两个子频带的持续空闲时间都达到DIFS后，进入退避过程；退避过程结束后利用所述两个子频带发送分组，进行接入。
图5示出了一种可选的接入装置，下面结合图4对该装置进行说明。所述接入装置包括监听单元S51、退避计数器S52和接入单元S53。
监听单元S51用于监听40MHz信道中空闲的边带。空闲边带的持续空闲时间达到DIFS后，退避计数器S52启动退避计数，进入退避过程。退避计数器S52计数到零后，也就是退避过程结束后，接入单元S53利用所述空闲边带发送分组，进行接入。
图5所示的装置适用于使用20MHz带宽的802.11n系统的节点，可以使两个20MHz带宽的802.11n系统的节点同时接入，每个节点使用一个边带(上边带/下边带)，也就是整个40MHz带宽的一半，进行接入；也可以使一个20MHz带宽的802.11n系统的节点和一个802.11a/g系统的节点同时接入。
图6示出了另一种可选的接入装置，下面结合图4对该装置进行说明。所述接入装置包括第一单元S61、退避计数器S52和第二单元S62。
第一单元S61用于同时监听空闲的两个边带，两个边带的持续空闲时间都达到DIFS后，退避计数器S52启动退避计数，进入退避过程。退避计数器S52计数到零后，第二单元S62利用两个边带，也就是40MHz频带，发送分组，进行接入。
图6所示的装置适用于使用40MHz带宽的802.11n系统的节点，可以使1个40MHz带宽的802.11n系统的节点接入，每个节点同时使用两个边带，也就是整个40MHz带宽，进行接入。
本领域技术人员可以明白，这里结合所公开的实施例描述的各种示例性的方法步骤和装置单元均可以电子硬件、软件或二者的结合来实现。为了清楚地示出硬件和软件之间的可交换性，以上对各种示例性的步骤和单元均以其功能性的形式进行总体上的描述。这种功能性是以硬件实现还是以软件实现依赖于特定的应用和整个系统所实现的设计约束。本领域技术人员能够针对每个特定的应用，以多种方式来实现所描述的功能性，但是这种实现的结果不应解释为背离本发明的范围。
利用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其它可编程的逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑、分立硬件组件或者他们之中的任意组合，可以实现或执行结合这里公开的实施例描述的各种示例性的单元。通用处理器可能是微处理器，但是在另一种情况中，该处理器可能是任何常规的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可能被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或者更多结合DSP核心的微处理器或者任何其他此种结构。
结合上述公开的实施例所描述的方法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或者这二者的组合。软件模块可能存在于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其他形式的存储媒质中。一种典型存储媒质与处理器耦合，从而使得处理器能够从该存储媒质中读信息，且可向该存储媒质写信息。在替换实例中，存储媒质是处理器的组成部分。处理器和存储媒质可能存在于一个ASIC中。该ASIC可能存在于一个用户站中。在一个替换实例中，处理器和存储媒质可以作为用户站中的分立组件存在。
根据所述公开的实施例，可以使得本领域技术人员能够实现或者使用本发明。对于本领域技术人员来说，这些实施例的各种修改是显而易见的，并且这里定义的总体原理也可以在不脱离本发明的范围和主旨的基础上应用于其他实施例。以上所述的实施例仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)
1.一种接入方法，用于无线局域网，其特征在于，包括：
监听信道中空闲的频带；
所述空闲频带的持续空闲时间达到分布式协作模式帧间隔DIFS后，进入退避过程；
退避过程结束后利用所述空闲频带发送分组，进行接入。
2.如权利要求1所述的接入方法，其特征在于，所述信道的频带被等分为两个相邻的子频带。
3.如权利要求2所述的接入方法，其特征在于，监听空闲的一个子频带；
所述子频带的持续空闲时间达到DIFS后，进入退避过程；
退避过程结束后利用所述子频带发送分组，进行接入。
4.如权利要求2所述的接入方法，其特征在于，监听空闲的两个子频带；
两个子频带的持续空闲时间都达到DIFS后，进入退避过程；
退避过程结束后利用所述两个子频带发送分组，进行接入。
5.如权利要求1、2、3或4所述的接入方法，其特征在于，所述信道的频带带宽为40MHz。
6.一种接入装置，用于无线局域网系统，其特征在于，包括：
监听单元，用于监听信道中空闲的频带；
退避计数器，用于在所述空闲频带的持续空闲时间达到分布式协作模式帧间隔DIFS后，启动退避计数；和，
接入单元，用于在退避计数器计数到零后利用所述空闲频带发送分组，进行接入。
7.如权利要求6所述的接入装置，其特征在于，所述信道的频带被等分为两个相邻的子频带。
8.如权利要求7所述的接入装置，其特征在于，
所述监听单元监听空闲的一个子频带；
所述退避计数器在所述子频带的持续空闲时间达到DIFS后，进入退避过程；
所述接入单元在所述退避计数器计数到零后利用所述子频带发送分组，进行接入。
9.如权利要求7所述的接入装置，其特征在于，
所述监听单元监听空闲的两个子频带；
所述退避计数器在两个子频带的持续空闲时间都达到DIFS后，进入退避过程；
所述接入单元在所述退避计数器计数到零后利用所述两个子频带发送分组，进行接入。
10.如权利要求6、7、8或9所述的接入装置，其特征在于，所述信道的频带带宽为40MHz。
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