CN104796989A - 一种信道切换同步传输的方法及站点设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信道切换同步传输的方法及站点设备，涉及无线通信领域。本发明公开的方法包括：发送站点监听约定信道，若约定的第一信道忙且第二信道空闲，则所述发送站点在服务期起始时刻后的第一特定时间后在第二信道上发送数据。本发明还公开了一种站点设备。通过本申请技术方案的信道切换同步传输方案，无线网络灵活的利用空闲信道，从而提高信道利用率，同时可以保证无线站点在空闲信道上进行同步传输。

Description

一种信道切换同步传输的方法及站点设备

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体地，涉及无线局域网WLAN或无线个域网通信WPAN中，无线信道及其带宽等参数的通知方法。

背景技术

目前，随着用户需求的增长，对WLAN或者WPAN的传输速率的需求日益增长，电气和电子工程师协会IEEE为了满足这一需求，成立了专门的任务组，以实现高速数据速率。IEEE标准使用的无线频谱不但包括了传统的2.4GHz，5GHz频段，1GHz以下频段，还包括了60GHz和45GHz等毫米波频段。

无线网络中，一般由一个主节点和多个子节点组成，上述主节点可以是熟知的基站，接入点AP，微微网控制节点PNC等设备，子节点可以是终端UE，无线站点等设备。在毫米波WLAN中，一个中心节点AP/PCP（accesspoint/personal basic service set(PBSS)control point）以及与之相关联的多个站点（Station，简称STA）组成了一个基本服务集（basic service set，简称BSS）。

现有毫米波WLAN工作在60GHz频段，其信道划分如图1所示，BSS会在图1中选定一个信道工作，该信道化方案只支持一种信道带宽，BSS的管理控制信令和数据都在选定的信道上传输。现有无线网络中，对于媒介接入的控制包括两种基本方式，一种是基于竞争的，一种是基于调度的，现有毫米波WLAN标准中也综合使用这两种方式进行媒介接入控制，例如，AP/PCP在60GHz频段上的一个信道上建立BSS(该信道的带宽固定为2.16GHz)，在这个信道上预定义的时间期通过Beacon或Announcement帧等信令的发送，可以将一段时间划分为竞争期CBAP让站点通过CSMA/CA机制竞争信道进行数据传输，也可以将一段时间划分为一个没有竞争的专属服务期SP，让特定站点在这段时间内进行数据传输，其他站点不能接入信道，上述数据传输可以是站点之间也可以是站点和PCP/AP之间。为了促进毫米波技术的使用并满足用户对数据速率的要求，毫米波技术引入了新波段。新引入的毫米波波段的信道划分具有了信道带宽可变的新特性，原来每个信道带宽固定，而新频段信道带宽值有多种选择，例如，540MHz、1080MHz等。可以看出现有技术中在固定带宽上基于时间维度将信道资源进行划分，对于新频段这种资源划分方式无法实现灵活的带宽操作。

例如AP/PCP分配一个SP给一对站点，AP/PCP在分配该SP时，会通知发送站点的标识符（identifier，简称ID）和接收站点的标识符，在该SP内，发送站点STA1就可以向接收站点STA2发送数据。STA1在主信道上SP开始前的一段时间内开始监听信道是否空闲（即所检测到的信号能量是否超过一个门限值，如果超过了，则指示为忙，否则指示为空闲），STA1默认在包含主信道的信道上向STA2发送数据，STA2默认在包含主信道的信道上SP开始前的一段时间内开始监听信道接收数据。如果STA1监听到主信道忙，即使辅信道空闲，STA1仍然会继续监听主信道，直到主信道空闲，才会接入信道发送数据，有可能会进一步造成在所分配的SP内无法完成数据传输，由此导致信道利用率不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种信道切换同步传输的方法及站点设备，以提高信道利用率且能保证接收方和发送方同步传输。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种信道切换同步传输的方法，包括：

发送站点监听约定信道，若约定的第一信道忙且第二信道空闲，则所述发送站点在服务期起始时刻后的第一特定时间后在第二信道上发送数据。

可选地，上述方法中，所述约定信道为预分配给所述发送站点向接收站点发送数据的信道。

可选地，上述方法中，所述第一特定时间是预定义的、或者是接入点广播的、或者是接收方与发送方协商的。

可选地，上述方法中，所述第一信道为主信道，所述第二信道为辅信道；或者

所述所述第一信道为辅信道，所述第二信道为主信道。

可选地，上述方法中，接收站点监听所述第一信道，若在第二特定时间内没有接收到来自发送站点的无线帧，则所述接收站点在第二特定时间后在所述第二信道上接收数据。

可选地，上述方法中，所述第二特定时间是预定义的、或者是接入点广播的、或者是接收方与发送方协商的。

可选地，上述方法中，所述第一特定时间大于或等于所述第二特定时间。

本发明还公开了一种站点设备，包括：

第一监听单元，在本站点为发送站点时，监听约定信道；

发送单元，在约定的第一信道忙且第二信道空闲时，在服务期起始时刻后的第一特定时间后在第二信道上发送数据。

可选地，上述设备中，所述约定信道为预分配给所述发送站点向接收站点发送数据的信道。

可选地，上述设备中，所述第一特定时间是预定义的、或者是接入点广播的、或者是接收方与发送方协商的。

可选地，上述设备中，所述第一信道为主信道，所述第二信道为辅信道；或者

所述所述第一信道为辅信道，所述第二信道为主信道。

可选地，上述设备还包括：

第二监听单元，在本站点为接收站点时，监听约定的第一信道；

接收单元，若在第二特定时间内没有接收到来自发送站点的无线帧，则在第二特定时间后在所述第二信道上接收数据。

可选地，上述设备中，所述第二特定时间是预定义的、或者是接入点广播的、或者是接收方与发送方协商的。

可选地，上述设备中，所述第一特定时间大于或等于所述第二特定时间。

通过本申请技术方案的信道切换同步传输方案，无线网络灵活的利用空闲信道，从而提高信道利用率，同时可以保证无线站点在空闲信道上进行同步传输。

附图说明

图1为现有信道划分示意图；

图2为本实施中信道切换同步传输方法流程图；

图3为本实施例中场景一下信道切换同步传输示意图；

图4为本实施例中场景二下信道切换同步传输示意图。

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，下文将结合附图对本发明技术方案作进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

实施例1

本申请发明人考虑到毫米波波段的新的信道划分具有信道带宽可变的新特性，而现有的接入控制方法的信道利用率不高的问题，本实施例提出一种提高信道利用率且能保证接收方和发送方同步传输的方法，主要包括以下步骤：

发送站点监听约定信道，若约定的第一信道忙且第二信道空闲，则发送站点在服务期起始时刻后的第一特定时间后在第二信道上发送数据。

要说明的是，实现上述方法之前，是由接入点为接收方（即接收站点）和发送方（即发送站点）分配服务期和约定信道，这样，接收方和放送方监听约定的第一信道和第二信道即可。

其中，第一信道也可称为主信道，此时，第二信道称为辅信道。当然也可以将第一信道称为辅信道，此时，第二信道称为主信道。

具体地，若发送方监听到第一信道和第二信道都空闲，则发送方在服务期起始时刻在第一和第二信道上向接收方发送数据。

若发送方监听到第一信道空闲，而第二信道忙，则发送方在服务期起始时刻在第一信道上向接收方发送数据。

若发送方监听到第一信道忙，而第二信道空闲，则发送方在服务期起始时刻后的第一特定时间后在第二信道上向接收方发送数据。

若发送方监听到第一信道和第二信道都为忙，则发送方不发送数据或继续监听信道。

相应地，按照上述方法发送数据后，接收方会监听约定信道，若接收方在第二特定时间内在约定的第一信道上接收到来自发送方的数据，则接收方接收数据即可。

若接收方在第二特定时间内在约定的第一信道上没有收到来自发送方的数据，则接收方在第二特定时间后在约定的第二信道上接收数据。

其中，第一特定时间大于或等于第二特定时间。

具体地，上述方法的实现过程如图2所示。

下面结合具体应用场景说明本实施例所述方案的具体实施过程。

场景一

AP/PCP分配一个SP给STA1传输数据给STA2，所分配的信道号为CH1和CH2，其中CH1为主信道（即第一信道），CH2为辅信道（即第二信道），并且AP/PCP会通知一个预定义好的接收延迟信道切换的时间T1，该T1时间为站点期望接收到来自对等站的无线帧的时间dot11SPIdleTimeout。

在SP起始时刻前的最小监听时间（aDMGPPMinListeningTime）处，STA1在CH1和CH2上开始监听信道是否空闲，STA1在CH1上监听到CH1忙，但检测到CH2空闲，那么STA1在SP起始时刻开始计时，到大于或等于一个的T1的时间后会在CH2上发送数据。STA2在SP开始前的最小监听时间在CH1上开始监听信号，如果在SP开始后的T1时间内没有检测到来自STA1的无线帧，则STA2可以在T1时间到达时在CH2上接收来自STA1的无线帧。整个过程如图3所示。

场景二

AP/PCP分配一个SP给STA1传输数据给STA2，所分配的信道号为CH1和CH2，其中CH1为主信道，CH2为辅信道。在SP起始时刻前的最小监听时间处，STA1在CH1和CH2上监听信道是否空闲，STA1在CH2上监听到CH1忙，但检测到CH1空闲，那么STA1在大于或等于一个接收延迟信道切换时间T1的时间后会在CH1上发送数据，此处T1为0，也即STA2可以在CH1上立即发送数据。STA2在SP开始前的最小监听时间在CH1上开始监听信号，并在SP起始时刻接收来自STA1的无线帧。整个过程如图4所示。

场景三

AP/PCP分配一个SP给STA1传输数据给STA2，所分配的信道号为CH1和CH2，其中CH1为主信道，CH2为辅信道，并且SP开始前，STA1和STA2协商了一个接入延迟信道切换时间T1。

在SP起始时刻前的最小监听时间（aDMGPPMinListeningTime）处，STA1在CH1和CH2上开始监听信道是否空闲，STA1在CH1上监听到CH1忙，但检测到CH2空闲，那么STA1在SP起始时刻开始计时，到大于或等于一个的T1的时间后会在CH2上发送数据。STA2在SP开始前的最小监听时间在CH1上开始监听信号，如果在SP开始后的T1时间内没有检测到来自STA1的无线帧，则STA2可以在T1时间到达前转移到CH2上等待接收来自STA1的无线帧。

若STA1在监听期监听到CH1和CH2都为空闲，则在SP起始时刻，STA1在包含CH1的信道上向STA2发送数据，STA2在包含CH1的信道上接收数据。

若STA1在监听期监听到CH1和CH2都为忙，则在SP起始时刻，STA1不发送数据。

场景四

AP/PCP分配一个SP给STA1传输数据给STA2，所分配的信道号为CH1和CH2，其中CH1为主信道，CH2为辅信道，并且AP/PCP会通知一个预定义好的接收延迟信道切换的时间T1，该T1时间为站点期望接收到来自对等站的无线帧的时间dot11SPIdleTimeout。

在SP起始时刻前的最小监听时间（aDMGPPMinListeningTime）处，STA1在CH1和CH2上开始监听信道是否空闲，STA1监听到CH1和CH2都为忙，则STA1不发送数据并继续监听信道。STA1在监听到信道忙后的T2时间后监听到主信道为空闲，则STA1通过n=mod[T2T1]是奇数还是偶数判断是在CH1还是CH2上发送数据，其中mod[T2T1]表示T2除以T1取模。n为奇数，则STA1在辅信道上发送数据；n为偶数，则STA1在主信道上发送数据。

STA2在SP起始时刻后的T1时间内，没有收到任何来自STA1的任何数据，则STA2在T1到达时，切换到CH2上，若STA2在CH2继续等待T1时间，仍然没有信号，则STA2可以转移到CH1上接收数据，并重复该操作，直到接收到来自STA1所发送的数据。

实施例2

本实施例提供一种站点设备，可实现上述实施例1的方法，其至少包括如下各单元。

第一监听单元，在本站点为发送站点时，监听约定信道；

其中，约定信道为预分配给所述发送站点向接收站点发送数据的信道。

发送单元，在约定的第一信道忙且第二信道空闲时，在服务期起始时刻后的第一特定时间后在第二信道上发送数据。

具体地，第一信道也可称为主信道，此时，第二信道称为辅信道。当然也可以将第一信道称为辅信道，此时，第二信道称为主信道。

上述第一特定时间是预定义的、或者是接入点广播的、或者是接收方与发送方协商的。

另外，上述站点设备也可以作为接收站点。此时，该设备还包括：

第二监听单元，在本站点为接收站点时，监听约定的第一信道；

接收单元，若在第二特定时间内没有接收到来自发送站点的无线帧，则在第二特定时间后在所述第二信道上接收数据。

其中，第二特定时间是预定义的、或者是接入点广播的、或者是接收方与发送方协商的。

还要说明的是，上述涉及的第一特定时间大于或等于第二特定时间。

具体地，上述站点设备的其他操作可参见上述实施例1的相应内容，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本申请不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上所述，仅为本发明的较佳实例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种信道切换同步传输的方法，其特征在于，包括：

发送站点监听约定信道，若约定的第一信道忙且第二信道空闲，则所述发送站点在服务期起始时刻后的第一特定时间后在第二信道上发送数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述约定信道为预分配给所述发送站点向接收站点发送数据的信道。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述第一特定时间是预定义的、或者是接入点广播的、或者是接收方与发送方协商的。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述第一信道为主信道，所述第二信道为辅信道；或者

所述所述第一信道为辅信道，所述第二信道为主信道。

5.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，

接收站点监听所述第一信道，若在第二特定时间内没有接收到来自发送站点的无线帧，则所述接收站点在第二特定时间后在所述第二信道上接收数据。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述第二特定时间是预定义的、或者是接入点广播的、或者是接收方与发送方协商的。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述第一特定时间大于或等于所述第二特定时间。

8.一种站点设备，其特征在于，包括：

第一监听单元，在本站点为发送站点时，监听约定信道；

发送单元，在约定的第一信道忙且第二信道空闲时，在服务期起始时刻后的第一特定时间后在第二信道上发送数据。

9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，

所述约定信道为预分配给所述发送站点向接收站点发送数据的信道。

10.如权利要求8所述的设备，其特征在于，

所述第一特定时间是预定义的、或者是接入点广播的、或者是接收方与发送方协商的。

11.如权利要求8所述的设备，其特征在于，

所述第一信道为主信道，所述第二信道为辅信道；或者

所述所述第一信道为辅信道，所述第二信道为主信道。

12.如权利要求8至11任一项所述的设备，其特征在于，还包括：

第二监听单元，在本站点为接收站点时，监听约定的第一信道；

接收单元，若在第二特定时间内没有接收到来自发送站点的无线帧，则在第二特定时间后在所述第二信道上接收数据。

13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，

所述第二特定时间是预定义的、或者是接入点广播的、或者是接收方与发送方协商的。

14.如权利要求12所述的设备，其特征在于，

所述第一特定时间大于或等于所述第二特定时间。