CN108401277B - 无线网络接入的方法及装置、终端设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无线网络接入的方法及装置、终端设备，该方法包括：确定无线访问接入点AP的工作周期，工作周期中包含预设的各业务类型对应的时长及各业务类型对应的时长在工作周期中的位置；各业务类型的时长及各业务类型对应的时长在工作周期中的位置根据业务类型、和/或信道质量、和/或各待接入终端设备的业务需求、和/或各待接入终端设备的优先级确定；以确定的工作周期与各终端设备进行信息交互，完成各终端设备无线网络接入。本发明实现不同AP间上下行数据收发同步，减少交叉干扰，提高资源利用率及竞争接入的成功概率，减少已接入终端设备等待上行数据发送的时长，降低业务传输时延，降低终端设备的功耗，提高终端设备业务质量和感知。

Description

无线网络接入的方法及装置、终端设备
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种时分无线覆盖系统的无线网络接入的方法及装置、终端设备。
背景技术
TDMA(Time Division Multiple Access，时分多址)是一种为实现共享传输介质或者网络的无线通信技术，它允许多个用户在不同的时间片来使用相同的频率，例如GSM(Global System for Mobile Communication，全球移动通信系统)系统和WLAN(WirelessLocal Area NetWork，无线局域网)系统。其中GSM系统中的最小时间片为一个时隙，时隙长度为固定值，由时隙组成的超高帧也为固定长度，GSM系统中还需要配置不同控制信道使用的时隙，用户实际用于发送数据的时间片受限；而WLAN系统采用的IEEE 802.11标准中有两种信道接入方法：一种是DCF(Distributed Coordination Function，分布式协调功能)——自动高效的共享媒体，另外一种是PCF(Point Coordination Function，点协调)——支持近乎实时的应用；其中DCF是以CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Accesswith Collision Avoidance，载波侦听多路访问/冲突避免)为基本的接入方式，尽可能避免冲突，CSMA/CA是载波侦听机制，分物理载波侦听(由物理层提供，若报告“媒介忙”；否则媒介空，基于能量感知和信号特性感知)和虚拟载波侦听NAV(Ntework AllocationVector，网络分配矢量)两种，媒介空闲剩余时间值，由MAC data frame的Duration字段来提供媒体预留信息，实质为一个计时器，为0表示空闲，当侦听到媒介闲置时间大于了DIFS(Distributed Inter-frame Spacing，分布式帧间间隔)，终端立即进行传输；若侦听到媒介忙碌，等候至再度闲置DIFS，同时准备指数退避过程。DCF无论如何都需要进行侦听来获取信道是否空闲或忙碌，并且用户发生竞争的时间过长，在一定程度上造成了资源的浪费，且由于DCF仅提供尽力而为的服务，无法满足实时业务对时延和抖动等指标的需求；与此同时，该方式将会导致不同AP之间由于用户的不同时竞争接入，上下行数据收发不同步，容易造成不同AP间上下行时长交叉干扰问题存在；
为了提供延迟受限的服务，IEEE 802.11标准在DCF的基础上定义了PCF，其基本原理是利用点协调器PC(Point Coordination)对节点进行轮询，集中控制介质的访问，由接入点AP(Access Point)来担任点协调器。PCF以超帧为周期来进行数据帧的发送，每个超帧周期包括一个无竞争阶段CFP(Contention-Free Periond)和一个竞争阶段CP(ContentionPeriond)，CFP阶段传输实时业务，PCF起作用，CP阶段传输非实时业务，DCF起作用；但是在CFP期间，AP仍然要侦听媒介，需要AP检测出信道空闲时间达到PIFS(PCF Inter-frameSpacing，点协调功能帧间间隔)后，AP发送一个包含CF(Coordination Function，协调功能)参数集信息的信标帧，发出初始化CFP的信标帧之后，AP至少等待一个SIFS(ShortInter-frame Spacing，短帧间间隔)，然后根据情况发送数据帧或轮询帧；AP根据轮询列表分别询问关联的终端设备，而终端设备必须在得到轮询后才能传送数据；该种方式需要AP确定CFP发起时间，以及AP需要发送轮询帧告知终端设备是否有权发送数据，在一定程度上仍然存在资源的浪费，且用户数据调度的实时性仍然无法得到保障；而且在CFP期间，终端设备需要一直侦听轮询帧是否有发送给自己，因此终端设备功耗上存在浪费。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的无线网络接入的方法及装置、终端设备。
本发明第一方面，提供了一种无线网络接入的方法，包括:
确定无线访问接入点AP的工作周期，所述工作周期中包含预设的各业务类型对应的时长，及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置；
其中，所述各业务类型的时长及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置根据对应的业务类型、和/或信道质量、和/或各待接入终端设备的业务需求、和/或各待接入终端设备的优先级确定；
以确定的所述工作周期与所述各终端设备进行信息交互，并完成所述各终端设备无线网络的接入。
其中，所述各业务类型包括广播业务、上行数据业务、下行数据业务、竞争接入业务；
所述确定无线访问接入点AP的工作周期包括：
在所述工作周期的初始位置分配广播业务对应的广播信息时长，并基于工作周期剩余时长分配所述广播业务以外的其他业务对应的时长和分布位置。
其中，所述在所述工作周期的初始位置分配广播业务对应的广播信息时长之前，还包括：
根据用户业务时延参数以及用户数量配置所述工作周期的时长。
其中，所述在所述工作周期的初始位置分配广播业务对应的广播信息时长之前，还包括：
根据承载广播信息的大小以及调制编码方式确定所述广播信息时长。
其中，所述基于工作周期剩余时长分配所述广播业务以外的其他业务对应的时长和分布位置包括：
根据所述当前AP覆盖范围内距离最远的终端设备发起关联请求所需的往返时间分配所述竞争接入业务对应的竞争接入时长；
计算所述工作周期时长中分配所述广播信息时长和竞争接入时长后剩余的时长；
根据计算获得的剩余的时长、预设的上行数据业务时长与下行数据业务时长的比例确定上行数据时长和下行数据时长；
根据预设的系统配置参数确定所述竞争接入时长、上行数据时长和下行数据时长在所述工作周期中的位置。
其中，所述方法还包括：
若根据所述预设的系统参数确定所述上行数据时长和下行数据时长相邻，则在所述上行数据时长和所述下行数据时长之间分配第一指定长度的保护时长。
其中，所述方法还包括：
在所述上行数据时长中每一时隙的初始位置分配第二指定长度的保护时长；
在所述下行数据时长中每一时隙的初始位置分配第三指定长度的保护时长；
在所述竞争接入时长的初始位置分配第四指定长度的保护时长。
其中，所述以确定的所述工作周期与所述各终端设备进行信息交互，并完成所述各终端设备无线网络的接入包括：
在所述广播信息时长的位置向覆盖范围内的各终端设备发送广播信息，所述广播信息包括当前AP的标识号、竞争接入业务对应的竞争接入时长的分布位置、所述各终端设备的标识号以及各终端设备对应的上、下行时隙资源分配结果，以供覆盖范围内的终端设备根据所述广播信息在指定时间内进行当前AP的竞争接入或者上行数据发送或者下行数据接收。
本发明第二方面，提供了一种无线网络接入的方法，所述方法包括:
获取无线访问接入点AP的工作周期，所述工作周期中包含预设的各业务类型对应的时长，及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置；
其中，所述各业务类型的时长及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置根据对应的业务类型、和/或信道质量、和/或各待接入终端设备的业务需求、和/或各待接入终端设备的优先级确定；
根据获取到的所述工作周期与所述AP进行信息交互，完成当前终端设备的无线网络接入。
其中，所述获取无线访问接入点AP的工作周期，包括：
接收所述AP发送的广播信息，所述广播信息包括所述AP的标识号、竞争接入业务对应的竞争接入时长的分布位置、所述各终端设备的标识号以及各终端设备对应的上、下行时隙资源分配结果。
其中，所述根据获取到的所述工作周期与所述AP进行信息交互，完成当前终端设备的无线网络接入，包括：
根据所述AP的标识号和当前终端设备的标识号，判定所述AP是否为当前终端设备已关联接入点或待关联接入点；
若所述AP为当前终端设备已关联接入点，则根据当前终端设备的标识号获取对应的上、下行时隙资源分配结果，并在指定时间内进行上行数据发送或者下行数据接收；
若所述AP为当前终端设备待关联接入点，则获取所述竞争接入时长的分布位置，并在指定时间内进行竞争接入。
其中，所述方法还包括：
若所述接入点不是当前终端设备已关联接入点或待关联接入点，则重新搜索其他接入点发送的广播信息。
本发明第三方面，提供了一种无线网络接入装置，包括：
接入点配置模块，用于确定无线访问接入点AP的工作周期，所述工作周期中包含预设的各业务类型对应的时长，及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置；其中，所述各业务类型的时长及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置根据对应的业务类型、和/或信道质量、和/或各待接入终端设备的业务需求、和/或各待接入终端设备的优先级确定；
接入点接入模块，用于以确定的所述工作周期与所述各终端设备进行信息交互，并完成所述各终端设备无线网络的接入。
所述各业务类型包括广播业务、上行数据业务、下行数据业务、竞争接入业务；
所述接入点配置模块，具体用于在所述工作周期的初始位置分配广播业务对应的广播信息时长，并基于工作周期剩余时长分配所述广播业务以外的其他业务对应的时长和分布位置。
其中，所述接入点接入模块，具体用于在所述广播信息时长的位置向覆盖范围内的各终端设备发送广播信息，所述广播信息包括当前AP的标识号、竞争接入业务对应的竞争接入时长的分布位置、所述各终端设备的标识号以及各终端设备对应的上、下行时隙资源分配结果，以供覆盖范围内的终端设备根据所述广播信息在指定时间内进行当前AP的竞争接入或者上行数据发送或者下行数据接收。
本发明第四方面，提供了一种终端设备，包括：
站点通信模块，用于获取无线访问接入点AP的工作周期，所述工作周期中包含预设的各业务类型对应的时长，及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置；其中，所述各业务类型的时长及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置根据对应的业务类型、和/或信道质量、和/或各待接入终端设备的业务需求、和/或各待接入终端设备的优先级确定；
站点接入模块，用于根据获取到的所述工作周期与所述AP进行信息交互，完成当前终端设备的无线网络接入。
其中，所述站点通信模块，具体用于接收所述AP发送的广播信息，所述广播信息包括AP的标识号、竞争接入业务对应的竞争接入时长的分布位置、所述各终端设备的标识号以及各终端设备对应的上、下行时隙资源分配结果。
其中，所述站点接入模块，包括：
判定子模块，用于根据所述AP的标识号和当前终端设备的标识号，判定所述AP是否为当前终端设备已关联接入点或待关联接入点；
接入子模块，用于在所述AP为当前终端设备已关联接入点时，根据当前终端设备的标识号获取对应的上、下行时隙资源分配结果，并在指定时间内进行上行数据发送或者下行数据接收；
接入子模块，还用于在所述AP为当前终端设备待关联接入点时，获取所述竞争接入时长的分别位置，并在指定时间内进行竞争接入。
本发明实施例提供的无线网络接入的方法及装置、终端设备，通过根据工作周期中的各业务对应的业务类型、和/或信道质量、和/或各待接入终端设备的业务需求、和/或各待接入终端设备的优先级确定各业务类型的时长及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置，并以确定的工作周期与各终端设备进行信息交互，并完成所述各终端设备无线网络的接入。实现不同AP间上下行数据收发同步，减少上下行时长不同步所带来的交叉干扰；降低AP发送和接收的转换频率以及硬件处理复杂度，降低终端设备的功耗。
另外，本发明实施例中AP集中分配广播信息发送、上/下行数据、竞争接入的时长和位置，提高资源利用率，减少竞争接入和正常上行数据发送的冲突碰撞，提高竞争接入的成功概率，减少已接入终端设备等待上行数据发送的时长，降低业务传输时延，提高终端设备业务质量和感知。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例的一种无线网络接入的方法的流程图；
图2为本发明实施例的一种无线网络接入的方法中工作周期的分配结构示意图；
图3为本发明实施例的另一种无线网络接入的方法的流程图；
图4为本发明实施例的一种无线网络接入装置的结构示意图；
图5为本发明实施例的另一种终端设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
针对现有无线网络接入的方法中存在的问题，本发明实施例提供一种基于时分的无线网络接入的方法，该方法中AP在每个工作周期内，分别确定广播信息时长、下行数据时长、上行数据时长以及竞争接入时长的分布位置；所有终端设备在每个工作周期开始优先接收广播信息获取竞争接入、上行/下行数据时长的位置，并在指定时间内进行竞争接入或者上行数据发送或者下行数据接收。本发明区分广播信息时长、上/下行数据发送时长和竞争接入时长，使得终端设备在指定时间内进行竞争接入或者上行数据发送或者下行数据接收，实现不同AP间上下行数据收发同步，减少上下行时长不同步所带来的交叉干扰；降低AP发送和接收的转换频率以及硬件处理复杂度，降低终端设备的功耗；AP集中分配广播信息发送、上/下行数据、竞争接入等业务对应的时长和位置，提高资源利用率，减少竞争接入和正常上行数据发送的冲突碰撞，提高竞争接入的成功概率，减少已接入终端设备等待上行数据发送的时长，降低业务传输时延，提高终端设备业务质量和感知。
图1示意性示出了本发明一个实施例的无线网络接入的方法的流程图。本实施例提供的无线网络接入的方法适用于接入装置侧。参照图1，本发明实施例的无线网络接入的方法具体包括以下步骤：
S11、确定无线访问接入点AP的工作周期，所述工作周期中包含预设的各业务类型对应的时长，及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置；
其中，所述各业务类型的时长及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置根据对应的业务类型、和/或信道质量、和/或各待接入终端设备的业务需求、和/或各待接入终端设备的优先级确定。
本发明实施例中的业务类型不限于是上行和下行这类数据业务，还包括广播业务、竞争接入业务等其他业务类型。
S12、以确定的所述工作周期与所述各终端设备进行信息交互，并完成所述各终端设备无线网络的接入。
本发明实施例提供的无线网络接入的方法，通过根据工作周期中的各业务对应的业务类型、和/或信道质量、和/或各待接入终端设备的业务需求、和/或各待接入终端设备的优先级确定各业务类型的时长及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置，并以确定的工作周期与各终端设备进行信息交互，并完成所述各终端设备无线网络的接入。实现不同AP间上下行数据收发同步，减少上下行时长不同步所带来的交叉干扰；降低AP发送和接收的转换频率以及硬件处理复杂度，降低终端设备的功耗。
另外，本发明实施例中AP集中分配广播信息发送、上/下行数据、竞争接入的时长和位置，提高资源利用率，减少竞争接入和正常上行数据发送的冲突碰撞，提高竞争接入的成功概率，减少已接入终端设备等待上行数据发送的时长，降低业务传输时延，提高终端设备业务质量和感知。
本发明实施例中，所述各业务类型包括广播业务、上行数据业务、下行数据业务、竞争接入业务。相应的，步骤S11中确定无线访问接入点AP的工作周期通过以下步骤实现，具体如下：在所述工作周期的初始位置分配广播业务对应的广播信息时长，并基于工作周期剩余时长分配所述广播业务以外的其他业务对应的时长和分布位置。
在实际应用中，接入装置具体可以根据接入装置的覆盖范围内各终端设备的上、下行业务需求，分别在上行数据业务对应的上行数据时长和下行数据业务对应的下行数据时长内为各终端设备分配上、下行时隙资源。
本实施例中的工作周期为接入点的工作周期。该工作周期包含广播信息时长，下行数据时长，上行数据时长以及竞争接入时长。在分配广播业务对应的广播信息时长之前，可根据用户业务时延参数以及用户数量配置所述工作周期的时长。本实施例中，AP可以根据用户业务时延要求以及用户数量进行工作周期的配置，可以配置为固定值，例如5ms为一个工作周期，也可以基于一定策略进行动态调整。
本实施例中的广播信息时长是AP在工作周期内用来发送广播信息所占用的时长，广播信息可以包含本服务AP的标识号，带宽，NAV，竞争接入时长在工作周期内的位置以及所有终端设备的标识，以及他们对应的上行和下行的发送时长位置。具体的，可以根据承载广播信息的大小以及调制编码方式确定所述广播信息时长。例如可以根据所承载信息大小以及调制编码方式确定Beacon帧占用250us。
本实施例中的竞争接入时长是供未与AP关联的终端设备发起竞争关联所需的时间。
本实施例中的下行数据时长是AP在工作周期内用来发送下行数据的总时长，上行数据时长是终端设备在工作周期内用来发送上行数据的总时长。AP可以根据不同终端设备的上/下行业务需求，并结合各个不同终端设备的优先级分配得出的不同终端设备发送上/下行数据的具体时长。
在本发明实施例中的基于工作周期剩余时长分配所述广播业务以外的其他业务对应的时长和分布位置具体可通过以下附图中未示出的步骤实现：
S111、根据所述当前AP覆盖范围内距离最远的终端设备发起关联请求所需的往返时间分配所述竞争接入业务对应的竞争接入时长；
S112、计算所述工作周期时长中分配所述广播信息时长和竞争接入时长后剩余的时长；
S113、根据计算获得的剩余的时长、预设的上行数据业务时长与下行数据业务时长的比例确定上行数据时长和下行数据时长；
S114、根据预设的系统配置参数确定所述竞争接入时长、上行数据时长和下行数据时长在所述工作周期中的位置。
进一步地，若所述上行数据时长和下行数据时长相邻，则所述上行数据时长和下行数据时长之间包括有第一指定长度的保护时长。
进一步地，在所述上行数据时长中每一时隙的初始位置分配第二指定长度的保护时长；在所述下行数据时长中每一时隙的初始位置分配第三指定长度的保护时长；在所述竞争接入时长的初始位置分配第四指定长度的保护时长。本实施例中，上行数据时长中每一时隙的初始位置包括有第二指定长度的保护时长。下行数据时长中每一时隙的初始位置包括有第三指定长度的保护时长。竞争接入时长的初始位置包括有第四指定长度的保护时长。
在一个具体实施例中，竞争接入时长与AP覆盖范围内最远的终端设备发起关联请求所需的往返时间有关，可供根据覆盖范围内距离AP最远的终端设备发起关联请求所需的往返时间进行确定。为保障与其他已接入终端设备的上行数据发送不冲突，竞争接入时长的初始位置包括有第四指定长度的保护时长。可以在预留竞争接入时长之前预留保护时长GP3，该时长也可以根据发送距离进行设定；例如设定GP3＝50us，竞争接入时长设定为100us。
下行数据时长是AP在工作周期内用来发送下行数据的总时长，上行数据时长是终端设备在工作周期内用来发送上行数据的总时长，这两个时长可以基于(工作周期-广播信息时长-竞争接入时长)的剩余时长再结合上下时长比例进行分配；上下时长比例为预先设置的系统配置参数，可固定配置或者动态配置；该比例可以根据上下行业务量或者信道质量确定；例如：工作周期＝5ms，广播信息时长＝250us，竞争接入总时长＝50+100＝150us，那么剩余时长＝5000-250-150＝4600us；假设上下时长比例设定为1:3，那么下行数据时长＝4600*3/4＝3450us，上行数据时长＝1150us；AP根据不同终端设备的上/下行业务需求以及优先级分配得出的不同终端设备发送上/下行数据的具体时长，也可以简单的基于终端设备数目简单均分上下行数据时长给终端设备；例如在某个工作周期内，有终端设备STA1、STA2、STA3，根据他们的上/下行业务需求以及优先级分配得出的各自发送上/下行数据的具体时长分别是：下行(1000us、450us、2000us)+上行(150us、400us、600us)，分配的这些时长完全可以用于终端设备的上下行数据发送，AP可根据上述时长为每一终端设备分配具体的时隙资源。为了保护不同终端设备在同一个方向上的数据发送不冲突，可以在不同终端设备上/下行数据发送间隔上预留第二指定长度和第三指定长度的保护间隔GP1/GP2，该时长也可以根据发送距离进行设定；例如设定GP1＝10us，GP2＝15us；于此同时，下行数据时长和上行数据时长之间也可以增加第一指定长度的保护间隔GP0，以防上下行数据冲突，例如设定GP0＝20us。
进一步地，广播信息时长、下行数据时长、上行数据时长以及竞争接入时长的分布位置确定的方法是：其中AP设定广播信息位置位于工作周期的初始位置，便于终端设备优先接收广播信息，获取上下行数据时长和竞争接入时长，例如发送该广播信息可以通过802.11中管理帧的Beacon帧发送；而下行数据时长、上行数据时长以及竞争接入时长的位置顺序则可以根据系统需求自行设定；例如，竞争接入时长可以位于下行数据时长和上行数据时长的中间，形成上下行数据发送的隔离，减少保护间隔开销。再例如竞争接入时长位于工作周期的末尾位置，支持ETSI认证时对预留时长的要求，如图2所示。
本实施例中，步骤S12中以确定的所述工作周期与所述各终端设备进行信息交互，并完成所述各终端设备无线网络的接入通过以下步骤实现，具体如下：
在所述广播信息时长的位置向覆盖范围内的各终端设备发送广播信息，所述广播信息包括当前接入点的标识号、竞争接入业务对应的竞争接入时长的分布位置、各个终端设备的标识号以及各个终端设备对应的上、下行时隙资源分配结果，以供覆盖范围内的终端设备根据所述广播信息在指定时间内进行当前接入点的竞争接入或者上行数据发送或者下行数据接收。
本实施例中，所有终端设备在每个工作周期开始优先接收广播信息获取竞争接入时长的位置以及对应的上、下行时隙资源分配结果，并在指定时间内进行竞争接入或者上行数据发送或者下行数据接收。具体的，所有终端设备在每个工作周期开始优先接收广播信息，获取本服务AP的标识号，确认是否与之关联或者可以关联的AP，若是则继续获取其他信息；否则，重新搜索其他广播信息；确认为与之关联或者可以关联的AP后，已接入的终端设备根据自己的标识获取与之对应的上行和下行的时隙资源，在自己对应的上行和下行的发送时长位置进行上行数据发送或者下行数据接收。未接入的终端设备仅获取竞争接入时长的位置。其中，与AP未关联的终端设备在竞争接入时长内发起竞争接入，若竞争不成功，该终端设备退避等待下一个工作周期到来，接收广播信息获取下一个竞争接入时长位置再发起竞争接入。
本发明实施例，区分广播信息时长、上/下行数据时长和竞争接入时长，使得终端设备在指定时间内进行竞争接入或者上行数据发送或者下行数据接收，实现不同AP间上下行数据收发同步，减少上下行时长不同步所带来的交叉干扰；降低AP发送和接收的转换频率以及硬件处理复杂度，降低终端设备的功耗；
本发明实施例，AP集中分配广播信息发送、上/下行数据、竞争接入的时长和位置，提高资源利用率，减少竞争接入和正常上行数据发送的冲突碰撞，提高竞争接入的成功概率，减少已接入终端设备等待上行数据发送的时长，降低业务传输时延，提高终端设备业务质量和感知。
图3示意性示出了本发明另一个实施例的无线网络接入的方法的流程图。本实施例提供的无线网络接入的方法适用于终端设备侧。参照图3，本发明实施例的无线网络接入的方法具体包括以下步骤：
S31、获取无线访问接入点AP的工作周期，所述工作周期中包含预设的各业务类型对应的时长，及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置。其中，所述各业务类型的时长及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置根据对应的业务类型、和/或信道质量、和/或各待接入终端设备的业务需求、和/或各待接入终端设备的优先级确定；
S32、根据获取到的所述工作周期与所述AP进行信息交互，完成当前终端设备的无线网络接入。
本发明实施例提供的无线网络接入的方法，通过根据工作周期中的各业务对应的业务类型、和/或信道质量、和/或各待接入终端设备的业务需求、和/或各待接入终端设备的优先级确定各业务类型的时长及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置，并以确定的工作周期与各终端设备进行信息交互，并完成所述各终端设备无线网络的接入。实现不同AP间上下行数据收发同步，减少上下行时长不同步所带来的交叉干扰；降低AP发送和接收的转换频率以及硬件处理复杂度，降低终端设备的功耗。
另外，本发明实施例中AP集中分配广播信息发送、上/下行数据、竞争接入的时长和位置，提高资源利用率，减少竞争接入和正常上行数据发送的冲突碰撞，提高竞争接入的成功概率，减少已接入终端设备等待上行数据发送的时长，降低业务传输时延，提高终端设备业务质量和感知。
本实施例中，步骤S31中的获取无线访问接入点AP的工作周期具体通过以下步骤实现：
接收所述AP发送的广播信息，所述广播信息包括所述AP的标识号、竞争接入业务对应的竞争接入时长的分布位置、各个终端设备的标识号以及各个终端设备对应的上、下行时隙资源分配结果。
本实施例中，步骤S32中的根据获取到的所述工作周期与所述AP进行信息交互，完成当前终端设备的无线网络接入具体通过以下步骤实现：
根据所述AP的标识号和当前终端设备的标识号，判定所述AP是否为当前终端设备已关联接入点或待关联接入点；
若所述AP为当前终端设备已关联接入点，则根据当前终端设备的标识号获取对应的上、下行时隙资源分配结果，并在指定时间内进行上行数据发送或者下行数据接收；
若所述AP为当前终端设备待关联接入点，则获取所述竞争接入时长的分布位置，并在指定时间内进行竞争接入。
进一步地，若在指定时间内竞争不成功，该终端设备则退避等待下一个工作周期到来，接收广播信息获取下一个竞争接入时长位置再发起竞争接入。
在实际应用中，若所述接入点不是当前终端设备已关联接入点或待关联接入点，则重新搜索其他接入点发送的广播信息，以查找可接入的接入点。
本实施例中，所有终端设备在每个工作周期开始优先接收广播信息获取竞争接入时长的位置以及对应的上、下行时隙资源分配结果，并在指定时间内进行竞争接入或者上行数据发送或者下行数据接收。具体的，所有终端设备在每个工作周期开始优先接收广播信息，获取本服务AP的标识号，确认是否与之关联或者可以关联的AP，若是则继续获取其他信息；否则，重新搜索其他广播信息；确认为与之关联或者可以关联的AP后，已接入的终端设备根据自己的标识获取与之对应的上行和下行的时隙资源，在自己对应的上行和下行的发送时长位置进行上行数据发送或者下行数据接收。未接入的终端设备仅获取竞争接入时长的位置。其中，与AP未关联的终端设备在竞争接入时长内发起竞争接入，若竞争不成功，该终端设备退避等待下一个工作周期到来，接收广播信息获取下一个竞争接入时长位置再发起。
本发明实施例提供的无线网络接入的方法，通过在工作周期时长内区分广播信息时长、上/下行数据时长和竞争接入时长，使得终端设备在指定时间内进行竞争接入或者上行数据发送或者下行数据接收，实现不同AP间上下行数据收发同步，减少上下行时长不同步所带来的交叉干扰；降低AP发送和接收的转换频率以及硬件处理复杂度，降低终端设备的功耗。
另外，本发明实施例中AP集中分配广播信息发送、上/下行数据、竞争接入的时长和位置，提高资源利用率，减少竞争接入和正常上行数据发送的冲突碰撞，提高竞争接入的成功概率，减少已接入终端设备等待上行数据发送的时长，降低业务传输时延，提高终端设备业务质量和感知。
对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
图4示意性示出了本发明一个实施例的无线网络接入装置的结构示意图。参照图4，本发明实施例的无线网络接入装置具体包括接入点配置模块401以及接入点接入模块402，其中：接入点配置模块401，用于确定无线访问接入点AP的工作周期，所述工作周期中包含预设的各业务类型对应的时长，及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置；其中，所述各业务类型的时长及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置根据对应的业务类型、和/或信道质量、和/或各待接入终端设备的业务需求、和/或各待接入终端设备的优先级确定；接入点接入模块402，用于以确定的所述工作周期与所述各终端设备进行信息交互，并完成所述各终端设备无线网络的接入。
本实施例中，各业务类型包括广播业务、上行数据业务、下行数据业务、竞争接入业务。
相应的，所述接入点配置模块401，具体用于在所述工作周期的初始位置分配广播业务对应的广播信息时长，并基于工作周期剩余时长分配所述广播业务以外的其他业务对应的时长和分布位置。
本发明实施例中，所述接入点配置模块401，还用于在所述在所述工作周期的初始位置分配广播业务对应的广播信息时长之前，根据用户业务时延参数以及用户数量配置所述工作周期的时长。
本发明实施例中，所述接入点配置模块401，还用于在所述工作周期的初始位置分配广播业务对应的广播信息时长之前，根据承载广播信息的大小以及调制编码方式确定所述广播信息时长。
本实施例中，接入点配置模块401，具体用于根据所述当前AP覆盖范围内距离最远的终端设备发起关联请求所需的往返时间分配所述竞争接入业务对应的竞争接入时长；计算所述工作周期时长中分配所述广播信息时长和竞争接入时长后剩余的时长；根据计算获得的剩余的时长、预设的上行数据业务时长与下行数据业务时长的比例确定上行数据时长和下行数据时长；根据预设的系统配置参数确定所述竞争接入时长、上行数据时长和下行数据时长在所述工作周期中的位置。进一步地，若所述上行数据时长和下行数据时长相邻，则所述上行数据时长和下行数据时长之间包括有第一指定长度的保护时长。
进一步地，在所述上行数据时长中每一时隙的初始位置分配第二指定长度的保护时长；在所述下行数据时长中每一时隙的初始位置分配第三指定长度的保护时长；在所述竞争接入时长的初始位置分配第四指定长度的保护时长。本实施例中，上行数据时长中每一时隙的初始位置包括有第二指定长度的保护时长。其中，下行数据时长中每一时隙的初始位置包括有第三指定长度的保护时长。其中，所述竞争接入时长的初始位置包括有第四指定长度的保护时长。在实现不同AP间上下行数据收发同步的同时，减少交叉干扰。
本发明实施例中，所述接入点接入模块402，具体用于具体用于在所述广播信息时长的位置向覆盖范围内的各终端设备发送广播信息，所述广播信息包括当前AP的标识号、竞争接入业务对应的竞争接入时长的分布位置、所述各终端设备的标识号以及各终端设备对应的上、下行时隙资源分配结果，以供覆盖范围内的终端设备根据所述广播信息在指定时间内进行当前AP的竞争接入或者上行数据发送或者下行数据接收。
图5示意性示出了本发明一个实施例的终端设备的结构示意图。参照图5，本发明实施例的终端设备具体包括站点通信模块501以及站点接入模块502，其中：站点通信模块501，用于获取无线访问接入点AP的工作周期，所述工作周期中包含预设的各业务类型对应的时长，及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置；其中，所述各业务类型的时长及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置根据对应的业务类型、和/或信道质量、和/或各待接入终端设备的业务需求、和/或各待接入终端设备的优先级确定；站点接入模块502，用于根据获取到的所述工作周期与所述AP进行信息交互，完成当前终端设备的无线网络接入。
在本发明实施例中，所述站点通信模块501，具体用于具体用于接收所述AP发送的广播信息，所述广播信息包括AP的标识号、竞争接入业务对应的竞争接入时长的分布位置、所述各终端设备的标识号以及各终端设备对应的上、下行时隙资源分配结果。
在本发明实施例中，所述站点接入模块502，具体包括判定子模块和接入子模块，其中：
所述的判定子模块，用于根据所述AP的标识号和当前终端设备的标识号，判定所述AP是否为当前终端设备已关联接入点或待关联接入点；
所述的接入子模块，用于在所述AP为当前终端设备已关联接入点时，根据当前终端设备的标识号获取对应的上、下行时隙资源分配结果，并在指定时间内进行上行数据发送或者下行数据接收；
所述的接入子模块，还用于在所述AP为当前终端设备待关联接入点时，获取所述竞争接入时长的分别位置，并在指定时间内进行竞争接入。
本发明实施例中，所述站点通信模块502，还用于当所述接入点不是当前终端设备已关联接入点或待关联接入点时，重新搜索其他接入点发送的广播信息。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
与现有技术相比，本发明实施例提供的无线网络接入的方法及装置、终端设备具备如下优点和有益效果：
本发明实施例通过根据工作周期中的各业务对应的业务类型、和/或信道质量、和/或各待接入终端设备的业务需求、和/或各待接入终端设备的优先级确定各业务类型的时长及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置，并以确定的工作周期与各终端设备进行信息交互，并完成所述各终端设备无线网络的接入。实现不同AP间上下行数据收发同步，减少上下行时长不同步所带来的交叉干扰；降低AP发送和接收的转换频率以及硬件处理复杂度，降低终端设备的功耗。
另外，本发明实施例中AP集中分配广播信息发送、上/下行数据、竞争接入的时长和位置，提高资源利用率，减少竞争接入和正常上行数据发送的冲突碰撞，提高竞争接入的成功概率，减少已接入终端设备等待上行数据发送的时长，降低业务传输时延，提高终端设备业务质量和感知。
在本发明实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元或单元的划分，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，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
在本发明实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，或者各个单元也可以均是独立的物理模块。所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品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，例如可以是个人计算机，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全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：通用串行总线闪存盘(Universal Serial Bus flash drive)、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random accessmemory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
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)

1.一种无线网络接入的方法，其特征在于，包括:
确定无线访问接入点AP的工作周期，所述工作周期中包含预设的各业务类型对应的时长，及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置，所述各业务类型包括广播业务、上行数据业务、下行数据业务、竞争接入业务；
其中，所述各业务类型的时长及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置根据对应的业务类型、和/或信道质量、和/或各待接入终端设备的业务需求、和/或各待接入终端设备的优先级确定；
以确定的所述工作周期与所述各终端设备进行信息交互，并完成所述各终端设备无线网络的接入；
所述确定无线访问接入点AP的工作周期包括：
在所述工作周期的初始位置分配广播业务对应的广播信息时长；
根据所述AP当前覆盖范围内距离最远的终端设备发起关联请求所需的往返时间分配所述竞争接入业务对应的竞争接入时长；
计算所述工作周期时长中分配所述广播信息时长和竞争接入时长后剩余的时长；
根据计算获得的剩余的时长、预设的上行数据业务时长与下行数据业务时长的比例确定上行数据时长和下行数据时长；
根据预设的系统配置参数确定所述竞争接入时长、上行数据时长和下行数据时长在所述工作周期中的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述工作周期的初始位置分配广播业务对应的广播信息时长之前，还包括：
根据用户业务时延参数以及用户数量配置所述工作周期的时长。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述工作周期的初始位置分配广播业务对应的广播信息时长之前，还包括：
根据承载广播信息的大小以及调制编码方式确定所述广播信息时长。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若根据所述预设的系统参数确定所述上行数据时长和下行数据时长相邻，则在所述上行数据时长和所述下行数据时长之间分配第一指定长度的保护时长。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述上行数据时长中每一时隙的初始位置分配第二指定长度的保护时长；
在所述下行数据时长中每一时隙的初始位置分配第三指定长度的保护时长；
在所述竞争接入时长的初始位置分配第四指定长度的保护时长。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以确定的所述工作周期与所述各终端设备进行信息交互，并完成所述各终端设备无线网络的接入包括：
在所述广播信息时长的位置向覆盖范围内的各终端设备发送广播信息，所述广播信息包括当前AP的标识号、竞争接入业务对应的竞争接入时长的分布位置、所述各终端设备的标识号以及各终端设备对应的上、下行时隙资源分配结果，以供覆盖范围内的终端设备根据所述广播信息在指定时间内进行当前AP的竞争接入或者上行数据发送或者下行数据接收。
7.一种无线网络接入的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取无线访问接入点AP的工作周期，所述工作周期中包含预设的各业务类型对应的时长，及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置，所述各业务类型包括广播业务、上行数据业务、下行数据业务、竞争接入业务，所述无线访问接入点AP确定工作周期的方式包括：在所述工作周期的初始位置分配广播业务对应的广播信息时长；根据所述AP当前覆盖范围内距离最远的终端设备发起关联请求所需的往返时间分配所述竞争接入业务对应的竞争接入时长；计算所述工作周期时长中分配所述广播信息时长和竞争接入时长后剩余的时长；根据计算获得的剩余的时长、预设的上行数据业务时长与下行数据业务时长的比例确定上行数据时长和下行数据时长；根据预设的系统配置参数确定所述竞争接入时长、上行数据时长和下行数据时长在所述工作周期中的位置；
其中，所述各业务类型的时长及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置根据对应的业务类型、和/或信道质量、和/或各待接入终端设备的业务需求、和/或各待接入终端设备的优先级确定；
根据获取到的所述工作周期与所述AP进行信息交互，完成当前终端设备的无线网络接入。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获取无线访问接入点AP的工作周期，包括：
接收所述AP发送的广播信息，所述广播信息包括所述AP的标识号、竞争接入业务对应的竞争接入时长的分布位置、所述各终端设备的标识号以及各终端设备对应的上、下行时隙资源分配结果。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据获取到的所述工作周期与所述AP进行信息交互，完成当前终端设备的无线网络接入，包括：
根据所述AP的标识号和当前终端设备的标识号，判定所述AP是否为当前终端设备已关联接入点或待关联接入点；
若所述AP为当前终端设备已关联接入点，则根据当前终端设备的标识号获取对应的上、下行时隙资源分配结果，并在指定时间内进行上行数据发送或者下行数据接收；
若所述AP为当前终端设备待关联接入点，则获取所述竞争接入时长的分布位置，并在指定时间内进行竞争接入。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述接入点不是当前终端设备已关联接入点或待关联接入点，则重新搜索其他接入点发送的广播信息。
11.一种无线网络接入装置，其特征在于，包括：
接入点配置模块，用于确定无线访问接入点AP的工作周期，所述工作周期中包含预设的各业务类型对应的时长，及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置，所述各业务类型包括广播业务、上行数据业务、下行数据业务、竞争接入业务；其中，所述各业务类型的时长及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置根据对应的业务类型、和/或信道质量、和/或各待接入终端设备的业务需求、和/或各待接入终端设备的优先级确定；
接入点接入模块，用于以确定的所述工作周期与所述各终端设备进行信息交互，并完成所述各终端设备无线网络的接入；
所述接入点配置模块，具体用于在所述工作周期的初始位置分配广播业务对应的广播信息时长，并根据所述AP当前覆盖范围内距离最远的终端设备发起关联请求所需的往返时间分配所述竞争接入业务对应的竞争接入时长；计算所述工作周期时长中分配所述广播信息时长和竞争接入时长后剩余的时长；根据计算获得的剩余的时长、预设的上行数据业务时长与下行数据业务时长的比例确定上行数据时长和下行数据时长；根据预设的系统配置参数确定所述竞争接入时长、上行数据时长和下行数据时长在所述工作周期中的位置。
12.根据权利要求11所述的无线网络接入装置，其特征在于，所述接入点接入模块，具体用于在所述广播信息时长的位置向覆盖范围内的各终端设备发送广播信息，所述广播信息包括当前AP的标识号、竞争接入业务对应的竞争接入时长的分布位置、所述各终端设备的标识号以及各终端设备对应的上、下行时隙资源分配结果，以供覆盖范围内的终端设备根据所述广播信息在指定时间内进行当前AP的竞争接入或者上行数据发送或者下行数据接收。
13.一种终端设备，其特征在于，包括：
站点通信模块，用于获取无线访问接入点AP的工作周期，所述工作周期中包含预设的各业务类型对应的时长，及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置，所述各业务类型包括广播业务、上行数据业务、下行数据业务、竞争接入业务，所述无线访问接入点AP确定工作周期的方式包括：在所述工作周期的初始位置分配广播业务对应的广播信息时长；根据所述AP当前覆盖范围内距离最远的终端设备发起关联请求所需的往返时间分配所述竞争接入业务对应的竞争接入时长；计算所述工作周期时长中分配所述广播信息时长和竞争接入时长后剩余的时长；根据计算获得的剩余的时长、预设的上行数据业务时长与下行数据业务时长的比例确定上行数据时长和下行数据时长；根据预设的系统配置参数确定所述竞争接入时长、上行数据时长和下行数据时长在所述工作周期中的位置；其中，所述各业务类型的时长及所述各业务类型对应的时长在所述工作周期中的位置根据对应的业务类型、和/或信道质量、和/或各待接入终端设备的业务需求、和/或各待接入终端设备的优先级确定；
站点接入模块，用于根据获取到的所述工作周期与所述AP进行信息交互，完成当前终端设备的无线网络接入。
14.根据权利要求13所述的终端设备，其特征在于，所述站点通信模块，具体用于接收所述AP发送的广播信息，所述广播信息包括AP的标识号、竞争接入业务对应的竞争接入时长的分布位置、所述各终端设备的标识号以及各终端设备对应的上、下行时隙资源分配结果。
15.根据权利要求14所述的终端设备，其特征在于，所述站点接入模块，包括：
判定子模块，用于根据所述AP的标识号和当前终端设备的标识号，判定所述AP是否为当前终端设备已关联接入点或待关联接入点；
接入子模块，用于在所述AP为当前终端设备已关联接入点时，根据当前终端设备的标识号获取对应的上、下行时隙资源分配结果，并在指定时间内进行上行数据发送或者下行数据接收；
接入子模块，还用于在所述AP为当前终端设备待关联接入点时，获取所述竞争接入时长的分别位置，并在指定时间内进行竞争接入。
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