CN111918406B - 一种无线接入方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种无线接入方法和装置，所述无线接入方法包括：从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择M个频段对应的部分或全部信道的部分或全部传输域；其中，N为大于或等于1的整数，M为大于或等于1且小于或等于N的整数，传输域包括以下至少之一：非竞争域、竞争域、可控接入域；在选择的M个频段对应的部分或全部信道的部分或全部传输域上传输业务或链路控制与管理消息。本发明实施例通过多频段来传输业务，实现了业务接入的精确调度。

Description

一种无线接入方法和装置
技术领域
本发明实施例涉及但不限于无线接入网技术，尤指一种无线接入方法和装置。
背景技术
无线保真(WIFI，Wireless Fidelity)主要采用分布式协调功能(DCF，Distributed Coordination Function)与增强型分布式信道接入(EDCA，EnhancedDistributed Channel Access)模式，它们的核心是载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA，Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)机制。虽然CSMA/CA可满足多站点(STA，STAtion)公平接入并保持较大的吞吐量，但是无法严格保证满足低时延业务的传输需求，特别是在大量用户接入的情况下。而点协调功能(PCF，PointCoordination Function)与混合协调功能(HCF，Hybrid Coordination Function)可控信道接入(HCCA，HCF Controlled Channel Access)虽然引入了非竞争信道接入方式实现了一定程度的可控数据传输调度，但是数据传输在工作频段内一旦受到干扰，其可靠性与健壮性都大大下降。
在IEEE 802.11ax标准中，WIFI引入了触发上行接入(TUA，Triggered UplinkAccess)。接入点(AP，Access Point)采用EDCA协议来接入信道，获得传输机会(TXOP)；然后，发送触发帧(TF，Trigger Frame)给STAs；根据触发帧中定义的模式，预定的STAs在预先确定的时间间隔xIFS(帧间隔)后发送数据进行回应；AP采用下行链路(DL，Downlink)多用户多输入多输出(MU-MIMO，Multi-User Multiple-Input Multiple-Output)模式来发送块确认(BA，Block Acknowledgment)帧。触发上行接入虽然部分实现了AP对上行流量的调度，但是由于触发帧的传输机会业务通告随机接入得到的，所以也无法实现业务接入的精确调度。
发明内容
本发明实施例提供了一种无线接入方法和装置，能够实现业务接入的精确调度。
本发明实施例提供了一种无线接入方法，包括：
从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择M个频段对应的部分或全部信道的部分或全部传输域；其中，N为大于或等于1的整数，M为大于或等于1且小于或等于N的整数，传输域包括以下至少之一：非竞争域、竞争域、可控接入域；
在选择的M个频段对应的部分或全部信道的部分或全部传输域上传输业务或链路控制与管理消息。
本发明实施例提供了一种无线接入装置，包括：
选择模块，用于从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择M个频段对应的部分或全部信道的部分或全部传输域；其中，N为大于或等于1的整数，M为大于或等于1且小于或等于N的整数，传输域包括以下至少之一：非竞争域、竞争域、可控接入域；
传输模块，用于在选择的M个频段对应的部分或全部信道的部分或全部传输域上传输业务或链路控制与管理消息。
本发明实施例提供了一种无线接入装置，包括处理器和计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令被所述处理器执行时，实现上述任一种无线接入方法。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种无线接入方法的步骤。
本发明实施例包括：从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择M个频段对应的部分或全部信道的部分或全部传输域；其中，N为大于或等于1的整数，M为大于或等于1且小于或等于N的整数，传输域包括以下至少之一：非竞争域、竞争域、可控接入域；在选择的M个频段对应的部分或全部信道的部分或全部传输域上传输业务或链路控制与管理消息。本发明实施例通过多频段来传输业务，实现了业务接入的精确调度。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明实施例的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明实施例技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例的实施例一起用于解释本发明实施例的技术方案，并不构成对本发明实施例技术方案的限制。
图1为一示例性实施例提出的无线接入方法的流程图；
图2为另一示例性实施例两频段的无线接入方法的示意图；
图3为另一示例性实施例三频段的无线接入方法的示意图；
图4为另一示例性实施例多频段业务流调度的调度业务间隔示意图；
图5为另一示例性实施例两频段的无线接入方法的示意图；
图6为另一示例性实施例提出的无线接入装置的结构组成示意图；
图7为另一示例性实施例的无线接入系统架构示意图；
图8为另一示例性实施例的协调模块与MAC模块和PHY模块之间的连接示意图。
具体实施方式
下文中将结合附图对本发明实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在本发明的示例性实施例中，不同的通信节点之间(例如，AP和STA之间)可以通过至少一个频段的至少一个信道进行业务接入，不同信道之间可以采用相同或不同的访问机制，例如非竞争访问机制或可控接入访问机制、竞争访问机制、以及混合访问机制。
在本发明的示例性实施例中，将采用非竞争访问机制进行数据传输的时间段称为非竞争域(CFP，Contention Free Period)，将采用可控接入访问机制进行数据传输的时间段称为可控接入域(CAP，Controlled Access Phase)，将采用竞争访问机制进行数据传输的时间段称为竞争域。那么当一个信道的访问机制为竞争访问机制时，该信道包括竞争域；或者，当一个信道的访问机制为非竞争访问机制时，该信道包括非竞争域；或者，当一个信道的访问机制为可控接入访问机制时，该信道包括可控接入域；或者，当一个信道的访问机制为混合访问机制时，该信道既包括竞争域也包括非竞争域或可控接入域。
参见图1，本发明一示例性实施例提出了一种无线接入方法，包括：
步骤100、从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择M个频段对应的部分或全部信道的部分或全部传输域；其中，N为大于或等于1的整数，M为大于或等于1且小于或等于N的整数，传输域包括以下至少之一：非竞争域、竞争域、可控接入域。
步骤101、在选择的M个频段对应的部分或全部信道的部分或全部传输域上传输业务或链路控制与管理消息。
在本发明实施例中，链路控制与管理消息即管理与控制链路或传输通道的消息，包括以下至少之一：缓冲区状态信息(BSR，Buffer Status Information)、信道质量信息，调度信息。
其中，信道质量信息如以下至少之一：接收信号强度指示(RSSI，Received SignalStrength Indicator)、信噪比(SNR，Signal Noise Ratio)等。
在本发明的示例性实施例中，用于支持在任一个频段基于时间调度(scheduling)的数据访问机制的有关信息，如STAs的缓冲区状态信息(BSR，Buffer statusinformation)、信道质量信息(如接收信号强度指示(RSSI，Received Signal StrengthIndicator)、信噪比(SNR，Signal Noise Ratio)等)，既可通过本频段直接接入，也可通过另外的频段来进行传输，以便AP在本频段无法及时得到STAs缓冲区状态信息与信道质量信息的情形下通过另外的频段来得到，从而进行精确的时间调度。
本发明实施例通过多频段来传输业务，实现了业务接入的精确调度。
在本发明的示例性实施例中，从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择M个频段对应的部分或全部信道的部分或全部传输域包括：
根据业务的业务类型、所述业务传输的紧急程度和链路控制与管理消息传输的紧急程度中的一个或多个从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择M个频段对应的部分或全部信道的部分或全部传输域。
其中，根据业务的业务类型、所述业务传输的紧急程度和链路控制与管理消息传输的紧急程度中的一个或多个从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择M个频段对应的部分或全部信道的部分或全部传输域包括以下至少之一：
当所述业务的业务类型为服务质量QoS要求严格时，从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择M个频段对应的部分或全部信道的非竞争域或可控接入域；
当所述业务类型为QoS要求不严格时，从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择M个频段对应的部分或全部信道的以下至少之一：竞争域、所述非竞争域、所述可控接入域；
当所述业务为QoS要求严格的业务在传输过程中发生数据单元的丢失时重传的数据单元时，从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择M个频段对应的部分或全部信道的以下至少之一：竞争域、所述非竞争域、所述可控接入域；其中，当通过竞争域来重传丢失的数据单元时提高了QoS要求严格的业务传输的可靠性；
当传输所述链路控制与管理消息或特定业务(如紧急程度较高的业务或低时延业务或QoS要求严格的业务)时，从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择最快获得传输机会的M个频段对应的部分或全部信道的以下至少之一：竞争域、所述非竞争域、所述可控接入域。
需要说明的是，QoS要求严格是指严格保证吞吐量、时延、抖动等方面的指标要求。特定业务为低时延业务或QoS要求严格业务。
本发明实施例通过非竞争域或可控接入域来传输QoS要求严格的业务，由于非竞争域和可控接入域的传输机会是确定的，不需要通过竞争来随机获得，实现了业务接入的精确调度。
本发明实施例在竞争域、所述非竞争域、所述可控接入域中的至少一个传输域中传输QoS要求不严格的业务，以保证较大的接入吞吐量要求，尽力而为地满足QoS指标等要求。
在本发明另一示例性实施例中，当所述业务为QoS要求严格的业务在传输过程中发生数据单元的丢失时重传的数据单元时，该方法还包括：
将所述数据单元放入所述M个频段的高优先级传输队列。
本发明实施例将重传的数据单元放入高优先级传输队列，使得重传的数据单元以最短的帧间隔实现重传，减小了传输时延，从而满足了QoS要求严格的业务的时延要求。
在本发明另一示例性实施例中，从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择M个频段对应的部分或全部信道的部分或全部传输域之前，该方法还包括：确定所述业务的业务类型。
在本发明的示例性实施例中，可以根据以下信息至少之一确定业务类型：
基于业务数据包的三层服务类型(TOS，Type of Service)、二层虚拟局域网(VLAN，Virtual Local Area Network)号、端口号、接入类别(AC，Access Category)、业务流标识(TID，Traffic Identifier)、用户组(User Group)。
在本发明的示例性实施例中，传输包括以下至少之一：发送、接收。
在本发明的示例性实施例中，M个频段对应的部分或全部信道包括以下至少之一：
频段中对应的所选择的传输域处于空闲状态的信道；
预定频段中对应的所选择的传输域处于空闲状态的信道；其中，所述预定频段中处于工作状态的信道的数量小于一个频段中可以在同一时间处于工作状态的信道的数量。
也就是说，当一个频段中可以在同一时间处于工作状态的信道的数量不作限定时，可以随意选择满足条件的频段，即频段中存在包括所选择的传输域，且所选择的传输域处于空闲状态的信道即可；当对一个频段中可以在同一时间处于工作状态的信道的数量进行约束时，只能选择频段中存在包括所选择的传输域，且所选择的传输域处于空闲状态的信道，且处于工作状态的信道的数量小于一个频段中可以在同一时间处于工作状态的信道的数量的频段，即上述预定频段。
需要说明的是，这里所说的选择的传输域是指选择的用于传输业务或链路控制与管理消息的传输域，例如，对于QoS要求严格的业务，所选择的传输域即为非竞争域或可控接入域；对于QoS要求不严格的业务，所选择的传输域即为竞争域、所述非竞争域、所述可控接入域中的一个或多个；对于重传的数据单元，所选择的传输域即为竞争域、所述非竞争域、所述可控接入域中的一个或多个；对于链路控制与管理消息，所选择的传输域即为竞争域、所述非竞争域、所述可控接入域中的一个或多个。总之，选择哪一个传输域来传输就是哪一个传输域。
在本发明的示例性实施例中，包括以下至少之一：
用于传输所述数据单元的信道和用于传输所述QoS要求严格的业务的信道属于不同的信道；采用与QoS要求严格的业务不同的信道来重传数据单元，降低了重传带来的时延；
用于传输所述QoS要求严格的业务的信道和用于传输所述QoS要求不严格的业务的信道属于相同的信道；或者，用于传输所述QoS要求严格的业务的信道和用于传输所述QoS要求不严格的业务的信道属于不同的信道；
用于传输所述数据单元的频段和用于传输所述QoS要求严格的业务的频段属于同一频段；或者，用于传输所述数据单元的频段和用于传输所述QoS要求严格的业务的频段属于不同的频段。当一个频段同一时间只能有一个信道处于工作状态时，用于传输所述数据单元的频段和用于传输所述QoS要求严格的业务的频段属于不同的频段；当一个频段同一时间可以有至少两个信道处于工作状态时，用于传输所述数据单元的频段和用于传输所述QoS要求严格的业务的频段可以属于不同的频段；或者，用于传输所述数据单元的频段和用于传输所述QoS要求严格的业务的频段也可以属于同一频段。
在本发明的示例性实施例中，非竞争域为采用非竞争访问机制进行数据传输的时间段，所述可控接入域为采用可控接入访问机制进行数据传输的时间段，所述竞争域为采用竞争访问机制进行数据传输的时间段。
在本发明的示例性实施例中，非竞争访问机制或可控接入访问机制即基于时间调度(scheduling)的信道访问方式，包括以下至少之一：
PCF、HCCA、其他基于时间调度的信道访问方式。
在本发明的示例性实施例中，竞争访问机制即基于竞争的信道访问方式(如基于CSMA/CA的随机竞争访问机制)，包括以下至少之一：
DCF、EDCA、TUA、其他基于竞争的信道访问方式。
在本发明的示例性实施例中，在选择的M个频段对应的部分或全部信道的部分或全部传输域上传输业务包括：
确定选择的每一个传输域中的传输机会时长；在确定的传输机会上传输业务。
其中，传输机会时长根据以下至少之一确定：缓冲区状态信息(包括各业务流的流量信息)、信道质量信息、最大业务间隔。
在本发明实施例中，所述确定选择的每一个传输域中的传输机会时长包括：
根据业务流i允许的最大业务间隔确定业务流i在每个信道中的业务间隔；
根据所述业务流i在每个信道中的业务间隔确定所述业务流i在信道j的每一个传输域中的传输机会时长。
在本发明实施例中，所述根据所述业务流i在每个信道中的业务间隔确定所述业务流i在信道j的每一个传输域中的传输机会时长包括：
根据所述业务流i在每个信道中的业务间隔确定所述业务流i在信道j的每一个传输域中的媒体访问控制MAC服务数据单元MSDU数目；
根据所述业务流i在信道j的每一个传输域中的MAC MSDU数目确定所述业务流i在信道j的每一个传输域中的传输机会时长。
在本发明实施例中，所述根据业务流i在每个信道中的业务间隔确定所述业务流i在信道j的每一个传输域中的MAC MSDU数目包括：
按照公式Ni-j＝[SIi×X×MDR i-j/Li]计算所述业务流i在信道j的每一个传输域中的MAC MSDU数目；其中，SIi为所述业务流i允许的最大业务间隔，X为信道总数，MDRi-j为所述业务流i分配给第j信道的平均数据速率，Li为名义MSDU大小。
在本发明实施例中，所述根据所述业务流i在信道j的每一个传输域中的MAC MSDU数目确定所述业务流i在信道j的每一个传输域中的传输机会时长包括：
按照公式TXOPi-j＝max(Ni-j×Li/PTR i-j+O，P/PTR i-j+O)计算所述业务流i在信道j的每一个传输域中的传输机会时长；
其中，TXOPi-j为所述业务流在信道j中每一个传输域中的传输机会时长，PTR i-j为所述业务流i在信道j中每一个传输域中的物理层传输速率，P为MSDU的最大可能取值，O为传输开销。
下面描述确定传输机会时长的一种示例性方法，当然还可以采用其他的方法，具体的方法不用于限定本发明实施例的保护范围。
设T为信标间隔，Tcp表示信标间隔内用于竞争接入的时间，Tbe为用于信标的时间，Tcap为信标间隔内用于非竞争接入或可控接入的时间，则Tcap＝T–Tbe–Tcp。各个接入频段的T、Tcp、Tcap可通过网管配置完成。对于以非竞争接入或可控接入的业务流，可通过调度方法在所选各个频段的Tcap中选择相应的传输时间TXOP长度。针对非竞争接入或可控接入的业务流的多频段传输调度方法参见如下。
设业务流i允许的最大业务间隔为SIi-max，取SIi(SIi<SIi-max)为预定的业务流i的业务间隔，假设业务流i通过M个频段(或X个信道)进行传输，在每个频段(或信道)针对业务流i的业务间隔可定为SIi×M(或SIi×X)。假设业务流i的平均数据速率为MDRi，则分配给M个频段(或X个信道)的平均数据速率分别为MDRi-1，…，MDRi-j，…，MDRi-M(或i-X)，则MDRi-1+MDRi-j+…+MDRi-M(或i-X)＝MDRi；其中，各个频段(或信道)的平均数据速率可根据各自频段(或信道)的信道条件(即信道质量信息)、可得到的数据传输速率、业务流的承载情况进行灵活地分配。设抵达频段j(或信道j)的媒体访问控制(MAC，Media Access Control)服务数据单元(MSDU，MAC Service Data Unit)数目为Ni-j，则Ni-j＝[SIi×M×MDR i-j/Li](或Ni-j＝[SIi×X×MDR i--j/Li])，其中Li是名义MSDU大小。
同时，TXOPi-j＝max(Ni-j×Li/PTR i-j+O，P/PTR i-j+O)，其中，TXOPi-j为业务流i在频段j(或信道j)的传输机会时长，PTRi-j为业务流i在频段j(或信道j)的物理层传输速率，P为MSDU的最大可能取值，O为以时间单位表示的传输开销。
如图5所示，通过两个频段来进行业务流i的传输，业务流i的业务间隔为SIi，则SI1＝SI2＝SIi×2，业务流i的平均数据速率MDRi＝MDRi-1+MDRi-2，其中MDRi-1与MDRi-2分别为业务流i在频段1与频段2的平均数据速率，业务流i的平均数据速率根据业务流i的配置速率和/或缓冲区中业务流i的流量信息确定。抵达频段1的MSDU数目为Ni-1，Ni-1＝[SIi×2×MDRi-1/Li]；抵达频段2的MSDU数目为Ni-2，Ni-2＝[SIi×2×MDR i-2/Li]。因此，可得到业务流i在频段1的传输机会时长TXOPi-1，TXOPi-1＝max(Ni-1×Li/PTRi-1+O，P/PTR i-1+O)；业务流i在频段2的传输机会时长TXOPi-2，TXOPi-2＝max(Ni-2×Li/PTR i-2+O，P/PTRi-2+O)。
实施例一
图2为一示例性实施例两频段的无线接入方法的示意图，图3为一示例性实施例三频段的无线接入方法的示意图。本实施例以两个频段为例说明多频段的无线接入方法，三个与三个以上的多频段无线接入方法与两个频段的无线接入方法类似。
如图2所示，AP与STAs之间通过两个频段(Band1与Band2)接入，两个频段分别采用混合访问机制，每个频段的信道访问中既有竞争域也有非竞争域(或可控接入域)。
其中，在竞争域采用基于CSMA/CA的随机竞争访问机制，实现与已有WIFI接入系统的兼容，主要用于通过该频段来实现STAs的认证、关联与接入，用于承载对时延指标要求较低的业务(即QoS要求不严格的业务)，侧重实现系统吞吐量的最大化；而在非竞争域(或可控接入域)，采用基于时间调度(scheduling)的数据访问机制，预留传输机会(TXOP)用于站点STA特定业务(即QoS要求严格的业务)流数据单元的传输。
对于服务质量(QoS)要求严格的低时延业务流，通过协调利用两个频段的信道的非竞争域(或可控接入域)来实现业务数据的按时精准传输，如图2所示，某个站点的业务流i与业务流j可分别采用频段Band1与频段Band2的信道中分配给它们的传输机会TXOPi与TXOPj进行业务数据单元的传输。
当低时延业务流的数据单元在传输过程中发生丢失时，如果也在频段Band2中进行重传，将可能提高该业务数据流的传输时延；为了提高低时延业务传输的可靠性并降低重传带来的时延，对于丢失的低时延业务数据单元则通过频段Band1的信道的竞争域进行重传；由于Band1的信道的竞争域采用基于竞争的信道访问机制，为了快速地传输重传业务数据单元，重传数据单元进入频段Band1的高优先级传输队列，采用较短的帧间隔及较少的竞争窗口。
对于某个业务流而言，通过协调调度Band1与Band2中针对该业务流的传输机会TXOP，可降低其实际调度业务间隔，其中，调度业务间隔(SI)是指两个连续的时间调度周期起始点之间的间隔。如图4所示在频段Band1与Band2调度业务间隔分别为SI1、SI2，为方便调度，S1可配置成与S2相同(设为SI)；而业务流i由于分别在Band1与Band2传输，其实际调度业务间隔SIi将缩短，即SIi<SI。
特别地，针对用于支持在每个频段中基于时间调度(scheduling)的数据访问机制的有关信息，如STAs的缓冲区状态信息(Buffer status information，BSR)、信道质量信息(如RSSI、SNR等)，既可通过本频段直接接入，也可通过另外频段来进行传输，以便AP在本频段无法及时得到STAs缓冲区状态信息与信道质量信息的情形下通过另外频段来得到，从而进行精确的时间调度。
实施例二
接入点AP与站点STAs之间通过两个频段(如图5所示的Band1与Band2)接入，两个频段采用不同的访问机制，来实现不同的业务接入功能与要求。其中，在频段Band1采用基于CSMA/CA的随机竞争访问机制，如DCF、EDCA等，也可支持触发上行接入(TUA)，实现与已有WIFI接入系统的兼容，主要用于通过该频段来实现STAs的认证、关联与接入，用于承载对时延指标要求较低的业务，侧重实现系统吞吐量的最大化；而在另外一个频段(Band2)，采用混合访问机制，通过利用Band2的非竞争域(或可控接入域)来支持对服务质量(QoS)要求严格的低时延业务的承载要求，侧重实现业务数据的按时精准传输。
如图5所示，对于服务质量(QoS)要求严格的低时延业务流，采用相关频段的信道的非竞争域(或可控接入域)来实现业务数据的按时精准传输，某个站点的业务流i与业务流j可分别采用频段Band2的信道中分配给它们的传输机会TXOPi与TXOPj进行业务数据单元的传输。当低时延业务流的数据单元在传输过程中发生丢失时，如果也在频段Band2中进行重传，将可能提高该业务数据流的传输时延；为了提高低时延业务传输的可靠性并降低重传带来的时延，对于丢失的低时延业务数据单元则通过频段Band1进行重传；由于Band1采用基于竞争的信道访问机制，为了快速地传输重传业务数据单元，重传数据包进入频段Band1的信道的高优先级传输队列，采用较短的帧间隔及较少的竞争窗口。
特别地，针对用于支持在每个频段中基于时间调度(scheduling)的数据访问机制的有关信息，如STAs的缓冲区状态信息(Buffer status information，BSR)、信道质量信息(如RSSI、SNR等)，既可通过本频段直接接入，也可通过另外频段来进行传输，以便AP在本频段无法及时得到STAs缓冲区状态信息与信道质量信息的情形下通过另外频段来得到，从而进行精确的时间调度。
参见图6，本发明另一示例性实施例提出了一种无线接入装置，包括：
选择模块601，用于从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择M个频段对应的部分或全部信道的部分或全部传输域；其中，N为大于或等于1的整数，M为大于或等于1且小于或等于N的整数，传输域包括以下至少之一：非竞争域、竞争域、可控接入域；
传输模块602，用于在选择的M个频段对应的部分或全部信道的部分或全部传输域上传输业务或链路控制与管理消息。
在本发明实施例中，链路控制与管理消息即管理与控制链路或传输通道的消息，包括以下至少之一：缓冲区状态信息(BSR，Buffer Status Information)、信道质量信息。
其中，信道质量信息如以下至少之一：接收信号强度指示(RSSI，Received SignalStrength Indicator)、信噪比(SNR，Signal Noise Ratio)等。
在本发明的示例性实施例中，用于支持在任一个频段基于时间调度(scheduling)的数据访问机制的有关信息，如STAs的缓冲区状态信息(BSR，Buffer statusinformation)、信道质量信息(如接收信号强度指示(RSSI，Received Signal StrengthIndicator)、信噪比(SNR，Signal Noise Ratio)等)，既可通过本频段直接接入，也可通过另外的频段来进行传输，以便AP在本频段无法及时得到STAs缓冲区状态信息与信道质量信息的情形下通过另外的频段来得到，从而进行精确的时间调度。
在本发明的示例性实施例中，选择模块601具体用于：
根据业务的业务类型、所述业务传输的紧急程度和链路控制与管理消息传输的紧急程度中的一个或多个从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择M个频段对应的部分或全部信道的部分或全部传输域。
在本发明的示例性实施例中，选择模块601具体用于执行以下至少之一：
当所述业务的业务类型为服务质量QoS要求严格时，从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择M个频段对应的部分或全部信道的非竞争域或可控接入域；
当所述业务类型为QoS要求不严格时，从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择M个频段对应的部分或全部信道的以下至少之一：竞争域、所述非竞争域、所述可控接入域；
当所述业务为QoS要求严格的业务在传输过程中发生数据单元的丢失时重传的数据单元时，从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择M个频段对应的部分或全部信道的以下至少之一：竞争域、所述非竞争域、所述可控接入域；其中，当通过竞争域来重传丢失的数据单元时提高了QoS要求严格的业务传输的可靠性；
当传输所述链路控制与管理消息或特定业务(如紧急程度较高的业务或低时延业务或QoS要求严格的业务)时，从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择最快获得传输机会的M个频段对应的部分或全部信道的以下至少之一：竞争域、所述非竞争域、所述可控接入域。
需要说明的是，QoS要求严格是指严格保证吞吐量、时延、抖动等方面的指标要求。特定业务为低时延业务或QoS要求严格业务。
本发明实施例通过非竞争域或可控接入域来传输QoS要求严格的业务，由于非竞争域和可控接入域的传输机会是确定的，不需要通过竞争来随机获得，实现了业务接入的精确调度。
本发明实施例在竞争域、所述非竞争域、所述可控接入域中的至少一个传输域中传输QoS要求不严格的业务，以保证较大的接入吞吐量要求，尽力而为地满足QoS指标等要求。
在本发明另一示例性实施例中，选择模块601还用于：
将所述数据单元放入所述M个频段的高优先级传输队列。
本发明实施例将重传的数据单元放入高优先级传输队列，使得重传的数据单元以最短的帧间隔实现重传，减小了传输时延，从而满足了QoS要求严格的业务的时延要求。
在本发明另一示例性实施例中，还包括：确定模块603，用于确定所述业务的业务类型。
在本发明的示例性实施例中，确定模块603具体用于：根据以下信息至少之一确定业务类型：
基于业务数据包的三层服务类型(TOS，Type of Service)、二层虚拟局域网(VLAN，Virtual Local Area Network)号、端口号、接入类别(AC，Access Category)、业务流标识(TID，Traffic Identifier)、用户组(User Group)。
在本发明的示例性实施例中，传输包括以下至少之一：发送、接收。
在本发明的示例性实施例中，M个频段对应的部分或全部信道包括以下至少之一：
频段中对应的所选择的传输域处于空闲状态的信道；
预定频段中对应的所选择的传输域处于空闲状态的信道；其中，所述预定频段中处于工作状态的信道的数量小于一个频段中可以在同一时间处于工作状态的信道的数量。
也就是说，当一个频段中可以在同一时间处于工作状态的信道的数量不作限定时，可以随意选择满足条件的频段，即频段中存在包括所选择的传输域，且所选择的传输域处于空闲状态的信道即可；当对一个频段中可以在同一时间处于工作状态的信道的数量进行约束时，只能选择频段中存在包括所选择的传输域，且所选择的传输域处于空闲状态的信道，且处于工作状态的信道的数量小于一个频段中可以在同一时间处于工作状态的信道的数量的频段，即上述预定频段。
需要说明的是，这里所说的选择的传输域是指选择的用于传输业务或链路控制与管理消息的传输域，例如，对于QoS要求严格的业务，所选择的传输域即为非竞争域或可控接入域；对于QoS要求不严格的业务，所选择的传输域即为竞争域、所述非竞争域、所述可控接入域中的一个或多个；对于重传的数据单元，所选择的传输域即为竞争域、所述非竞争域、所述可控接入域中的一个或多个；对于链路控制与管理消息，所选择的传输域即为竞争域、所述非竞争域、所述可控接入域中的一个或多个。总之，选择哪一个传输域来传输就是哪一个传输域。
在本发明的示例性实施例中，包括以下至少之一：
用于传输所述数据单元的信道和用于传输所述QoS要求严格的业务的信道属于不同的信道；采用与QoS要求严格的业务不同的信道来重传数据单元，降低了重传带来的时延；
用于传输所述QoS要求严格的业务的信道和用于传输所述QoS要求不严格的业务的信道属于相同的信道；或者，用于传输所述QoS要求严格的业务的信道和用于传输所述QoS要求不严格的业务的信道属于不同的信道；
用于传输所述数据单元的频段和用于传输所述QoS要求严格的业务的频段属于同一频段；或者，用于传输所述数据单元的频段和用于传输所述QoS要求严格的业务的频段属于不同的频段。当一个频段同一时间只能有一个信道处于工作状态时，用于传输所述数据单元的频段和用于传输所述QoS要求严格的业务的频段属于不同的频段；当一个频段同一时间可以有至少两个信道处于工作状态时，用于传输所述数据单元的频段和用于传输所述QoS要求严格的业务的频段可以属于不同的频段；或者，用于传输所述数据单元的频段和用于传输所述QoS要求严格的业务的频段也可以属于同一频段。
在本发明的示例性实施例中，非竞争域为采用非竞争访问机制进行数据传输的时间段，所述可控接入域为采用可控接入访问机制进行数据传输的时间段，所述竞争域为采用竞争访问机制进行数据传输的时间段。
在本发明的示例性实施例中，非竞争访问机制或可控接入访问机制即基于时间调度(scheduling)的信道访问方式，包括以下至少之一：
PCF、HCCA、其他基于时间调度的信道访问方式。
在本发明的示例性实施例中，竞争访问机制即基于竞争的信道访问方式(如基于CSMA/CA的随机竞争访问机制)，包括以下至少之一：
DCF、EDCA、TUA、其他基于竞争的信道访问方式。
在本发明示例性实施例中，传输模块602具体用于：
确定选择的每一个传输域中的传输机会时长；在确定的传输机会上传输业务。
其中，传输机会时长根据以下至少之一确定：缓冲区状态信息、信道质量信息、最大业务间隔。
本发明另一示例性实施例提出了一种无线接入装置，包括处理器和计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令被所述处理器执行时，实现上述任一种无线接入方法。
本发明另一示例性实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种无线接入方法的步骤。
图7为本发明另一示例性实施例的无线接入系统结构示意图。如图7所示，系统中的每一个通信节点(包括AP和非AP站点)均包括：业务流调度模块、基于竞争的调度模块、基于非竞争(或可控接入)的调度模块、协调模块、至少一个MAC模块和至少一个PHY模块。
支持至少一个频段的至少一个信道访问的接入点AP或非AP站点(non-AP STAs)通过两个或两个以上的频段的信道接入，在每个频段的每个信道可采用相同或不同的射频传输方法与访问机制，不同的访问机制对应于各自的物理层PHY模块与MAC模块。
通过业务流调度模块，根据业务类型来区分业务，用于确定业务类型的信息包括以下至少之一：基于业务数据包的三层TOS、二层VLAN号、端口号、AC、TID、用户组等。
对于低时延等QoS要求严格的业务通过基于非竞争(或可控接入)的调度模块进行处理，以支持严格的基于时间调度的数据传输；对于时延等QoS要求不严格的业务可通过基于竞争的调度模块进行处理，以满足提供系统支持的吞吐量要求。
其中，基于非竞争(或可控接入)的调度模块可协调利用至少一个信道对应的非竞争域(或可控接入域)实现针对相关业务流的基于时间调度(Scheduling)的数据传输，并根据业务流类型与QoS要求建立相应的数据传输链路；基于竞争的调度模块也可协调利用至少一个信道对应的竞争周期和/或非竞争周期实现相关业务流的数据传输，建立相应的业务流传输链路。
协调模块用于协调基于竞争的调度模块和基于非竞争(或可控接入)的调度模块与至少一个MAC模块之间的交互与处理，即决定传输业务的频段、信道和传输域。同时，在PHY模块与MAC模块之间通过协调模块来协调与控制至少一个MAC模块与至少一个PHY模块之间的互操作；如图8中MAC模块与PHY模块之间的箭头所示，PHY1与PHY2可分别接收或转发至少一个MAC模块(MAC1与MAC2)的链路控制与管理消息数据。其中，协调模块是虚拟的功能模块，按照协调模块所提供的功能类型，协调模块可与PHY1及PHY2一起位于物理层，也可与MAC1及MAC2一起位于数据链路层。
具体地，协调模块的主要功能包括MAC-PHY速率匹配、工作频段选择与分配、多频段绑定与解绑定、接入方式选择与控制、工作频段流量分配与控制、特定数据或消息接入频段选择与控制，以及多频段协同操作与控制，如图8所示。
其中，MAC-PHY速率匹配位于实现MAC所支持的数据收发速率与PHY速率之间的适配功能。
工作频段选择与分配是指给PHY1与PHY2指定相应的工作频段。
多频段绑定与解绑定用于控制多个频段的通信链路的绑定工作方式，所谓多个频段的通信链路的绑定工作是指利用多个无线通信链路组成一组进行数据的传输，以提高AP与STAs之间的数据传输带宽。
接入方式选择与控制是指根据不同类型的业务数据选择对应的访问与接入机制，比如对于低时延指标要求严苛的业务可采用基于时间调度(scheduling)的上下行数据访问机制，对于低时延指标要求一般的业务采用基于CSMA/CA的随机竞争访问机制。
工作频段流量分配与控制是指基于业务数据所需的带宽或业务数据发送的紧急程度，针对MAC层发给PHY层的业务数据和/或链路控制与管理消息数据，灵活地分配PHY模块与工作频段，比如，为了快速地传输链路管理消息，选择可更快获得传输机会的工作频段进行传输。
特定数据或消息接入频段选择与控制用于让特定的业务数据包或链路控制与管理消息更快地发送出去，可以从多个接入频段中选择可较快获得传输机会的频段进行业务数据包或链路控制与管理消息的传输。
多频段协同操作与控制用于协同MAC层功能管理实体与PHY层功能管理实体对协调模块中的各功能模块的运行进行管理与控制。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
虽然本发明实施例所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明实施例而采用的实施方式，并非用以限定本发明实施例。任何本发明实施例所属领域内的技术人员，在不脱离本发明实施例所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明实施例的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (16)

1.一种无线接入方法，包括：
从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择M个频段对应的部分或全部信道的部分或全部传输域；其中，N为大于或等于1的整数，M为大于或等于1且小于或等于N的整数，传输域包括以下至少之一：非竞争域、竞争域、可控接入域；
在选择的M个频段对应的部分或全部信道的部分或全部传输域上传输业务或链路控制与管理消息；具体包括：确定选择的每一个传输域中的传输机会时长；在确定的传输机会上传输业务或管理消息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择M个频段对应的部分或全部信道的部分或全部传输域包括：
根据业务的业务类型、所述业务传输的紧急程度和链路控制与管理消息传输的紧急程度中的一个或多个从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择M个频段对应的部分或全部信道的部分或全部传输域。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中，所述根据业务的业务类型、所述业务传输的紧急程度和链路控制与管理消息传输的紧急程度中的一个或多个从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择M个频段对应的部分或全部信道的部分或全部传输域包括以下至少之一：
当所述业务的业务类型为QoS要求严格时，从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择M个频段对应的部分或全部信道的非竞争域或可控接入域；
当所述业务类型为QoS要求不严格时，从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择M个频段对应的部分或全部信道的以下至少之一：竞争域、所述非竞争域、所述可控接入域；
当所述业务为QoS要求严格的业务在传输过程中发生数据单元的丢失时重传的数据单元时，从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择M个频段对应的部分或全部信道的以下至少之一：竞争域、所述非竞争域、所述可控接入域；
当传输所述链路控制与管理消息或特定业务时，从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择最快获得传输机会的M个频段对应的部分或全部信道的以下至少之一：竞争域、所述非竞争域、所述可控接入域。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述业务为QoS要求严格的业务在传输过程中发生数据单元的丢失时重传的数据单元时，该方法还包括：
将所述数据单元放入所述M个频段的高优先级传输队列。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择M个频段对应的部分或全部信道的部分或全部传输域之前，该方法还包括：确定所述业务的业务类型。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，其中，所述确定业务的业务类型包括：根据以下信息至少之一确定所述业务类型：
基于业务数据包的三层服务类型TOS、二层虚拟局域网VLAN、端口号、接入类别AC、业务流标识TID、用户组。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，其中，所述M个频段对应的部分或全部信道包括以下至少之一：
频段中对应的所选择的传输域处于空闲状态的信道；
预定频段中对应的所选择的传输域处于空闲状态的信道；其中，所述预定频段中处于工作状态的信道的数量小于一个频段中可以在同一时间处于工作状态的信道的数量。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，其中，包括以下至少之一：
用于传输所述数据单元的信道和用于传输所述QoS要求严格的业务的信道属于不同的信道；
用于传输所述QoS要求严格的业务的信道和用于传输所述QoS要求不严格的业务的信道属于相同的信道；或者，用于传输所述QoS要求严格的业务的信道和用于传输所述QoS要求不严格的业务的信道属于不同的信道；
用于传输所述数据单元的频段和用于传输所述QoS要求严格的业务的频段属于同一频段；或者，用于传输所述数据单元的频段和用于传输所述QoS要求严格的业务的频段属于不同的频段。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述非竞争域为采用非竞争访问机制进行数据传输的时间段，所述可控接入域为采用可控接入访问机制进行数据传输的时间段，所述竞争域为采用竞争访问机制进行数据传输的时间段。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述确定选择的每一个传输域中的传输机会时长包括：
根据业务流i允许的最大业务间隔确定业务流i在每个信道中的业务间隔；根据所述业务流i在每个信道中的业务间隔确定所述业务流i在信道j的每一个传输域中的传输机会时长。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，
其中，所述根据所述业务流i在每个信道中的业务间隔确定所述业务流i在信道j的每一个传输域中的传输机会时长包括：
根据所述业务流i在每个信道中的业务间隔确定所述业务流i在信道j的每一个传输域中的媒体访问控制MAC服务数据单元MSDU数目；
根据所述业务流i在信道j的每一个传输域中的MAC MSDU数目确定所述业务流i在信道j的每一个传输域中的传输机会时长。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，其中，所述根据业务流i在每个信道中的业务间隔确定所述业务流i在信道j的每一个传输域中的MAC MSDU数目包括：
按照公式Ni-j＝[SIi×X×MDR i-j/Li]计算所述业务流i在信道j的每一个传输域中的MAC MSDU数目；其中，Ni-j为所述业务流i在信道j的每一个传输域中的MAC MSDU数目，SIi为所述业务流i允许的最大业务间隔，X为信道总数，MDRi-j为所述业务流i分配给第j信道的平均数据速率，Li为名义MSDU大小。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，其中，所述根据所述业务流i在信道j的每一个传输域中的MAC MSDU数目确定所述业务流i在信道j的每一个传输域中的传输机会时长包括：
按照公式TXOPi-j＝max(Ni-j×Li/PTR i-j+O，P/PTR i-j+O)计算所述业务流i在信道j的每一个传输域中的传输机会时长；
其中，TXOPi-j为所述业务流在信道j中每一个传输域中的传输机会时长，PTR i-j为所述业务流i在信道j中每一个传输域中的物理层传输速率，P为MSDU的最大可能取值，O为传输开销。
14.一种无线接入装置，包括：
选择模块，用于从N个频段对应的所有信道的所有传输域中选择M个频段对应的部分或全部信道的部分或全部传输域；其中，N为大于或等于1的整数，M为大于或等于1且小于或等于N的整数，传输域包括以下至少之一：非竞争域、竞争域、可控接入域；
传输模块，用于在选择的M个频段对应的部分或全部信道的部分或全部传输域上传输业务或链路控制与管理消息；具体用于：确定选择的每一个传输域中的传输机会时长；在确定的传输机会上传输业务或管理消息。
15.一种无线接入装置，包括处理器和计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，其特征在于，当所述指令被所述处理器执行时，实现如权利要求1～13任一项所述的无线接入方法。
16.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1～13任一项所述的无线接入方法的步骤。
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