CN102801506A - 一种信道反馈信息的传输方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种信道反馈信息的传输方法及系统，应用于超高吞吐量VHT无线局域网系统中，用于解决接收方在反馈信道信息时的带宽选择的问题，以及由于接收方不进行空闲信道评定CCA检测，在基本服务集重叠的情况下，存在干扰的问题。本发明发送方在发送用于请求信道反馈信息的无线帧之前至少要空出指定的帧间间隔，用于接收方在指定的帧间间隔内进行空闲信道评定检测，由于接收方在发送信道反馈信息之前进行空闲信道评定检测，从而能选择空闲且符合协议要求的带宽发送信道反馈信息，因此能够避免基本服务集重叠导致的干扰问题，同时也解决了反馈信道带宽选择的问题。

Description

一种信道反馈信息的传输方法及系统
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种信道反馈信息的传输方法及系统。
背景技术
目前，在无线网络领域，无线局域网(Wireless Local Access Network，WLAN)快速发展，对WLAN覆盖的需求要求日益增长，对吞吐量的要求亦越来越高。电气和电子工程师协会工业规范IEEE802.11组中，先后定义了802.11a，802.11b，802.11g等一系列标准最普通的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任务组提出高吞吐量(High throughput，HT)的要求，支持高达600Mbps的数据速率，802.11ac任务组进一步提出超高吞吐量(Very High throughput，VHT)的概念，通过引入更大的信道带宽将数据速率提升到1Gbps。
802.11中，一个接入点(Access Point，AP)以及与AP相关联的多个站点(Station，STA)组成了一个基本服务集(Basic Service Set，BSS)。802.11定义了两种操作模式：分布式协调功能(Distributed Coordination Function，DCF)和点协调功能(Point Coordination Function，PCF)，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(Enhanced Distributed Channel Access，EDCA)和混合协调功能控制信道访问功能(Hybrid Coordination functionControlled channel Access，HCCA)。其中，DCF是最基本的操作模式，利用带有冲突避免的载波侦听多路访问机制CSMA/CA(CSMA with CollisionAvoidance)使多个站点共享无线信道。EDCA是增强型操作模式，利用CSMA/CA机制，使多个不同优先级队列共享无线信道，并预约一个传输机会(Transmission Opportunity，TXOP)。预约一个传输机会即预约了一段传输时长(TXOP Duration)。
现有技术中，为了进行信道信息收集定义了新的帧交换序列。具体为，发送方发送空数据包通告(Null Data Packet Announcement，NDPA)帧并在NDPA发送结束的短帧间间隔(Short InterFrame Space，SIFS)后发送空数据包(NullData Packet，NDP)，默认NDPA里指示的第一个接收方在收完NDPA和NDP的SIFS后回复信道反馈信息(Sounding Feedback)。如果有多个信道反馈方，在第一个反馈方默认反馈信道信息后，发送方等待一个SIFS，再依次向其他接收方轮询(Sounding Poll)来反馈信道信息，如图1所示。其中发送方所发送的NDPA、NDP以及Sounding Poll帧的带宽是相等的。在接收方向发送方反馈信道信息的时候，采用的传输带宽可以小于等于之前发送方向接收方发送的帧所采用的带宽，如何确定具体采用的带宽是本发明要解决的问题之一。另外，发送方为了进行信道信息收集所发送的NDPA、NDP以及Sounding Poll帧所采用的格式可以采用non-HT(non High Throughput)、HT、VHT(Very HighThroughput)三种格式，当采用non-HT时，对于大于20MHz的带宽发送方会以20MHz为单位进行复制(duplicate)，每20MHz信道为一个子信道，其中有一个20MHz带宽的子信道为主信道，其余子信道为辅信道，现有技术中接收方只对主信道传输的帧进行解码解析，如果此帧的TA(发送地址)域的I/G比特位为1，则接收方通过该帧SERVICE域中的带宽指示比特来判断发送方的发送带宽，之后向发送方发送信道测量信息。如果此帧的TA(发送地址)域的I/G比特位为0，则接收方认为发送方的发送带宽为主信道带宽。由于接收方不进行信道状态检测，这样会存在基本服务集重叠(Overlapping Basic Service Set，OBSS)所造成干扰问题，即接收方在向发送方反馈信道信息时，会对其周边发送方无法探知的隐藏站点造成干扰。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种信道反馈信息的传输方法及系统，应用于超高吞吐量VHT无线局域网系统中，用于解决接收方在反馈信道信息时的带宽选择的问题，以及由于接收方不进行空闲信道评定CCA检测，在基本服务集重叠的情况下，存在干扰的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种信道反馈信息的传输方法，该方法包括：
在超高吞吐量VHT的无线局域网系统中，接收方收到发送方发送的用于请求信道反馈信息的无线帧后，根据空闲信道评定检测结果选择合适的带宽向发送方发送信道反馈信息。
进一步地，所述发送方在发送用于请求信道反馈信息的无线帧之前至少要空出指定的帧间间隔，接收方在所述指定的帧间间隔内进行空闲信道评定检测。
进一步地，所述接收方根据空闲信道评定检测结果选择合适的带宽向发送方发送信道反馈信息具体为：
所述接收方在发送方发送用于请求信道反馈信息的无线帧之前的指定的帧间间隔内，对子信道进行空闲信道评定检测；
当接收方根据空闲信道评定检测结果判断到有空闲子信道时，接收方选择合适的带宽向发送方发送信道反馈信息。
进一步地，所述发送方发送的用于请求信道反馈信息的无线帧为非高吞吐量复制格式的无线帧。所述非高吞吐量复制格式的无线帧具体为空数据包通告NDPA帧或侦听轮询Sounding Poll帧。
进一步地，所述指定的帧间间隔至少为一个点协作功能帧间间隔PIFS。
基于本发明实施例，本发明还提出另一种信道反馈信息的传输方法，该方法包括：
在超高吞吐量VHT的无线局域网系统中，发送方在发送用于请求信道反馈信息的无线帧之前至少要空出指定的帧间间隔，所述指定的帧间间隔用于接收方进行空闲信道评定检测。
基于本发明实施例，本发明还提出一种信道反馈信息的传输系统，该系统包括：
发送方，用于发送用于请求信道反馈信息的无线帧；
接收方，用于在收到发送方发送的用于请求信道反馈信息的无线帧后，根据空闲信道评定检测结果选择合适的带宽来向发送方反馈信道信息。
进一步地，所述发送方在发送用于请求信道反馈信息的无线帧之前至少要空出指定的帧间间隔，接收方在所述指定的帧间间隔内进行空闲信道评定检测。
进一步地，所述接收方包括：
评定模块，用于在发送方发送用于请求信道反馈信息的无线帧之前的指定的帧间间隔内，对子信道进行空闲信道评定检测；
判断模块，用于根据评定模块的空闲信道评定检测结果判断是否有空闲子信道；
反馈模块，用于根据判断模块的判断结果，选择合适的带宽向发送方发送信道反馈信息。
本发明中，发送方在发送用于请求信道反馈信息的无线帧之前至少要空出指定的帧间间隔，用于接收方在指定的帧间间隔内进行空闲信道评定检测，接收方收到发送方发送的用于请求信道反馈信息的无线帧后，根据空闲信道评定检测结果选择合适的带宽向发送方发送信道反馈信息；由于接收方在发送信道反馈信息之前进行空闲信道评定检测，从而能选择空闲且符合协议要求的带宽发送信道反馈信息，因此能够避免基本服务集重叠导致的干扰问题，同时也解决了反馈信道带宽选择的问题。
附图说明
图1为现有技术中信道反馈信息的传输方法的流程图；
图2为本发明实施例1提供的信道反馈信息的传输方法的流程图；
图3为本发明实施例5提供的信道反馈信息的传输系统的功能模块结构图。
具体实施方式
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。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图2为本发明提供的信道反馈信息的反馈方法的方法流程图，该方法应用于在超高吞吐量VHT的无线局域网系统中，包括如下步骤；
步骤201、发送方发送用于请求信道反馈信息的无线帧给接收方；
进一步地，发送方在发送用于请求信道反馈信息的无线帧之前至少要空出指定的帧间间隔，该指定的帧间间隔至少为一个点协作功能(Point CoordinationFunction，PCF)帧间间隔(PCF InterFrame Space，PIFS)；
进一步地，所述发送方发送的用于请求信道反馈信息的无线帧为非高吞吐量复制(non-HT duplicate)格式的无线帧，具体为空数据包通告NDPA帧、或空数据包NDP帧、或侦听轮询Sounding Poll帧。
步骤202、接收方收到发送方发送的用于请求信道反馈信息的无线帧后，根据空闲信道评定检测结果选择合适的带宽来向发送方反馈信道信息。
进一步地，在发送方发送用于请求信道反馈信息的无线帧之前的指定的帧间间隔内，接收方对子信道进行空闲信道评定检测，并依据空闲信道评定检测结果判断是否有可用的空闲子信道，如果有空闲子信道，且所述空闲子信道符合反馈信道信息对带宽种类的要求，则接收方选择符合反馈信道信息对带宽种类的带宽来反馈信道信息。所述反馈信道信息对带宽种类的要求主要指现有技术规定只能选择20MHZ、40MHZ、80MHZ或160MHZ四种带宽用于反馈信道信息。
实施例1
该实施例中，一个或多个站点通过接入点AP接入网络，基于本发明提供的信道反馈信息的传输方法，该实施例的步骤如下；
步骤101、接入点AP发送VHT或HT格式NDPA帧，且该NDPA帧为首帧，在发送完NDPA帧后间隔短帧间间隔(Short InterFrame Space，SIFS)后，发送NDP帧给其控制和管理的站点；
步骤102、所述NDPA首帧里指示的第一个站点在收完NDPA帧和NDP帧后，间隔SIFS后，选择空闲的信道回复信道侦听反馈(Sounding Feedback)；
由于所述NDPA帧的格式为VHT或HT格式，因此，第一个站点可按现有协议直接选择空闲信道回复信道侦听反馈，不需要进行空闲信道评定(ClearChannel Assessment，CCA)检测；
步骤103、接入点AP在收完第一个站点的信道侦听反馈后，等待PIFS后向第二个站点发送non-HT duplicate格式的侦听轮询Sounding Poll；
步骤104、第二个站点在接入点AP向其发送Sounding Poll之前的PIFS内，进行空闲信道评定检测CCA，获得自身的信道状态信息；
步骤105、第二个站点接收Sounding Poll，并在接收完Sounding Poll后间隔SIFS后，根据空闲信道评定检测结果选择空闲的信道回复信道侦听反馈Sounding Feedback；
在收完第二个站点的信道反馈信息后接入点AP按照与第二个站点的通信方法继续向其余站点进行通信。
该实施例中，在接入站点AP向下属站点发送non-HT duplicate格式的侦听轮询Sounding Poll触发下属站点向接入站点AP反馈信道侦听反馈时，其下属站点在反馈之前首先进行空闲信道评定检测，然后再依据评定结果选择空闲信道反馈Sounding Feedback。由于站点在反馈Sounding Feedback之前进行了空闲信道评定检测，因此避免了基本服务集重叠导致干扰的问题，同时也解决了反馈信道带宽选择的问题。
实施例2
该实施例中，一个或多个站点通过接入点AP接入网络，基于本发明提供的信道反馈信息的传输方法，该实施例的步骤如下；
步骤201、接入点AP发送non-HT duplicate格式的NDPA为首帧，并在NDPA发送结束后间隔SIFS后发送NDP帧；
步骤202、NDPA帧里指示的第一个站点在接入点AP发送NDPA之前的PIFS内进行空闲信道评定CCA检测，判断自己信道忙闲；
步骤203、第一个站点接收接入点AP发送的NDPA帧，并在收完NDPA帧和NDP帧等待SIFS后，根据空闲信道评定检测结果选择空闲的信道回复信道侦听反馈Sounding Feedback。
步骤204、接入点AP在收完第一个站点的信道侦听反馈后，等待一个PIFS后向第二个站点发送non-HT duplicate格式的Sounding Poll；
步骤205、第二个站点在接入点AP发送Sounding Poll之前的PIFS内进行空闲信道评定CCA检测，判断自己信道忙闲；
步骤206、第二个站点在收完Sounding Poll等待SIFS后，根据空闲信道评定检测结果选择空闲的信道回复信道侦听反馈Sounding Feedback；
在收完第二个站点的信道反馈信息后接入点AP按照与第二个站点的通信方法继续向其余站点进行通信。
该实施例与实施例1的区别在于，接入点AP发送的NDPA首帧也采用non-HT duplicate格式，第一个站点在反馈信道侦听反馈之前也进行空闲信道评定检测，从而解决了在NDPA首帧也采用non-HT duplicate格式的情况下，基本服务集重叠及反馈信道带宽选择的问题。
实施例3
该实施例中，多个站点通过接入点AP接入网络，基于本发明提供的信道反馈信息的传输方法，该实施例的步骤如下；
步骤301、在一个传输机会(Transmission Opportunity，TXOP)内，接入点AP等待一个PIFS后发送non-HT duplicate格式的NDPA帧，并在NDPA发送结束间隔SIFS后发送NDP帧；
该实施例中，接入点AP发送的non-HT duplicate格式的NDPA帧为非首帧；
步骤302、NDPA帧里指示的第一个站点在接入点AP发送NDPA之前的PIFS内进行空闲信道评定CCA检测，判断自己信道忙闲；
步骤303、第一个站点接收接入点AP发送的NDPA帧，并在收完NDPA帧和NDP帧等待SIFS后，根据空闲信道评定检测结果选择空闲的信道回复信道侦听反馈Sounding Feedback；
步骤304、接入点AP在收完第一个站点的信道侦听反馈后，等待一个PIFS后向第二个站点发送non-HT duplicate格式的Sounding Poll；
步骤305、第二个站点在接入点AP发送Sounding Poll之前的PIFS内进行空闲信道评定CCA检测，判断自己信道忙闲；
步骤206、第二个站点在收完Sounding Poll等待SIFS后，根据空闲信道评定检测结果选择空闲的信道回复信道侦听反馈Sounding Feedback；
在收完第二个站点的信道反馈信息后接入点AP按照与第二个站点的通信方法继续向其余站点进行通信。
该实施例与实施例2的区别在于，接入点AP发送的NDPA帧为非首帧。
实施例4
该实施例为上述实施例的综合，即当接入点AP采用non-HT duplicate格式发送NDPA帧及Sounding Poll时，接收方需要在PIFS进行空闲信道评定CCA检测；当发送方采用HT或VHT格式发送NDPA帧及Sounding Poll时，接收方在SIFS不需要进行空闲信道评定CCA检测，即接收方根据系统配置来决定是否开启空闲信道评定CCA检测。
现有技术中，接收方不管发送方发送的无线帧的格式是HT或VHT格式还是non-HT duplicate格式，都不进行空闲信道评定CCA检测，，本发明与现有技术的区别在于，在发送方发送non-HT duplicate格式的NDPA帧和SoundingPoll之前，都需要空出PIFS让接收方在这段时间内进行空闲信道评定CCA检测，接收方在这段PIFS内进行空闲信道评定CCA检测，从而解决在采用non-HTduplicate格式发送无线帧的情况下，基本服务集重叠及反馈信道带宽选择的问题。
实施例5
基于本发明提供的方法，本发明还提出一种信道反馈信息的反馈系统，如图3所示，该系统包括：
发送方310，用于发送用于请求信道反馈信息的无线帧；所述发送方310在发送用于请求信道反馈信息的无线帧之前至少要空出指定的帧间间隔，所述指定的帧间间隔用于接收方进行空闲信道评定检测，其至少为一个点协作功能帧间间隔PIFS；
接收方320，用于在收到发送方发送的用于请求信道反馈信息的无线帧后，根据空闲信道评定检测结果选择合适的带宽来向发送方反馈信道信息。
所述接收方320进一步包括：
评定模块321，用于在发送方310发送用于请求信道反馈信息的无线帧之前的指定的帧间间隔内，对子信道进行空闲信道评定检测；
判断模块322，用于根据评定模块321的空闲信道评定检测结果判断是否有空闲子信道；
反馈模块323，用于根据判断模块322的判断结果，选择合适的带宽向发送方发送信道反馈信息。
进一步地，所述发送方发送的用于请求信道反馈信息的无线帧为非高吞吐量复制格式的无线帧，所述非高吞吐量复制格式的无线帧具体为空数据包通告NDPA帧或侦听轮询Sounding Poll帧。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (16)

1.一种信道反馈信息的传输方法，其特征在于，该方法包括：
在超高吞吐量VHT的无线局域网系统中，接收方收到发送方发送的用于请求信道反馈信息的无线帧后，根据空闲信道评定检测结果选择合适的带宽向发送方发送信道反馈信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
发送方在发送用于请求信道反馈信息的无线帧之前至少要空出指定的帧间间隔，接收方在所述指定的帧间间隔内进行空闲信道评定检测。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述接收方根据空闲信道评定检测结果选择合适的带宽向发送方发送信道反馈信息具体为：
所述接收方在发送方发送用于请求信道反馈信息的无线帧之前的指定的帧间间隔内，对子信道进行空闲信道评定检测；
当接收方根据空闲信道评定检测结果判断到有空闲子信道时，接收方选择合适的带宽向发送方发送信道反馈信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送方发送的用于请求信道反馈信息的无线帧为非高吞吐量复制格式的无线帧。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述非高吞吐量复制格式的无线帧具体为空数据包通告NDPA帧或侦听轮询Sounding Poll帧。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述指定的帧间间隔至少为一个点协作功能帧间间隔PIFS。
7.一种信道反馈信息的传输方法，其特征在于，该方法包括：
在超高吞吐量VHT的无线局域网系统中，发送方在发送用于请求信道反馈信息的无线帧之前至少要空出指定的帧间间隔，所述指定的帧间间隔用于接收方进行空闲信道评定检测。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述接收方收到发送方发送的用于请求信道反馈信息的无线帧后，根据在所述指定的帧间间隔内的空闲信道评定检测结果选择合适的带宽向发送方发送信道反馈信息。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述发送方发送的用于请求信道反馈信息的无线帧为非高吞吐量复制格式的空数据包通告NDPA帧或侦听轮询Sounding Poll帧。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述指定的帧间间隔至少为一个点协作功能帧间间隔PIFS。
11.一种信道反馈信息的传输系统，其特征在于，该系统包括：
发送方，用于发送用于请求信道反馈信息的无线帧；
接收方，用于在收到发送方发送的用于请求信道反馈信息的无线帧后，根据空闲信道评定检测结果选择合适的带宽来向发送方反馈信道信息。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，
所述发送方在发送用于请求信道反馈信息的无线帧之前至少要空出指定的帧间间隔，接收方在所述指定的帧间间隔内进行空闲信道评定检测。
13.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述接收方包括：
评定模块，用于在发送方发送用于请求信道反馈信息的无线帧之前的指定的帧间间隔内，对子信道进行空闲信道评定检测；
判断模块，用于根据评定模块的空闲信道评定检测结果判断是否有空闲子信道；
反馈模块，用于根据判断模块的判断结果，选择合适的带宽向发送方发送信道反馈信息。
14.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述发送方发送的用于请求信道反馈信息的无线帧为非高吞吐量复制格式的无线帧。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述非高吞吐量复制格式的无线帧具体为空数据包通告NDPA帧或侦听轮询Sounding Poll帧。
16.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述指定的帧间间隔至少为一个点协作功能帧间间隔PIFS。
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