CN105554891A - 无线局域网的通信方法及通信装置和站点 - Google Patents

无线局域网的通信方法及通信装置和站点 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种无线局域网的通信方法及通信装置和站点，其中，无线局域网的通信方法，包括：支持UL？OFDMA机制的站点接收接入点发送的消息帧，所述消息帧包含OFDMA随机接入竞争周期字段，所述OFDMA随机接入竞争周期字段表示所述站点能够在所述OFDMA随机接入竞争周期字段所指示的竞争周期内竞争接入信道；所述站点在所述OFDMA随机接入竞争周期字段所指示的竞争周期内，将网络分配矢量设置为空闲，其中，所述站点已被分配带宽资源。本发明的技术方案实现了站点对NAV的正确设置，确保UL？OFDMA机制得到应用，从而提高频谱的利用效率，间接提高了系统的吞吐量。

Description

无线局域网的通信方法及通信装置和站点
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种无线局域网的通信方法、一种无线局域网的通信装置和一种站点。
背景技术
在2013年5月，802.11成立了下一代Wi-Fi技术的研究组HEW(HighefficiencyWLAN，高效无线局域网)，即802.11ax，主要的研究点是提高现有Wi-Fi技术的吞吐量、提高频谱的有效利用效率、提高用户体验和服务质量QoE(QualityofExperience)，以及实现比现有的Wi-Fi技术适应更加密集的通信环境。
在802.11ax标准中，规定了将采用OFDMA(OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess，正交频分多址)技术使得多用户同时与AP(AccessPoint，接入点)建立通信，即ULOFDMA(上行正交频分多址)机制，使得多个STA(Station，站点)能够同时发送其缓存的上行数据，并且规定了STAs传输上行资源需要采用OFDMABack-off(退避)机制。但是，在标准的制定中并没有规定STAs在OFDMABack-off期间内如何接入信道，即如何设置NAV(Networkallocationvector，网络分配矢量)。
发明内容
本发明正是基于上述技术问题至少之一，提出了一种新的无线局域网的通信方案，实现了站点对NAV的正确设置，确保ULOFDMA机制得到应用，从而提高频谱的利用效率，间接提高了系统的吞吐量。
有鉴于此，根据本发明的第一方面，提出了一种无线局域网的通信方法，包括：支持ULOFDMA机制的站点接收接入点发送的消息帧，所述消息帧包含OFDMA随机接入竞争周期字段，所述OFDMA随机接入竞争周期字段表示所述站点能够在所述OFDMA随机接入竞争周期字段所指示的竞争周期内竞争接入信道；所述站点在所述OFDMA随机接入竞争周期字段所指示的竞争周期内，将网络分配矢量设置为空闲，其中，所述站点已被分配带宽资源。
在该技术方案中，支持ULOFDMA机制的站点通过接收接入点发送的消息帧，且消息帧中包含OFDMA随机接入竞争周期字段，以使站点在OFDMA随机接入竞争周期字段所指示的竞争周期内竞争接入信道，使得站点在接收到消息帧，且已被分配带宽资源后，能够将网络分配矢量设置为空闲，进而能够在OFDMABack-off期间内竞争接入信道，实现了站点对NAV的正确设置，确保ULOFDMA机制得到应用，从而提高频谱的利用效率，间接提高了系统的吞吐量。
其中，OFDMABack-off机制主要是接入点在发送给站点的触发帧中增加一个参数，当站点接收到该触发帧后发起的随机接入过程，具体为：站点有数据需要发送时，若检测到信道忙，则从0至OFDMA竞争窗口(ContentionWindow)选择一个随机数N，并继续检测信道，若再次检测到信道忙，则N不变，若检测到信道闲，则N-1，当N＝0时，若再次检测到信道闲，则发送数据，若再次检测到信道忙，则重新选择一个随机数，并再次执行上述过程。
根据本发明的一个实施例，所述消息帧还包含所述接入点向所述站点分配的带宽资源的信息。在该实施例中，接入点可以直接在消息帧中向站点分配带宽资源。
根据本发明的另一个实施例，还包括：所述站点接收所述接入点发送的资源消息分配帧，所述资源消息分配帧包含所述接入点向所述站点分配的带宽资源的信息。在该实施例中，接入点可以向站点单独发送资源消息分配帧，以向站点分配带宽资源；接入点也可在消息帧发送之前，向站点发送资源分配消息帧，这个资源分配消息帧为广播消息帧或组播消息帧。
其中带宽资源表示AP分配给站点的接入信道带宽，譬如20MHz信道带宽；也可包含空间数据流信(SpatialStream)息。
其中，所有分配了带宽资源的STAs在OFDMABack-off期间内将自己的NAV设置为空闲，表示在这段期间内其可以竞争的接入信道，而其他没有分配带宽资源的STAs在OFDMABack-off期间内将自己的NAV设置为繁忙，表示在这段期间内其不可以竞争的接入信道，以避免给已分配带宽资源的STAs的通信带来干扰。
在上述任一技术方案中，优选地，所述OFDMA随机接入竞争周期字段还包括OFDMA随机接入竞争周期的开始时间信息和OFDMA随机接入竞争周期的时长信息。
在上述任一技术方案中，优选地，所述消息帧为信标帧。
根据本发明的第二方面，还提出了一种无线局域网的通信装置，包括：接收单元，用于接收接入点发送的消息帧，所述消息帧包含OFDMA随机接入竞争周期字段，所述OFDMA随机接入竞争周期字段表示支持ULOFDMA机制的站点能够在所述OFDMA随机接入竞争周期字段所指示的竞争周期内竞争接入信道；处理单元，用于在所述OFDMA随机接入竞争周期字段所指示的竞争周期内，将网络分配矢量设置为空闲，其中，所述站点已被分配带宽资源。
在该技术方案中，支持ULOFDMA机制的站点通过接收接入点发送的消息帧，且消息帧中包含OFDMA随机接入竞争周期字段，以使站点在OFDMA随机接入竞争周期字段所指示的竞争周期内竞争接入信道，使得站点在接收到消息帧，且已被分配带宽资源后，能够将网络分配矢量设置为空闲，进而能够在OFDMABack-off期间内竞争接入信道，实现了站点对NAV的正确设置，确保ULOFDMA机制得到应用，从而提高频谱的利用效率，间接提高了系统的吞吐量。
根据本发明的一个实施例，所述消息帧还包含所述接入点向所述站点分配的带宽资源的信息。在该实施例中，接入点可以直接在消息帧中向站点分配带宽资源。
根据本发明的另一个实施例，所述接收单元还用于：接收所述接入点发送的资源消息分配帧，所述资源消息分配帧包含所述接入点向所述站点分配的带宽资源的信息。在该实施例中，接入点可以向站点单独发送资源消息分配帧，以向站点分配带宽资源。具体地，接入点可在消息帧发送之前，向站点发送资源分配消息帧，这个资源分配消息帧为广播消息帧或组播消息帧。
其中，带宽资源表示AP分配给站点的接入信道带宽，譬如20MHz信道带宽；也可包含空间数据流信(SpatialStream)息。
其中，所有分配了带宽资源的STAs在OFDMABack-off期间内将自己的NAV设置为空闲，表示在这段期间内其可以竞争的接入信道，而其他没有分配带宽资源的STAs在OFDMABack-off期间内将自己的NAV设置为繁忙，表示在这段期间内其不可以竞争的接入信道，以避免给已分配带宽资源的STAs的通信带来干扰。
在上述任一技术方案中，优选地，所述OFDMA随机接入竞争周期字段还包括OFDMA随机接入竞争周期的开始时间信息和OFDMA随机接入竞争周期的时长信息。
在上述任一技术方案中，优选地，所述消息帧为信标帧。
根据本发明的第三方面，还提出了一种站点，包括：如上述任一项技术方案中所述的无线局域网的通信装置。
通过以上技术方案，实现了站点对NAV的正确设置，确保ULOFDMA机制得到应用，从而提高频谱的利用效率，间接提高了系统的吞吐量。
附图说明
图1示出了根据本发明的一个实施例的无线局域网的通信方法的示意流程图；
图2示出了根据本发明的实施例的无线局域网的通信装置的示意框图；
图3示出了根据本发明的实施例的站点的示意框图；
图4示出了根据本发明的实施例的站点在何时竞争接入信道的示意图；
图5示出了根据本发明的另一个实施例的无线局域网的通信方法的示意流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图1示出了根据本发明的一个实施例的无线局域网的通信方法的示意流程图。
如图1所示，根据本发明的一个实施例的无线局域网的通信方法，包括：
步骤102，支持ULOFDMA机制的站点接收接入点发送的消息帧，所述消息帧包含OFDMA随机接入竞争周期字段，所述OFDMA随机接入竞争周期字段表示所述站点能够在所述OFDMA随机接入竞争周期字段所指示的竞争周期内竞争接入信道；
步骤104，所述站点在所述OFDMA随机接入竞争周期字段所指示的竞争周期内，将网络分配矢量设置为空闲，其中，所述站点已被分配带宽资源。
图1所示的通信方法的执行主体可以是手机或PDA(PersonalDigitalAssistant，掌上电脑)等。
在该技术方案中，支持ULOFDMA机制的站点通过接收接入点发送的消息帧，且消息帧中包含OFDMA随机接入竞争周期字段，以使站点在OFDMA随机接入竞争周期字段所指示的竞争周期内竞争接入信道，使得站点在接收到消息帧，且已被分配带宽资源后，能够将网络分配矢量设置为空闲，进而能够在OFDMABack-off期间内竞争接入信道，实现了站点对NAV的正确设置，确保ULOFDMA机制得到应用，从而提高频谱的利用效率，间接提高了系统的吞吐量。
其中，OFDMABack-off机制主要是接入点在发送给站点的触发帧中增加一个参数，当站点接收到该触发帧后发起的随机接入过程，具体为：站点有数据需要发送时，若检测到信道忙，则从0至OFDMA竞争窗口(ContentionWindow)选择一个随机数N，并继续检测信道，若再次检测到信道忙，则N不变，若检测到信道闲，则N-1，当N＝0时，若再次检测到信道闲，则发送数据，若再次检测到信道忙，则重新选择一个随机数，并再次执行上述过程。
根据本发明的一个实施例，所述消息帧还包含所述接入点向所述站点分配的带宽资源的信息。在该实施例中，接入点可以直接在消息帧中向站点分配带宽资源。
根据本发明的另一个实施例，还包括：所述站点接收所述接入点发送的资源消息分配帧，所述资源消息分配帧包含所述接入点向所述站点分配的带宽资源的信息。在该实施例中，接入点可以向站点单独发送资源消息分配帧，以向站点分配带宽资源。具体地，接入点可在消息帧发送之前，向站点发送资源分配消息帧，这个资源分配消息帧为广播消息帧或组播消息帧。
其中，带宽资源表示AP分配给站点的接入信道带宽，譬如20MHz信道带宽；也可包含空间数据流信(SpatialStream)息。
其中，所有分配了带宽资源的STAs在OFDMABack-off期间内将自己的NAV设置为空闲，表示在这段期间内其可以竞争的接入信道，而其他没有分配带宽资源的STAs在OFDMABack-off期间内将自己的NAV设置为繁忙，表示在这段期间内其不可以竞争的接入信道，以避免给已分配带宽资源的STAs的通信带来干扰。
在上述任一技术方案中，优选地，所述OFDMA随机接入竞争周期字段还包括OFDMA随机接入竞争周期的开始时间信息和OFDMA随机接入竞争周期的时长信息。
在上述任一技术方案中，优选地，所述消息帧为信标帧。
图2示出了根据本发明的实施例的无线局域网的通信装置的示意框图。
如图2所示，根据本发明的实施例的无线局域网的通信装置，包括：接收单元202和处理单元204。
其中，接收单元202，用于接收接入点发送的消息帧，所述消息帧包含OFDMA随机接入竞争周期字段，所述OFDMA随机接入竞争周期字段表示支持ULOFDMA机制的站点能够在所述OFDMA随机接入竞争周期字段所指示的竞争周期内竞争接入信道；
处理单元204，用于在所述OFDMA随机接入竞争周期字段所指示的竞争周期内，将网络分配矢量设置为空闲，其中，所述站点已被分配带宽资源。
其中，接收单元202在实现时可以是接收器或天线；处理单元204在实现时可以是中央处理器或基带处理器。
在该技术方案中，支持ULOFDMA机制的站点通过接收接入点发送的消息帧，且消息帧中包含OFDMA随机接入竞争周期字段，以使站点在OFDMA随机接入竞争周期字段所指示的竞争周期内竞争接入信道，使得站点在接收到消息帧，且已被分配带宽资源后，能够将网络分配矢量设置为空闲，进而能够在OFDMABack-off期间内竞争接入信道，实现了站点对NAV的正确设置，确保ULOFDMA机制得到应用，从而提高频谱的利用效率，间接提高了系统的吞吐量。
根据本发明的一个实施例，所述消息帧还包含所述接入点向所述站点分配的带宽资源的信息。在该实施例中，接入点可以直接在消息帧中向站点分配带宽资源。
根据本发明的另一个实施例，所述接收单元202还用于：接收所述接入点发送的资源消息分配帧，所述资源消息分配帧包含所述接入点向所述站点分配的带宽资源的信息。在该实施例中，接入点可以向站点单独发送资源消息分配帧，以向站点分配带宽资源。具体地，接入点可在消息帧发送之前，向站点发送资源分配消息帧，这个资源分配消息帧为广播消息帧或组播消息帧。
其中，带宽资源表示AP分配给站点的接入信道带宽，譬如20MHz信道带宽；也可包含空间数据流信(SpatialStream)息。
其中，所有分配了带宽资源的STAs在OFDMABack-off期间内将自己的NAV设置为空闲，表示在这段期间内其可以竞争的接入信道，而其他没有分配带宽资源的STAs在OFDMABack-off期间内将自己的NAV设置为繁忙，表示在这段期间内其不可以竞争的接入信道，以避免给已分配带宽资源的STAs的通信带来干扰。
在上述任一技术方案中，优选地，所述OFDMA随机接入竞争周期字段还包括OFDMA随机接入竞争周期的开始时间信息和OFDMA随机接入竞争周期的时长信息。
在上述任一技术方案中，优选地，所述消息帧为信标帧。
图3示出了根据本发明的实施例的站点的示意框图。
如图3所示，根据本发明的实施例的站点300，包括：如图2所示的无线局域网的通信装置200。
以下结合图4和图5详细说明本发明的技术方案。
本发明的技术方案主要是对于已被AP分配了上行资源的HE(Highefficiency，高效)STAs，可将处在CFP(Contention-FreePeriod，非竞争周期)中的OFDMABack-off(以下简称OBO)周期内设置其NAV为空闲，而其他没有分配上行资源的HESTAs设置NAV为繁忙。
具体步骤如下：
1、AP定义一种新的信息元素IE，将其封装在Beacon帧内，并发送给站点，其中，信息元素的格式如表1所示：
表1
如表1所示，OBOcount表示在下一个CFP周期到来之前，会有多少个OBO出现；OBOstarttime表示OBO在CFP之内开始的时间；OBOduration表示OBO在CFP中持续的时长；OBOinterval表示OBO在本次CFP内的间隔。
2、HESTAs设置NAV
如果是已被分配上行资源的STAs，则在OBO期间内设置NAV为空闲；如果是没有被分配上行资源的HESTAs，则设置为自己的NAV繁忙，即在OBO期间内不可接入信道。
3、Legacy(后向兼容)STAs设置NAV
AP可根据CFP参数的值来设置OBO参数值，在此规定legacySTAs在此期间不能接入信道。
具体如图4所示，AP可以信标帧中设置字段指示IntendedSTAs在非竞争周期(CFP)内指定的OBO周期内竞争接入信道。其中，在竞争周期内，所有的站点均可以竞争接入信道，而在处于CFP中的OBO周期内，只有IntendedSTAs能够竞争接入信道，所以IntendedSTAs在这个OBO周期内将自己的NAV设置为空闲，而其他的STAs将自己的NAV设置为繁忙；在CFP中的其它时间内，只有被调度的站点能够竞争接入信道，在这期间内包括IntendedSTAs在内的STAs将自己的NAV设置为空闲。
图5示出了根据本发明的另一个实施例的无线局域网的通信方法的示意流程图。
如图5所示，根据本发明的另一个实施例的无线局域网的通信方法，包括：
步骤501，接入点1生成消息帧，其中，消息帧中包含OFDMA随机接入竞争周期字段，OFDMA随机接入竞争周期字段表示支持ULOFDMA机制的站点能够在OFDMA随机接入竞争周期字段所指示的竞争周期内竞争接入信道。
步骤502，接入点1发送消息帧。
步骤503，站点2接收消息帧。
步骤504，站点2在OFDMA随机接入竞争周期字段所指示的竞争周期内，将网络分配矢量设置为空闲，进而可以竞争接入信道。需要注意的是，站点2在竞争接入信道时，已经获取了接入点1分配的带宽资源，该带宽资源的信息可以是接入点1在生成的消息帧中已经指示给站点2的，也可以是接入点1在向站点2发送的资源分配消息帧中指示给站点2的。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明提出了一种新的无线局域网的通信方案，使得站点在接收到接入点发送的消息帧后，若已被分配带宽资源，则可以将网络分配矢量设置为空闲，进而能够在OFDMABack-off期间内竞争接入信道，实现了站点对NAV的正确设置，确保ULOFDMA机制得到应用，从而提高频谱的利用效率，间接提高了系统的吞吐量。
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 (11)

1.一种无线局域网的通信方法，其特征在于，包括：
支持ULOFDMA机制的站点接收接入点发送的消息帧，所述消息帧包含OFDMA随机接入竞争周期字段，所述OFDMA随机接入竞争周期字段表示所述站点能够在所述OFDMA随机接入竞争周期字段所指示的竞争周期内竞争接入信道；
所述站点在所述OFDMA随机接入竞争周期字段所指示的竞争周期内，将网络分配矢量设置为空闲，其中，所述站点已被分配带宽资源。
2.根据权利要求1所述的无线局域网的通信方法，其特征在于，所述消息帧还包含所述接入点向所述站点分配的带宽资源的信息。
3.根据权利要求1所述的无线局域网的通信方法，其特征在于，还包括：
所述站点接收所述接入点发送的资源消息分配帧，所述资源消息分配帧包含所述接入点向所述站点分配的带宽资源的信息。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的无线局域网的通信方法，其特征在于，所述OFDMA随机接入竞争周期字段还包括OFDMA随机接入竞争周期的开始时间信息和OFDMA随机接入竞争周期的时长信息。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的无线局域网的通信方法，其特征在于，所述消息帧为信标帧。
6.一种无线局域网的通信装置，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收接入点发送的消息帧，所述消息帧包含OFDMA随机接入竞争周期字段，所述OFDMA随机接入竞争周期字段表示支持ULOFDMA机制的站点能够在所述OFDMA随机接入竞争周期字段所指示的竞争周期内竞争接入信道；
处理单元，用于在所述OFDMA随机接入竞争周期字段所指示的竞争周期内，将网络分配矢量设置为空闲，其中，所述站点已被分配带宽资源。
7.根据权利要求6所述的无线局域网的通信装置，其特征在于，所述消息帧还包含所述接入点向所述站点分配的带宽资源的信息。
8.根据权利要求6所述的无线局域网的通信装置，其特征在于，所述接收单元还用于：
接收所述接入点发送的资源消息分配帧，所述资源消息分配帧包含所述接入点向所述站点分配的带宽资源的信息。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的无线局域网的通信装置，其特征在于，所述OFDMA随机接入竞争周期字段还包括OFDMA随机接入竞争周期的开始时间信息和OFDMA随机接入竞争周期的时长信息。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的无线局域网的通信装置，其特征在于，所述消息帧为信标帧。
11.一种站点，其特征在于，包括：如权利要求6至10中任一项所述的无线局域网的通信装置。
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