CN104378828B - 一种信道接入的方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信道接入的方法、装置和系统，通过简化STA的监听过程，以能够支持多个STA在进行信道接入时满足时间上的同步，从而避免造成相邻频带信号干扰。所述方法包括：站点STA监听信道的信道状态，所述信道包括至少两个子信道；在监听到信道处于空闲状态的情况下，通过信道中的至少一个子信道发送接入请求帧给接入点AP；若接收到AP反馈的接入响应帧，且接入响应帧中包括所述站点的标识信息和信道资源分配信息，则信道接入成功；所述站点的标识信息和信道资源分配信息用于指示所述AP为所述站点分配用于数据传输的信道资源。

Description

一种信道接入的方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种信道接入的方法、装置和系统。

背景技术

对于无线局域网的数据传输过程，IEEE802.11协议对其进行了详细的规定。在一个无线局域网络中，一般包括一个接入点（AP，Access Point）和多个站点（STA，Station），如果STA有数据需要发送时，则必须首先将数据发送给AP，之后由AP转发给其他网络节点。因此，当一个无线局域网中有多个STA同时有数据需要发送时，必然会竞争信道资源。

IEEE802.11协议规定所有STA使用同一条信道发送接入请求帧，以竞争信道资源，因此在无线局域网中，当多个STA同时发送接入请求帧时，会发生碰撞，以至于AP可能无法正确接收到任何一个STA发送的接入请求帧。一种解决的思路是将信道划分为若干频域子信道，STA通过监听每个子信道的忙/闲状态，以便在不同的子信道上竞争信道资源，但是由于STA需要同时监听每个子信道的忙/闲状态，从而导致STA监听过程复杂，且当多个STA进行信道接入时存在时间上不同步的问题，从而导致邻带干扰严重。

例如：若信道被划分为2个子信道时，当STA1监听到子信道1处于空闲状态时，则STA1发送接入请求帧给AP，此时，在STA1发送接入请求帧的同时，STA2监听到子信道2处于空闲状态，则STA2发送接入请求帧给AP，那么STA1和STA2进行信道接入时存在时间上不同步的问题；AP首先接收到STA1发送的接入请求帧，在AP对STA1发送的接入请求帧进行处理的过程中，接收到STA2发送的接入请求帧，那么STA2发送的接入请求帧造成对STA1发送的接入请求帧的严重干扰，也就是子信道2上的信号对子信道1上的信号造成了干扰，由于每个子信道占用一定的频域带宽，从而导致相邻频带信号干扰严重。

发明内容

本发明的实施例提供了一种信道接入的方法、装置和系统，通过简化STA的监听过程，以能够支持多个STA在进行信道接入时满足时间上的同步，从而避免造成相邻频带信号干扰。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种信道接入的方法，包括：

站点STA监听信道的信道状态；所述信道包括至少两个子信道；

在监听到所述信道处于空闲状态的情况下，通过所述信道中的至少一个子信道发送接入请求帧给接入点AP；

若接收到所述AP反馈的接入响应帧，且所述接入响应帧中包括所述站点的标识信息和信道资源分配信息，则信道接入成功；所述站点的标识信息和信道资源分配信息用于指示所述AP为所述站点分配用于数据传输的信道资源。

在第一种可能的实现方式中，根据第一方面，在监听到所述信道处于空闲状态的情况下，通过所述信道中的至少一个子信道发送接入请求帧给接入点AP包括：

在监听到所述信道处于空闲状态的情况下，执行退避过程；

在所述退避过程结束后，通过所述信道中的至少一个子信道发送接入请求帧给AP。

在第二种可能的实现方式中，结合第一方面或第一种可能的实现方式，在监听到所述信道处于空闲状态的情况下，通过所述信道中的至少一个子信道发送接入请求帧给接入点AP之前，所述方法还包括：

从所述信道中选择至少一个用于发送接入请求帧的子信道。

在第三种可能的实现方式中，根据第二种可能的实现方式，所述接入响应帧是AP通过所述信道或所述STA所选择的子信道反馈给所述STA的。

在第四种可能的实现方式中，结合第一方面或前三种可能的实现方式中任一种，所述方法之后还包括：站点根据其接收到的接入响应帧向AP发送数据DATA帧。

在第五种可能的实现方式中，根据第四种可能的实现方式，所述站点根据其接收到的接入响应帧向AP发送数据DATA帧包括：

所述站点根据其接收到的接入响应帧中所包含的标识信息，确定所述站点的信道资源分配信息；

若信道资源分配信息包括用信道进行数据传输的指示信息，则所述站点在所述信道上向所述接入点发送DATA帧；或，

若信道资源分配信息包括用至少一个子信道进行数据传输的指示信息，则所述站点在所述至少一个子信道上发送DATA帧。

在第六种可能的实现方式中，结合第四种或第五种可能的实现方式中的任一种，在所述DATA帧需要AP确认的情况下，所述方法还包括：接收AP通过所述信道或所述STA所选择的子信道发送的确认帧；所述确认帧中包括：所述站点的标识信息，或者，所述确认帧中包括：所述站点的标识信息，以及其他站点的标识信息。

在第七种可能的实现方式中，结合第一方面或前三种可能的实现方式中的任一种，所述方法包括：若站点接收到AP反馈的接入响应帧，且所述接入响应帧中不包括所述站点的标识信息和信道资源分配信息；或者，若站点没有接收到AP反馈的接入响应帧，则信道接入失败；

在信道接入失败的情况下，所述方法还包括：站点重新监听信道的信道状态。

第二方面，本发明提供了一种站点，包括：

监听单元，用于监听包括信道的信道状态，所述信道包括至少两个子信道；

发送单元，用于在监听单元监听到所述信道处于空闲状态的情况下，通过所述信道中的至少一个子信道发送接入请求帧给接入点AP；

信道接入单元，用于若接收到所述AP反馈的接入响应帧，且所述接入响应帧中包括所述站点的标识信息和信道资源分配信息，则信道接入成功；所述站点的标识信息和信道资源分配信息用于指示所述AP为所述站点分配用于数据传输的信道资源。

在第一种可能的实现方式中，根据第二方面，所述发送单元包括：退避模块和发送模块；

所述退避模块，用于在所述监听单元监听到所述信道处于空闲状态的情况下，执行退避过程；

所述发送模块，用于在所述退避模块执行完成退避过程结束后，通过所述信道中的至少一个子信道发送接入请求帧给AP。

在第二种可能的实现方式中，结合第一方面或第一种可能的实现方式，所述发送单元还包括：选择模块；

所述选择模块用于从所述信道中选择至少一个用于发送接入请求帧的子信道。

在第三种可能的实现方式中，根据第二种可能的实现方式，所述接入响应帧是AP通过所述信道或所述STA所选择的子信道反馈给所述STA的。

在第四种可能的实现方式中，结合第二方面或前三种可能的实现方式中的任一种，所述站点还包括：数据传输单元；

所述数据传输单元，用于在信道接入单元信道接入成功的情况下，根据信道接入单元接收到的接入响应帧向接入点AP发送数据DATA帧。

在第五种可能的实现方式中，根据第四种可能的实现方式，所述数据传输单元包括：确定模块和数据发送模块；

所述确定模块，用于根据信道接入单元接收到的接入响应帧中所包含的标识信息，确定所述站点的信道资源分配信息；

所述数据发送模块，用于在所述确定模块所确定的信道资源分配信息包括用信道进行数据传输的指示信息的情况下，在所述信道上向所述接入点发送DATA帧；或，在所述确定模块所确定的信道资源分配信息包括用至少一个子信道进行数据传输的指示信息的情况下，在所述至少一个子信道上发送DATA帧。

在第六种可能的实现方式中，结合第四种或第五种可能的实现方式中的任一种，所述站点还包括：数据确认单元；

所述数据确认单元，用于接收AP通过所述信道或所述STA所选择的子信道发送的确认帧；所述确认帧中包括：所述站点的标识信息，或者，所述确认帧中包括：所述站点的标识信息，以及其他站点的标识信息。

在第七种可能的实现方式中，结合第二方面或前三种可能的实现方式中的任一种，所述信道接入单元还用于若接收到AP反馈的接入响应帧，且所述接入响应帧中不包括所述站点的标识信息和信道资源分配信息；或者，若没有接收到AP反馈的接入响应帧，则信道接入失败；

所述监听单元还用于在信道接入单元信道接入失败的情况下，重新监听信道的信道状态。

第三方面，本发明提供了一种信道接入的系统，包括：接入点以及上述的至少两个站点。

本发明的实施例提供了一种信道接入的方法、装置和系统，STA通过监听信道的信道状况，以便在信道处于空闲状态时，通过信道中的至少一个子信道发送接入请求帧给AP；AP根据接收到的接入请求帧，向全部或者部分STA回复接入响应帧，STA根据接收到的接入响应帧，获知信道是否接入成功。进一步的，若STA信道接入成功，则根据接入响应帧中所包含的信道资源分配信息，在子信道或者信道上发送DATA帧。通过这种信道接入方法，以使得STA只需监听整个信道的信道状态，简化了STA的监听过程，并且只有在信道处于空闲的状态下，STA才能同时选择至少一个子信道来发送接入请求帧给AP，满足在进行信道接入时时间上的同步，进一步使得AP能对接收到的接入请求帧进行统一处理，从而避免造成相邻频带信号干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种信道接入的方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种信道接入成功后数据传输的方法流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种信道划分的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种信道接入的场景示意图；

图5为本发明实施例提供的一种信道接入的方法示意图；

图6为本发明实施例提供的一种信道接入成功后数据传输的方法示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种信道接入成功后数据传输的方法示意图；

图8为本发明实施例提供的一种站点的装置结构示意图；

图9为本发明实施例提供的另一种站点的装置结构示意图；

图10为本发明实施例提供的另一种站点的装置结构示意图；

图11为本发明实施例提供的另一种站点的装置结构示意图；

图12为本发明实施例提供的另一种站点的装置结构示意图；

图13为本发明实施例提供的另一种站点的装置结构示意图；

图14为本发明实施例提供的一种站点的实体装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种信道接入的方法，如图1所示，包括：

步骤101、站点STA监听信道的信道状态；所述信道包括至少两个子信道。

其中，所述信道的信道状态包括：信道处于空闲状态或者信道处于繁忙状态；所述信道中包含的子信道是相互正交的。

具体的，所述站点STA监听信道的信道状态为STA监听整个信道中能量信号的强度是否达到预先设定的阈值，所述阈值为整个信道的能量信号强度所能达到的临界值，也就是说，若STA监听到整个信道中能量信号的强度大于等于预先设定的阈值，则信道处于繁忙状态；若STA监听到整个信道中能量信号的强度小于预先设定的阈值，则信道处于空闲状态。

示例的，若信道被划分为两个子信道，分别记为：子信道1和子信道2，且两个子信道之间是相互正交的，同时设定信道能量信号强度所能达到的临界值为-72dBm。当站点需要进行信道接入时，首先监听信道的忙/闲状态，若信道上的能量信号强度大于-72dBm，则信道处于繁忙状态，若信道上的能量信号强度小于-72dBm，则信道处于空闲状态。

步骤102、STA在监听到所述信道处于空闲状态的情况下，通过所述信道中的至少一个子信道发送接入请求帧给接入点AP。

可选的，当STA监听到所述信道处于空闲状态的情况下，直接通过所述信道中的至少一个子信道发送接入请求帧（RTS，Request to Send）给接入点AP。

或者可选的，STA在监听到所述信道处于空闲状态的情况下，执行退避过程；在所述退避过程结束后，STA通过所述信道中的至少一个子信道发送接入请求帧给接入点AP。

进一步的，在站点监听到信道处于空闲状态的情况下，通过所述信道中的至少一个子信道发送接入请求帧给AP之前，站点从所述信道中选择至少一个用于发送接入请求帧的子信道。

可选的，站点在监听到所述信道处于空闲状态的情况下，先从所述信道中选择至少一个子信道，然后在选定的子信道上执行退避过程，在所述退避过程结束后，STA通过所述信道中的至少一个子信道发送接入请求帧给接入点AP。

或者可选的，STA在监听到所述信道处于空闲状态的情况下，以整个信道为依据执行退避过程；在退避过程结束之后，先所述信道中的至少一个子信道，STA通过所选择的所述信道中的至少一个子信道发送接入请求帧给AP。

当然，站点可以从所述信道中随机的选择至少一个子信道用于发送接入请求帧，该选择方法不限于此。

示例的，假设无线局域网中有两个站点，且信道被划分为两个子信道。

示例的，当STA监听到信道处于空闲状态的时间达到分布式协调帧间隔（DIFS，DCFInterframe Space）时间，则STA可以将整个信道的忙/闲状态作为退避计时的依据，选择退避时间2T执行退避过程。

其中，所述分布式协调功能（DCF，distribution coordination function）为一种分布式的媒体访问控制机制，它的主要任务是控制共享同一无线信道的各无线节点对信道的访问。在DCF协议中，站点在开始发送数据之前需要监听信道是否处于空闲状态。如果信道已经空闲，站点仍需等待DIFS段时间才开始发送数据；如果在DIFS时间段内任一时刻信道被监听为忙，则站点不得不推迟它的数据发送。

当空闲之后达到DIFS时间后，站点开始退避过程，站点根据退避算法选择一个退避时间，并设置一个退避时间计数器。在IEEE802.11中采用的二进制随机退避算法中随机数的产生规则是：节点在发送数据之前，首先要侦听信道是否空闲，若信道闲，则该结点在侦听到信道连续空闲DIFS时间后可以发送;若信道忙，则等待到当前的数据传输结束后，产生一段随机的后退时间作为后退定时器的初值。这个后退时间是从0到竞争窗口（CW，Contention Window）之间选取一个随机数，并以时间槽为单位。之后每当信道空闲一个时间槽，后退定时器就减1。如果期间有站点发送数据，则其余站点的定时器被冻结，当信道重新空闲DIFS时，后退定时器解冻，继续倒计数，直到定时器的值为0，该站点就开始发送数据。其中，竞争窗口CW值从CWmin（Contention Window minimum）开始，每发生一次冲突，竞争窗口就会成倍增长，直到CWmax（Contention Window maximum）。竞争窗口越大，选择相同的随机后退时间的可能性就较小，后退定时器机制解决碰撞的能力就越大。但是，竞争窗口越大，后退时间可能就越长，从而导致不必要的延迟。因此，当数据传输成功或者连续重传多次失败后，CW值被重新设置成CWmin。

其中，所述帧间间隔DIFS和退避时间2T为使用现有协议IEEE802.11标准中的表达方式，所述帧间间隔DIFS为34μs，T是退避时间的最小单位，为9μs。

示例的，假设无线局域网中有两个站点，分别记为STA1和STA2。当两个站点需要进行信道接入时，监听信道的忙/闲状态，若监听到信道已经处于空闲状态，且空闲时间达到DIFS时间，则STA根据信道状态选择退避计时，STA1和STA2的退避时间为2T。

当退避时间达到2T之后，STA1和STA2随机地选择信道中的至少一个子信道发送RTS1帧和RTS2帧给AP。

可选的，STA1选择子信道1发送RTS1帧给AP，STA2选择子信道2发送RTS2帧AP。

或者可选的，STA1选择子信道2发送RTS1帧给AP，STA2选择子信道1发送RTS2帧AP。

或者可选的，STA1选择子信道1发送RTS1帧给AP，STA2选择子信道1发送RTS2帧AP。

或者可选的，STA1选择子信道2发送RTS1帧给AP，STA2选择子信道2发送RTS2帧AP。

相应的，AP接收所述STA发送的接入请求帧。

具体的，AP对于所述STA发送的接入请求帧，可能正确接收，也可能无法正确接收，即当所述STA通过信道中的至少一个子信道发送接入请求帧时，若所述STA选择的子信道上没有其他站点发送的接入请求帧，则AP可能正确接收到所述STA发送的接入请求帧；若所述STA在发送接收请求帧的子信道上有其他站点发送的接入请求帧，则所述STA和其他站点发送的接入请求帧可能会发生碰撞，从而导致AP可能无法对所述站点发送的接入请求帧进行正确接收。

示例的，若STA1通过子信道1发送RTS1帧给AP，STA2通过子信道2发送RTS2帧给AP，或者，若STA1通过子信道2发送RTS1帧给AP，STA2通过子信道1发送RTS2帧给AP，由于STA1和STA2通过子信道1和子信道2分别进行发送，且根据步骤S101已知子信道1和子信道2是相互正交的，则AP可能正确接收到STA1和STA2发送的RTS帧；若STA1距离AP比较近，而STA2距离AP比较远，由于无线信道本身的信道衰落等特性，AP对STA1发送的RTS1帧可能正确接收，对STA2发送的RTS2帧可能无法正确接收。

若STA1通过子信道1发送RTS1帧给AP，STA2通过子信道1发送RTS2帧AP，或者若STA1通过子信道2发送RTS1帧给AP，STA2通过子信道2发送RTS2帧AP，由于STA1和STA2都通过子信道1或子信道2发送RTS1帧和RTS2帧，所以RTS1帧和RTS2帧可能会发生碰撞，AP可能无法对STA1和STA2发送的RTS1帧和RTS2帧进行正确接收；若STA1发送RTS1帧的发送功率远大于STA2发送RTS2帧的发送功率，AP可能正确接收到STA1发送的RTS1帧，而无法正确接收到STA2发送的RTS2帧。

步骤103、若接收到所述AP反馈的接入响应帧，且所述接入响应帧中包括所述站点的标识信息和信道资源分配信息，则信道接入成功；所述站点的标识信息和信道资源分配信息用于指示所述AP为所述站点分配用于数据传输的信道资源。

具体的，当所述STA接收到所述AP反馈的接入响应帧，且所述接入响应帧中包括有所述站点的标识信息和信道资源分配信息，则信道接入成功。

其中，所述接入响应帧是AP通过所述信道或所述STA所选择的子信道反馈给所述STA的。

所述接入响应帧中包括所述站点的标识信息和信道资源分配信息，且不包括信道接入成功的其他站点的标识信息和信道资源分配信息；或者，所述接入响应帧中包括所述站点的标识信息和信道资源分配信息，且还包括：信道接入成功的其他站点的标识信息和信道资源分配信息。

优选的，AP回复的接入响应帧中包括有所述站点的标识信息和信道资源信息，且包括信道接入成功的其他站点的标识信息和信道资源信息，可以通过所述信道反馈给站点。

可选的，AP回复的接入响应帧中包括有所述站点的标识信息和信道资源信息，且不包括信道接入成功的其他站点的标识信息和信道资源信息，可以通过所述信道反馈给站点。

或者可选的，AP回复的接入响应帧中包括有所述站点的标识信息和信道资源信息，且包括信道接入成功的其他站点的标识信息和信道资源信息，可以通过所述站点所选择的子信道反馈给站点。

或者可选的，AP回复的接入响应帧中包括有所述站点的标识信息和信道资源信息，且不包括信道接入成功的其他站点的标识信息和信道资源信息，可以通过所述站点所选择的子信道反馈给站点。

示例的，若AP正确接收到STA1和STA2发送的RTS1帧和RTS2帧，则AP需要回复接入响应帧给STA1和STA2，以表示STA1和STA2信道接入成功。

其中，AP回复的接入响应帧中包含有AP随机地对STA1和STA2的信道资源分配信息。具体的，AP可以是为STA1分配子信道1，为STA2分配子信道2；也可以是为STA1分配子信道2，为STA2分配子信道1，也可以是为STA1分配整个信道，为STA2分配整个信道。

优选的，AP可以回复组允许发送（G-CTS，Group Clear to Send）帧，通过整个信道反馈给STA1和STA2。其中，G-CTS帧中包含有STA1和STA2的标识信息信息，以及AP为STA1和STA2随机分配的子信道信息。

可选的，AP可以通过整个信道分别向STA1和STA2回复允许发送（CTS，Clear toSend）帧，即AP可以通过整个信道向STA1回复CTS1帧，在等待短帧间隔（SIFS，ShortInterframe space）时间之后，通过整个信道向STA2回复CTS2帧。其中，CTS1帧只包含有对应站点STA1的标识信息信息，以及AP为STA1分配的信道资源信息，CTS2帧只包含有对应站点STA2的标识信息信息，以及AP为STA2分配的信道资源信息。

或者可选的，AP可以通过子信道回复G-CTS帧给STA1和STA2。即AP通过STA1所选择的子信道1回复G-CTS帧给STA1，通过STA2所选择的子信道2回复G-CTS帧给STA2。

或者可选的，AP可以通过子信道回复CTS1和CTS2帧给STA1和STA2。即AP通过STA1所选择的子信道1回复CTS1帧给STA1，通过STA2所选择的子信道2回复CTS2帧给STA2。

根据步骤101-103可知所述站点的信道接入成功，那么所述站点信道接入成功且有数据传输时，继续执行步骤104，如图2所示。

步骤104、站点根据其接收到的接入响应帧AP发送数据DATA帧。

其中，所述站点根据其接收到的接入响应帧向接入点发送数据DATA帧包括：

所述站点根据其接收到的接入响应帧中所包含的标识信息，确定所述站点的信道资源分配信息；

若信道资源分配信息包括用信道传输的指示信息，则所述站点在所述信道上向所述接入点发送DATA帧；或，

若信道资源分配信息包括用至少一个子信道传输的指示信息，则所述站点在所述至少一个子信道上发送DATA帧。

示例的，在经过步骤101-103之后，若STA1和STA2信道接入成功且需要发送数据时，根据接收到AP发送的G-CTS帧中包含的信道资源分配信息向AP发送数据帧，其中，AP为STA1分配了子信道1，AP为STA2分配了子信道2，则STA1和STA2在等待信道空闲SIFS时间之后，STA1在子信道1上发送DATA1帧给AP，STA2在子信道2上发送DATA2帧给AP。

又示例的，在经过步骤101-103之后，若STA1和STA2信道接入成功且需要发送数据时，根据接收到AP发送的G-CTS帧中包含的信道资源分配信息向AP发送数据帧，其中，AP为STA1分配整个信道，AP为STA2分配整个信道，则STA1在等待信道空闲SIFS时间后，在整个信道上发送DATA1帧给AP，STA2再等待信道空闲SIFS时间后，在整个信道上发送DATA2帧给AP。

进一步的，在STA发送的数据无需AP进行确认的情况下，执行完成步骤104即可；在STA发送的数据需要AP进行确认的情况下，执行完成步骤104之后，继续执行步骤105。

步骤105、当STA发送的数据需要AP进行确认的情况时，AP回复确认帧给所述站点；相应的，所述STA接收AP通过所述信道或所述STA所选择的子信道发送确认帧；所述确认帧中包括：所述站点的标识信息，或者，所述确认帧中包括：所述站点的标识信息，以及其他站点的标识信息。

优选的，AP可以通过整个信道对成功发送数据的STA发送组确认（G-ACK，GroupAcknowledgement）帧给所述站点。其中，所述G-ACK帧为AP将多个成功发送数据帧的STA的确认消息聚合在一起，即包含有所述站点的标识信息，以及其他站点的标识信息。

可选的，AP可以通过所述STA所选择的子信道对成功发送数据的STA逐一回复ACK（Acknowledgement）帧。

或者可选的，AP可以通过整个信道对成功发送数据的STA逐一回复ACK帧给所述STA。

或者可选的，AP可以通过所述STA所选择的子信道对成功发送数据的STA回复G-ACK帧。

示例的，在经过步骤104后，若AP接收到STA1在子信道1上发送DATA1帧和STA2在子信道2上发送DATA2帧，并且AP需要对接收到的数据进行确认，可采用不同的方式来进行确认。

优选的，AP接收到STA发送的DATA帧，在等待SIFS时间之后，可以通过整个信道回复G-ACK帧给STA1和STA2。其中，G-ACK帧中包含有对STA1和STA2的确认标识信息。

可选的，AP接收到STA发送的DATA帧，在等待SIFS时间之后，可以通过STA1所选择的子信道1回复ACK1帧给STA1，通过STA2所选择的子信道2回复ACK2帧给STA2。其中，ACK1仅包含有所述STA1的确认标识信息，ACK2仅包含有所述STA2的确认标识信息。

或者可选的，AP接收到STA发送的DATA帧，可以通过整个信道逐一回复ACK1帧和ACK2帧给所述STA1和STA2。即AP在等待SIFS时间之后，通过整个信道发送ACK1帧给STA1，再等待SIFS时间之后，通过整个信道发送ACK2帧给STA2。

或者可选的，AP接收到STA发送的DATA帧，可以通过STA1所选择的子信道1回复G-ACK帧给STA1，通过STA2所选择的子信道2回复G-ACK帧给STA2。

若信道接入失败，则执行步骤106。

步骤106、在信道接入失败的情况下，站点重新监听信道的信道状态。

其中，所述站点接入失败包括：若站点接收到AP反馈的接入响应帧，且所述接入响应帧中不包括所述站点的标识信息和信道资源分配信息；或者，若站点没有接收到AP反馈的接入响应帧，则信道接入失败。

本发明的实施例提供了一种信道接入的方法、装置和系统，STA通过监听信道的信道状况，以便在信道处于空闲状态时，通过信道中的至少一个子信道发送接入请求帧给AP；AP根据接收到的接入请求帧，向全部或者部分STA回复接入响应帧，STA根据接收到的接入响应帧，获知信道是否接入成功。进一步的，若STA信道接入成功，则根据接入响应帧中所包含的信道资源分配信息，在子信道或者信道上发送DATA帧。通过这种信道接入方法，以使得STA只需监听整个信道的信道状态，简化了STA的监听过程，并且只有在信道处于空闲的状态下，STA才能同时选择至少一个子信道来发送接入请求帧给AP，满足在进行信道接入时时间上的同步，进一步使得AP能对接收到的接入请求帧进行统一处理，从而避免造成相邻频带信号干扰。

下面，本发明还提供了具体的实施例，对上述信道接入和数据传输的方法进行详细的描述。以OFDMA系统为例，如图3所示，假设信道中有可用的子载波共16个，从1开始顺序编号到16，该16个子信道被划分为4个子信道，其中子载波1到子载波4被划分为子信道1，子载波5到子载波8被划分为子信道2，子载波9到子载波12被划分为子信道3，子载波13到子载波16被划分为子信道4；同时有8个STA均需要向一个AP发送DATA帧，如图4所示，8个STA分别记为STA1、STA2、STA3、STA4、STA5、STA6、STA7和STA8。图4中的8个STA需要通过图3中所示的信道进行信道接入和数据传输。

STA向AP发送DATA帧之前需要先进行信道接入的过程，基于上述描述的场景，下面提供针对信道接入的方法的一具体实例，如图5所示。

实施例一、

步骤501、8个STA监听信道的忙/闲状态。若信道的空闲时间达到DIFS时间，则转入步骤502，否则停留在步骤501。

具体的，信道被划分为4个子信道，且4个子信道是相互正交的。当信道中的能量信号强度大于等于预先设定的阈值时，则认为信道处于繁忙状态；当信道中的能量信号强度小于预先设定的阈值时，则认为信道处于空闲状态。

步骤502、假设STA1、STA2、STA3和STA4选择退避时间均为2T，STA5、STA6、STA7和STA8选择的退避时间均大于2T，执行退避过程。

步骤503、在经过2T时间之后，选择退避时间为2T的STA随机选择子信道发送RTS帧给AP，之后转入步骤504；选择退避时间大于2T的STA转入步骤501。

具体的，将STA1、STA2、STA3和STA4发送的RTS帧分别记为RTS1帧、RTS2帧，RTS3帧和RTS4帧，如图5所示，STA1随机选择子信道1发送RTS1帧给AP，STA2随机选择子信道2发送RTS2帧给AP，STA3随机选择子信道3发送RTS3帧给AP，STA4随机选择子信道3发送RTS4帧给AP。

步骤504、AP正确接收到STA1和STA2发送的RTS1帧和RTS2帧。在等待SIFS时间之后，通过信道发送G-CTS帧，G-CTS帧中包含了信道资源的分配信息;相应地，STA1、STA2、STA3和STA4接收到AP发送的G-CTS帧。

具体的，STA1和STA2分别通过子信道1和子信道2发送RTS1帧和RTS2帧，也就是说，在子信道1和子信道2上只有一个STA发送RTS帧，没有其他STA发送RTS帧，不会产生碰撞，AP能够AP正确接收到STA1和STA2发送的RTS1帧和RTS2帧。

由于STA3和STA4选用同一个子信道3发送RTS3帧和RTS4帧，因此RTS3和RTS4帧发生碰撞，从而导致AP不能对RTS3和RTS4帧进行正确接收。

进一步的，AP在等待SIFS时间之后，根据接收到的RTS帧，通过整个信道发送G-CTS帧，相应地，STA1、STA2、STA3和STA4接收到AP发送的G-CTS帧，如图5中所示。其中，在G-CTS帧中包含有AP对STA1和STA2的信道资源分配信息，不包含有对STA3和STA4的信道资源分配信息，AP为STA1随机分配子信道1和子信道2，为STA2随机分配子信道3和子信道4，而不用为STA3和STA4分配子信道，所以站点根据G-CTS帧中所包含的信息得知，STA1和STA2的信道接入成功，STA3和STA4的信道接入失败。

本发明的实施例提供了一种信道接入的方法，STA通过监听信道的忙/闲状况，以便在信道处于空闲状态时，通过信道中的一个子信道发送接入请求帧给AP；AP根据接收到的接入请求帧，向全部或者部分STA回复接入响应帧，STA根据接收的接入响应帧，获知信道是否接入成功。通过这种信道接入的方法，以使得STA只需监听整个信道的忙/闲状态，简化了STA的监听过程，并且只有在整个信道处于空闲的状态下，STA才能同时选择至少一个子信道来发送接入请求帧给AP，满足在进行信道接入时时间上的同步，进一步使得AP能对接收到的接入请求帧进行统一处理，从而避免造成相邻频带信号干扰。

根据实施例一可知，STA1和STA2信道接入成功，那么当所述STA1和STA2需要进行数据传输时，STA1和STA2根据其接收到的接入响应帧向AP发送DATA帧；对于接入响应帧中所包含的AP为STA1和STA2分配用于数据传输的信道资源的不同，提供了两个具体实施例。

实施例二、

本实施例提供了一种信道接入成功的情况下进行数据传输的方法，包括：实施例一中的步骤501-504，即为本实施例的步骤601-604，在此不再赘述。如图6所示，本实施例还包括：

步骤605、STA1和STA2根据接收到的G-CTS帧，在等待信道空闲SIFS时间之后，STA1在子信道1和子信道2上发送DATA1帧给AP，STA2在子信道3和子信道4上发送DATA2帧给AP。相应的，AP接收STA1发送的DATA1帧和STA2发送的DATA2帧。

具体的，STA1、STA2、STA3和STA4通过信道接收到AP发送的G-CTS帧，由于G-CTS帧中只包含有对STA1和STA2的信道资源分配信息，不包含有对STA3和STA4的信道资源分配信息，所以STA1和STA2在等待信道空闲SIFS时间之后，STA1在子信道1和子信道2上发送DATA1帧给AP，STA2在子信道3和子信道4上发送DATA2帧给AP，如图6中所示。

若STA1和STA2发送的数据（例如：广播帧，组播帧）不需要AP进行确认，则AP只需接收STA发送的数据即可，即步骤605执行完成即可。

若STA1和STA2发送的数据需要AP进行确认时，执行步骤606。

步骤606、AP在等待SIFS时间之后通过整个信道回复G-ACK帧。

如图6中所示，AP接收到STA1和STA2发送的DATA1帧和DATA2帧，在等待SIFS时间之后通过整个信道回复G-ACK帧给STA1和STA2。其中，在G-ACK帧中AP将对STA1和STA2的确认信息聚合在一起。

本发明的实施例提供了一种信道接入的方法，STA通过监听信道的忙/闲状况，以便在信道处于空闲状态时，通过信道中的一个子信道发送接入请求帧给AP；AP根据接收到的接入请求帧，向全部或者部分STA回复接入响应帧。进一步的，在信道接入成功的情况下，STA接收AP发送的接入响应帧，并根据AP发送的接入响应帧中包含的信道资源分配信息，在所分配的子信道上发送DATA帧。通过这种信道接入方法，以使得STA只需监听整个信道的忙/闲状态，简化了STA的监听过程，并且只有在整个信道处于空闲的状态下，STA才能同时选择信道中的一个子信道来发送接入请求帧给AP，满足在进行信道接入时时间上的同步，进一步使得AP能对接收到的接入请求帧进行统一处理，从而避免造成相邻频带信号干扰。

实施例三、

下面，本发明还提供了另外一种具体的实施例，对上述信道接入成功的情况下进行数据传输的方法进行详细的描述。

在本实施例中，包括实施例一中的步骤501-504，即为本实施例的步骤701-704,在此不再赘述。如图7所示，本实施例还包括：

步骤705、STA1和STA2根据接收到的G-CTS帧，在STA1等待信道空闲SIFS时间后，在整个信道上发送DATA1帧给AP，STA2再等待信道空闲SIFS时间后，在整个信道上发送DATA2帧给AP。相应的，AP接收STA1发送的DATA1帧和STA2发送的DATA2帧，如图7中所示。

若STA1和STA2发送的数据（例如：广播帧，组播帧）不需要AP进行确认，则AP只需接收STA发送的数据即可，即步骤706执行完成即可。

若STA1和STA2发送的数据需要AP进行确认时，执行步骤706。

步骤706、AP在接收到STA1发送的DATA1后帧，并等待SIFS时间之后通过整个信道回复ACK1帧；AP在接收到STA2发送的DATA2后帧，并等待SIFS时间之后通过整个信道回复ACK2帧，如图7中所示。

本发明的实施例提供了一种信道接入的方法，STA通过监听信道的忙/闲状况，以便在信道处于空闲状态时，通过信道中的一个子信道发送接入请求帧给AP；AP根据接收到的接入请求帧，向全部或者部分STA回复接入响应帧，STA根据接收到的接入响应帧，获知信道是否接入成功。进一步的，若STA信道接入成功，则根据接入响应帧中所包含的信道资源分配信息，在信道上发送DATA帧。通过这种信道接入方法，以使得STA只需监听整个信道的信道状态，简化了STA的监听过程，并且只有在信道处于空闲的状态下，STA才能同时选择信道中的一个子信道来发送接入请求帧给AP，满足在进行信道接入时时间上的同步，进一步使得AP能对接收到的接入请求帧进行统一处理，从而避免造成相邻频带信号干扰。

本发明实施例提供了一种站点，该站点中的各个功能模块与上述以站点为执行主体的方法中的步骤相对应，在此不进行详细描述。如图8所示，所述站点80包括：

监听单元801，用于监听信道的信道状态；所述信道包括至少两个子信道；

发送单元802，用于在所述监听单元801监听到所述信道处于空闲状态的情况下，通过所述信道中的至少一个子信道发送接入请求帧给接入点AP；

信道接入单元803，用于若接收到所述AP反馈的接入响应帧，且所述接入响应帧中包括所述站点的标识信息和信道资源分配信息，则信道接入成功。

进一步的，所述发送单元802包括：退避模块804和发送模块805，如图9所示；

其中，所述退避模块804用于在所述监听单元801监听到所述信道处于空闲状态的情况下，执行退避过程；

所述发送模块805用于在所述退避模块804执行完成退避过程结束后，通过所述信道中的至少一个子信道发送接入请求帧给AP。

进一步的，所述发送单元802还包括：选择模块806；所述选择模块805用于从所述信道中选择至少一个用于发送接入请求帧的子信道；

可选的，所述选择模块806可以位于退避模块804之前，如图10（a）所示。

或者可选的，所述选择模块806也可以位于退避模块804之后，如图10（b）所示。

若STA信道接入成功且需要发送数据时，所述站点80还包括：数据传输单元807，如图11所示；所述数据传输单元807用于在信道接入单元803信道接入成功的情况下，根据信道接入单元803接收到的接入响应帧向接入点AP发送数据DATA帧。

进一步的，所述数据传输单元807包括：确定模块808和数据发送模块809，如图12所示。

所述确定模块808，用于根据信道接入单元803接收到的接入响应帧中所包含的标识信息，确定所述站点的信道资源分配信息；

所述数据发送模块809，用于在所述确定模块808所确定的信道资源分配信息包括用信道传输的指示信息的情况下，在所述信道上向所述接入点发送DATA帧；或，在所述确定模块808所确定的信道资源分配信息包括用至少一个子信道传输的指示信息的情况下，在所述至少一个子信道上发送DATA帧。

可选的，若STA发送的数据需要AP回复确认帧时，所述站点80还包括：数据确认单元810，如图13所示；

所述数据确认单元810，用于接收AP通过所述信道或所述STA所选择的子信道发送的确认帧；所述确认帧中包括：所述站点的标识信息，或者，所述确认帧中包括：所述站点的标识信息，以及其他站点的标识信息。

进一步的，所述信道接入单元803还用于接收AP反馈的接入响应帧，且所述接入响应帧中不包括所述站点的标识信息和信道资源分配信息；或者，所述信道接入单元没有接收到AP反馈的接入响应帧，则信道接入失败；

所述监听单元801还用于在信道接入失败的情况下，重新监听信道的信道状态。

本发明还提供了一种信道接入的系统，所述系统包括：接入点和上述至少两个站点；

其中，所述接入点用于接收站点发送的接入请求帧，并根据接收到的接入请求帧，生成接入响应帧并反馈给站点；若站点信道接入成功且需要发送数据时，所述接入点用于接收站点发送的数据帧，并根据站点发送的数据类型确定是否需要回复确认帧。

本发明的实施例提供了一种信道接入的装置和系统，STA通过监听信道的信道状况，以便在信道处于空闲状态时，通过信道中的至少一个子信道发送接入请求帧给AP；AP根据接收到的接入请求帧，向全部或者部分STA回复接入响应帧，STA根据接收到的接入响应帧，获知信道是否接入成功。进一步的，若STA信道接入成功，则根据接入响应帧中所包含的信道资源分配信息，在子信道或者信道上发送DATA帧。通过这种信道接入方法，以使得STA只需监听整个信道的信道状态，简化了STA的监听过程，并且只有在信道处于空闲的状态下，STA才能同时选择至少一个子信道来发送接入请求帧给AP，满足在进行信道接入时时间上的同步，进一步使得AP能对接收到的接入请求帧进行统一处理，从而避免造成相邻频带信号干扰。

本发明实施例提供了一种站点140，包括：存储器1401、处理器1402、发送机1403和接收机1404，如图14所示。

其中，所述存储器1401可以为内存，且存储器1401中存储有一组程序代码；所述程序代码用于实现以站点140为执行主体的信道接入的方法。

所述处理器1402用于调用所述存储器1401中存储的程序代码，以监听信道的信道状态。

所述发送机1403用于在处理器1402监听到所述信道处于空闲状态的情况下，通过所述信道中的至少一个子信道发送接入请求帧给接入点AP。

所述接收机1403用于接收所述AP反馈的接入响应帧，且所述接入响应帧中包括所述站点的标识信息和信道资源分配信息，则信道接入成功；所述站点的标识信息和信道资源分配信息用于指示所述AP为所述站点分配用于数据传输的信道资源。

进一步的，所述处理器1402还用于调用所述存储器1401中存储的程序代码，以在监听到所述信道处于空闲状态的情况下，执行退避过程；在所述退避过程结束后，通过所述信道中的至少一个子信道发送接入请求帧给AP。

进一步的，所述处理器1402还用于调用所述存储器1401中存储的程序代码，用于从所述信道中选择至少一个用于发送接入请求帧的子信道。

进一步的，所述发送机1403还用于根据其接收到的接入响应帧向AP发送数据DATA帧。

进一步的，所述处理器1402还用于调用所述存储器1401中存储的程序代码，用于根据接收机1404接收到的接入响应帧中所包含的标识信息，确定所述站点的信道资源分配信息；若信道资源分配信息包括用信道进行数据传输的指示信息，则所述站点在所述信道上向所述接入点发送DATA帧；或，若信道资源分配信息包括用至少一个子信道进行数据传输的指示信息，则所述站点在所述至少一个子信道上发送DATA帧。

进一步的，所述接收机1404还用于接收AP通过所述信道或所述STA所选择的子信道发送的确认帧；所述确认帧中包括：所述站点的标识信息，或者，所述确认帧中包括：所述站点的标识信息，以及其他站点的标识信息。

进一步的，所述接收机1404还用于接收到AP反馈的接入响应帧，且所述接入响应帧中不包括所述站点的标识信息和信道资源分配信息；或者，若没有接收到AP反馈的接入响应帧，则信道接入失败。

在信道接入失败的情况下，所述处理器1402还用于调用所述存储器1401中存储的程序代码，以重新监听信道的信道状态。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-Only Memory，简称ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，简称RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (15)

1.一种信道接入的方法，其特征在于，包括：

至少一个站点STA监听信道的信道状态；所述信道包括至少两个子信道；

在监听到所述信道处于空闲状态的情况下，所述至少一个站点通过所述信道中的至少一个子信道发送接入请求帧给接入点AP；

若站点接收到所述AP反馈的接入响应帧，且所述接入响应帧中包括所述站点的标识信息和信道资源分配信息，则所述站点信道接入成功；所述站点的标识信息和信道资源分配信息用于指示所述AP为所述站点分配用于数据传输的信道资源；所述接入响应帧是AP通过所述信道或所述至少一个站点所选择的子信道反馈给所述至少一个站点的。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在监听到所述信道处于空闲状态的情况下，所述至少一个站点通过所述信道中的至少一个子信道发送接入请求帧给接入点AP包括：

在监听到所述信道处于空闲状态的情况下，执行退避过程；

在所述退避过程结束后，所述至少一个站点通过所述信道中的至少一个子信道发送接入请求帧给AP。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在监听到所述信道处于空闲状态的情况下，所述至少一个站点通过所述信道中的至少一个子信道发送接入请求帧给接入点AP之前，所述方法还包括：

所述至少一个站点中的每个站点从所述信道中选择至少一个用于发送接入请求帧的子信道。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法之后还包括：

信道接入成功的站点根据其接收到的接入响应帧向AP发送数据DATA帧。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述信道接入成功的站点根据其接收到的接入响应帧向AP发送数据DATA帧包括：

所述信道接入成功的站点根据其接收到的接入响应帧中所包含的标识信息，确定所述站点的信道资源分配信息；

若信道资源分配信息包括用信道进行数据传输的指示信息，则所述信道接入成功的站点在所述信道上向所述接入点发送DATA帧；或，

若信道资源分配信息包括用至少一个子信道传输的指示进行数据信息，则所述信道接入成功的站点在所述至少一个子信道上发送DATA帧。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述DATA帧需要AP确认的情况下，所述方法还包括：

接收AP通过所述信道或所述至少一个站点所选择的子信道发送的确认帧；所述确认帧中包括：所述站点的标识信息，或者，所述确认帧中包括：所述站点的标识信息，以及其他站点的标识信息。

7.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

若站点接收到AP反馈的接入响应帧，且所述接入响应帧中不包括所述站点的标识信息和信道资源分配信息；或者，若站点没有接收到AP反馈的接入响应帧，则所述站点信道接入失败；

在信道接入失败的情况下，所述方法还包括：

信道接入失败的站点重新监听信道的信道状态。

8.一种站点，其特征在于，包括：

监听单元，用于监听信道的信道状态；所述信道包括至少两个子信道；

发送单元，用于在监听单元监听到所述信道处于空闲状态的情况下，通过所述信道中的至少一个子信道发送接入请求帧给接入点AP；

信道接入单元，用于若接收到所述AP反馈的接入响应帧，且所述接入响应帧中包括所述站点的标识信息和信道资源分配信息，则信道接入成功；所述站点的标识信息和信道资源分配信息用于指示所述AP为所述站点分配用于数据传输的信道资源；所述接入响应帧是AP通过所述信道或至少一个站点所选择的子信道反馈给至少一个站点的。

9.根据权利要求8所述的站点，其特征在于，所述发送单元包括：退避模块和发送模块；

所述退避模块，用于在所述监听单元监听到所述信道处于空闲状态的情况下，执行退避过程；

所述发送模块，用于在所述退避模块执行完成退避过程结束后，通过所述信道中的至少一个子信道发送接入请求帧给AP。

10.根据权利要求8所述的站点，其特征在于，所述发送单元还包括：选择模块；

所述选择模块用于从所述信道中选择至少一个用于发送接入请求帧的子信道。

11.根据权利要求8-10任一项所述的站点，其特征在于，所述站点还包括：数据传输单元；

所述数据传输单元，用于在信道接入成功的情况下，根据信道接入单元接收到的接入响应帧向接入点AP发送数据DATA帧。

12.根据权利要求11所述的站点，其特征在于，所述数据传输单元包括：确定模块和数据发送模块；

所述确定模块，用于根据信道接入单元接收到的接入响应帧中所包含的标识信息，确定所述站点的信道资源分配信息；

所述数据发送模块，用于在所述确定模块所确定的信道资源分配信息包括用信道进行数据传输的指示信息的情况下，在所述信道上向所述接入点发送DATA帧；或，在所述确定模块所确定的信道资源分配信息包括用至少一个子信道进行数据传输的指示信息的情况下，在所述至少一个子信道上发送DATA帧。

13.根据权利要求11所述的站点，其特征在于，所述站点还包括：数据确认单元；

所述数据确认单元，用于接收AP通过所述信道或所述STA所选择的子信道发送的确认帧；所述确认帧中包括：所述站点的标识信息，或者，所述确认帧中包括：所述站点的标识信息，以及其他站点的标识信息。

14.根据权利要求8-10任一项所述的站点，其特征在于，

所述信道接入单元还用于若接收到AP反馈的接入响应帧，且所述接入响应帧中不包括所述站点的标识信息和信道资源分配信息；或者，若没有接收到AP反馈的接入响应帧，则信道接入失败；

所述监听单元还用于在信道接入失败的情况下，重新监听信道的信道状态。

15.一种信道接入的系统，其特征在于，包括：接入点和权利要求8-14任一项所述的至少两个站点。