CN102780519A - 无线帧发送的方法及装置、通信网元 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线帧发送的方法，包括：为无线帧使用任意的接入类别进行发送。所述无线帧为信道信息测量的首帧。本发明同时公开了一种无线帧发送的装置，包括选择单元和发送单元，其中：选择单元，用于为用于信道信息测量的首帧选用任意的接入类别；发送单元，用于发送所述首帧。本发明还公开了一种通信网元，具有上述的无线帧发送的装置。本发明保证了信道信息测量这一帧交换序列后续无线帧的顺传输，保证了信道信息测量的顺利进行，从而根据获取的信道信息进行通信数据的发送。本发明保证了各通信网元对MIMO及波束成形的支持，对现有协议进行了有效补充。

Description

无线帧发送的方法及装置、通信网元
技术领域
本发明涉及一种无线帧发送技术，尤其涉及一种用于信道信息测量的无线帧发送的方法及装置，以及通信网元。
背景技术
目前，在无线网络领域，随着无线局域网(WLAN，Wireless Local AreaNetwork)的快速发展，对WLAN覆盖的需求也日益增长，同时，对吞吐量的要求也越来越高。在电气和电子工程师协会工业规范IEEE802.11任务组中，先后定义了802.11a，802.11b，802.11g等一系列标准WLAN技术，随后又陆续出现了其他任务组，致力于发展涉及现有802.11技术改进的规范，例如，802.11n任务组提出了高吞吐量(HT，High Throughput)的要求，支持高达600Mbps的数据速率，802.11ac任务组进一步提出了VHT(Very High Throughput)的概念，通过引入更大的信道带宽将数据速率提升到lGbps。
802.11任务组中，一个接入点(AP，Access Point)以及与AP相关联的多个站点(STA，Station)组成了一个基本服务集(BSS，Basic Service Set)。802.11任务组定义了两种操作模式：分布式协调功能(DCF，Distributed CoordinationFunction)和点协调功能(PCF，Point Coordination Function)，以及针对这两种操作模式的改进：增强型分布式协调访问功能(EDCA，Enhanced DistributedChannel Access)和混合协调功能控制信道访问功能(HCCA，Hybrid Coordinationfunction controlled Channel Access)。其中，DCF和EDCA均采用带有冲突避免的载波侦听多路访问机制CSMA/CA(CSMA with Collision Avoidance)使多个站点共享无线信道。上述两种操作模式的区别在于，EDCA应用于具有服务质量(QoS，Quality of Service)要求的帧传输，HCCA应用于不要求QoS的帧传输。系统中划分了四个接入类别(Access Category)，分别是AC_VO，AC_VI，AC_BE和AC_BK，MAC服务数据单元(MSDU，MAC Service Data Unit)的用户优先级(UP，User Priority)与这四个AC具有映射关系，每个AC对应一组EDCA参数集。这样，具有一定优先级要求的无线帧采用与该UP对应的AC的参数集竞争信道，获得传输机会(TXOP，Transmission Opportunity)。不同优先级接入获得传输机会的基本过程为：每个接入在信道空闲时，使用不同的退避间隔加上任意的竞争退避窗来接入信道，以减少碰撞。
现有技术中，引入了多输入多输出MIMO(Multiple Input Multiple Output)来改善WLAN的传输性能。为了保证数据能够可靠有效的发送，发起方需要测量一个或者多个接收方的信道情况，并根据测量得到的信道信息，来配置传输参数。
现有技术中，AP和STA之间发送无线帧时，可以采用多天线和波束形成技术，例如，AP在进行下行MIMO传输时，可以通知STA进行信道测量，并向AP反馈测量结果，AP根据测量结果计算引导矩阵，从而优化接收端的接收。通常，将使用引导矩阵进行发送的一方称为beamformer，接收方称为beamformee。图1为信道信息反馈的处理流程，如图1所示，beamformer与beamformee之间的信道信息反馈过程为：beamformer发送用于通知beamformee进行信道测量的空数据通知(NDPA，Null Data Packet Announcement)帧，在NDPA发送结束后，等待短帧间间隔(SIFS，Short Interframe Space)发送空数据帧(NDP，Null Data Packet)。NDPA帧中携带需要进行信道测量的一个或多个beamformee的信息，NDPA中的第一个beamformee在收到NDP帧后，等待SIFS间隔回复信道测量反馈报告(VHT Compressed Beamforming frame)。如果NDPA中携带了多个beamformee信息，则其余的beamformee在收到beamformer的轮询帧(Sounding Poll)后反馈信道测量反馈报告。
现有技术规定了管理帧发送时需使用AC_VO接入类别；当使用请求发送(RTS，Request To Send)或允许发送(CTS，Clear To Send)作为帧交换序列的第一帧时，RTS或CTS应该继承同一交换序列中后续数据使用的接入类别。但是，当引入信道信息测量后，现有技术没有规定用于信道信息测量的通知帧(例如NDPA)使用何种接入类别，这无疑对发送信道信息测量的无线帧造成了不便，严重时可能会因无法获知信道信息而导致数据无法传输。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种无线帧发送的方法及装置、通信网元，在进行用于信道信息测量的无线帧发送时，能为相应的无线帧使用接入类别，保证了信道信息的顺利测量。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种无线帧发送的方法，包括：
无线帧使用任意的接入类别进行发送。
优选地，所述无线帧为用于进行信道信息测量和报告的帧交换序列的首帧，是用于通知信道信息反馈方的通知帧。
优选地，所述方法还包括：
在信道信息测量的多帧交换序列中，与所述首帧属于同一发送方的其他无线帧使用与所述首帧相同的接入类别。
优选地，所述无线帧使用任意的接入类别，为：
某一接入类别的数据队列中没有数据发送时，使用该接入类别发送所述首帧。
优选地，所述无线帧使用任意的接入类别，为：
两个以上接入类别的数据队列中没有数据发送时，使用优先级最高的接入类别发送所述首帧。
优选地，所述首帧为NDPA帧或Sounding Poll帧。
优选地，所述方法还包括：
所述发送方发送所述首帧之前，使用与发送所述首帧相同的接入类别发送方发送RTS或CTS。
优选地，所述接入类别包括以下至少一项：
AC_VO，AC_VI，AC_BE和AC_BK。
一种无线帧发送的装置，包括选择单元和发送单元，其中：
选择单元，用于为用于信道信息测量的首帧选用任意的接入类别；
发送单元，用于发送所述首帧。
优选地，所述选择单元进一步用于，在信道信息测量的多帧交换序列中，与所述首帧属于同一发送方的其他无线帧选用与所述首帧相同的接入类别。
优选地，所述选择单元进一步用于，在某一接入类别的数据队列中没有数据发送时，选用该接入类别，并通过所述发送单元发送所述首帧。
或者，所述选择单元在两个以上接入类别的数据队列中没有数据发送时，选用优先级最高的接入类别，并通过所述发送单元发送所述帧。
优选地，所述首帧为NDPA帧或Sounding Poll帧。
一种通信网元，具有权利要求上述的装置。
本发明通过为信道信息测量的首帧设置接入类别，保证了信道信息测量这一帧交换序列后续无线帧的顺传输，保证了信道信息测量的顺利进行，从而根据获取的信道信息进行通信数据的发送。本发明保证了各通信网元对MIMO及波束成形的支持，对现有协议进行了有效补充。
附图说明
图1为信道信息反馈的处理流程图；
图2为本发明无线帧发送的装置的组成结构示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想为：为信道信息测量的首帧设置接入类别，从而保证了信道信息测量这一帧交换序列后续无线帧的顺传输，保证了信道信息测量的顺利进行，数据发送网元能根据获取的信道信息顺利进行通信数据的发送。
本发明无线帧发送的方法，主要是对信道信息测量过程中的无线帧使用任意的接入类别进行发送。上述无线帧是指用于进行信道信息测量和报告的多帧交换序列中的首帧，用于通知信道信息反馈方的通知帧。在上述信道信息测量和报告的多帧交换序列中，与上述无线帧属于同一发送方的其它无线帧使用和上述无线帧相同的接入类别。上述任意的接入类别可以是AC_VI、AV_VO、AC_BE、AC_BK的任意一个。在信道信息测量和报告的多帧交换序列之前，进行其它帧交换(RTS或CTS)使用与上述无线帧相同的接入类别。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。
实施例一
假设在一个BSS内，有六个站点：一个AP和五个STA(STA1、STA2、STA3、STA4、STA5)。AP在某一时刻，各个接入类别中都没有数据需要发送，但是需要对站点STA1、STA2进行信道信息测量。AP随机地选择一个接入类别发送NDPA，比如随机选中的是AC_BE。当AC_BE竞争到信道后，发送NDPA进行STA1和STA2的信道信息测量，后续的Sounding Poll帧使用和NDPA相同的接入类别，为了使得TXOP内数据传输更加可靠，可以在信道信息测量之前发送RTS或CTS。RTS或CTS使用和NDPA相同的接入类别AC_BE。
实施例二
本实施例是采用本发明的一种信道信息测量过程中的传输方法的实施例。在本实施例中实现信道信息测量过程中的传输主要包括以下步骤：
假设在一个BSS内，有六个站点：一个AP和五个STA(STA1、STA2、STA3、STA4、STA5)。AP在某一时刻，各个接入类别中都没有数据需要发送，但是需要对站点STA1、STA2进行信道信息测量。AP优选地使用优先级最高的接入类别AC_VO发送NDPA。当AC_VO竞争到信道后，发送NDPA来进行STA1和STA2的信道信息测量，后续的Sounding Poll帧使用和NDPA相同的接入类别，为了使得TXOP内数据传输更加可靠，可以在信道信息测量之前发送RTS或CTS。RTS或CTS使用和NDPA相同的接入类别AC_VO。
实施例三
假设在一个BSS内，有一个AP和任意多的STA。在某一时刻，AP的接入类别AC_VO、AC_BE、AC_BK中有数据待发送，AP需要对站点STA3进行信道信息测量。AP使用接入类别AC_VI发送NDPA。当AC_VI竞争到信道，发送NDPA来进行STA3的信道信息测量。
实施例四
假设在一个BSS内，有三个站点：AP、STA1和STA2。AP的接入类别AC_VI中有目标地址为STA1的数据，接入类别AC_VI竞争到信道，如果AP没有STA1的信道信息，可以先发送NDPA对STA1进行信道信息测量，然后根据测量的信道信息，选择合适的传输参数来传送STA1的数据。
实施例五
假设在一个BSS内，有多个STA，在某一时刻，AP的接入类别AC_VI中有目标站点为STA1的数据，接入类别AC_VO中有目标站点为STA2的数据，接入类别AC_BK中有目标站点为STA3的数据。假设AP的接入类别AC_VI竞争到了信道，将STA1、STA2和STA3的数据打包使用MU-MIMO发送出去。但是没有STA1和STA2的信道信息或者STA1和STA2的信道信息已经失效。为了保证数据可靠传输，可以在数据传输之前进行信道信息测量。AP使用接入类别AC_VI发送NDPA，开始测量STA1和STA2的信道信息，后续的SoundingPoll帧也是使用接入类别AC_VI。为了使得TXOP内数据传输更加可靠，可以在信道信息测量之前发送RTS或CTS。RTS或CTS使用和NDPA相同的接入类别AC_VI。
图2为本发明无线帧发送的装置的组成结构示意图，如图2所示，本发明无线帧发送的装置包括选择单元20和发送单元21，其中：
选择单元20，用于为用于信道信息测量的首帧选用任意的接入类别；
发送单元21，用于发送所述首帧。
上述选择单元20进一步用于，在信道信息测量的多帧交换序列中，与所述首帧属于同一发送方的其他无线帧选用与所述首帧相同的接入类别。
上述选择单元20进一步用于，在某一接入类别的数据队列中没有数据发送时，选用该接入类别，并通过发送单元21发送所述首帧。
或者，上述选择单元20在两个以上接入类别的数据队列中没有数据发送时，选用优先级最高的接入类别，并通过发送单元21发送所述首帧。
上述首帧为NDPA帧或Sounding Poll帧。
本领域技术人员应当理解，图2所示的无线帧发送的装置中各处理单元的功能可参照前述实施例一至实施例五的相关描述而理解，各处理单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。
本发明同时记载了一种通信网元，具有前述图2所示的装置。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种无线帧发送的方法，其特征在于，所述方法包括：
无线帧使用任意的接入类别进行发送。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线帧为用于进行信道信息测量的帧交换序列的首帧。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在信道信息测量的多帧交换序列中，与所述首帧属于同一发送方的其他无线帧使用与所述首帧相同的接入类别。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述无线帧使用任意的接入类别，为：
某一接入类别的数据队列中没有数据发送时，使用该接入类别发送所述首帧。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述无线帧使用任意的接入类别，为：
两个以上接入类别的数据队列中没有数据发送时，使用优先级最高的接入类别发送所述首帧。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
发送所述首帧之前，使用与发送所述首帧相同的接入类别发送RTS或CTS。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述首帧为NDPA帧或Sounding Poll帧。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述接入类别包括以下至少一项：
AC_VO，AC_VI，AC_BE和AC_BK。
9.一种无线帧发送的装置，其特征在于，所述装置包括选择单元和发送单元，其中：
选择单元，用于为用于信道信息测量的首帧使用任意的接入类别；
发送单元，用于发送所述首帧。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述选择单元进一步用于，在信道信息测量的多帧交换序列中，与所述首帧属于同一发送方的其他无线帧选用与所述首帧相同的接入类别。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述选择单元进一步用于，在某一接入类别的数据队列中没有数据发送时，选用该接入类别，并通过所述发送单元发送所述首帧；
或者，所述选择单元在两个以上接入类别的数据队列中没有数据发送时，选用优先级最高的接入类别，并通过所述发送单元发送所述首帧。
12.根据权利要求9至11任一项所述的装置，其特征在于，所述首帧为NDPA帧或Sounding Poll帧。
13.一种通信网元，其特征在于，具有权利要求8至11任一项所述的装置。
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