CN105900513A - 竞争信道的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种竞争信道的方法和装置。本发明竞争信道的装置，属于基本服务集BSS，所述BSS包括接入点AP和至少一个第一站点STA，所述AP和至少一个所述第一STA均参与竞争信道，所述装置为所述AP或任意一个所述第一STA，所述装置包括：侦听模块，用于侦听信道；竞争模块，用于竞争所述信道，通过所述AP执行集中控制调度以使所述BSS中的至少一个网络设备均可使用所述信道传输数据。本发明解决了WLAN系统中的BSS信道竞争成功率低的问题。

Description

竞争信道的方法和装置 技术领域
本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种竞争信道的方法和装置。
背景技术
在现有的无线局域网(Wireless Local Area Network，简称WLAN)中，媒体接入控制(Media Access Control，简称MAC)层通过使用载波侦听多点接入(Carrier Sense Multiple Access，简称CSMA)/冲突避免(Collision Avoidance，简称CA)协议，避免有多个网络设备需要进行数据传输时在信道上的发生冲突。在CSMA/CA协议中，需要发送数据的网络设备竞争信道。
目前，为了进一步提高WLAN的吞吐量，在美国电子电气工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers，简称IEEE)802.11标准中引入了调度模式，成为高效无线局域网(High Efficiency WLAN，简称HEW)系统，在引入调度模式的WLAN系统中，以基本服务集(Basic Service Set，简称BSS)为基础调度集，当BSS需要进行数据传输时，根据CSMA/CA协议竞争信道，成功率较低，无法满足整个BSS的业务需求。
发明内容
本发明实施例提供一种竞争信道的方法和装置，以解决WLAN系统中的BSS信道竞争成功率低的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种竞争信道的装置，所述装置属于基本服务集BSS，所述BSS包括接入点AP和至少一个第一站点STA，所述AP和至少一个所述第一STA均参与竞争信道，所述装置为所述AP或任意一个所述第一STA，所述装置包括：
侦听模块，用于侦听信道；
竞争模块，用于竞争所述信道，通过所述AP执行集中控制调度以使所述BSS中的至少一个网络设备均可使用所述信道传输数据。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述竞争模块，具体用于：
所述侦听模块侦听到所述信道处于空闲状态时，通过成功发送信道竞争帧竞争到所述信道。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述信道竞争帧为发送请求RTS帧，所述RTS帧包括传输时长、接收端地址RA以及发送端地址TA，其中，所述传输时长为所述BSS中的所述网络设备需要的调度时长，所述RA为所述AP与所述至少一个第一STA预先约定的标识信息。
结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述装置为所述AP，所述AP，还包括调度模块；所述AP的所述竞争模块，具体用于：
所述侦听模块侦听到所述信道处于空闲状态时，通过成功发送一个所述RTS帧竞争到所述信道，所述RTS帧中的所述TA为所述AP的地址；
通过所述RTS帧，使所述至少一个第一STA根据所述RTS帧获知信道竞争成功，继续侦听所述信道以接收所述AP发送的用于控制数据传输的控制帧；使第二STA根据所述RTS帧获知所述信道已被占用，并根据所述RTS帧中的所述传输时长设置自身的网络分配矢量NAV执行竞争退避，所述第二STA为不属于所述BSS的站点；
所述调度模块，用于发送所述控制帧，以使所述至少一个第一STA进行数据传输。
结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述AP，还包括：
接收模块，用于接收所述至少一个第一STA回复的CTS帧。
结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述装置为所述BSS中的任意一个所述第一STA，所述第一STA的所述竞争模块，具体用于：
所述侦听模块侦听到所述信道处于空闲状态时，通过成功发送一个所述RTS帧竞争到所述信道，所述RTS帧中的所述TA为所述AP的地址或者成功发送所述RTS的所述第一STA的地址；
通过所述RTS帧，使其它第一STA根据所述RTS帧获知信道竞争成功，所述至少一个第一STA继续侦听所述信道以接收所述AP发送的用于控制数据传输的控制帧，其中，所述其它第一STA为所述BSS中除成功发送一个所述RTS帧的所述第一STA外的第一STA；使第二STA根据所述RTS帧获知所述信道已被占用，并根据所述RTS帧中的所述传输时长设置自身的网络分配矢量NAV执行竞争退避，所述第二STA为不属于所述BSS的站点；使所述AP发送所述控制帧，以使所述至少一个第一STA进行数据传输。
结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述装置为所述BSS中的任意一个所述第一STA，所述第一STA的所述竞争模块，具体用于：
所述侦听模块侦听到所述信道处于空闲状态时，通过成功发送一个所述RTS帧竞争到所述信道，所述RTS帧中的所述TA为所述AP的地址或者成功发送所述RTS的所述第一STA的地址；
通过所述RTS帧，使所述AP向所述至少一个第一STA回复一个CTS帧；使其它第一STA根据所述RTS帧或者所述CTS帧中获知信道竞争成功，所述至少一个第一STA继续侦听所述信道以接收所述AP发送的用于控制数据传输的控制帧，其中，所述其它第一STA为所述BSS中除成功发送一个所述RTS帧的所述第一STA外的第一STA；使第二STA根据所述RTS帧或者所述CTS帧获知所述信道已被占用，并根据所述RTS帧或者所述CTS帧中的所述传输时长设置自身的网络分配矢量NAV执行竞争退避，所述第二STA为不属于所述BSS的站点；使所述AP发送所述控制帧，以使所述至少一个第一STA进行数据传输。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述信道竞争帧为允许发送CTS帧，所述CTS帧包括帧控制信息、传输时长、接收端地址RA以及帧控制序列FCS信息，其中，所述传输时长为所述BSS中的所述网络设备需要的调度时长，所述RA为所述AP与所述至少一个第一STA预先约定的标识信息。
结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述装置为所述AP，所述AP，还包括调度模块；所述AP的所述竞争模块，具体用于：
所述侦听模块侦听到所述信道处于空闲状态时，通过成功发送一个所述CTS帧竞争到所述信道；
通过所述CTS帧，使所述至少一个第一STA根据所述CTS帧获知信道竞争成功，继续侦听所述信道以接收所述AP发送的用于控制数据传输的控制帧；使第二STA根据所述CTS帧获知所述信道已被占用，并根据所述CTS帧中的所述传输时长设置自身的网络分配矢量NAV执行竞争退避，所述第二STA为不属于所述BSS的站点；
所述调度模块，用于发送所述控制帧，以使所述至少一个第一STA进行数据传输。
结合第一方面的第八种可能的实现方式，在第一方面的第九种可能的实现方式中，所述AP，还包括：
接收模块，用于接收所述至少一个第一STA回复的CTS帧。
结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第一方面的第十种可能的实现方式中，所述装置为所述BSS中的任意一个所述第一STA，所述第一STA的所述竞争模块，具体用于：
所述侦听模块侦听到所述信道处于空闲状态时，通过成功发送一个所述CTS帧竞争到所述信道；
通过所述CTS帧，使其它第一STA根据所述CTS帧获知信道竞争成功，所述至少一个第一STA继续侦听所述信道以接收所述AP发送的用于控制数据传输的控制帧，其中，所述其它第一STA为所述BSS中除成功发送一个所述CTS帧的所述第一STA外的第一STA；使第二STA根据所述CTS帧获知所述信道已被占用，并根据所述CTS帧中的所述传输时长设置自身的网络分配矢量NAV执行竞争退避，所述第二STA为不属于所述BSS的站点；使所述AP发送所述控制帧，以使所述至少一个第一STA进行数据传输。
结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第一方面的第十一种可能的实现方式中，所述装置为所述BSS中的任意一个所述第一STA，所述第一STA的所述竞争模块，具体用于：
所述侦听模块侦听到所述信道处于空闲状态时，通过成功发送一个所述CTS帧竞争到所述信道；
通过所述CTS帧，使所述AP向所述至少一个第一STA回复一个用于反 馈的CTS帧；使其它第一STA根据所述CTS帧或者所述用于反馈的CTS帧获知信道竞争成功，所述至少一个第一STA继续侦听所述信道以接收所述AP发送的用于控制数据传输的控制帧，其中，所述其它第一STA为所述BSS中除成功发送一个所述CTS帧的所述第一STA外的第一STA；使第二STA根据所述CTS帧或者所述用于反馈的CTS帧获知所述信道已被占用，并根据所述CTS帧或者所述用于反馈的CTS帧中的所述传输时长设置自身的网络分配矢量NAV执行竞争退避，所述第二STA为不属于所述BSS的站点；使所述AP发送所述控制帧，以使所述至少一个第一STA进行数据传输。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第十二种可能的实现方式中，所述装置为所述BSS中的任意一个所述第一STA，所述第一STA的所述竞争模块，具体用于：
所述侦听模块侦听到所述信道处于空闲状态时，通过成功发送一个帮助AP发送HTS帧竞争到所述信道，所述HTS帧包括传输时长、接收端地址RA以及发送端地址TA，其中，所述传输时长为所述BSS中的所述网络设备需要的调度时长，所述RA为所述AP与所述至少一个第一STA预先约定的标识信息，所述TA为所述AP与所述至少一个第一STA预先约定的标识信息；
通过所述HTS帧，使所述AP向所述至少一个第一STA发送一个RTS帧或者CTS帧；使其它第一STA根据所述RTS帧或者CTS帧获知信道竞争成功，所述至少一个第一STA同时回复CTS帧，并继续侦听所述信道以接收所述AP发送的用于控制数据传输的控制帧，其中，所述其它第一STA为所述BSS中除成功发送一个所述RTS帧的所述第一STA外的第一STA；使第二STA根据所述HTS帧、所述RTS帧或者所述CTS帧获知所述信道已被占用，并根据所述HTS帧、所述RTS帧或者所述CTS帧中的所述传输时长设置自身的网络分配矢量NAV执行竞争退避，所述第二STA为不属于所述BSS的站点；使所述AP发送所述控制帧，以使所述至少一个第一STA进行数据传输。
结合第一方面的第十二种可能的实现方式，在第一方面的第十三种可能的实现方式中，所述HTS帧中的所述RA为所述AP的媒体接入控制MAC 地址，所述HTS帧中的所述TA为成功发送所述RTS的所述第一STA的MAC地址、所述AP的MAC地址或者所述BSS的标识BSSID。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第十四种可能的实现方式中，所述装置为所述BSS中的任意一个所述第一STA，所述第一STA的所述竞争模块，具体用于：
所述侦听模块侦听到所述信道处于空闲状态时，通过成功发送一个HTS帧竞争到所述信道，所述HTS帧包括传输时长和接收端地址RA，其中，所述传输时长为所述BSS中的所述网络设备需要的调度时长，所述RA为所述AP与所述至少一个第一STA预先约定的标识信息；
通过所述HTS帧，使所述AP向所述至少一个第一STA发送一个RTS帧或者CTS帧；使其它第一STA根据所述RTS帧或者CTS帧获知信道竞争成功，所述至少一个第一STA同时回复CTS帧，并继续侦听所述信道以接收所述AP发送的用于控制数据传输的控制帧，其中，所述其它第一STA为所述BSS中除成功发送一个所述RTS帧的所述第一STA外的第一STA；使第二STA根据所述HTS帧、所述RTS帧或者所述CTS帧获知所述信道已被占用，并根据所述HTS帧、所述RTS帧或者所述CTS帧中的所述传输时长设置自身的网络分配矢量NAV执行竞争退避，所述第二STA为不属于所述BSS的站点；使所述AP发送所述控制帧，以使所述至少一个第一STA进行数据传输。
结合第一方面的第十四种可能的实现方式，在第一方面的第十五种可能的实现方式中，所述HTS帧中的所述RA为所述AP的媒体接入控制MAC地址。
结合第一方面的第十二至十五种中任一种可能的实现方式，在第一方面的第十六种可能的实现方式中，若所述AP向所有所述至少一个第一STA发送信息，则所述AP发送的所述RTS帧中的所述RA为BSSID，所述AP发送的所述RTS帧中的所述TA为所述AP的MAC地址；或者，
若所述AP向所述BSS中的一组所述至少一个第一STA发送信息，则所述AP发送的所述RTS帧中的所述RA为所述至少一个第一STA所属小组的组号，所述AP发送的所述RTS帧中的所述TA为所述AP的MAC地址。
第二方面，本发明实施例提供一种竞争信道的方法，包括：
基本服务集BSS中的第一设备侦听信道，所述BSS包括接入点AP和至少一个第一站点STA，所述第一设备为所述AP或任意一个所述第一STA；
所述第一设备竞争所述信道，通过所述AP执行集中控制调度以使所述BSS中的至少一个网络设备均可使用所述信道传输数据，所述AP和所述至少一个第一STA均参与竞争信道。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述第一设备竞争所述信道，包括：
所述第一设备侦听到所述信道处于空闲状态，通过成功发送信道竞争帧竞争到所述信道。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述信道竞争帧为发送请求RTS帧，所述RTS帧包括传输时长、接收端地址RA以及发送端地址TA，其中，所述传输时长为所述BSS中的所述网络设备需要的调度时长，所述RA为所述AP与所述至少一个第一STA预先约定的标识信息。
结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述第一设备为所述AP，所述第一设备竞争所述信道，通过所述AP执行集中控制调度以使所述BSS中的至少一个网络设备均可使用所述信道传输数据，包括：
所述AP侦听到所述信道处于空闲状态，通过成功发送一个所述RTS帧竞争到所述信道，所述RTS帧中的所述TA为所述AP的地址；
通过所述RTS帧，使所述至少一个第一STA根据所述RTS帧获知信道竞争成功，继续侦听所述信道以接收所述AP发送的用于控制数据传输的控制帧；使第二STA根据所述RTS帧获知所述信道已被占用，并根据所述RTS帧中的所述传输时长设置自身的网络分配矢量NAV执行竞争退避，所述第二STA为不属于所述BSS的站点；
所述AP发送所述控制帧，以使所述至少一个第一STA进行数据传输。
结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述第一设备为所述BSS中的任意一个所述第一STA，所述第一设备竞争所述信道，通过所述AP执行集中控制调度以使所述BSS中的至少一个网络设备均可使用所述信道传输数据，包括：
所述BSS中的任意一个所述第一STA侦听到所述信道处于空闲状态，通过成功发送一个所述RTS帧竞争到所述信道，所述RTS帧中的所述TA为所述AP的地址或者成功发送所述RTS的所述第一STA的地址；
通过所述RTS帧，使其它第一STA根据所述RTS帧获知信道竞争成功，所述至少一个第一STA继续侦听所述信道以接收所述AP发送的用于控制数据传输的控制帧，其中，所述其它第一STA为所述BSS中除成功发送一个所述RTS帧的所述第一STA外的第一STA；使第二STA根据所述RTS帧获知所述信道已被占用，并根据所述RTS帧中的所述传输时长设置自身的网络分配矢量NAV执行竞争退避，所述第二STA为不属于所述BSS的站点；使所述AP发送所述控制帧，以使所述至少一个第一STA进行数据传输。
结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，所述第一设备为所述BSS中的任意一个所述第一STA，所述第一设备竞争所述信道，通过所述AP执行集中控制调度以使所述BSS中的至少一个网络设备均可使用所述信道传输数据，包括：
所述BSS中的任意一个所述第一STA侦听到所述信道处于空闲状态，通过成功发送一个所述RTS帧竞争到所述信道，所述RTS帧中的所述TA为所述AP的地址或者成功发送所述RTS的所述第一STA的地址；
通过所述RTS帧，使所述AP向所述至少一个第一STA回复一个CTS帧；使其它第一STA根据所述RTS帧或者所述CTS帧获知信道竞争成功，所述至少一个第一STA继续侦听所述信道以接收所述AP发送的用于控制数据传输的控制帧，其中，所述其它第一STA为所述BSS中除成功发送一个所述RTS帧的所述第一STA外的第一STA；使第二STA根据所述RTS帧或者所述CTS帧获知所述信道已被占用，并根据所述RTS帧或者所述CTS帧中的所述传输时长设置自身的网络分配矢量NAV执行竞争退避，所述第二STA为不属于所述BSS的站点；使所述AP发送所述控制帧，以使所述至少一个第一STA进行数据传输。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第六种可能的实现方式中，所述信道竞争帧为允许发送CTS帧，所述CTS帧包括传输时长和接收端地址RA，其中，所述传输时长为所述BSS中的所述网络设备需要的调度时长，所述RA为所述AP与所述至少一个第一STA预先约 定的标识信息。
结合第二方面的第六种可能的实现方式，在第二方面的第七种可能的实现方式中，所述第一设备为所述AP，所述第一设备竞争所述信道，通过所述AP执行集中控制调度以使所述BSS中的至少一个网络设备均可使用所述信道传输数据，包括：
所述AP侦听到所述信道处于空闲状态，通过成功发送一个所述CTS帧竞争到所述信道；
通过所述CTS帧，使所述至少一个第一STA根据所述CTS帧获知信道竞争成功，继续侦听所述信道以接收所述AP发送的用于控制数据传输的控制帧；使第二STA根据所述CTS帧获知所述信道已被占用，并根据所述CTS帧中的所述传输时长设置自身的网络分配矢量NAV执行竞争退避，所述第二STA为不属于所述BSS的站点；
所述AP发送所述控制帧，以使所述至少一个第一STA进行数据传输。
结合第二方面的第六种可能的实现方式，在第二方面的第八种可能的实现方式中，所述第一设备为所述BSS中的任意一个所述第一STA，所述第一设备竞争所述信道，通过所述AP执行集中控制调度以使所述BSS中的至少一个网络设备均可使用所述信道传输数据，包括：
所述BSS中的任意一个所述第一STA侦听到所述信道处于空闲状态，通过成功发送一个所述CTS帧竞争到所述信道；
通过所述CTS帧，使其它第一STA根据所述CTS帧获知信道竞争成功，所述至少一个第一STA继续侦听所述信道以接收所述AP发送的用于控制数据传输的控制帧，其中，所述其它第一STA为所述BSS中除成功发送一个所述CTS帧的所述第一STA外的第一STA；使第二STA根据所述CTS帧获知所述信道已被占用，并根据所述CTS帧中的所述传输时长设置自身的网络分配矢量NAV执行竞争退避，所述第二STA为不属于所述BSS的站点；使所述AP发送所述控制帧，以使所述至少一个第一STA进行数据传输。
结合第二方面的第六种可能的实现方式，在第二方面的第九种可能的实现方式中，所述第一设备为所述BSS中的任意一个所述第一STA，所述第一设备竞争所述信道，通过所述AP执行集中控制调度以使所述BSS中的至少一个网络设备均可使用所述信道传输数据，包括：
所述BSS中的任意一个所述第一STA侦听到所述信道处于空闲状态，通过成功发送一个所述CTS帧竞争到所述信道；
通过所述CTS帧，使所述AP向所述至少一个第一STA回复一个用于反馈的CTS帧；使其它第一STA根据所述CTS帧或者所述用于反馈的CTS帧获知信道竞争成功，所述至少一个第一STA继续侦听所述信道以接收所述AP发送的用于控制数据传输的控制帧，其中，所述其它第一STA为所述BSS中除成功发送一个所述CTS帧的所述第一STA外的第一STA；使第二STA根据所述CTS帧或者所述用于反馈的CTS帧获知所述信道已被占用，并根据所述CTS帧或者所述用于反馈的CTS帧中的所述传输时长设置自身的网络分配矢量NAV执行竞争退避，所述第二STA为不属于所述BSS的站点；使所述AP发送所述控制帧，以使所述至少一个第一STA进行数据传输。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第十种可能的实现方式中，所述第一设备为所述BSS中的任意一个所述第一STA，所述第一设备竞争所述信道，通过所述AP执行集中控制调度以使所述BSS中的至少一个网络设备均可使用所述信道传输数据，包括：
所述BSS中的任意一个所述第一STA侦听到所述信道处于空闲状态，通过成功发送一个帮助AP发送HTS帧竞争到所述信道，所述HTS帧包括传输时长、接收端地址RA以及发送端地址TA，其中，所述传输时长为所述BSS中的所述网络设备需要的调度时长，所述RA为所述AP与所述至少一个第一STA预先约定的标识信息，所述TA为所述AP与所述至少一个第一STA预先约定的标识信息；
通过所述HTS帧，使所述AP向所述至少一个第一STA发送一个RTS帧或者CTS帧；使其它第一STA根据所述RTS帧获知信道竞争成功，所述至少一个第一STA同时回复CTS帧，并继续侦听所述信道以接收所述AP发送的用于控制数据传输的控制帧，其中，所述其它第一STA为所述BSS中除成功发送一个所述RTS帧的所述第一STA外的第一STA；使第二STA根据所述HTS帧、所述RTS帧或者所述CTS帧获知所述信道已被占用，并根据所述HTS帧、所述RTS帧或者所述CTS帧中的所述传输时长设置自身的网络分配矢量NAV执行竞争退避，所述第二STA为不属于所述BSS的站点； 使所述AP发送所述控制帧，以使所述至少一个第一STA进行数据传输。
结合第二方面的第十种可能的实现方式，在第二方面的第十一种可能的实现方式中，所述HTS帧中的所述RA为所述AP的媒体接入控制MAC地址，所述HTS帧中的所述TA为成功发送所述RTS的所述第一STA的MAC地址、所述AP的MAC地址或者所述BSS的标识BSSID。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第十二种可能的实现方式中，所述第一设备为所述BSS中的任意一个所述第一STA，所述第一设备竞争所述信道，通过所述AP执行集中控制调度以使所述BSS中的至少一个网络设备均可使用所述信道传输数据，包括：
所述BSS中的任意一个所述第一STA侦听到所述信道处于空闲状态，通过成功发送一个HTS帧竞争到所述信道，所述HTS帧包括传输时长和接收端地址RA，其中，所述传输时长为所述BSS中的所述网络设备需要的调度时长，所述RA为所述AP与所述至少一个第一STA预先约定的标识信息；
通过所述HTS帧，使所述AP向所述至少一个第一STA发送一个RTS帧或者CTS帧；使其它第一STA根据所述RTS帧获知信道竞争成功，所述至少一个第一STA同时回复CTS帧，并继续侦听所述信道以接收所述AP发送的用于控制数据传输的控制帧，其中，所述其它第一STA为所述BSS中除成功发送一个所述RTS帧的所述第一STA外的第一STA；使第二STA根据所述HTS帧、所述RTS帧或者所述CTS帧获知所述信道已被占用，并根据所述HTS帧、所述RTS帧或者所述CTS帧中的所述传输时长设置自身的网络分配矢量NAV执行竞争退避，所述第二STA为不属于所述BSS的站点；使所述AP发送所述控制帧，以使所述至少一个第一STA进行数据传输。
结合第二方面的第十二种可能的实现方式，在第二方面的第十三种可能的实现方式中，所述HTS帧中的所述RA为所述AP的媒体接入控制MAC地址。
结合第二方面的第十至十三种中任一种可能的实现方式，在第二方面的第十四种可能的实现方式中，若所述AP向所有所述至少一个第一STA发送信息，则所述AP发送的所述RTS帧中的所述RA为BSSID，所述AP发送的所述RTS帧中的所述TA为所述AP的MAC地址；或者，
若所述AP向所述BSS中的一组所述至少一个第一STA发送信息，则所 述AP发送的所述RTS帧中的所述RA为所述至少一个第一STA所属小组的组号，所述AP发送的所述RTS帧中的所述TA为所述AP的MAC地址。
本发明实施例竞争信道的方法和装置，WLAN系统的BSS中的所有网络设备包括AP和STA均参与竞争信道，其中任意一个竞争到信道后，均可由AP对这些网络设备进行集中控制调度，使得在后续的一段时间内BSS中的所有网络设备可以使用竞争到的信道传输数据，而不必再次竞争，提高了BSS中的网络设备信道竞争成功率以及数据传输效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为CSMA/CA协议的碰撞回避机制示意图；
图2为本发明竞争信道的装置实施例一的结构示意图；
图3为RTS帧格式示意图；
图4为CTS帧格式示意图；
图5为竞争信道的装置应用场景示意图；
图6为本发明竞争信道的装置实施例二的结构示意图；
图7为本发明竞争信道的装置实施例三的结构示意图；
图8A为本发明竞争信道的装置的竞争机制示意图一；
图8B为本发明竞争信道的装置的竞争机制示意图二；
图8C为本发明竞争信道的装置的竞争机制示意图三；
图8D为本发明竞争信道的装置的竞争机制示意图四；
图8E为本发明竞争信道的装置的竞争机制示意图五；
图8F为本发明竞争信道的装置的竞争机制示意图六；
图9为本发明竞争信道的方法实施例一的流程图；
图10为本发明竞争信道的方法实施例二的流程图；
图11为本发明竞争信道的方法实施例三的流程图；
图12为竞争信道的设备实施例一的结构示意图；
图13为竞争信道的设备实施例二的结构示意图；
图14为竞争信道的设备实施例三的结构示意图；
图15为竞争信道的设备实施例四的结构示意图。
具体实施方式
图1为CSMA/CA协议的碰撞回避机制示意图，如图1所示，在CSMA/CA协议中，发送节点首先侦听信道一个分布式协调帧间隔(Distributed Coordination Function Interframe Space，简称DIFS)时长，若侦听到信道空闲则执行退避(backoff)过程，退避结束之后若信道仍然空闲该节点就可以发送一个发送请求(Request to Send，简称RTS)帧；接收节点接收到RTS帧之后，经过短帧间隔(Short Interframe Space，简称SIFS)时长后回复一个允许发送(Clear to Send，简称CTS)帧；其它节点接收到RTS或者CTS帧后，根据RTS帧或CTS帧中的传输时长(Duration)值设置其网络分配矢量(Network Allocation Vector，简称NAV)，推迟其自身的发送时间；发送节点在收到CTS帧之后，再过SIFS时长发送一个数据(DATA)帧，接收节点接收到DATA帧之后通过回复确认(Acknowledgement，简称ACK)帧做出应答。
上述RTS/CTS机制是IEEE 802.11标准中引入的一种保护机制，在同一时间段内仅允许一个网络设备接入并传输数据，有效地保护帧序列不受发起端和接收端的邻近设备的干扰。
为了进一步提升吞吐量，IEEE 802.11工作组于2013年成立HEW学习组，准备在IEEE 802.11标准中引入正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，简称OFDMA)、调度等技术。HEW系统工作在非授权频段，在与IEEE 802.11标准的系统共用信道的情况下，竞争信道的机制显得尤为重要，一方面要保证兼容，HEW系统可以与IEEE 802.11a、IEEE 802.11n、IEEE 802.11ac等标准中的STA一起竞争信道，并且在HEW系统竞争成功后，使其他STA设置NAV推迟其自身的发送时间，NAV的长度要等于HEW BSS后续调度窗口的长度；另一方面，由于HEW系统竞争到信道后，将进入调度模式，同一个BSS下的接入点(Access Point，简称AP)和站点(Station，简称STA)都要根据调度指示来使用这个信道，所以需要 提高竞争信道的成功率，以满足整个BSS的业务需求。
而在现有的RTS/CTS机制中，未考虑到引入调度模式的情况，只有需要发送数据的网络设备才通过发送RTS帧参与信道竞争，即如果AP需要发送数据，则AP竞争信道，如果某一个STA需要发送数据，则该STA竞争信道，采用这种方法，BSS信道竞争成功的概率并不高。因此，需要设计一套新的竞争信道的装置和方法，以满足上述需求。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
图2为本发明竞争信道的装置实施例一的结构示意图，如图2所示，本实施例的装置属于BSS，所述BSS包括接入点AP和至少一个第一站点STA，所述AP和至少一个所述第一STA均参与竞争信道，装置可以是AP或任意一个第一STA，该装置可以包括：侦听模块11和竞争模块12，其中，侦听模块11，用于侦听信道；竞争模块12，用于竞争到所述信道，通过所述AP执行集中控制调度以使所述BSS中的所有网络设备均可使用所述信道传输数据。
本实施例中，竞争信道的装置属于BSS，该BSS是引入调度模式的WLAN中的一个基本服务集，包括AP和至少一个第一STA，AP和至少一个所述第一STA均参与竞争信道，其中，第一STA为HEW标准的站点，可以支持OFDMA、调度等技术，无论是AP还是第一STA竞争到信道，整个BSS均可以使用信道进行数据传输。竞争信道的网络设备中除了整个BSS，还包括第二STA，该第二STA不属于BSS，可以是IEEE 802.11系列标准中的任一STA，第二STA对第一STA会造成干扰，因此当BSS竞争信道成功后，第二STA进入等待模式，直到BSS的调度模式结束后再开始竞争信道，避免了对第一STA的干扰。本实施例的竞争信道的装置可以是BSS中的AP，也可以是BSS中的任意一个第一STA，竞争信道的装置的侦听模块11在装置竞争到信道之前需要侦听信道，以确定信道的状态，当竞争模块12竞争到信道后，将信道的控制权交给BSS中的AP，通过AP对信道集中控制 调度以使BSS中的所有网络设备在AP的调度下均可使用该信道传输数据。
本实施例的装置作为BSS中的任意一个网络设备，通过侦听信道并竞争到信道，再由AP对BSS中的网络设备进行集中控制调度，使BSS中的所有网络设备在后续的一段时间内均可使用信道传输数据，而不必再次竞争，提高了BSS中的网络设备信道竞争成功率以及数据传输效率。具体来讲即BSS中的AP和所有第一STA都参与竞争信道，并且不管是谁竞争到信道，都把信道的管理权交给AP，由AP来分配使用。例如，AP需要竞争到信道进入调度模式，此时不仅AP参与竞争信道，BSS中所有的第一STA也都参与竞争信道以供AP使用，竞争到信道后，无论是AP竞争成功，还是任意一个第一STA竞争成功，信道的控制权和管理权都交给AP，由AP对信道统一调度分配。由此可知，本实施例中参与竞争信道的网络设备包括整个BSS中的网络设备，无论其是否需要发送数据，使得BSS的信道竞争成功率大大提高。
进一步的，在上述装置基础上，竞争模块12，具体用于侦听模块11侦听到所述信道处于空闲状态时，通过成功发送信道竞争帧竞争到所述信道，可选的，信道竞争帧也可以称作信道预留帧(Channel Reservation Frame，简称CRF)，本实施例对此不作具体限定。
优选的，竞争模块12可以是通过成功发送RTS帧竞争到信道，该RTS帧包括传输时长、接收端地址(Receiver Address，简称RA)以及发送端地址(Transmitter Address，简称TA)，为了和现有的RTS帧在格式上保持一致，本实施例的RTS帧还可以包括帧控制信息和帧控制序列(Frame Control Sequence，简称FCS)信息，其中，传输时长为BSS需要的调度时长，RA为AP与至少一个第一STA预先约定的标识信息。可选的，传输时长也可以是允许设置的最大时长，本发明中对允许设置的最大时长可以有两种限定方式，一种是根据当地区域范围内预先约定的对传输时长的最大限定；另一种是根据传输时长占用的比特位数可设置的最大值。图3为RTS帧格式示意图，如图3所示，本实施例的RTS帧可以是专用于HEW系统的帧，共20个字节，控制信息有2字节，传输时长有2字节，RA有6字节，TA有6字节，FCS信息有4字节，HEW RTS帧的格式与IEEE 802.11标准中的RTS帧格式完全一致，以使所有的STA，包括第一STA和第二STA都可以接受该RTS帧并解调。每个HEW RTS帧占用20兆赫兹(Mega Hertz，简称MHz) 的带宽，这20MHz的带宽上有64个子载波，导频子载波的数目和位置也与IEEE 802.11标准中的RTS帧一样。如果有80MHz的带宽，则在每个20MHz的带宽上分别发送HEW RTS帧。与IEEE 802.11标准中的RTS帧不同之处在于，在HEW RTS帧中，传输时长为BSS需要的调度时长，即BSS竞争信道成功后，属于该BSS的AP和第一STA传输数据一共需要的时长，第二STA根据该传输时长设置NAV，以确定需要等待的时长，第一STA则通过该传输时长判断调度窗口的大小；RA为AP与第一STA预先约定的标识信息，BSS中的所有第一STA均可获取到该标识信息，以使当第一STA在RTS帧中解调出该标识信息后，就知道这是一个HEW RTS帧，并获知BSS已经竞争到信道，即将进入调度窗口。RA可以设置成除第二STA的MAC地址之外的任一标识信息，以避免第二STA误以为是发送给自己的RTS帧，例如可以是AP的MAC地址、BSS的标识信息、第一STA的组号等。
可选的，竞争模块12还可以是通过成功发送CTS帧竞争到信道，该CTS帧包括传输时长和RA，为了和现有的CTS帧在格式上保持一致，本实施例的CTS帧还可以包括帧控制信息和FCS信息，其中，传输时长为BSS需要的调度时长，RA为AP与至少一个第一STA预先约定的标识信息。可选的，传输时长也可以是允许设置的最大时长，本发明中对允许设置的最大时长可以有两种限定方式，一种是根据当地区域范围内预先约定的对传输时长的最大限定；另一种是根据传输时长占用的比特位数可设置的最大值。图4为CTS帧格式示意图，如图4所示，本实施例的CTS帧可以是专用于HEW系统的帧，共14个字节，控制信息有2字节，传输时长有2字节，RA有6字节，FCS信息有4字节，HEW CTS帧的格式与IEEE 802.11标准中的CTS帧格式完全一致，以使所有的STA，包括第一STA和第二STA都可以接受该CTS帧并解调。与IEEE 802.11标准中的CTS帧不同之处在于，在HEW CTS帧中，传输时长为BSS需要的调度时长，即BSS竞争信道成功后，属于该BSS的AP和第一STA传输数据一共需要的时长，第二STA根据该传输时长设置NAV，以确定需要等待的时长，第一STA则通过该传输时长判断调度窗口的大小；RA为AP与第一STA预先约定的标识信息，BSS中的所有第一STA均可获取到该标识信息，以使当第一STA在CTS帧中解调出该标识信息后，就知道这是一个HEW CTS帧，并获知BSS已经竞争到信道， 即将进入调度窗口。RA不可以设置成第二STA的MAC地址，以避免第二STA误以为是发送给自己的CTS帧，也不可以设置成AP的MAC地址，以使HEW CTS帧与第二STA发送给AP的CTS帧区分开来。
本实施例，通过设置与IEEE 802.11标准中格式相同的HEW RTS帧和HEW CTS帧，实现HEW系统与其他IEEE 802.11标准兼容，易于实现，对同一字段的不同内容设置使得第一站点和第二站点能够清楚的解调并获知下一步的行为，很好地解决了现有RTS/CTS机制与HEW系统兼容的问题。
下面采用几个具体的实施例，对图2～图4所示任一装置实施例的技术方案进行详细说明。
图5为竞争信道的装置应用场景示意图，如图5所示，该应用场景中有一个引入调度模式的WLAN系统的BSS10和一个第二STA20，该BSS10中包括一个AP11和三个第一STA12、13以及14，第二STA20为符合IEEE 802.11a、11g、11n或者11ac标准的站点。AP11和第一STA12、13以及14均侦听信道并参与竞争信道。
图6为本发明竞争信道的装置实施例二的结构示意图，图5和图6结合起来看，本实施例的竞争信道的装置为BSS10中的AP11，该AP11包括：侦听模块21、竞争模块22、调度模块23以及接收模块24，其中，侦听模块21，用于侦听信道；竞争模块22，用于侦听模块21侦听到所述信道处于空闲状态时，通过成功发送一个所述RTS帧竞争到所述信道，所述RTS帧中的所述TA为所述AP11的地址；通过所述RTS帧，使第一STA12、13以及14根据所述RTS帧中的所述RA和所述TA获知所述BSS10竞争信道成功，继续侦听所述信道以接收所述AP11发送的用于控制数据传输的控制帧；使第二STA20根据所述RTS帧获知所述信道已被占用，并根据所述RTS帧中的所述传输时长设置自身的网络分配矢量NAV执行竞争退避；调度模块23，用于发送所述控制帧，以使所述第一STA12、13或14进行数据传输；接收模块24，用于接收所述第一STA12、13或14回复的CTS帧，可选的，也可以是接收第一STA12、13或14发送的数据帧。需要说明的是，图6所示的装置结构中，接收模块24不是必须的，这是因为AP11成功发送RTS帧后，第一STA回复CTS帧的过程不是必须的，如果第一STA发送了CTS帧，则在这之后AP再发送控制帧，如果第一STA不需要回复CTS帧，AP也可以 接着发送控制帧。本实施例对此不作具体限定。
本实施例中，AP11通过成功发送一个HEW RTS帧竞争到信道，该HEW RTS帧中的TA为AP11的地址。AP11发送出HEW RTS帧，第一STA12、13以及14收到该HEW RTS帧，通过该HEW RTS帧中的RA和TA，可以由此知道BSS10已经成功竞争到了信道，即将进入调度窗口，并继续侦听信道，准备接收AP11发送的用于控制数据传输的控制帧。可选的，第一STA12、13或14在接收到AP11发送的HEW RTS后，还可以回复CTS帧给AP11，以避免隐藏节点问题，回复CTS帧的方式，可以多个第一STA一起回，也可以第一STA12、13、14依次回复，此处不做具体限制；第二STA20收到该HEW RTS帧，将其当作IEEE 802.11标准的RTS帧解析，可以获知自身不是目标接收端，并根据该HEW RTS帧中的传输时长，设置自身的NAV，进入等待模式，到BSS的传输时长结束后再次竞争信道。
本实施例的装置，通过AP成功发送一个HEW RTS帧竞争到信道，使BSS中的第一STA均可进入调度模式，通过竞争到的信道传输数据，而第二STA则设置自身的NAV进入等待模式，实现HEW系统和IEEE 802.11标准的系统的兼容，提高了BSS的信道竞争成功率。
进一步的，在图6所示的装置结构的基础上，AP11的竞争模块22，还用于侦听模块21侦听到所述信道处于空闲状态时，通过成功发送一个所述CTS帧竞争到所述信道；通过所述CTS帧，使所述至少一个第一STA12、13以及14根据所述CTS帧中的所述RA获知所述BSS竞争信道成功，继续侦听所述信道以接收所述AP11发送的用于控制数据传输的控制帧；使第二STA20根据所述CTS帧获知所述信道已被占用，并根据所述CTS帧中的所述传输时长设置自身的网络分配矢量NAV；调度模块23，还用于发送所述控制帧，以使所述第一STA12、13或14进行数据传输。
AP11通过成功发送一个HEW CTS帧竞争到信道，AP11发送出HEW CTS帧，第一STA12、13以及14收到该HEW CTS帧，通过该HEW CTS帧中的RA，可以由此知道BSS10已经成功竞争到了信道，即将进入调度窗口，则继续侦听信道，准备接收AP11发送的用于控制数据传输的控制帧。可选的，第一STA12、13或14在接收到AP11发送的HEW CTS后，还可以回复CTS帧给AP11，以避免隐藏节点问题，回复CTS帧的方式，可以多个 第一STA一起回，也可以第一STA12、13、14依次回复，本发明不做限制；第二STA20收到该HEW CTS帧，将其当作IEEE 802.11标准的CTS帧解析，可以获知自身不是目标接收端，根据该HEW CTS帧中的传输时长，设置自身的NAV，进入等待模式，到BSS的传输时长结束后再次竞争信道。
图7为本发明竞争信道的装置实施例三的结构示意图，图5和图7结合起来看，本实施例的竞争信道的装置为BSS10中的任意一个第一STA，例如可以时候第一STA12，该第一STA12包括：侦听模块31和竞争模块32，其中，侦听模块31，用于侦听信道；竞争模块32，用于侦听模块31侦听到所述信道处于空闲状态时，通过成功发送一个所述RTS帧竞争到所述信道，所述RTS帧中的所述TA为所述AP11的地址或者成功发送所述RTS的所述第一STA12的地址；通过所述RTS帧，使其它第一STA13和14根据所述RTS帧中的所述RA和所述TA获知所述BSS10竞争信道成功，所述第一STA12、13以及14继续侦听所述信道以接收所述AP11发送的用于控制数据传输的控制帧；使第二STA20根据所述RTS帧获知所述信道已被占用，并根据所述RTS帧中的所述传输时长设置自身的网络分配矢量NAV；使所述AP11发送所述控制帧，以使所述第一STA12、13或14进行数据传输。
本实施例中，第一STA12通过成功发送一个HEW RTS帧竞争到信道，该HEW RTS帧中的TA为AP11的地址或者成功发送该HEW RTS帧的所述第一STA12的地址，其中，TA设置成AP11的地址是由于BSS10中的所有第一STA12、13以及14都知道AP11的地址，而且无论是哪个第一STA竞争到信道，都是由AP11发送用于控制数据传输的控制帧。第一STA12发送出HEW RTS帧，第一STA13和14收到该HEW RTS帧，通过该HEW RTS帧中的RA和TA，可以由此知道BSS10已经成功竞争到了信道，即将进入调度窗口，BSS10中的所有第一STA12、13以及14继续侦听信道，准备接收AP11发送的用于控制数据传输的控制帧；第二STA20收到该HEW RTS帧，将其当作IEEE 802.11标准的RTS帧解析，可以获知自身不是目标接收端，根据该HEW RTS帧中的传输时长，设置自身的NAV，进入等待模式，到BSS的传输时长结束后再次竞争信道；AP11收到该HEW RTS帧，可以获知BSS竞争信道成功，则发送用于控制第一STA的数据传输的控制帧。
本实施例的装置，通过第一STA成功发送一个HEW RTS帧竞争到信道，使BSS中的AP和第一STA均可进入调度模式，通过竞争到的信道传输数据，而第二STA则设置自身的NAV进入等待模式，实现HEW系统和IEEE 802.11标准的系统的兼容，提高了BSS的信道竞争成功率。
进一步的，在上述图7上述的装置结构的基础上，第一STA12成功发送一个HEW RTS帧后，AP11在接收到该HEW RTS帧后，可以回复一个CTS帧，原因在于，可能存在有第一STA，例如第一STA13，没能收到第一STA12发送的HEW RTS帧，因此AP11发送CTS帧，以使得BSS内的所有第一STA都知道BSS已经成功竞争到了信道，即将进入调度窗口。其它第一STA13和14可以根据HEW RTS帧中的RA和TA，还可以根据AP11回复的CTS帧中的RA，获知BSS竞争信道成功，第一STA12、13以及14继续侦听信道以接收AP11发送的用于控制数据传输的控制帧；第二STA20根据HEW RTS帧或者AP11回复的CTS帧获知信道已被占用，并根据HEW RTS帧或者CTS帧中的传输时长设置自身的网络分配矢量NAV；AP11发送控制帧，以使第一STA12、13或14进行数据传输。
进一步的，在图7所示的装置结构的基础上，第一STA12的竞争模块32，还用于侦听模块31侦听到所述信道处于空闲状态时，通过成功发送一个所述CTS帧竞争到所述信道；通过所述CTS帧，使其它第一STA13和14根据所述CTS帧中的所述RA获知所述BSS竞争信道成功，所述第一STA12、13以及14继续侦听所述信道以接收所述AP11发送的用于控制数据传输的控制帧；使第二STA20根据所述CTS帧获知所述信道已被占用，并根据所述CTS帧中的所述传输时长设置自身的网络分配矢量NAV；使所述AP11发送所述控制帧，以使所述第一STA12、13或14进行数据传输。
第一STA12通过成功发送一个HEW CTS帧竞争到信道，第一STA12发送出HEW CTS帧，第一STA13和14收到该HEW CTS帧，通过该HEW CTS帧中的RA，可以由此知道BSS10已经成功竞争到了信道，即将进入调度窗口，BSS10中的所有第一STA12、13以及14继续侦听信道，准备接收AP11发送的用于控制数据传输的控制帧；第二STA20收到该HEW CTS帧，将其当作IEEE 802.11标准的CTS帧解析，可以获知自身不是目标接收端，根据该HEW CTS帧中的传输时长，设置自身的NAV，进入等待模式，到 BSS的传输时长结束后再次竞争信道；AP11收到该HEW CTS帧，可以获知BSS竞争信道成功，则发送用于控制第一STA的数据传输的控制帧。
第一STA12成功发送一个HEW CTS帧后，AP11在接收到该HEW CTS帧后，可以回复一个用于反馈的CTS帧，原因在于，可能存在有第一STA，例如第一STA13，没能收到第一STA12发送的HEW CTS帧，因此AP11发送CTS帧，以使得BSS内的所有第一STA都知道BSS已经成功竞争到了信道，即将进入调度窗口。其它第一STA13和14可以根据HEW CTS帧中的RA，还可以根据AP11回复的用于反馈的CTS帧中的RA，获知BSS竞争信道成功，第一STA12、13以及14继续侦听信道以接收AP11发送的用于控制数据传输的控制帧；第二STA20根据HEW CTS帧或者AP11回复的用户反馈的CTS帧获知信道已被占用，并根据HEW CTS帧或者用于反馈的CTS帧中的传输时长设置自身的网络分配矢量NAV；AP11发送控制帧，以使第一STA12、13或14进行数据传输。
图8A为本发明竞争信道的装置的竞争机制示意图一，图8B为本发明竞争信道的装置的竞争机制示意图二，图8C为本发明竞争信道的装置的竞争机制示意图三，图8D为本发明竞争信道的装置的竞争机制示意图四，图8E为本发明竞争信道的装置的竞争机制示意图五，图8F为本发明竞争信道的装置的竞争机制示意图六。图8A、图8B、图8C、图8D、图8E以及图8F中的帧间间隔(DIFS和SIFS)以及所有实施例中所采用的帧间间隔都是IEEE 802.11标准中所规定的时长，但是其它帧间间隔的长度或者单位也同样适用，此处不做具体限定。
如图8A所示，AP侦听信道，若侦听到信道在DIFS的时长内处于空闲状态时，则执行退避(backoff)过程，退避结束之后若信道仍然空闲AP发送一个HEW RTS帧；第一STA收到该HEW RTS帧后，经过SIFS时长后回复一个HEW CTS帧；第二STA收到该HEW RTS帧后获知信道被占用，则根据HEW RTS帧中的传输时长设置自身的NAV，第二STA也会根据第一STA发送的HEW CTS帧中的传输时长设置或更新自身的NAV；AP在收到HEW CTS帧后，再过SIFS时长开始发送数据(DATA)，这里的数据可以代表控制信息、调度信息、业务数据等。本实施例是由BSS中的AP通过成功发送HEW RTS帧竞争到信息，可以看出，需要发送数据的设备为AP，因 此AP参与竞争信道，并且竞争成功，AP在第一STA回复HEW CTS帧后，间隔很短的时间就开始发送数据。
如图8B所示，第一STA侦听信道，若侦听到信道在DIFS的时长内处于空闲状态时，则执行退避(backoff)过程，退避结束之后若信道仍然空闲第一STA发送一个HEW RTS帧；AP收到该HEW RTS帧后，经过SIFS时长后回复一个HEW CTS帧；第二STA收到该HEW RTS帧后获知信道被占用，则根据HEW RTS帧中的传输时长设置自身的NAV，第二STA也会根据AP发送的HEW CTS帧中的传输时长设置或更新自身的NAV；AP在发送HEW CTS帧后，再过SIFS时长开始发送数据(DATA)，这里的数据可以代表控制信息、调度信息、业务数据等。本实施例是由BSS中的第一STA通过成功发送HEW RTS帧竞争到信道，可以看出，需要发送数据的设备为AP，但是在这里是由一个第一STA竞争到信道的，该第一STA在竞争到信道后，由AP使用信道，可以认为是第一STA“帮助”AP竞争到信道，这与现有技术中哪个设备需要发送数据该设备竞争信道是不同的。
如图8C所示，第一STA先侦听信道，若侦听到信道在DIFS的时长内处于空闲状态时，则执行退避(backoff)过程，退避结束之后若信道仍然空闲第一STA发送一个HEW RTS帧；AP收到该HEW RTS帧后，经过SIFS时长后开始发送数据(DATA)，这里的数据可以代表控制信息、调度信息、业务数据等；第二STA收到该HEW RTS帧后获知信道被占用，则根据HEW RTS帧中的传输时长设置自身的NAV。本实施例与图8B所示的实施例的区别在于，AP收到HEW RTS帧后不再回复HEW CTS帧，而是等待一个SIFS时长后直接发送数据。
如图8D所示，第一STA侦听信道，若侦听到信道在DIFS的时长内处于空闲状态时，则执行退避(backoff)过程，退避结束之后若信道仍然空闲第一STA发送一个HEW RTS帧；AP收到该HEW RTS帧后，经过SIFS时长后回复一个HEW CTS帧，这里的HEW CTS帧中的RA为AP与所述至少一个第一STA预先约定的标识信息，将该标识信息为A；其它第一STA收到该HEW RTS帧后，经过SIFS时长后回复一个HEW CTS帧，这里的HEW CTS帧中的RA为BSS中的所有设备(包括AP和STA)预先约定的标识信息，将该标识信息为B；第二STA收到该HEW RTS帧后获知信道被占用， 则根据HEW RTS帧中的传输时长设置自身的NAV，第二STA也会根据AP发送的HEW CTS帧中的传输时长设置或更新自身的NAV；AP在发送HEW CTS帧后，再过SIFS时长开始发送数据(DATA)，这里的数据可以代表控制信息、调度信息、业务数据等。本实施例与图8B的区别在于，BSS中的其它第一STA在收到HEW RTS帧后，也回复一个HEW CTS帧，目的在于避免隐藏节点问题。另外，标识信息A和标识信息B可以不同，以区分该HEW CTS帧是由哪个设备发出的。
如图8E所示，第一STA1侦听信道，若侦听到信道在DIFS的时长内处于空闲状态时，则执行退避(backoff)过程，退避结束之后若信道仍然空闲第一STA发送一个帮助AP发送(Help AP To Send，简称HTS)帧，该HTS帧为本发明新提出的一个信道竞争帧，由BSS中的第一STA发送，目的是帮助AP抢占信道，当第一STA成功竞争到信道后，将信道的控制权和使用权转给AP，需要说明的是，HTS帧也可以被称作其他的名字，只要其功能、结构和本发明一致，均在本发明的保护范围，本发明对该帧的名字并不做具体的限定。HTS帧的结构可以采用如图3或图4所示的帧结构，若该HTS帧的结构与HEW RTS帧(如图3所示)的结构相同，则HTS帧中的RA可以是AP与第一STA提前约定好的值，优选为AP的MAC地址，HTS帧中的TA也可以是AP与第一STA提前约定好的值，优选为该第一STA1的MAC地址、AP的MAC地址或者基本服务集标识(Basic Service Set Identifier，简称BSSID)等，若该HTS帧的结构与HEW CTS帧(如图4所示)的结构相同，则HTS帧中的RA可以是AP与第一STA提前约定好的值，优选为AP的MAC地址；AP收到该HTS帧后，经过SIFS时长后回复一个HEW RTS帧，该HEW RTS帧中的RA可以是AP与第一STA提前约定好的值，例如，如果AP要给全部的第一STA发送信息时，可以将RA设置为BSSID；如果AP想给一组第一STA发送信息时，可以将RA设置为该组第一STA的组号(group ID)，该HEW RTS帧中的TA可以是AP与第一STA提前约定好的值，优选为AP的MAC地址；第一STA1和第一STA2收到该HEW RTS帧后，经过SIFS时长后同时回复HEW CTS帧；第二STA在接收到HTS帧和/或HEW RTS帧和/或HEW CTS帧后，均可获知信道已被占用，并会根据HTS帧和/或HEW RTS帧和/或HEW CTS帧中的Duration值(即传输时长) 来设置或更新自身的NAV。AP在接收到第一STA1和/或第一STA2发送的HEW CTS帧后，再过SIFS时长开始发送数据(DATA)，这里的数据可以代表控制信息、调度信息、业务数据等。本实施例是由BSS中的一个第一STA1通过成功发送HTS帧竞争到信道，可以看出，需要发送数据的设备为AP，但是在这里是由一个第一STA1竞争到信道的，该第一STA1在竞争到信道后，由AP使用信道，可以认为是第一STA1“帮助”AP竞争到信道，这与现有技术中哪个设备需要发送数据该设备竞争信道是不同的，另外，AP通过发送HEW RTS帧通知BSS中的所有第一STA或部分第一STA，已经抢到了信道；第一STA1和第一STA2通过回复HEW CTS帧可以避免隐藏节点的问题。
如图8F所示，AP侦听信道，若侦听到信道在DIFS的时长内处于空闲状态时，则执行退避(backoff)过程，退避结束之后若信道仍然空闲AP发送一个HEW RTS帧，该HEW RTS帧中的RA可以是AP与第一STA提前约定好的值，例如，如果AP要给全部的第一STA发送信息时，可以将RA设置为BSSID；如果AP想给一组第一STA发送信息时，可以将RA设置为该组第一STA的组号(group ID)，该HEW RTS帧中的TA可以是AP与第一STA提前约定好的值，优选为AP的MAC地址；第一STA1和第一STA2收到该HEW RTS帧后，经过SIFS时长后同时回复HEW CTS帧；第二STA收到该HEW RTS帧和/或HEW CTS帧后获知信道被占用，则根据HEW RTS帧和/或HEW CTS帧中的传输时长设置或更新自身的NAV。AP在收到HEW CTS帧后，再过SIFS时长开始发送数据(DATA)，这里的数据可以代表控制信息、调度信息、业务数据等。
需要说明的是，在上述实施例中，是AP需要发送数据，无论AP还是第一STA竞争到信道，都是以让AP利用信道传输数据。同理，如果是某一个第一STA需要发送数据，无论AP还是第一STA竞争到信道，仍然可以让该第一STA利用信道传输数据，只是这里第一STA发送数据使用的信道资源是AP分配的，即AP集中对信道控制调度，只要竞争到信道，AP可以通过发送控制帧为需要发送数据的第一STA分配资源。另外，AP或者第一STA也可以通过发送HEW CTS帧竞争到信道，这里不做具体限定。
图9为本发明竞争信道的方法实施例一的流程图，如图9所示，本实施 例的方法可以包括：
步骤101、BSS中的第一设备侦听信道，所述BSS包括接入点AP和至少一个第一站点STA，所述第一设备为所述AP或任意一个所述第一STA；
本实施例中，BSS是引入了调度模式的WLAN系统中的一个基本服务集，BSS中的第一设备侦听信道，该第一设备可以是BSS中的任意一个网络设备，通过侦听信道可以及时获知信道的使用情况。
步骤102、所述第一设备竞争所述信道，通过所述AP执行集中控制调度以使所述BSS中的至少一个网络设备均可使用所述信道传输数据，所述AP和所述至少一个第一STA均参与竞争信道。
本实施例中，BSS中的第一设备竞争到信道，BSS中的所有网络设备均可以使用竞争到的信道传输数据，BSS为HEW系统的一个基本服务集，可以包括AP和一个或多个第一STA，其中，第一STA为HEW标准的站点，可以支持OFDMA、调度等技术，这里的第一设备可以是AP，也可以是第一STA，BSS中的所有网络设备均参与竞争信道，即都侦听信道。竞争信道的网络设备中除了整个BSS，还包括第二STA，该第二STA不属于BSS，可以是IEEE 802.11系列标准中的任一STA，第二STA对第一STA会造成干扰，因此当BSS竞争信道成功后，第二STA进入等待模式，直到BSS的调度模式结束后再开始竞争信道，避免了对第一STA的干扰。BSS中的AP或第一STA竞争到信道后，将信道的控制权交给AP，由AP集中对信道进行控制调度，给第一STA分配信道的使用权，因此BSS中的任一设备竞争到信道后，即表示信道竞争成功，BSS中的所有网络设备均可以使用该信道传输数据。
本实施例，BSS中的所有网络设备包括AP和STA均参与竞争信道，任一设备通过侦听信道并竞争到信道后，均可由AP对这些网络设备进行集中控制调度，使得在后续的一段时间内BSS中的所有网络设备均可使用竞争到的信道传输数据，而不必再次竞争，提高了BSS中的网络设备信道竞争成功率以及数据传输效率。
进一步的，上述方法实施例的步骤102中，所述第一设备竞争所述信道，具体的实施方法可以是：所述第一设备侦听到所述信道处于空闲状态，通过成功发送信道竞争帧竞争到所述信道。本实施例中，BSS中的网络设备竞争信道可以是通过成功发送信道竞争帧竞争到信道，当多个网络设备同时 竞争信道时，可以是在侦听到信道空闲时，发送信道竞争帧，能够成功发出信道竞争帧的设备即是成功竞争到信道的设备。
优选的，上述信道竞争帧可以是一个RTS帧，所述RTS帧包括传输时长、RA以及TA，为了和现有的RTS帧在格式上保持一致，本实施例的RTS帧还可以包括帧控制信息和FCS信息，其中，所述传输时长为所述BSS中的所述网络设备需要的调度时长，所述RA为所述AP与所述至少一个第一STA预先约定的标识信息。可选的，传输时长也可以是允许设置的最大时长，本发明中对允许设置的最大时长可以有两种限定方式，一种是根据当地区域范围内预先约定的对传输时长的最大限定；另一种是根据传输时长占用的比特位数可设置的最大值。RTS帧的格式如图3所示，本实施例的RTS帧可以是专用于HEW系统的帧，共20个字节，控制信息有2字节，传输时长有2字节，RA有6字节，TA有6字节，FCS信息有4字节，HEW RTS帧的格式与IEEE 802.11标准中的RTS帧格式完全一致，以使所有的STA，包括第一STA和第二STA都可以接受该RTS帧并解调。每个HEW RTS帧占用20MHz的带宽，这20MHz的带宽上有64个子载波，导频子载波的数目和位置也与IEEE 802.11标准中的RTS帧一样。如果有80MHz的带宽，则在每个20MHz的带宽上分别发送HEW RTS帧。与IEEE 802.11标准中的RTS帧不同之处在于，在HEW RTS帧中，传输时长为BSS需要的调度时长，即BSS竞争信道成功后，属于该BSS的AP和第一STA传输数据一共需要的时长，第二STA根据该传输时长设置NAV，以确定需要等待的时长，第一STA则通过该传输时长判断调度窗口的大小；RA为AP与第一STA预先约定的标识信息，BSS中的所有第一STA均可获取到该标识信息，以使当第一STA在RTS帧中解调出该标识信息后，就知道这是一个HEW RTS帧，并获知BSS已经竞争到信道，即将进入调度窗口。RA可以设置成除第二STA的MAC地址之外的任一标识信息，以避免第二STA误以为是发送给自己的RTS帧，例如可以是AP的MAC地址、BSS的标识信息、第一STA的组号等。
可选的，上述信道竞争帧可以是一个CTS帧，所述CTS帧包括传输时长和RA，为了和现有的CTS帧在格式上保持一致，本实施例的CTS帧还可以包括帧控制信息和FCS信息，其中，所述传输时长为所述BSS中的所述网络设备需要的调度时长，所述RA为所述AP与所述至少一个第一STA预先约 定的标识信息。可选的，传输时长也可以是允许设置的最大时长，本发明中对允许设置的最大时长可以有两种限定方式，一种是根据当地区域范围内预先约定的对传输时长的最大限定；另一种是根据传输时长占用的比特位数可设置的最大值。CTS帧的格式如图4所示，本实施例的CTS帧可以是专用于HEW系统的帧，共14个字节，控制信息有2字节，传输时长有2字节，RA有6字节，FCS信息有4字节，HEW CTS帧的格式与IEEE 802.11标准中的CTS帧格式完全一致，以使所有的STA，包括第一STA和第二STA都可以接受该CTS帧并解调。与IEEE 802.11标准中的CTS帧不同之处在于，在HEW CTS帧中，传输时长为BSS需要的调度时长，即BSS竞争信道成功后，属于该BSS的AP和第一STA传输数据一共需要的时长，第二STA根据该传输时长设置NAV，以确定需要等待的时长，第一STA则通过该传输时长判断调度窗口的大小；RA为AP与第一STA预先约定的标识信息，BSS中的所有第一STA均可获取到该标识信息，以使当第一STA在CTS帧中解调出该标识信息后，就知道这是一个HEW CTS帧，并获知BSS已经竞争到信道，即将进入调度窗口。RA不可以设置成第二STA的MAC地址，以避免第二STA误以为是发送给自己的CTS帧，也不可以设置成AP的MAC地址，以使HEW CTS帧与第二STA发送给AP的CTS帧区分开来。
本实施例，通过设置与IEEE 802.11标准中格式相同的HEW RTS帧和HEW CTS帧，实现HEW系统与其他IEEE 802.11标准兼容，易于实现，对同一字段的不同内容设置使得第一站点和第二站点能够清楚的解调并获知下一步的行为，解决了现有RTS/CTS机制与引入调度模式的WLAN系统的兼容问题。
下面采用几个具体的实施例，对图8所示方法实施例的技术方案进行详细说明。
下述实施例的应用场景如图5所示。
图10为本发明竞争信道的方法实施例二的流程图，如图10所示，本实施例中由BSS中的AP竞争到信道，本实施例的方法可以包括：
s201、所有网络设备侦听信道；
本实施例中，所有网络设备侦听信道，所有网络设备中包括属于同一个BSS的AP和第一STA，还包括第二STA。
s202、AP侦听到信道处于空闲状态，通过成功发送一个RTS帧竞争到信道；
本实施例中，BSS中的AP侦听到信道处于空闲状态，通过成功发送一个RTS帧竞争到信道，该RTS帧中的TA为AP的地址，RTS帧可以是专用于HEW系统的帧，AP成功发送该RTS帧后，其所属的BSS即可通过竞争到的信道传输数据。
s203、第一STA根据RTS帧中的RA和TA获知BSS竞争信道成功，继续侦听信道以接收AP发送的用于控制数据传输的控制帧；
本实施例中，竞争信道成功后，属于该BSS的三个第一STA接收到的HEW RTS帧，通过该HEW RTS帧中的RA和TA，可以由此知道BSS已经成功竞争到了信道，即将进入调度窗口，则继续侦听信道，准备接收AP发送的用于控制数据传输的控制帧。
可选的，第一STA在接收到AP发送的HEW RTS后，还可以回复CTS帧给AP，以避免隐藏节点问题，回复CTS帧的方式，可以三个第一STA一起回，也可以三个第一STA依次回复，此处不做具体限制。
s204、第二STA根据RTS帧获知信道已被占用，并根据RTS帧中的传输时长设置自身的NAV；
本实施例中，第二STA收到HEW RTS帧，将其当作IEEE 802.11标准的RTS帧解析，可以获知信道已被占用，自身不是目标接收端，根据该HEW RTS帧中的传输时长，设置自身的NAV，进入等待模式，到BSS的传输时长结束后再次竞争信道。
s205、AP发送控制帧，以使至少一个第一STA进行数据传输。
本实施例中，AP向第一STA发送控制帧，以使至少一个第一STA进行数据传输，该控制帧可以是只发送给需要调度的第一STA，也可以是发给所有的第一STA，此处不做具体限定。
本实施例，通过AP成功发送一个HEW RTS帧竞争到信道，使BSS中的第一STA均可进入调度模式，通过竞争到的信道传输数据，而第二STA则设置自身的NAV进入等待模式，实现HEW系统和IEEE 802.11标准的系统的兼容，提高了BSS的信道竞争成功率。
进一步的，在上述方法实施例中，AP通过成功发送HEW RTS帧竞争到 信道，可选的，AP还可以是通过成功发送HEW CTS帧竞争到信道；第一STA根据HEW CTS帧中的RA获知BSS竞争信道成功，继续侦听信道以接收AP发送的用于控制数据传输的控制帧；第二STA根据HEW CTS帧获知信道已被占用，并根据HEW CTS帧中的传输时长设置自身的NAV；AP发送控制帧，以使至少一个第一STA进行数据传输。
图11为本发明竞争信道的方法实施例三的流程图，如图11所示，本实施例中由BSS中的任意一个第一STA，例如可以是第一STA12，本实施例的方法可以包括：
s301、所有网络设备侦听信道；
本实施例中，所有网络设备侦听信道的过程与上述方法实施例的步骤s201类此，此处不做赘述。
s302、第一STA侦听到信道处于空闲状态，通过成功发送一个RTS帧竞争到信道；
本实施例中，BSS中的任意一个第一STA，例如第一STA12侦听到信道处于空闲状态，通过成功发送一个RTS帧竞争到信道，RTS帧中的TA为AP的地址或者成功发送RTS的第一STA12的地址，RTS帧可以是专用于HEW系统的帧，第一STA12成功发送该RTS帧后，其所属的BSS即可通过竞争到的信道传输数据。
s303、其它第一STA根据RTS帧中的RA和TA获知BSS竞争信道成功，第一STA继续侦听信道以接收AP发送的用于控制数据传输的控制帧；
本实施例，BSS中的其它第一STA，即第一STA13和14接收HEW RTS帧，通过该HEW RTS帧中的RA和TA，可以由此知道BSS已经成功竞争到了信道，即将进入调度窗口，则继续侦听信道，准备接收AP发送的用于控制数据传输的控制帧。
s304、第二STA根据RTS帧获知信道已被占用，并根据RTS帧中的传输时长设置自身的NAV；
本实施例中，第二STA根据RTS帧获知信道已被占用，并根据RTS帧中的传输时长设置自身的NAV的过程与上述方法实施例的步骤s204类此，此处不再赘述。
s305、AP发送控制帧，以使至少一个第一STA进行数据传输。
本实施例中，AP发送控制帧，以使至少一个第一STA进行数据传输的过程与上述方法实施例的步骤s205类此，此处不再赘述。
本实施例，通过第一STA成功发送一个HEW RTS帧竞争到信道，使BSS中的AP和第一STA均可进入调度模式，通过竞争到的信道传输数据，而第二STA则设置自身的NAV进入等待模式，实现HEW系统和IEEE 802.11标准的系统的兼容，提高了BSS的信道竞争成功率。
进一步的，在上述方法实施例的步骤s303之前，还可以包括AP根据第一STA发送的HEW RTS帧回复一个CTS帧，原因在于，可能存在有第一STA，例如第一STA13，没能收到第一STA12发送的HEW RTS帧，因此AP发送一个CTS帧，以使得BSS内的所有第一STA都知道BSS已经成功竞争到了信道，即将进入调度窗口。
进一步的，在上述方法实施例中，第一STA通过成功发送HEW RTS帧竞争到信道，可选的，第一STA还可以是通过成功发送HEW CTS帧竞争到信道；其它第一STA根据HEW CTS帧中的RA获知BSS竞争信道成功，BSS中的第一STA继续侦听信道以接收AP发送的用于控制数据传输的控制帧；第二STA根据HEW CTS帧获知信道已被占用，并根据HEW CTS帧中的传输时长设置自身的NAV；AP发送控制帧，以使至少一个第一STA进行数据传输。
上述图2、图6以及图7所示的竞争信道的装置的结构，包括了多个模块，在设备实体的实现中，这些模块的功能可以分别由发送器、处理器以及接收器来实现，根据竞争信道的装置的结构，下面采用几个实施例说明竞争信道的设备的结构。
进一步的，上述步骤s302中，第一STA侦听到信道处于空闲状态，还可以通过成功发送一个HTS帧竞争到信道，该HTS帧的结构可以采用如图3或图4所示的帧结构，若该HTS帧的结构与HEW RTS帧(如图3所示)的结构相同，则HTS帧中的RA可以是AP与第一STA提前约定好的值，优选为AP的MAC地址，HTS帧中的TA也可以是AP与第一STA提前约定好的值，优选为该第一STA1的MAC地址、AP的MAC地址或者基本服务集标识(Basic Service Set Identifier，简称BSSID)等，若该HTS帧的结构与HEW CTS帧(如图4所示)的结构相同，则HTS帧中的RA可以是AP与第一STA 提前约定好的值，优选为AP的MAC地址。AP在接收到该HTS帧后，可以发送一个HEW RTS帧，该HEW RTS帧中的RA可以是AP与第一STA提前约定好的值，例如，如果AP要给全部的第一STA发送信息时，可以将RA设置为BSSID；如果AP想给一组第一STA发送信息时，可以将RA设置为该组第一STA的组号(group ID)，该HEW RTS帧中的TA可以是AP与第一STA提前约定好的值，优选为AP的MAC地址。BSS中所有的第一STA收到该HEW RTS帧后，同时回复HEW CTS帧，该HEW CTS帧中的RA是AP与第一STA提前约定好的值，优选为AP的MAC地址，以避免隐藏节点的问题。
图12为竞争信道的设备实施例一的结构示意图，如图12所示，本实施例的设备属于BSS，所述BSS包括接入点AP和至少一个第一站点STA，所述AP和所述至少一个第一STA均参与竞争信道，所述设备为所述AP或任意一个所述第一STA，该设备包括：处理器11，该处理器11用于侦听信道；竞争所述信道，通过所述AP执行集中控制调度以使所述BSS中的至少一个网络设备均可使用所述信道传输数据。
本实施例中，竞争信道的设备属于基本服务集BSS，该BSS是引入调度模式的WLAN系统中的一个基本服务集，包括接入点AP和至少一个第一站点STA，所述AP和所述至少一个第一STA均参与竞争信道，其中，第一STA为HEW标准的站点，可以支持OFDMA、调度等技术，无论是AP还是第一STA竞争到信道，整个BSS均可以使用信道进行数据传输。竞争信道的网络设备中除了整个BSS，还包括第二STA，该第二STA不属于BSS，可以是IEEE 802.11系列标准中的任一STA，第二STA对第一STA会造成干扰，因此当BSS竞争信道成功后，第二STA进入等待模式，直到BSS的调度模式结束后再开始竞争信道，避免了对第一STA的干扰。本实施例的设备可以是BSS中的AP，也可以是BSS中的任意一个第一STA，竞争信道的设备的处理器11在设备竞争到信道之前需要侦听信道，以确定信道的状态，当处理器11竞争到信道后，BSS中的所有网络设备均可使用该信道传输数据。
本实施例的设备作为BSS中的任意一个网络设备，通过侦听信道并竞争到信道，再由AP对BSS中的网络设备进行集中控制调度，使BSS中的所有网络设备在后续的一段时间内均可使用信道传输数据，而不必再次竞争，提 高了BSS中的网络设备信道竞争成功率以及数据传输效率。
图13为竞争信道的设备实施例二的结构示意图，如图13所示，在图12所示的设备结构基础上，进一步的，本实施例的设备还包括：发送器12，用于在所述处理器侦听到所述信道处于空闲状态后，成功发送信道竞争帧以使所述设备竞争到所述信道。
优选的，发送器12可以是通过成功发送RTS帧竞争到信道，该RTS帧包括传输时长、RA以及TA，为了和现有的RTS帧在格式上保持一致，本实施例的RTS帧还可以包括帧控制信息和FCS信息，其中，传输时长为BSS需要的调度时长，RA为AP与至少一个第一STA预先约定的标识信息。图3为RTS帧格式示意图，如图3所示，本实施例的RTS帧可以是专用于HEW系统的帧，共20个字节，控制信息有2字节，传输时长有2字节，RA有6字节，TA有6字节，FCS信息有4字节，HEW RTS帧的格式与IEEE 802.11标准中的RTS帧格式完全一致，以使所有的STA，包括第一STA和第二STA都可以接受该RTS帧并解调。每个HEW RTS帧占用20MHz的带宽，这20MHz的带宽上有64个子载波，导频子载波的数目和位置也与IEEE 802.11标准中的RTS帧一样。如果有80MHz的带宽，则在每个20MHz的带宽上分别发送HEW RTS帧。与IEEE 802.11标准中的RTS帧不同之处在于，在HEW RTS帧中，传输时长为BSS需要的调度时长，即BSS竞争信道成功后，属于该BSS的AP和第一STA传输数据一共需要的时长，第二STA根据该传输时长设置NAV，以确定需要等待的时长，第一STA则通过该传输时长判断调度窗口的大小；RA为AP与第一STA预先约定的标识信息，BSS中的所有第一STA均预先知道该标识信息，以使当第一STA在RTS帧中解调出该标识信息后，就知道这是一个HEW RTS帧，并获知BSS已经竞争到信道，即将进入调度窗口。RA可以设置成除第二STA的MAC地址之外的任一标识信息，以避免第二STA误以为是发送给自己的RTS帧，例如可以是AP的MAC地址、BSS的标识信息、第一STA的组号等。
可选的，发送器12还可以是通过成功发送CTS帧竞争到信道，该CTS帧包括传输时长和RA，为了和现有的CTS帧在格式上保持一致，本实施例的CTS帧还可以包括帧控制信息和FCS信息，其中，传输时长为BSS需要的调度时长，RA为AP与至少一个第一STA预先约定的标识信息。图4为 CTS帧格式示意图，如图4所示，本实施例的CTS帧可以是专用于HEW系统的帧，共14个字节，控制信息有2字节，传输时长有2字节，RA有6字节，FCS信息有4字节，HEW CTS帧的格式与IEEE 802.11标准中的CTS帧格式完全一致，以使所有的STA，包括第一STA和第二STA都可以接受该CTS帧并解调。与IEEE 802.11标准中的CTS帧不同之处在于，在HEW CTS帧中，传输时长为BSS需要的调度时长，即BSS竞争信道成功后，属于该BSS的AP和第一STA传输数据一共需要的时长，第二STA根据该传输时长设置NAV，以确定需要等待的时长，第一STA则通过该传输时长判断调度窗口的大小；RA为AP与第一STA预先约定的标识信息，BSS中的所有第一STA均可获取到该标识信息，以使当第一STA在CTS帧中解调出该标识信息后，就知道这是一个HEW CTS帧，并获知BSS已经竞争到信道，即将进入调度窗口。RA不可以设置成第二STA的MAC地址，以避免第二STA误以为是发送给自己的CTS帧，也不可以设置成AP的MAC地址，以使HEW CTS帧与第二STA发送给AP的CTS帧区分开来。
本实施例，通过设置与IEEE 802.11标准中格式相同的HEW RTS帧和HEW CTS帧，实现HEW系统与其他IEEE 802.11标准兼容，易于实现，对同一字段的不同内容设置使得第一站点和第二站点能够清楚的解调并获知下一步的行为，解决了现有RTS/CTS机制与引入调度模式的WLAN的兼容问题。
图14为竞争信道的设备实施例三的结构示意图，如图14所示，竞争信道的设备为AP，所述AP包括：处理器21、发送器22以及接收器23，其中，处理器21，用于侦听信道；所述发送器22，用于在所述AP的所述处理器21侦听到所述信道处于空闲状态后，成功发送一个所述RTS帧使所述AP竞争到所述信道，所述RTS帧中的所述TA为所述AP的地址；通过所述RTS帧，使所述至少一个第一STA根据所述RTS帧中的所述RA和所述TA获知所述BSS竞争信道成功，继续侦听所述信道以接收所述AP发送的用于控制数据传输的控制帧；使第二STA根据所述RTS帧获知所述信道已被占用，并根据所述RTS帧中的所述传输时长设置自身的网络分配矢量NAV；发送所述控制帧，以使所述至少一个第一STA进行数据传输；接收器23，用于接收所述至少一个第一STA回复的CTS帧。
本实施例的设备可用于执行图9～图11所示的方法实施例的技术方案，此处不再赘述。
进一步的，发送器22，还可以用于通过成功发送一个CTS帧竞争到信道，通过所述CTS帧，使所述至少一个第一STA根据所述CTS帧中的所述RA获知所述BSS竞争信道成功，继续侦听所述信道以接收所述AP发送的用于控制数据传输的控制帧；使第二STA根据所述CTS帧获知所述信道已被占用，并根据所述CTS帧中的所述传输时长设置自身的网络分配矢量NAV；发送所述控制帧，以使所述至少一个第一STA进行数据传输。
图15为竞争信道的设备实施例四的结构示意图，如图15所示，竞争信道的设备为BSS中的任意一个第一STA，所述第一STA包括：处理器31和发送器32，其中，处理器31，用于侦听信道；发送器32，用于在所述第一STA的所述处理器侦听到所述信道处于空闲状态后，成功发送一个所述RTS帧使所述第一STA竞争到所述信道，所述RTS帧中的所述TA为所述AP的地址或者成功发送所述RTS的所述第一STA的地址；通过所述RTS帧，使其它第一STA根据所述RTS帧中的所述RA和所述TA获知所述BSS竞争信道成功，所述BSS中的所述至少一个第一STA继续侦听所述信道以接收所述AP发送的用于控制数据传输的控制帧，其中，所述其它第一STA为所述BSS中除成功发送一个所述RTS帧的所述第一STA外的第一STA；使第二STA根据所述RTS帧获知所述信道已被占用，并根据所述RTS帧中的所述传输时长设置自身的网络分配矢量NAV；使所述AP发送所述控制帧，以使所述至少一个第一STA进行数据传输。
本实施例的设备可用于执行图9～图11所示的方法实施例的技术方案，此处不再赘述。
进一步的，发送器32，还可以用于通过成功发送一个CTS帧竞争到信道，通过所述CTS帧，使其它第一STA根据所述CTS帧中的所述RA获知所述BSS竞争信道成功，所述至少一个第一STA继续侦听所述信道以接收所述AP发送的用于控制数据传输的控制帧，其中，所述其它第一STA为所述BSS中除成功发送一个所述CTS帧的所述第一STA外的第一STA；使第二STA根据所述CTS帧获知所述信道已被占用，并根据所述CTS帧中的所述传输时长设置自身的网络分配矢量NAV；使所述AP发送所述控制帧，以使 所述至少一个第一STA进行数据传输。
可选的，在第一STA成功发送一个RTS帧或CTS帧后，BSS的AP可以通过回复一个CTS帧确保BSS中的所有第一STA都获知已成功竞争到信道。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，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。
所述该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存在，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)或处理器(processor)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，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以 参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (26)

  1. 一种站点STA，其特征在于，所述STA属于基本服务集BSS，所述BSS包括接入点AP和至少一个所述STA，所述AP和所述STA均参与竞争信道，所述STA包括：
    侦听模块，用于侦听信道；
    竞争模块，用于在所述侦听模块侦听到所述信道处于空闲状态时，通过发出信道竞争帧竞争到所述信道，所述信道由所述BSS中的所述AP进行集中控制和调度。
  2. 根据权利要求1所述的STA，其特征在于，还包括：
    收发模块，用于在所述竞争模块竞争到所述信道之后，接收所述AP发送的调度帧，所述调度帧为控制帧或数据帧；
    传输模块，用于根据所述调度帧在所述信道上传输数据。
  3. 根据权利要求1或2所述的STA，其特征在于，所述信道竞争帧包括传输时长和接收端地址RA，其中，所述传输时长为所述BSS中的所述AP和/或所述至少一个所述STA需要的调度时长，或者允许设置的最大时长，所述RA为所述AP与所述STA预先约定的标识信息。
  4. 根据权利要求3所述的STA，其特征在于，所述RA为所述AP的媒体接入控制MAC地址。
  5. 根据权利要求3或4所述的STA，其特征在于，所述信道竞争帧还包括发送端地址TA，所述TA为所述AP与所述STA预先约定的标识信息。
  6. 根据权利要求5所述的STA，其特征在于，所述TA为所述STA的MAC地址、所述AP的MAC地址或所述BSS的标识BSSID。
  7. 根据权利要求3～6中任一项所述的STA，其特征在于，所述信道竞争帧为以下任意一种帧：发送请求RTS帧、允许发送CTS帧以及帮助AP发送HTS帧。
  8. 一种接入点AP，其特征在于，所述AP属于基本服务集BSS，所述BSS包括所述AP和至少一个站点STA，所述AP和至少一个所述STA均参与竞争信道，所述AP包括：
    收发模块，用于接收所述STA发送的信道竞争帧；
    处理模块，用于通过发送调度帧对所述STA竞争到的信道执行集中控制 和调度，以使所述BSS中的所述AP和/或至少一个所述STA均可使用所述信道传输数据，所述调度帧为控制帧或数据帧。
  9. 根据权利要求8所述的AP，其特征在于，所述信道竞争帧包括传输时长和接收端地址RA，其中，所述传输时长为所述BSS中的所述AP和/或所述至少一个STA需要的调度时长，或者允许设置的最大时长，所述RA为所述AP与所述至少一个STA预先约定的标识信息。
  10. 根据权利要求9所述的AP，其特征在于，所述RA为所述AP的媒体接入控制MAC地址。
  11. 根据权利要求9或10所述的AP，其特征在于，所述信道竞争帧还包括发送端地址TA，所述TA为所述AP与所述至少一个STA预先约定的标识信息。
  12. 根据权利要求11所述的AP，其特征在于，所述TA为所述STA的MAC地址、所述AP的MAC地址或所述BSS的标识BSSID。
  13. 根据权利要求9～12中任一项所述的AP，其特征在于，所述信道竞争帧为以下任意一种帧：发送请求RTS帧、允许发送CTS帧以及帮助AP发送HTS帧。
  14. 一种竞争信道的方法，其特征在于，包括：
    基本服务集BSS中的站点STA侦听信道，所述BSS包括接入点AP和至少一个所述STA；
    所述STA在侦听到所述信道处于空闲状态时，通过发出信道竞争帧竞争到所述信道，所述信道由所述BSS中的所述AP进行集中控制和调度。
  15. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述STA通过发出信道竞争帧竞争到所述信道之后，还包括：
    接收所述AP发送的调度帧，所述调度帧为控制帧或数据帧；
    根据所述调度帧在所述信道上传输数据。
  16. 根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述信道竞争帧包括传输时长和接收端地址RA，其中，所述传输时长为所述BSS中的所述AP和/或所述至少一个所述STA需要的调度时长，或者允许设置的最大时长，所述RA为所述AP与所述STA预先约定的标识信息。
  17. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述RA为所述AP的 媒体接入控制MAC地址。
  18. 根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，所述信道竞争帧还包括发送端地址TA，所述TA为所述AP与所述STA预先约定的标识信息。
  19. 根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述TA为所述STA的MAC地址、所述AP的MAC地址或所述BSS的标识BSSID。
  20. 根据权利要求16～19中任一项所述的方法，其特征在于，所述信道竞争帧为以下任意一种帧：发送请求RTS帧、允许发送CTS帧以及帮助AP发送HTS帧。
  21. 一种竞争信道的方法，其特征在于，包括：
    基本服务集BSS中的接入点AP接收站点STA发送的信道竞争帧，所述BSS包括所述AP和至少一个所述STA；
    所述AP通过发送调度帧对所述STA竞争到的信道执行集中控制和调度，以使所述BSS中的所述AP和/或至少一个所述STA均可使用所述信道传输数据，所述调度帧为控制帧或数据帧。
  22. 根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述信道竞争帧包括传输时长和接收端地址RA，其中，所述传输时长为所述BSS中的所述AP和/或所述至少一个STA需要的调度时长，或者允许设置的最大时长，所述RA为所述AP与所述至少一个STA预先约定的标识信息。
  23. 根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述RA为所述AP的媒体接入控制MAC地址。
  24. 根据权利要求22或23所述的方法，其特征在于，所述信道竞争帧还包括发送端地址TA，所述TA为所述AP与所述至少一个STA预先约定的标识信息。
  25. 根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述TA为所述STA的MAC地址、所述AP的MAC地址或所述BSS的标识BSSID。
  26. 根据权利要求22～25中任一项所述的方法，其特征在于，所述信道竞争帧为以下任意一种帧：发送请求RTS帧、允许发送CTS帧以及帮助AP发送HTS帧。
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