ES2855125T3 - Método y aparato de contienda de canales - Google Patents

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Abstract

Una estación STA, en donde la STA pertenece a un conjunto de servicios básicos BSS (10), el BSS comprende un punto de acceso AP (11) y al menos una STA (12), tanto el AP como la STA participan en la contienda de canales, y la STA comprende: un módulo de detección (31), configurado para detectar un canal; y un módulo de contienda (32), configurado para obtener el canal por medio de contienda enviando una trama de contienda de canales cuando el módulo de detección detecta que el canal está en un estado inactivo; un módulo de transferencia, configurado para transferir un permiso para controlar el canal al AP, y posteriormente el canal se controla y programa de manera centralizada por el AP en el BSS.

Description

DESCRIPCIÓN
Método y aparato de contienda de canales
Campo técnico
Las realizaciones de la presente invención se refieren a tecnologías de comunicaciones y, en particular, a un método y aparato de contienda de canales.
Antecedentes
En una red de área local inalámbrica existente (en inglés, Wireless Local Area Network, WLAN para abreviar), se utiliza un protocolo de acceso múltiple con detección de portadora (en inglés, Carrier Sense Multiple Access, CSMA para abreviar) con prevención de colisiones (en inglés, Collision Avoidance, CA para abreviar) en una capa de Control de Acceso al Medio (en inglés, Media Access Control, MAC para abreviar), para evitar un conflicto que ocurre en un canal cuando múltiples dispositivos de red necesitan transmitir datos. En el protocolo CSMA/CA, un dispositivo de red que necesita enviar datos compite por un canal.
Actualmente, para mejorar aún más el rendimiento de una WLAN, se introduce un modo de programación en un estándar 802.11 del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (en inglés, Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE para abreviar), y un sistema WLAN se convierte en un sistema de red de área local inalámbrica de alta eficiencia (en inglés, High Efficiency Wireless, HEW para abreviar). En un sistema WLAN en el que se introduce un modo de programación, se utiliza un conjunto de servicios básicos (en inglés, Basic Service Set, BSS para abreviar) como conjunto de programación básico, y cuando es necesario realizar la transmisión de datos para un BSS, se compite por un canal según el protocolo CSMA/CA, que provoca una tasa de éxito relativamente baja y no puede cumplir un requisito de servicio de todo el BSS.
El documento WO 2004/047346 A1 describe un módem que proporciona un uso eficiente del ancho de banda de la red inalámbrica en presencia de interferencia y ruido de múltiples usuarios.
El documento US 2010/0165907 A1 describe un protocolo de comunicación de video fiable y determinista y un método para transmitir datos, audio o video en un BSS en una WLAN.
Compendio
Las realizaciones de la presente invención que se definen en las reivindicaciones proporcionan un método y un aparato de contienda de canales para resolver un problema de baja tasa de éxito de la contienda de canales para un BSS en un sistema WLAN.
Según el método y aparato de contienda de canales en las realizaciones de la presente invención, todos los dispositivos de red, incluyendo un AP y una STA, en un BSS de un sistema WLAN participan en la contienda de canales, y después de que cualquier dispositivo de red obtiene un canal por medio de contienda, el AP puede controlar y programar de manera centralizada los dispositivos de red, de modo que todos los dispositivos de red en el BSS puedan transmitir datos en un período de tiempo posterior utilizando el canal obtenido por medio de contienda, y no es necesario volver a realizar la contienda, mejorando así la tasa de éxito de la contienda de canales y la eficiencia de transmisión de datos de un dispositivo de red en el BSS.
Breve descripción de los dibujos
Para describir las soluciones técnicas en las realizaciones de la presente invención o en la técnica anterior de manera más clara, a continuación se describen brevemente los dibujos adjuntos requeridos para describir las realizaciones o la técnica anterior. Evidentemente, los dibujos adjuntos en la siguiente descripción muestran algunas realizaciones de la presente invención, y las personas con conocimientos ordinarios en la técnica aún pueden derivar otros dibujos a partir de estos dibujos adjuntos sin esfuerzos creativos.
La FIG. 1 es un diagrama esquemático de un mecanismo de retroceso de colisión de
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protocolo CSMA/CA; La FIG. 2 es un diagrama estructural esquemático de la Realización 1 de un aparato
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de contienda de canales s la presente invención;
La FIG. 3 es un diagrama esquemático de un formato de una trama RTS;
La FIG. 4 es un diagrama esquemático de un formato de una trama CTS;
La FIG. 5 es un diagrama esquemático de un escenario de aplicación de un aparato de contienda de canales;
La FIG. 6 es un diagrama estructural esquemático de la Realización 2 de un aparato de contienda de canales según la presente invención;
La FIG. 7 es un diagrama estructural esquemático de la Realización 3 de un aparato de contienda de canales según la presente invención;
La FIG. 8A es un diagrama esquemático 1 de un mecanismo de contienda de un aparato de contienda de canales según la presente invención;
La FIG. 8B es un diagrama esquemático 2 de un mecanismo de contienda de un aparato de contienda de canales según la presente invención;
La FIG. 8C es un diagrama esquemático 3 de un mecanismo de contienda de un aparato de contienda de canales según la presente invención;
La FIG. 8D es un diagrama esquemático 4 de un mecanismo de contienda de un aparato de contienda de canales según la presente invención;
La FIG. 8E es un diagrama esquemático 5 de un mecanismo de contienda de un aparato de contienda de canales según la presente invención;
La FIG. 8F es un diagrama esquemático 6 de un mecanismo de contienda de un aparato de contienda de canales según la presente invención;
La FIG. 9 es un diagrama de flujo de la Realización 1 de un método de contienda de canales según la presente invención;
La FIG. 10 es un diagrama de flujo de la Realización 2 de un método de contienda de canales según la presente invención;
La FIG. 11 es un diagrama de flujo de la Realización 3 de un método de contienda de canales según la presente invención;
La FIG. 12 es un diagrama estructural esquemático de la Realización 1 de un dispositivo de contienda de canales;
La FIG. 13 es un diagrama estructural esquemático de la Realización 2 de un dispositivo de contienda de canales;
La FIG. 14 es un diagrama estructural esquemático de la Realización 3 de un dispositivo de contienda de canales; y
La FIG. 15 es un diagrama estructural esquemático de la Realización 4 de un dispositivo de contienda de canales.
Descripción de realizaciones
La FIG. 1 es un diagrama esquemático de un mecanismo de retroceso de colisión de un protocolo CSMA/CA. Como se muestra en la FIG. 1, en el protocolo CSMA/CA, un nodo de envío detecta primero un canal para una pieza de duración de espacio entre tramas de función de coordinación distribuida (en inglés, Distributed Coordination Function Interframe Space, DIFS para abreviar) y realiza un proceso de retroceso (en inglés, backoff) si detecta que el canal está inactivo, y después de que finaliza el retroceso, el nodo puede enviar una solicitud de envío (en inglés, Request to Send, RTS para abreviar) trama si el canal aún está inactivo. Después de recibir la trama RTS, un nodo de recepción devuelve una trama despejado para enviar (en inglés, Clear to Send, CTS para abreviar) después de una duración de espacio entre tramas corto (en inglés, Short Interframe Space, SIFS para abreviar). Después de recibir la trama RTS o CTS, otro nodo establece un vector de asignación de red (en inglés, Network Allocation Vector, NAV para abreviar) del otro nodo según un valor de duración (en inglés, Duration) de transmisión en la trama RTS o la trama CTS, y pospone un tiempo de envío del otro nodo. Después de recibir la trama CTS, el nodo de envío envía una trama de datos (DATOS) después de la duración de SIFS. Después de recibir la trama de DATOS, el nodo de recepción responde devolviendo una trama de acuse de recibo (en inglés, Acknowledgement, ACK para abreviar).
El mecanismo RTS/CTS anterior es un mecanismo de protección introducido en un estándar IEEE 802.11, y permite que solo un dispositivo de red realice el acceso y la transmisión de datos dentro de un mismo período de tiempo, protegiendo así de manera efectiva una secuencia de tramas de ser interferida por dispositivos vecinos en un extremo de inicio y un extremo de recepción.
Para mejorar aún más el rendimiento, el grupo de trabajo IEEE 802.11 establece el grupo de estudio HEW en 2013 y se prepara para introducir tecnologías tales como el acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal (en inglés, Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA para abreviar) y la programación al estándar IEEE 802.11. Un sistema HEW funciona en una banda sin licencia y, en el caso de compartir un canal con un sistema del estándar IEEE 802.11, un mecanismo de contienda de canales es particularmente importante. Por un lado, se debe garantizar la compatibilidad, un sistema HEW puede competir por un canal junto con una STA en un estándar tal como IEEE 802.11a, IEEE 802.11n o IEEE 802.11ac. Después de que el sistema HEW realiza con éxito la contienda, otra STA establece un NAV para posponer un tiempo de envío de la otra STA, donde la longitud del NAV debe ser igual a la longitud de una ventana de programación posterior de un BSS de HEW. Por otro lado, el sistema HEW entra en un modo de programación después de obtener un canal por medio de contienda, y un punto de acceso (en inglés, Access Point, AP para abreviar) y una estación (en inglés, Station, STA para abreviar) en un mismo BSS ambos necesitan utilizar el canal según una instrucción de programación. Por lo tanto, es necesario mejorar la tasa de éxito de la contienda de canales para cumplir con un requisito de servicio de todo el BSS.
Sin embargo, en el mecanismo RTS/CTS existente, no se considera un caso en el que se introduce un modo de programación, y solo un dispositivo de red que necesita enviar datos participa en la contienda de canales enviando una trama RTS, es decir, si un AP necesita enviar datos, el AP compite por un canal, y si una STA necesita enviar datos, la STA compite por un canal. En este método, la probabilidad de éxito de la contienda de canales de un BSS no es alta. Por lo tanto, es necesario diseñar un nuevo aparato y método de contienda de canales para cumplir con el requisito anterior.
Para aclarar los objetivos, las soluciones técnicas y las ventajas de las realizaciones de la presente invención, lo siguiente describe clara y completamente las soluciones técnicas en las realizaciones de la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos en las realizaciones de la presente invención. Evidentemente, las realizaciones descritas son algunas, pero no todas, las realizaciones de la presente invención, que se define en las reivindicaciones adjuntas.
La FIG. 2 es un diagrama estructural esquemático de la Realización 1 de un aparato de contienda de canales según la presente invención. Como se muestra en la FIG. 2, el aparato en esta realización pertenece a un BSS, el BSS incluye un punto de acceso AP y al menos una primera estación STA, tanto el AP como la al menos una primera STA participan en la contienda de canales, el aparato puede ser el AP o cualquier primera STA, y el aparato puede incluir: un módulo de detección 11 y un módulo de contienda 12. El módulo de detección 11 está configurado para detectar un canal, y el módulo de contienda 12 está configurado para obtener el canal por medio de contienda, donde el AP realiza de manera centralizada el control y la programación para que todos los dispositivos de red en el BSS puedan transmitir datos utilizando el canal.
En esta realización, el aparato de contienda de canales pertenece al BSS, el BSS es un conjunto de servicios básicos en una WLAN en la que se introduce un modo de programación, e incluye el AP y la al menos una primera STA, tanto el AP como la al menos una primera STA participan en la contienda de canales, y la primera STA es una estación de un estándar HEW y puede soportar tecnologías tales como OFDMA y programación. Independientemente de si el AP o la primera STA obtiene un canal por medio de contienda, todo el BSS puede transmitir datos utilizando el canal. Los dispositivos de red de contienda de canales incluyen además una segunda STA además del BSS completo. La segunda STA no pertenece al BSS y puede ser cualquier STA en la serie de estándares IEEE 802.11. La segunda STA interfiere con la primera STA. Por lo tanto, después de que el BSS obtiene con éxito un canal por medio de contienda, la segunda STA entra en un modo de espera y comienza a competir por un canal después de que finaliza un modo de programación del BSS, lo que evita la interferencia a la primera STA. El aparato de contienda de canales en esta realización puede ser el AP en el BSS, o puede ser cualquier primera STA en el BSS. El módulo de detección 11 del aparato de contienda de canales necesita detectar un canal antes de que el aparato obtenga el canal por medio de contienda, para determinar un estado del canal, después de que el módulo de contienda 12 obtenga el canal por medio de contienda, el permiso para controlar el canal se transfiere al AP en el BSS, y el AP controla y programa de manera centralizada el canal para que todos los dispositivos de red en el BSS puedan transmitir datos utilizando el canal, según lo programado por el AP.
Como cualquier dispositivo de red en el BSS, el aparato en esta realización detecta un canal y obtiene el canal por medio de contienda, y luego el AP controla y programa de manera centralizada los dispositivos de red en el BSS, de modo que todos los dispositivos de red en el BSS puedan transmitir datos en un período de tiempo posterior utilizando el canal obtenido por medio de contienda, y no es necesario realizar la contienda de nuevo, mejorando así la tasa de éxito de la contienda de canales y la eficiencia de transmisión de datos de un dispositivo de red en el BSS. Específicamente, el AP y todas las primeras STA en el BSS participan todos en la contienda de canales e independientemente de cuál obtenga un canal por medio de contienda, el permiso para gestionar el canal se transfiere al AP, y el AP realiza la asignación para el uso. Por ejemplo, el AP necesita obtener un canal por medio de contienda y entra en un modo de programación, y, en este caso, no solo el AP participa en la contienda de canales, sino que también todas las primeras STA en el BSS participan en la contienda de canales para que el AP utilice. Después de que el canal se obtiene por medio de la contienda, independientemente de si el AP o cualquier primera STA realiza con éxito la contienda, el permiso para controlar el canal y el permiso para gestionar el canal se transfieren al AP, y el AP programa y asigna el canal de manera centralizada. Como se puede saber a partir de esto, en esta realización, los dispositivos de red que participan en la contienda de canales incluyen dispositivos de red en todo el BSS independientemente de si los dispositivos de red necesitan enviar datos, mejorando así en gran medida la tasa de éxito de la contienda de canales del BSS.
Además, en base al aparato anterior, el módulo de contienda 12 está configurado específicamente para: cuando el módulo de detección 11 detecta que el canal está en un estado inactivo, obtener un canal por medio de contienda enviando con éxito una trama de contienda de canales. Opcionalmente, la trama de contienda de canales también puede denominarse trama de reserva de canales (en inglés, Channel Reservation Frame, CRF para abreviar), que no está específicamente limitada en esta realización.
Preferiblemente, el módulo de contienda 12 puede obtener el canal por medio de contienda enviando con éxito una trama RTS, donde la trama RTS incluye la duración de la transmisión, una dirección del receptor (en inglés, Receiver Address, RA para abreviar) y una dirección del transmisor (en inglés, Transmitter Address, TA para abreviar). Para mantener la coherencia con el formato de una trama RTS existente, la trama RTS en esta realización puede incluir además información de control de trama e información de secuencia de control de trama (en inglés, Frame Control Sequence, FCS para abreviar), donde la duración de transmisión es la duración de programación que necesita el BSS, y la RA es información de identificador que el AP y la al menos una primera STA han acordado de antemano. Opcionalmente, la duración de la transmisión también puede ser la duración máxima que se permite establecer y, en la presente invención, la duración máxima que se permite establecer se puede limitar de dos maneras. De una manera, se ha acordado de antemano una duración de transmisión limitada máxima dentro de un rango regional local y, de otra manera, se puede establecer un valor máximo según una cantidad de bits ocupados por la duración de transmisión. La FIG. 3 es un diagrama esquemático de un formato de una trama RTS. Como se muestra en la FIG. 3, la trama RTS en esta realización puede ser una trama utilizada especialmente para un sistema HEW, y tiene 20 bytes en total, donde la información de control tiene dos bytes, la duración de transmisión tiene dos bytes, la RA tiene seis bytes, la TA tiene seis bytes y la información de FCS tiene cuatro bytes. Un formato de una trama RTS de HEW es completamente coherente con un formato de una trama RTS en un estándar IEEE 802.11, de modo que todas las STA, incluyendo la primera STA y la segunda STA, puedan recibir y demodular la trama RTS. Cada trama RTS de HEW ocupa un ancho de banda de 20 megahercios (Mega Hercios, MHz para abreviar), hay 64 subportadoras en el ancho de banda de 20 MHz, y la cantidad y ubicación de las subportadoras piloto también son las mismas que las de la trama RTS en el estándar IEEE 802.11. Si hay un ancho de banda de 80 MHz, se envía una trama RTS de HEW por separado en cada ancho de banda de 20 MHz. Una diferencia con la trama RTS del estándar IEEE 802.11 radica en que, en la trama RTS de HEW, la duración de la transmisión es la duración de la programación que necesita el BSS, es decir, la duración total que necesita el AP y la primera STA que pertenece al BSS para transmitir datos después de que el BSS obtenga con éxito un canal por medio de contienda. La segunda STA establece un NAV según la duración de la transmisión, para determinar la duración que debe esperarse, y la primera STA determina el tamaño de una ventana de programación utilizando la duración de la transmisión. La RA es la información de identificador que el AP y la primera STA han acordado de antemano, y todas las primeras STA en el BSS pueden adquirir la información de identificador, de modo que después de que la primera STA demodule la trama RTS para obtener la información de identificador, la primera STA sabe que la trama RTS es una trama RTS de HEW y aprende que el BSS ha obtenido el canal por medio de contienda y está a punto de entrar en la ventana de programación. La RA puede configurarse con cualquier información de identificador, excepto una dirección MAC de la segunda STA, para evitar que la segunda STA considere incorrectamente que la trama RTS se envía a la segunda STA. Por ejemplo, la RA puede ser una dirección MAC del AP, información de identificación del BSS o un número de grupo de la primera STA.
Opcionalmente, el módulo de contienda 12 puede obtener además el canal por medio de contienda enviando con éxito una trama CTS, donde la trama CTS incluye la duración de transmisión y una RA. Para mantener la coherencia con el formato de una trama CTS existente, la trama CTS en esta realización puede incluir además información de control de trama e información de FCS, donde la duración de transmisión es la duración de programación que necesita el BSS, y la RA es la información de identificador que el AP y la al menos una primera STA han acordado de antemano. Opcionalmente, la duración de transmisión también puede ser la duración máxima que se permite establecer y, en la presente invención, la duración máxima que se permite establecer se puede limitar de dos maneras. De una manera, se ha acordado de antemano una duración de transmisión limitada máxima dentro de un rango regional local y, de otra manera, se puede establecer un valor máximo según una cantidad de bits ocupados por la duración de transmisión. La FIG. 4 es un diagrama esquemático de un formato de una trama CTS. Como se muestra en la FIG. 4, la trama CTS en esta realización puede ser una trama utilizada especialmente para un sistema HEW, y tiene 14 bytes en total, donde la información de control tiene dos bytes, la duración de transmisión tiene dos bytes, la RA tiene seis bytes y la información de FCS tiene cuatro bytes. Un formato de una trama CTS de HEW es completamente coherente con un formato de una trama CTS en un estándar IEEE 802.11, de modo que todas las STA, incluyendo la primera STA y la segunda STA, puedan recibir y demodular la trama CTS. Una diferencia con la trama CTS en el estándar IEEE 802.11 radica en que, en la trama CTS de HEW, la duración de transmisión es la duración de programación que necesita el BSS, es decir, la duración total que necesita el AP y la primera STA que pertenece al BSS para transmitir datos después de que el BSS obtenga con éxito un canal por medio de contienda. La segunda STA establece un NAV según la duración de transmisión, para determinar la duración que debe esperarse, y la primera STA determina el tamaño de una ventana de programación utilizando la duración de transmisión. La RA es la información de identificador que el AP y la primera STA han acordado de antemano, y todas las primeras STA en el BSS pueden adquirir la información de identificador, de modo que después de que la primera STA demodule la trama CTS para obtener la información de identificador, la primera STA sabe que la trama CTS es una trama CTS de HEW y aprende que el BSS ha obtenido el canal por medio de contienda y está a punto de entrar en la ventana de programación. La RA no se puede configurar en la dirección MAC de la segunda STA, para evitar que la segunda STA considere incorrectamente que la trama CTS se envíe a la segunda STA, y la RA tampoco se puede configurar en una dirección MAC del AP, de modo que una trama CTS de HEW se distingue de una trama CTS enviada por la segunda STA al AP.
En esta realización, se establecen una trama RTS de HEW y una trama CTS de HEW cuyos formatos son los mismos que un formato en un estándar IEEE 802.11, de modo que un sistema HEW sea compatible con otro estándar IEEE 802.11, lo cual es fácil de lograr. Se establece contenido diferente para un mismo campo de modo que la primera estación y la segunda estación puedan realizar claramente la demodulación y aprender una acción siguiente, lo que deseablemente resuelve un problema de compatibilidad entre el mecanismo RTS/CTS existente y un sistema HEW.
A continuación se describe en detalle la solución técnica en cualquier realización del aparato mostrada en la FIG. 6 a 7 mediante el uso de realizaciones específicas.
La FIG. 5 es un diagrama esquemático de un escenario de aplicación de un aparato de contienda de canales. Como se muestra en la FIG. 5, hay un BSS 10 de un sistema WLAN en el que se introduce un modo de programación y una segunda STA 20 en el escenario de aplicación, el BSS 10 incluye un AP 11 y tres primeras STA 12, 13 y 14, y la segunda STA 20 es una estación que cumple con el estándar IEEE 802.11a, 11g, 11n u 11ac. El AP 11 y las primeras STA 12, 13 y 14 detectan un canal y participan en la contienda de canales.
La FIG. 6 es un diagrama estructural esquemático de la Realización 2 de un aparato de contienda de canales según la presente invención. Combinando la FIG. 5 y FIG. 6, el aparato de contienda de canales en esta realización es el AP 11 en el BSS 10, y el AP 11 incluye: un módulo de detección 21, un módulo de contienda 22, un módulo de programación 23 y un módulo de recepción 24. El módulo de detección 21 está configurado para detectar un canal. El módulo de contienda 22 está configurado para: cuando el módulo de detección 21 detecta que el canal está en un estado inactivo, obtener el canal por medio de contienda enviando con éxito una trama RTS, donde una TA en la trama RTS es una dirección del AP 11, y se utiliza la trama RTS, de modo que las primeras STA 12, 13 y 14 aprendan, según una RA y la TA en la trama RTS, que el BSS 10 obtiene con éxito el canal por medio de contienda, y continúen detectando el canal para recibir una trama de control que se envía por el AP 11 y que se usa para controlar la transmisión de datos, y la segunda STA 20 aprende, según la trama RTS, que el canal ha sido ocupado y establece un vector de asignación de red NAV de la segunda STA 20 según la duración de transmisión en la trama RTS, para realizar el retroceso de contienda. El módulo de programación 23 está configurado para enviar la trama de control, de modo que las primeras STA 12, 13 o 14 transmitan datos. El módulo de recepción 24 está configurado para recibir una trama CTS devuelta por la primera STA 12, 13 o 14 y, opcionalmente, también puede recibir una trama de datos enviada por la primera STA 12, 13 o 14. Cabe señalar que, en la estructura del aparato mostrado en la FIG. 6, el módulo de recepción 24 no es necesariamente necesario, porque después de que el AP 11 envía con éxito la trama RTS, no se necesita necesariamente un proceso de devolución de la trama CTS por la primera STA. Si la primera STA envía la trama CTS, el AP envía posteriormente la trama de control, o si la primera STA no necesita devolver la trama CTS, el AP todavía puede enviar posteriormente la trama de control, que no está específicamente limitada en esta realización.
En esta realización, el AP 11 obtiene el canal por medio de contienda enviando con éxito una trama RTS de HEW, donde una TA en la trama RTS de HEW es una dirección del AP 11. El AP 11 envía la trama RTS de HEW, y las primeras STA 12, 13 y 14 reciben la trama RTS de HEW, pueden saber, usando una RA y la TA en la trama RTS de HEW, que el BSS 10 ha obtenido con éxito el canal por medio de contienda y está a punto de entrar en una ventana de programación y continúen detectando el canal para prepararse para recibir una trama de control que se envía por el AP 11 y que se usa para controlar la transmisión de datos. Opcionalmente, después de recibir la trama RTS de HEW enviada por el AP 11, la primera STA 12, 13 o 14 puede devolver además una trama CTS al AP 11, para evitar un problema de nodo oculto. Múltiples primeras STA pueden devolver simultáneamente una trama CTS, o las primeras STA 12, 13 y 14 pueden devolver secuencialmente una trama CTS, lo que no se limita específicamente en la presente memoria. La segunda STA 20 recibe la trama RTS de HEW, analiza la trama RTS de HEW como una trama RTS de un estándar IEEE 802.11, puede aprender que la segunda STA 20 no es un extremo de recepción de destino, establece un NAV de la segunda STA 20 según la duración de transmisión en la trama RTS de HEW, para entrar en un modo de espera, y compite por un canal de nuevo después de que finaliza la duración de transmisión del BSS.
Según el aparato de esta realización, un AP obtiene un canal por medio de contienda enviando con éxito una trama RTS de HEW, de modo que todas las primeras STA en un BSS puedan entrar en un modo de programación y transmitir datos utilizando el canal obtenido por medio de contienda, y una segunda STA establece un NAV de la segunda STA para entrar en un modo de espera, implementando así la compatibilidad entre un sistema HEW y un sistema de un estándar IEEE 802.11 y mejorando la tasa de éxito de la contienda de canales del BSS.
Además, en base a la estructura del aparato mostrado en la FIG. 6, el módulo de contienda 22 del AP 11 está configurado además para: cuando el módulo de detección 21 detecta que el canal está en un estado inactivo, obtener el canal por medio de contienda enviando con éxito una trama CTS. Se utiliza la trama CTS, de modo que al menos unas primeras STA 12, 13 y 14 aprendan, según una RA en la trama CTS, que el BSS obtiene con éxito el canal por medio de contienda, y continúen detectando el canal para recibir una trama de control que se envía por el AP 11 y que se usa para controlar la transmisión de datos, y la segunda STA 20 aprende, según la trama CTS, que el canal ha sido ocupado y establece un vector de asignación de red NAV de la segunda STA según la duración de transmisión en la trama CTS. El módulo de programación 23 está configurado además para enviar la trama de control, de modo que la primera STA 12, 13 o 14 transmita datos.
El AP 11 obtiene el canal por medio de contienda enviando con éxito una trama CTS de HEW. El AP 11 envía la trama CTS de HEW, y las primeras STA 12, 13 y 14 reciben la trama CTS de HEW, pueden saber, usando una RA en la trama CTS de HEW, que el BSS 10 ha obtenido con éxito el canal por medio de contienda y está a punto de entrar en una ventana de programación, y continúan detectando el canal para prepararse para recibir una trama de control que se envía por el AP 11 y que se usa para controlar la transmisión de datos. Opcionalmente, después de recibir el CTS de HEW enviado por el AP 11, la primera STA 12, 13 o 14 puede devolver además una trama CTS al AP 11, para evitar un problema de nodo oculto. Múltiples primeras STA pueden devolver simultáneamente una trama CTS, o las primeras STA 12, 13 y 14 pueden devolver secuencialmente una trama CTS, lo que no está limitado en la presente invención.
La segunda STA 20 recibe la trama CTS de HEW, analiza la trama CTS de HEW como una trama CTS de un estándar IEEE 802.11, puede aprender que la segunda STA 20 no es un extremo de recepción de destino, establece un NAV de la segunda STA 20 según la duración de transmisión en la trama CTS de HEW, para entrar en un modo de espera, y compite por un canal de nuevo después de que finaliza la duración de transmisión del BSS.
La FIG. 7 es un diagrama estructural esquemático de la Realización 3 de un aparato de contienda de canales según la presente invención. Combinando la FIG. 5 y FIG. 7, el aparato de contienda de canales en esta realización es cualquier primera STA en el BSS 10, por ejemplo, puede ser la primera STA 12. La primera STA 12 incluye: un módulo de detección 31 y un módulo de contienda 32. El módulo de detección 31 está configurado para detectar un canal, y el módulo de contienda 32 está configurado para: cuando el módulo de detección 31 detecta que el canal está en un estado inactivo, obtener el canal por medio de contienda enviando con éxito una trama RTS, donde una TA en la trama RTS es una dirección del AP 11 o una dirección de la primera STA 12 que envía con éxito la RTS. Se utiliza la trama RTS, de modo que otras primeras STA 13 y 14 aprendan, según una RA y la TA en la trama RTS, que el BSS 10 obtiene con éxito el canal por medio de contienda, las primeras STA 12, 13 y 14 continúan detectando el canal para recibir una trama de control que se envía por el AP 11 y que se usa para controlar la transmisión de datos, la segunda STA 20 aprende, según la trama RTS, que el canal ha sido ocupado y establece un vector de asignación de red NAV de la segunda STA 20 según la duración de transmisión en la trama RTS, y el AP 11 envía la trama de control, de modo que la primera STA 12, 13 o 14 transmita datos.
En esta realización, la primera STA 12 obtiene el canal por medio de contienda enviando con éxito una trama RTS de HEW, donde una TA en la trama RTS de HEW es una dirección del AP 11 o una dirección de la primera STA 12 que envía con éxito la trama RTS de HEW. La TA se establece en la dirección del AP 11 porque todas las primeras STA 12, 13 y 14 en el BSS 10 conocen la dirección del AP 11, e independientemente de qué primera STA obtenga el canal por medio de contienda, el AP 11 envía la trama de control utilizada para controlar la transmisión de datos. La primera STA 12 envía la trama RTS de HEW; las primeras STA 13 y 14 reciben la trama RTS de HEW y pueden saber, utilizando una RA y la TA en la trama RTS de HEW, que el BSS 10 ha obtenido con éxito el canal por medio de contienda y está a punto de entrar en una ventana de programación. Todas las primeras STA 12, 13 y 14 en el BSS 10 continúan detectando el canal para prepararse para recibir la trama de control que se envía por el AP 11 y que se usa para controlar la transmisión de datos; la segunda STA 20 recibe la trama RTS de HEW, analiza la trama RTS de HEW como una trama RTS de un estándar IEEE 802.11, puede aprender que la segunda STA 20 no es un extremo de recepción de destino, establece un NAV de la segunda STA 20 según la duración de transmisión en la trama RTS de HEW, para entrar en un modo de espera y compite por un canal de nuevo después de que finaliza la duración de transmisión del BSS. El AP 11 recibe la trama RTS de HEW, puede aprender que el BSS obtiene con éxito el canal por medio de contienda y envía la trama de control utilizada para controlar la transmisión de datos de la primera STA.
Según el aparato de esta realización, una primera STA obtiene un canal por medio de contienda enviando con éxito una trama RTS de HEW, de modo que tanto una primera STA como un AP en un BSS puedan entrar en un modo de programación y transmitir datos utilizando el canal obtenido por medio de contienda, y una segunda STA establece un NAV de la segunda STA para entrar en modo de espera, implementando así la compatibilidad entre un sistema HEW y un sistema de un estándar IEEE 802.11, y mejorando una tasa de éxito de la contienda de canales del BSS.
Además, en base a la estructura anterior del aparato de la FIG. 7, después de que la primera STA 12 envíe con éxito una trama RTS de HEW, el AP 11 puede devolver una trama CTS después de recibir la trama RTS de HEW, porque puede haber una primera STA, por ejemplo, la primera STA 13, que no puede recibir la trama RTS de HEW enviada por la primera STA 12. Por lo tanto, el AP 11 envía la trama CTS, de modo que todas las primeras STA en el BSS sepan que el BSS ha obtenido con éxito el canal por medio de contienda y está a punto de entrar en una ventana de programación. Otras primeras STA 13 y 14 pueden aprender, según la RA y la TA en la trama RTS de HEW o según una RA en la trama CTS devuelta por el AP 11, que el BSS obtiene con éxito el canal por medio de contienda. Las primeras STA 12, 13 y 14 continúan detectando el canal para recibir la trama de control que se envía por el AP 11 y que se usa para controlar la transmisión de datos. La segunda STA 20 aprende, según la trama RTS de HEW o la trama CTS devuelta por el AP 11, que el canal ha sido ocupado y establece un vector de asignación de red NAV de la segunda STA 20 según la duración de transmisión en la trama RTS de HEW o la trama CTS. El AP 11 envía la trama de control, de modo que la primera STA 12, 13 o 14 transmita datos.
Además, en base a la estructura del aparato mostrado en la FIG. 7, el módulo de contienda 32 de la primera STA 12 está configurado además para: cuando el módulo de detección 31 detecta que el canal está en un estado inactivo, obtener el canal por medio de contienda enviando con éxito una trama CTS. Se utiliza la trama CTS, de modo que otras primeras STA 13 y 14 aprendan, según la RA en la trama CTS, que el BSS obtiene con éxito el canal por medio de contienda, las primeras STA 12, 13 y 14 continúan detectando el canal para recibir una trama de control que se envía por el AP 11 y que se utiliza para controlar la transmisión de datos, la segunda STA 20 aprende, según la trama CTS, que el canal ha sido ocupado y establece un vector de asignación de red NAV de la segunda STA según la duración de transmisión en la trama CTS, y el AP 11 envía la trama de control, de modo que la primera STA 12, 13 o 14 transmita datos.
La primera STA 12 obtiene el canal por medio de contienda enviando con éxito una trama RTS de HEW. La primera STA 12 envía la trama RTS de HEW, y las primeras STA 13 y 14 reciben la trama CTS de HEW y pueden saber, mediante el uso de una RA en la trama CTS de HEW, que el BSS 10 ha obtenido con éxito el canal por medio de contienda y está a punto de entrar en una ventana de programación. Todas las primeras STA 12, 13 y 14 en el BSS 10 continúan detectando el canal para prepararse para recibir la trama de control que se envía por el AP 11 y que se usa para controlar la transmisión de datos. La segunda STA 20 recibe la trama CTS de HEW, analiza la trama CTS de HEW como una trama CTS de un estándar IEEE 802.11, puede aprender que la segunda STA 20 no es un extremo de recepción de destino, establece un NAV de la segunda STA 20 según la duración de transmisión en la trama CTS de HEW, para entrar en un modo de espera, y compite por un canal de nuevo después de que finaliza la duración de transmisión del BSS. El AP 11 recibe la trama CTS de HEW, puede aprender que el BSS obtiene con éxito el canal por medio de contienda y envía la trama de control utilizada para controlar la transmisión de datos de la primera STA.
Después de que la primera STA 12 envíe con éxito una trama CTS de HEW, después de recibir la trama CTS de HEW, el AP 11 puede devolver una trama CTS utilizada para retroalimentación, porque puede haber una primera STA, por ejemplo, la primera STA 13, que no puede recibir la trama CTS de HEW enviada por la primera STA 12. Por lo tanto, el AP 11 envía la trama CTS, de modo que todas las primeras STA en el BSS sepan que el BSS ha obtenido con éxito el canal por medio de contienda y está a punto de entrar en una ventana de programación. Otras primeras STA 13 y 14 pueden aprender, según la RA en la trama CTS de HEW o según una RA en la trama CTS que se devuelve por el AP 11 y que se utiliza para retroalimentación, que el BSS obtiene el canal con éxito por medio de contienda. Las primeras STA 12, 13 y 14 continúan detectando el canal para recibir la trama de control que se envía por el AP 11 y que se usa para controlar la transmisión de datos. La segunda STA 20 aprende, según la trama CTS de HEW o la trama CTS que se devuelve por el AP 11 y que se utiliza para retroalimentar a un usuario, que el canal ha sido ocupado y establece un vector de asignación de red NAV de la segunda STA 20 según la duración de la transmisión en la trama CTS de HEW o la trama CTS utilizada para la retroalimentación. El AP 11 envía la trama de control, de modo que la primera STA 12, 13 o 14 transmita datos.
La FIG. 8A es un diagrama esquemático 1 de un mecanismo de contienda de un aparato de contienda de canales según la presente invención, la FIG. 8B es un diagrama esquemático 2 de un mecanismo de contienda de un aparato de contienda de canales según la presente invención, la FIG. 8C es un diagrama esquemático 3 de un mecanismo de contienda de un aparato de contienda de canales según la presente invención, la FIG. 8D es un diagrama esquemático 4 de un mecanismo de contienda de un aparato de contienda de canales según la presente invención, la FIG. 8E es un diagrama 5 esquemático de un mecanismo de contienda de un aparato de contienda de canales según la presente invención, y la FIG. 8F es un diagrama 6 esquemático de un mecanismo de contienda de un aparato de contienda de canales según la presente invención. Los espacios entre tramas (DIFS y SIFS) en la FIG. 8A, FIG. 8B, FIG. 8C, FIG.
8D, la FIG. 8E y FIG. 8F y los espacios entre tramas utilizados en todas las realizaciones son de una duración estipulada en un estándar IEEE 802.11, pero también son aplicables otras longitudes o unidades de espacios entre tramas, lo que no se limita específicamente en la presente memoria.
Como se muestra en la FIG. 8A, un AP detecta un canal, si se detecta que el canal está en un estado inactivo dentro de la duración de un DIFS, el AP realiza un proceso de retroceso y, una vez que finaliza el retroceso, el AP envía una trama RTS de HEW si el canal aún está inactivo. Después de que una primera STA recibe la trama RTS de HEW, la primera STA devuelve una trama CTS de HEW después de la duración de un SIFS. Después de que una segunda STA recibe la trama RTS de HEW, la segunda STA aprende que el canal está ocupado y establece un NAV de la segunda STA según la duración de transmisión en la trama RTS de HEW, o la segunda STA establece o actualiza un NAV de la segunda. STA según la duración de transmisión en la trama CTS de HEW enviada por la primera STA. Después de que el AP recibe la trama CTS de HEW, el AP comienza a enviar datos (DATOS) después de la duración de un SIFS, donde los datos pueden indicar información de control, información de programación, datos de servicio o similares. En esta realización, un AP en un BSS obtiene el canal por medio de contienda enviando con éxito una trama RTS de HEW. Como puede verse, un dispositivo que necesita enviar datos es el AP. Por lo tanto, el AP participa en la contienda de canales y realiza con éxito la contienda. Después de que una primera STA devuelve una trama CTS de HEW, el AP comienza a enviar datos después de un intervalo de muy poco tiempo.
Como se muestra en la FIG. 8B, una primera STA detecta un canal, si se detecta que el canal está en un estado inactivo dentro de la duración de un DIFS, la primera STA realiza un proceso de retroceso, y después de que finaliza el retroceso, la primera STA envía una trama RTS de HEW si el canal está todavía inactivo. Después de que un AP recibe la trama RTS de HEW, el AP devuelve una trama CTS de HEW después de la duración de un SIFS. Después de que una segunda STA recibe la trama RTS de HEW, la segunda STA aprende que el canal está ocupado y establece un NAV de la segunda STA según la duración de transmisión en la trama RTS de HEW, o la segunda STA establece o actualiza un NAV de la segunda STA según la duración de transmisión en la trama CTS de HEW enviada por el AP. Después de que el AP envía la trama CTS de HEW, el AP comienza a enviar datos después de la duración de un SIFS, donde los datos pueden indicar información de control, información de programación, datos de servicio o similares. En esta realización, una primera STA en un BSS obtiene un canal por medio de contienda enviando con éxito una trama RTS de HEW. Como puede verse, un dispositivo que necesita enviar datos es el AP, pero una primera STA en la presente memoria obtiene el canal por medio de contienda en la presente memoria, y después de que la primera STA obtiene el canal por medio de contienda, el AP utiliza el canal. Se puede considerar que la primera STA "ayuda" al AP a obtener el canal por medio de contienda, lo cual es diferente a la técnica anterior en la que un dispositivo que necesita enviar datos compite por un canal.
Como se muestra en la FIG. 8C, una primera STA primero detecta un canal, si se detecta que el canal está en un estado inactivo dentro de la duración de un DIFS, la primera STA realiza un proceso de retroceso, y después de que finaliza el retroceso, la primera STA envía una trama RTS de HEW si el canal está aún inactivo. Después de que un AP recibe la trama RTS de HEW, el AP comienza a enviar datos (DATOS) después de la duración de un SIFS, donde los datos pueden indicar información de control, información de programación, datos de servicio o similares. Después de que una segunda STA reciba la trama RTS de HEW, la segunda STA aprende que el canal está ocupado y establece un NAV de la segunda STA según la duración de transmisión en la trama RTS de HEW. Una diferencia entre esta realización y la realización mostrada en la FIG. 8B radica en que después de que el AP recibe la trama RTS de HEW, el AP ya no devuelve la trama CTS de HEW, sino que envía datos directamente después de esperar la duración de un SIFS.
Como se muestra en la FIG. 8D, una primera STA detecta un canal, si se detecta que el canal está en un estado inactivo dentro de la duración de un DIFS, la primera STA realiza un proceso de retroceso, y después de que finaliza el retroceso, la primera STA envía una trama RTS de HEW si el canal está todavía inactivo. Después de que un AP recibe la trama RTS de HEW, el AP devuelve una trama CTS de HEW después de la duración de un SIFS, donde una RA en la trama CTS de HEW es información de identificador que el AP y al menos una primera STA han acordado de antemano, y la información de identificador se indica con A. Después de que otra primera STA recibe la trama RTS de HEW, la otra primera STA devuelve una trama CTS de HEW después de la duración de un SIFS, donde una RA en la trama CTS de HEW es información de identificador que todos los dispositivos (incluyendo el AP y una STA) en el BSS han acordado de antemano, y la información de identificador se indica con B. Después de que una segunda STA recibe la trama RTS de HEW, la segunda STA aprende que el canal está ocupado y establece un NAV de la segunda STA según la duración de transmisión en la trama RTS de HEW, o la segunda STA también establece o actualiza un NAV de la segunda STA según la duración de transmisión en la trama CTS de HEW enviada por el AP. Después de que el AP envía la trama CTS de HEW, el AP comienza a enviar datos (DATOS) después de la duración de un SIFS, donde los datos pueden indicar información de control, información de programación, datos de servicio o similares. Una diferencia entre esta realización y la FIG. 8B radica en que después de recibir la trama RTS de HEW, otra primera STA en el BSS también devuelve una trama CTS de HEW, para evitar un problema de nodo oculto. Además, la información de identificador A y la información de identificador B pueden ser diferentes, para distinguir los dispositivos que envían las tramas CTS de HEW.
Como se muestra en la FIG. 8E, una primera STA 1 detecta un canal, si se detecta que el canal está en un estado inactivo dentro de la duración de un DIFS, la primera STA 1 realiza un proceso de retroceso, y después de que finaliza el retroceso, la primera STA envía una trama de ayuda al AP para enviar (en inglés, Help AP To Send, HTS para abreviar) si el canal aún está inactivo, donde la trama HTS es una trama de contienda de canales nueva proporcionada en la presente invención, y se envía por una primera STA en un BSS para ayudar al AP a apropiarse de un canal. Después de que la primera STA obtenga con éxito el canal por medio de contienda, la primera STA transfiere el permiso para controlar el canal y el permiso para usar el canal al AP. Cabe señalar que la trama HTS también puede denominarse con otro nombre, que cae dentro del alcance de protección de la presente invención siempre que una función y una estructura de la misma sean coherentes con la presente invención, y un nombre de la trama no está específicamente limitado en la presente invención. La estructura de trama mostrada en la FIG. 3 o la FIG. 4 se puede utilizar para una estructura de la trama HTS. Si la estructura de la trama HTS es la misma que la estructura de una trama RTS de HEW (como se muestra en la FIG. 3), una RA en la trama HTS puede ser un valor que el AP y la primera STA han acordado de antemano, y es preferiblemente una dirección MAC del AP, y una TA en la trama HTS también puede ser un valor que el AP y la primera STA han acordado de antemano, y es preferiblemente una dirección MAC de la primera STA 1, la dirección MAC del AP, un identificador de conjunto de servicios básicos (en inglés, Basic Service Set Identifier, BSSID para abreviar), o similar, si la estructura de la trama HTS es la misma que la estructura de una trama CTS de HEW (como se muestra en la FIG.4), una RA en la trama HTS puede ser un valor que el AP y la primera STA han acordado de antemano, y es preferiblemente la dirección MAC del AP. Después de que el AP recibe la trama HTS, el AP devuelve una trama RTS de HEW después de la duración de un SIFS, donde una RA en la trama RTS de HEW puede ser un valor que el AP y la primera STA han acordado de antemano. Por ejemplo, si el AP necesita enviar información a todas las primeras STA, la RA puede establecerse en un BSSID, y si el AP necesita enviar información a un grupo de primeras STA, la RA puede establecerse en un número de grupo (ID de grupo) del grupo de primeras STA, y una TA en la trama RTS de HEW puede ser un valor que el AP y la primera STA han acordado de antemano, y es preferiblemente la dirección MAC del AP. Después de que la primera STA 1 y una primera STA 2 reciben la trama RTS de HEW, la primera STA 1 y la primera STA 2 devuelven simultáneamente una trama CTS de HEW después de la duración de un SIFS. Después de que una segunda STA recibe la trama HTS y/o la trama RTS de HEW y/o la trama CTS de HEW, la segunda STA puede aprender que el canal ha sido ocupado y establece o actualiza un NAV de la segunda STA según un valor de Duración (es decir, la duración de transmisión) en la trama HTS y/o la trama RTS de HEW y/o la trama CTS de HEW. Después de que el AP recibe la trama CTS de HeW enviada por la primera STA 1 y/o la primera STA 2, el AP comienza a enviar datos después de la duración de un SIFS, donde los datos pueden indicar información de control, información de programación, datos de servicio o similares. En esta realización, una primera STA 1 en el BSS obtiene el canal por medio de contienda enviando con éxito una trama HTS.
Como puede verse, un dispositivo que necesita enviar datos es el AP, pero una primera STA 1 obtiene el canal por medio de contienda en la presente memoria, y después de que la primera STA 1 obtiene el canal por medio de contienda, el AP utiliza el canal. Se puede considerar que la primera STA 1 "ayuda" al AP a obtener el canal por medio de contienda, lo cual es diferente a la técnica anterior en la que un dispositivo que necesita enviar datos compite por un canal. Además, el AP notifica, mediante el envío de una trama RTS de HEW, a todas las primeras STA o algunas primeras STA en el BSS que el canal ha sido apropiado, y la primera STA 1 y la primera STA 2 devuelven una trama CTS de HEW, para evitar un problema de nodo oculto.
Como se muestra en la FIG. 8F, un AP detecta un canal, si se detecta que el canal está en un estado inactivo dentro de la duración de un DIFS, el AP realiza un proceso de retroceso, y después de que finaliza el retroceso, el AP envía una trama RTS de HEW si el canal aún está inactivo. Una RA en la trama RTS de HEW puede ser un valor que el AP y una primera STA han acordado de antemano. Por ejemplo, si el AP necesita enviar información a todas las primeras STA, la RA puede establecerse en un BSSID, y si el AP necesita enviar información a un grupo de primeras STA, la RA puede establecerse en un número de grupo (ID de grupo) del grupo de primeras STA, y una TA en la trama RTS de HEW puede ser un valor que el AP y la primera STA han acordado de antemano, y es preferiblemente una dirección MAC del AP. Después de que una primera STA 1 y una primera STA 2 reciben la trama RTS de HEW, la primera STA 1 y la primera STA 2 devuelven simultáneamente una trama CTS de HEW después de la duración de un SIFS. Después de que una segunda STA recibe la trama RTS de HEW y/o la trama CTS de HEW, la segunda STA aprende que el canal ha sido ocupado y establece o actualiza un NAV de la segunda STA según la duración de transmisión en la trama RTS de HEW y/o la trama CTS de HEW. Después de que el AP recibe la trama CTS de HEW, el AP comienza a enviar datos (DATOS) después de la duración de un SIFS, donde los datos pueden indicar información de control, información de programación, datos de servicio o similares.
Cabe señalar que, en las realizaciones anteriores, el AP necesita enviar datos, e independientemente de si el AP o la primera STA obtienen el canal por medio de contienda, el AP transmite datos utilizando el canal. De manera similar, si una primera STA necesita enviar datos, independientemente de si el AP o la primera STA obtienen el canal por medio de contienda, la primera STA aún puede transmitir datos usando el canal, pero un recurso de canal usado por la primera STA para enviar datos se asigna por el AP en la presente memoria, es decir, el AP controla y programa de manera centralizada el canal, y siempre que el canal se obtenga por medio de contienda, el AP puede asignar, enviando la trama de control, un recurso a la primera STA que necesita enviar datos. Además, el AP o la primera STA también pueden obtener un canal por medio de contienda enviando una trama CTS de HEW, lo que no se limita específicamente en la presente memoria.
La FIG. 9 es un diagrama de flujo de la Realización 1 de un método de contienda de canales según la presente invención. Como se muestra en la FIG. 9, el método en esta realización puede incluir:
Paso 101. Un primer dispositivo en un BSS detecta un canal, donde el BSS incluye un punto de acceso AP y al menos una primera estación STA, y el primer dispositivo es el AP o cualquier primera STA.
En esta realización, el BSS es un conjunto de servicios básicos en un sistema WLAN en el que se introduce un modo de programación, el primer dispositivo en el BSS detecta el canal y el primer dispositivo puede ser cualquier dispositivo de red en el BSS, y puede aprender un estado de uso del canal en el tiempo detectando el canal.
Paso 102. El primer dispositivo compite por el canal, donde el AP realiza de manera centralizada el control y la programación de modo que todo de al menos un dispositivo de red en el BSS pueda transmitir datos usando el canal, y tanto el AP como la al menos una primera STA participan en la contienda de canales.
En esta realización, el primer dispositivo en el BSS obtiene el canal por medio de contienda, todos los dispositivos de red en el BSS pueden transmitir datos utilizando el canal obtenido por medio de contienda, el BSS es un conjunto de servicios básicos en un sistema HEW, y puede incluir el AP y una o más primeras STA, donde la primera STA es una estación de un estándar HEW y puede admitir tecnologías tales como OFDMA y programación, el primer dispositivo en la presente memoria puede ser el AP, o puede ser la primera STA, y todos los dispositivos de red en el BSS participan en la contienda de canales, es decir, detectan el canal. Los dispositivos de red de contienda de canales incluyen además una segunda STA además del BSS completo. La segunda STA no pertenece al BSS y puede ser cualquier STA en la serie de estándares IEEE 802.11. La segunda STA interfiere con la primera STA. Por lo tanto, después de que el BSS obtiene con éxito un canal por medio de contienda, la segunda STA entra en un modo de espera y comienza a competir por un canal después de que finaliza un modo de programación del BSS, lo que evita la interferencia a la primera STA. Después de obtener el canal por medio de contienda, el AP o la primera STA en el BSS transfiere el permiso para controlar el canal al AP, y el AP controla y programa de manera centralizada el canal y asigna el permiso para usar el canal a la primera STA. Por lo tanto, después de que cualquier dispositivo en el BSS obtiene el canal por medio de contienda, indica una contienda exitosa de canal, y todos los dispositivos de red en el BSS pueden transmitir datos utilizando el canal.
En esta realización, todos los dispositivos de red, incluyendo un AP y una STA, en un BSS participan en la contienda de canales, y después de que cualquier dispositivo detecta un canal y obtiene el canal por medio de la contienda, el AP puede controlar y programar de manera centralizada estos dispositivos de red, de modo que todos los dispositivos de red en el BSS puedan transmitir datos en un período de tiempo posterior utilizando el canal obtenido por medio de contienda, y no necesiten volver a realizar la contienda, mejorando así la tasa de éxito de la contienda de canales y la eficiencia de transmisión de datos de un dispositivo de red en el BSS.
Además, en el paso 102 de la realización del método anterior, el primer dispositivo compite por el canal, y un método de implementación específico puede ser: detectar, mediante el primer dispositivo, que el canal está en un estado inactivo y obtener el canal por medio de contienda enviando con éxito una trama de contienda de canales. En esta realización, cuando se compite por el canal, el dispositivo de red en el BSS puede obtener el canal por medio de contienda enviando con éxito la trama de contienda de canales. Cuando múltiples dispositivos de red compiten simultáneamente por el canal, los múltiples dispositivos de red pueden enviar la trama de contienda de canales cuando detectan que el canal está inactivo, y un dispositivo que puede enviar con éxito la trama de contienda de canales es un dispositivo que obtiene con éxito el canal por medio de contienda.
Preferiblemente, la trama de contienda de canales puede ser una trama RTS, y la trama RTS incluye la duración de transmisión, una RA y una TA. Para mantener la coherencia con el formato de una trama RTS existente, la trama RTS en esta realización puede incluir además información de control de trama e información de FCS, donde la duración de transmisión es la duración de programación que necesita el dispositivo de red en el BSS, y la RA es información de identificador que el AP y al menos una primera STA han acordado de antemano. Opcionalmente, la duración de la transmisión también puede ser la duración máxima que se permite establecer y, en la presente invención, la duración máxima que se permite establecer se puede limitar de dos maneras. De una manera, se ha acordado de antemano una duración de transmisión limitada máxima dentro de un rango regional local y, de otra manera, se puede establecer un valor máximo según una cantidad de bits ocupados por la duración de transmisión. En la FIG. 3 se muestra un formato de una trama RTS, y la trama RTS en esta realización puede ser una trama especialmente utilizada para un sistema HEW, y tiene 20 bytes en total, donde la información de control tiene dos bytes, la duración de transmisión tiene dos bytes, la RA tiene seis bytes, la TA tiene seis bytes y la información de FCS tiene cuatro bytes. Un formato de una trama RTS de HEW es completamente coherente con un formato de una trama RTS en un estándar IEEE 802.11, de modo que todas las STA, incluyendo la primera STA y la segunda STA, pueden recibir y demodular la trama RTS. Cada trama RTS de HEW ocupa un ancho de banda de 20 MHz, hay 64 subportadoras en el ancho de banda de 20 MHz, y una cantidad y ubicaciones de subportadoras piloto también son las mismas que las de la trama RTS en el estándar IEEE 802.11. Si hay un ancho de banda de 80 MHz, se envía una trama RTS de HEW por separado en cada ancho de banda de 20 MHz. Una diferencia con la trama RTS del estándar IEEE 802.11 radica en que, en la trama RTS de HEW, la duración de transmisión es la duración de programación que necesita el BSS, es decir, la duración total que necesita el AP y la primera STA que pertenece al BSS para transmitir datos después de que el BSS obtenga con éxito un canal por medio de contienda. La segunda STA establece un NAV según la duración de transmisión, para determinar la duración que debe esperarse, y la primera STA determina el tamaño de una ventana de programación utilizando la duración de la transmisión. La RA es la información de identificador que el AP y la primera STA han acordado de antemano, y todas las primeras STA en el BSS pueden adquirir la información de identificador, de modo que después de que la primera STA demodula la trama RTS para obtener la información de identificador, la primera STA sabe que la trama RTS es una trama RTS de HEW y se aprende que el BSS ha obtenido el canal por medio de contienda y está a punto de entrar en la ventana de programación. La Ra puede configurarse con cualquier información de identificador, excepto una dirección MAC de la segunda STA, para evitar que la segunda STA considere incorrectamente que la trama RTS se envía a la segunda STA. Por ejemplo, la RA puede ser una dirección MAC del AP, información de identificador del BSS o un número de grupo de la primera STA. Opcionalmente, la trama de contienda de canales puede ser una trama CTS, y la trama CTS incluye la duración de transmisión y una RA. Para mantener la coherencia con el formato de una trama CTS existente, la trama CTS en esta realización puede incluir además información de control de trama e información de FCS, donde la duración de transmisión es la duración de programación que necesita el dispositivo de red en el BSS, y la RA es información de identificador que el AP y al menos una primera STA han acordado de antemano. Opcionalmente, la duración de transmisión también puede ser la duración máxima que se permite establecer y, en la presente invención, la duración máxima que se permite establecer se puede limitar de dos maneras. De una manera, se ha acordado de antemano una duración de transmisión limitada máxima dentro de un rango regional local y, de otra manera, se puede establecer un valor máximo según una cantidad de bits ocupados por la duración de transmisión. En la FIG. 4 se muestra un formato de una trama CTS, y la trama CTS en esta realización puede ser una trama especialmente utilizada para un sistema HEW, y tiene 14 bytes en total, donde la información de control tiene dos bytes, la duración de transmisión tiene dos bytes, la RA tiene seis bytes y la información de FCS tiene cuatro bytes. Un formato de una trama CTS de HEW es completamente coherente con un formato de una trama CTS en un estándar IEEE 802.11, de modo que todas las STA, incluyendo la primera STA y la segunda STA, pueden recibir y demodular la trama CTS. Una diferencia con la trama CTS en el estándar IEEE 802.11 radica en que, en la trama CTS de HEW, la duración de transmisión es la duración de programación que necesita el BSS, es decir, la duración total que necesita el AP y la primera STA que pertenece al BSS para transmitir datos después de que el BSS obtenga con éxito un canal por medio de contienda. La segunda STA establece un NAV según la duración de la transmisión, para determinar la duración que debe esperarse, y la primera STA determina el tamaño de una ventana de programación utilizando la duración de transmisión. La RA es la información de identificador que el AP y la primera STA han acordado de antemano, y todas las primeras STA en el BSS pueden adquirir la información de identificador, de modo que después de que la primera STA demodula la trama CTS para obtener la información de identificador, la primera sTa sabe que la trama CTS es una trama CTS de HEW y aprende que el BSS ha obtenido el canal por medio de contienda y está a punto de entrar en la ventana de programación. La RA no se puede configurar en la dirección MAC de la segunda STA, para evitar que la segunda STA considere incorrectamente que la trama CTS se envía a la segunda STA, y la RA tampoco se puede configurar en una dirección MAC del AP, de modo que una trama CTS de HEW se distingue de una trama CTS enviada por la segunda STA al AP.
En esta realización, se establecen una trama RTS de HEW y una trama CTS de HEW cuyos formatos son los mismos que un formato en un estándar IEEE 802.11, de modo que un sistema HEW es compatible con otro estándar IEEE 802.11, lo cual es fácil de lograr. Se establece contenido diferente para un mismo campo de modo que la primera estación y la segunda estación puedan realizar claramente la demodulación y aprender una siguiente acción, lo que resuelve un problema de compatibilidad entre el mecanismo RTS/CTS existente y un sistema WLAN al que se introduce un modo de programación.
A continuación se describe en detalle la solución técnica en la realización del método mostrada en la FIG. 8 utilizando realizaciones específicas.
Un escenario de aplicación en la siguiente realización se muestra en la FIG. 5.
La FIG. 10 es un diagrama de flujo de la Realización 2 de un método de contienda de canales según la presente invención. Como se muestra en la FIG. 10, en esta realización, un AP en un BSS obtiene un canal por medio de contienda, y el método en esta realización puede incluir:
5201. Todos los dispositivos de red detectan un canal.
En esta realización, todos los dispositivos de red detectan el canal, y todos los dispositivos de red incluyen un AP y una primera STA que pertenecen a un mismo BSS, y además incluyen una segunda STA.
5202. Un AP detecta que el canal está en estado inactivo y obtiene el canal por medio de contienda enviando con éxito una trama RTS.
En esta realización, el AP en el BSS detecta que el canal está en un estado inactivo y obtiene el canal por medio de contienda enviando con éxito una trama RTS, donde una TA en la trama RTS es una dirección del AP, y la trama RTS puede ser una trama especialmente utilizada para un sistema HEW. Después de que el AP envía con éxito la trama RTS, el BSS al que pertenece el AP puede transmitir datos utilizando el canal obtenido por medio de contienda.
5203. Una primera STA aprende, según una RA y una TA en la trama RTS, que un BSS obtiene con éxito el canal por medio de contienda, y continúa detectando el canal para recibir una trama de control que se envía por el AP y que se utiliza para controlar la transmisión de datos.
En esta realización, después de que el canal se obtiene con éxito por medio de contienda, tres primeras STA que pertenecen al BSS reciben la trama RTS de HEW, pueden saber, utilizando la RA y la TA en la trama RTS de HEW, que el BSS ha obtenido con éxito el canal por medio de contienda y está a punto de entrar en una ventana de programación, y continúan detectando el canal para prepararse para recibir la trama de control que se envía por el AP y que se usa para controlar la transmisión de datos.
Opcionalmente, después de recibir la RTS de HEW enviada por el AP, las primeras STA pueden además devolver una trama CTS al AP, para evitar un problema de nodo oculto. Las tres primeras STA pueden devolver simultáneamente una trama CTS, o las tres primeras STA pueden devolver secuencialmente una trama CTS, lo que no se limita específicamente en la presente memoria.
5204. Una segunda STA aprende, según la trama RTS, que el canal ha sido ocupado y establece un NAV de la segunda STA según la duración de transmisión en la trama RTS.
En esta realización, la segunda STA recibe la trama RTS de HEW, analiza la trama RTS de HEW como una trama RTS de un estándar IEEE 802.11, puede aprender que el canal ha sido ocupado y la segunda STA no es un extremo de recepción de destino, establece un NAV de la segunda STA según la duración de transmisión en la trama RTS de HEW, para entrar en un modo de espera, y compite por un canal de nuevo después de que finaliza la duración de transmisión del BSS.
5205. El AP envía la trama de control, de modo que al menos una primera STA transmite datos.
En esta realización, el AP envía la trama de control a la primera STA, de modo que la al menos una primera STA transmite datos, y la trama de control puede enviarse solo a una primera STA que necesita ser programada, o puede enviarse a todos primeras STA, lo que no se limita específicamente en la presente memoria.
En esta realización, un AP obtiene un canal por medio de contienda enviando con éxito una trama RTS de HEW, de modo que todas las primeras STA en un BSS puedan entrar en un modo de programación y transmitir datos utilizando el canal obtenido por medio de contienda, y una segunda STA establece un NAV de la segunda STA para entrar en modo de espera, implementando así la compatibilidad entre un sistema HEW y un sistema de un estándar IEEE 802.11 y mejorando la tasa de éxito de la contienda de canales del BSS.
Además, en la realización del método anterior, el AP obtiene el canal por medio de contienda enviando con éxito una trama RTS de HEW. Opcionalmente, el AP puede obtener además el canal por medio de contienda enviando con éxito una trama CTS de HEW. Una primera STA aprende, según una RA en la trama CTS de HEW, que el BSS obtiene con éxito el canal por medio de contienda, y continúa detectando el canal para recibir una trama de control que es enviada por el AP y que se usa para controlar la transmisión de datos. La segunda STA aprende, según la trama CTS de HEW, que el canal ha sido ocupado y establece el NAV de la segunda STA según la duración de transmisión en la trama CTS de HEW. El AP envía la trama de control, de modo que al menos una primera STA transmita datos.
La FIG. 11 es un diagrama de flujo de la Realización 3 de un método de contienda de canales según la presente invención. Como se muestra en la FIG. 11, en esta realización, cualquier primera STA en un BSS puede ser, por ejemplo, una primera STA 12, y el método en la realización puede incluir:
5301. Todos los dispositivos de red detectan un canal.
En esta realización, un proceso en el que todos los dispositivos de red detectan el canal es similar al paso S201 en la realización del método anterior, y los detalles no se describen en la presente memoria.
5302. Una primera STA detecta que el canal está en un estado inactivo y obtiene el canal por medio de contienda enviando con éxito una trama RTS.
En esta realización, cualquier primera STA, por ejemplo, una primera STA 12 en el BSS detecta que el canal está en un estado inactivo y obtiene el canal por medio de contienda enviando con éxito una trama RTS, donde una TA en la trama RTS es una dirección del AP o una dirección de la primera STA 12 que envía con éxito la RTS, y la trama RTS puede ser una trama especialmente utilizada para un sistema HEW. Después de que la primera STA 12 envíe con éxito la trama RTS, el BSS al que pertenece la primera STA 12 puede transmitir datos utilizando el canal obtenido por medio de contienda.
5303. Otra primera STA aprende, según una RA y una TA en la trama RTS, que un BSS obtiene con éxito el canal por medio de contienda, y la primera STA continúa detectando el canal para recibir una trama de control que se envía por un AP y que se utiliza para controlar la transmisión de datos.
En esta realización, otras primeras STA en el BSS, es decir, las primeras STA 13 y 14, reciben la trama RTS de HEW, pueden saber, utilizando la RA y la TA en la trama RTS de HEW, que el BSS ha obtenido con éxito el canal por medio de contienda y está a punto de entrar en una ventana de programación, y continúan detectando el canal para prepararse para recibir la trama de control que envía el AP y que se utiliza para controlar la transmisión de datos.
5304. Una segunda STA aprende, según la trama RTS, que el canal ha sido ocupado y establece un NAV de la segunda STA según la duración de transmisión en la trama RTS.
En esta realización, un proceso en el que la segunda STA aprende, según la trama RTS, que el canal ha sido ocupado, y establece el NAV de la segunda STA según la duración de transmisión en la trama RTS es similar al paso S204 en la realización del método anterior, y los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.
5305. El AP envía la trama de control, de modo que al menos una primera STA transmita datos.
En esta realización, un proceso en el que el AP envía la trama de control, de modo que al menos una primera STA transmita datos es similar al paso S205 en la realización del método anterior, y los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.
En esta realización, una primera STA obtiene un canal por medio de contienda enviando con éxito una trama RTS de HEW, de modo que tanto una primera STA como un AP en un BSS puedan entrar en un modo de programación y transmitir datos utilizando el canal obtenido por medio de contienda, y una segunda STA establece un NAV de la segunda STA para entrar en un modo de espera, implementando así la compatibilidad entre un sistema HEW y un sistema de un estándar IEEE 802.11, y mejorando una tasa de éxito de la contienda de canales de un BSS.
Además, antes del paso S303 en la realización del método anterior, el método puede incluir además: devolver, por el AP, una trama CTS según la trama RTS de HEW enviada por la primera STA, porque puede haber una primera STA, por ejemplo, la primera STA 13, que no puede recibir la trama RTS de HEW enviada por la primera STA 12. Por lo tanto, el AP envía una trama CTS, de modo que todas las primeras STA en el BSS sepan que el BSS ha obtenido con éxito el canal por medio de contienda y está a punto de entrar en una ventana de programación.
Además, en la realización del método anterior, la primera STA obtiene el canal por medio de contienda enviando con éxito una trama RTS de HEW. Opcionalmente, la primera STA puede obtener además el canal por medio de contienda enviando con éxito una trama CTS de HEW. Otra primera STA aprende, según una RA en la trama CTS de HEW, que el BSS obtiene con éxito el canal por medio de contienda, y la primera STA en el BSS continúa detectando el canal para recibir una trama de control que se envía por el AP y que se utiliza para controlar la transmisión de datos. La segunda STA aprende, según la trama CTS de HEW, que el canal ha sido ocupado y establece un NAV de la segunda STA según la duración de transmisión en la trama CTS de HEW. El AP envía la trama de control, de modo que al menos una primera STA transmita datos.
Además, en S302, la primera STA detecta que el canal está en un estado inactivo y puede obtener además el canal por medio de contienda enviando con éxito una trama HTS. La estructura de trama mostrada en la FIG. 3 o la FIG. 4 se puede utilizar para una estructura de la trama HTS. Si la estructura de la trama HTS es la misma que la estructura de una trama RTS de HEW (como se muestra en la FIG. 3), una RA en la trama HTS puede ser un valor que el AP y la primera STA han acordado de antemano, y es preferiblemente una dirección MAC del AP, y una TA en la trama HTS también puede ser un valor que el AP y la primera STA han acordado de antemano, y es preferiblemente una dirección MAC de la primera STA 1, la dirección MAC del AP, un identificador de conjunto de servicios básicos (en inglés, Basic Service Set Identifier, BSSID para abreviar), o similar. Si la estructura de la trama HTS es la misma que la estructura de una trama CTS de HEW (como se muestra en la FIG. 4), la RA en la trama HTS puede ser un valor que el AP y la primera STA han acordado de antemano, y es preferiblemente la dirección MAC del AP. Después de que el AP recibe la trama HTS, el AP puede enviar una trama RTS de HEW, donde una RA en la trama RTS de HEW puede ser un valor que el AP y la primera STA han acordado de antemano. Por ejemplo, si el AP necesita enviar información a todas las primeras STA, la RA puede establecerse en un BSSID, y si el AP necesita enviar información a un grupo de primeras STA, la RA puede establecerse en un número de grupo (ID de grupo) del grupo de primeras STA, y una TA en la trama RTS de HEW puede ser un valor que el AP y la primera STA han acordado de antemano, y es preferiblemente la dirección MAC del AP. Después de recibir la trama RTS de HEW, todas las primeras STA en el BSS devuelven simultáneamente una trama CTS de HEW, donde una RA en la trama CTS de HEW es un valor que el AP y las primeras STA han acordado de antemano, y es preferiblemente la dirección MAC del AP, para evitar un problema de nodo oculto.
Las estructuras de los aparatos de contienda de canales mostrados en la FIG. 2, FIG. 6 y FIG. 7 incluyen múltiples módulos, y durante la implementación de una entidad de dispositivo, las funciones de estos módulos pueden implementarse por separado mediante un transmisor, un procesador y un receptor. A continuación se describen las estructuras de los dispositivos de contienda de canales según las estructuras de los aparatos de contienda de canales mediante el uso de realizaciones.
La FIG. 12 es un diagrama estructural esquemático de la Realización 1 de un dispositivo de contienda de canales. Como se muestra en la FIG. 12, el dispositivo en esta realización pertenece a un BSS, el BSS incluye un punto de acceso AP y al menos una primera estación STA, tanto el AP como la al menos una primera STA participan en la contienda de canales, y el dispositivo es el AP o cualquier primera STA. El dispositivo incluye un procesador 11, donde el procesador 11 está configurado para detectar un canal y competir por el canal, donde el AP realiza de manera centralizada el control y la programación de modo que todo de al menos un dispositivo de red en el BSS pueda transmitir datos utilizando el canal.
En esta realización, el dispositivo de contienda de canales pertenece al conjunto de servicios básicos BSS. El BSS es un conjunto de servicios básicos en un sistema WLAN en el que se introduce un modo de programación, e incluye el punto de acceso AP y la al menos una primera estación STA. Tanto el AP como la al menos una primera STA participan en la contienda de canales, y la primera STA es una estación de un estándar HEW y puede admitir tecnologías tales como OFDMA y programación. Cuando el AP o la primera STA obtienen un canal por medio de contienda, todo el BSS puede transmitir datos utilizando el canal. Los dispositivos de red de contienda de canales incluyen además una segunda STA además de todo el BSS. La segunda STA no pertenece al BSS y puede ser cualquier STA en la serie de estándares IEEE 802.11. La segunda STA interfiere con la primera STA. Por lo tanto, después de que el BSS obtiene con éxito un canal por medio de contienda, la segunda STA entra en un modo de espera y comienza a competir por un canal después de que finaliza un modo de programación del BSS, lo que evita la interferencia a la primera STA. El dispositivo en esta realización puede ser el AP en el BSS, o puede ser cualquier primera STA en el BSS. El procesador 11 del dispositivo de contienda de canales necesita detectar el canal antes de que el dispositivo obtenga el canal por medio de contienda, para determinar un estado del canal. Después de que el procesador 11 obtiene el canal por medio de contienda, todos los dispositivos de red en el BSS pueden transmitir datos utilizando el canal.
Como cualquier dispositivo de red en el BSS, el dispositivo en esta realización detecta un canal y obtiene el canal por medio de contienda, y luego el AP controla y programa de manera centralizada los dispositivos de red en el BSS, de modo que todos los dispositivos de red en el BSS puedan transmitir datos en un período de tiempo posterior utilizando el canal obtenido por medio de contienda, y no es necesario realizar la contienda de nuevo, mejorando así la tasa de éxito de la contienda de canales y la eficiencia de transmisión de datos de un dispositivo de red en el BSS.
La FIG. 13 es un diagrama estructural esquemático de la Realización 2 de un dispositivo de contienda de canales. Como se muestra en la FIG. 13, en base a la estructura del dispositivo mostrado en la FIG. 12, además, el dispositivo en esta realización incluye además un transmisor 12, configurado para: después de que el procesador detecta que el canal está en un estado inactivo, enviar con éxito una trama de contienda de canales de modo que el dispositivo obtenga el canal por medio de contienda.
Preferiblemente, el transmisor 12 puede obtener el canal por medio de contienda enviando con éxito una trama RTS, donde la trama RTS incluye la duración de transmisión, una RA y una TA. Para mantener la coherencia con el formato de una trama RTS existente, la trama RTS en esta realización puede incluir además información de control de trama e información de FCS, donde la duración de transmisión es la duración de programación que necesita el BSS, y la RA es la información de identificación que el AP y la al menos una primera STA han acordado de antemano. La FIG. 3 es un diagrama esquemático de un formato de una trama RTS. Como se muestra en la FIG. 3, la trama RTS en esta realización puede ser una trama utilizada especialmente para un sistema HEW, y tiene 20 bytes en total, donde la información de control tiene dos bytes, la duración de transmisión tiene dos bytes, la RA tiene seis bytes, la TA tiene seis bytes y la información de FCS tiene cuatro bytes. Un formato de una trama RTS de HEW es completamente coherente con un formato de una trama RTS en un estándar IEEE 802.11, de modo que todas las STA, incluyendo la primera STA y la segunda STA, puedan recibir y demodular la trama RTS. Cada trama RTS de HEW ocupa un ancho de banda de 20 MHz, hay 64 subportadoras en el ancho de banda de 20 MHz y una cantidad y ubicaciones de subportadoras piloto también son las mismas que las de la trama RTS en el estándar IEEE 802.11. Si hay un ancho de banda de 80 MHz, se envía una trama RTS de HEW por separado en cada ancho de banda de 20 MHz. Una diferencia con la trama RTS del estándar IEEE 802.11 radica en que, en la trama RTS de HEW, la duración de transmisión es la duración de programación que necesita el BSS, es decir, la duración total que necesita el AP y la primera STA que pertenece al BSS para transmitir datos después de que el BSS obtenga con éxito un canal por medio de contienda. La segunda STA establece un NAV según la duración de transmisión, para determinar la duración que debe esperarse, y la primera STA determina el tamaño de una ventana de programación utilizando la duración de transmisión. La RA es la información de identificador que el AP y la primera STA han acordado de antemano, y todas las primeras STA en el BSS conocen la información de identificador de antemano, de modo que después de que la primera STA demodule la trama RTS para obtener la información de identificador, la primera STA sabe que la trama RTS es una trama RTS de HEW, y aprende que el BSS ha obtenido el canal por medio de contienda y está a punto de entrar en la ventana de programación. La RA puede configurarse con cualquier información de identificador, excepto una dirección MAC de la segunda STA, para evitar que la segunda STA considere incorrectamente que la trama RTS se envía a la segunda STA. Por ejemplo, la RA puede ser una dirección MAC del AP, información de identificación del BSS o un número de grupo de la primera STA.
Opcionalmente, el transmisor 12 puede obtener además el canal por medio de contienda enviando con éxito una trama CTS, donde la trama CTS incluye la duración de transmisión y una RA. Para mantener la coherencia con el formato de una trama CTS existente, la trama CTS en esta realización puede incluir además información de control de trama e información de FCS, donde la duración de la transmisión es la duración de programación que necesita el BSS, y la RA es la información de identificador que el AP y la al menos una primera STA han acordado de antemano. La FIG. 4 es un diagrama esquemático de un formato de una trama CTS. Como se muestra en la FIG. 4, la trama CTS en esta realización puede ser una trama utilizada especialmente para un sistema HEW y tiene 14 bytes en total, donde la información de control tiene dos bytes, la duración de transmisión tiene dos bytes, la RA tiene seis bytes y la información de FCS tiene cuatro bytes. Un formato de una trama CTS de HEW es completamente coherente con un formato de una trama CTS en un estándar IEEE 802.11, de modo que todas las STA, incluyendo la primera STA y la segunda STA, puedan recibir y demodular la trama CTS. Una diferencia con la trama CTS en el estándar IEEE 802.11 radica en que, en la trama CTS de HEW, la duración de transmisión es la duración de programación que necesita el BSS, es decir, la duración total que necesita el AP y la primera STA que pertenece al BSS para transmitir datos después de que el BSS obtenga con éxito un canal por medio de contienda. La segunda STA establece un NAV según la duración de la transmisión, para determinar la duración que debe esperarse, y la primera STA determina el tamaño de una ventana de programación utilizando la duración de transmisión. La RA es la información de identificador que el AP y la primera STA han acordado de antemano, y todas las primeras STA en el BSS pueden adquirir la información de identificador, de modo que después de que la primera STA demodule la trama CTS para obtener la información de identificador, la primera STA sabe que la trama CTS es una trama CTS de HEW, y aprende que el BSS ha obtenido el canal por medio de contienda y está a punto de entrar en la ventana de programación. La RA no se puede configurar en la dirección MAC de la segunda STA, para evitar que la segunda STA considere incorrectamente que la trama CTS se envía a la segunda STA, y la RA tampoco se puede configurar en una dirección MAC del AP, de modo que una trama CTS de HEW se distinga de una trama CTS enviada por la segunda STA al AP.
En esta realización, se establecen una trama RTS de HEW y una trama CTS de HEW cuyos formatos son los mismos que un formato en un estándar IEEE 802.11, de modo que un sistema HEW sea compatible con otro estándar IEEE 802.11, lo cual es fácil de lograr. Se establece contenido diferente para un mismo campo de modo que la primera estación y la segunda estación puedan realizar claramente la demodulación y aprender una acción siguiente, lo que resuelve un problema de compatibilidad entre el mecanismo RTS/CTS existente y una WLAN en la que se introduce un modo de programación.
La FIG. 14 es un diagrama estructural esquemático de la Realización 3 de un dispositivo de contienda de canales. Como se muestra en la FIG. 14, el dispositivo de contienda de canales es un AP, y el AP incluye: un procesador 21, un transmisor 22 y un receptor 23. El procesador 21 está configurado para detectar un canal. El transmisor 22 está configurado para: después de que el procesador 21 del AP detecta que el canal está en un estado inactivo, enviar con éxito una trama RTS de modo que el AP obtenga el canal por medio de contienda, donde una TA en la trama RTS es un dirección del AP, y se utiliza la trama RTS, de modo que al menos una primera STA aprenda, según una RA y la TA en la trama RTS, que un BSS obtiene con éxito el canal por medio de contienda, y continúa detectando el canal para recibir una trama de control que se envía por el AP y que se usa para controlar la transmisión de datos, y una segunda STA aprende, según la trama RTS, que el canal ha sido ocupado, y establece un vector de asignación de red NAV de la segunda STA según la duración de transmisión en la trama RTS; y enviar la trama de control, de modo que la al menos una primera STA transmita datos. El receptor 23 está configurado para recibir una trama CTS devuelta por la al menos una primera STA.
El dispositivo en esta realización se puede usar para ejecutar las soluciones técnicas en las realizaciones del método mostradas en la FIG. 9 a la FIG. 11, y los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.
Además, el transmisor 22 puede configurarse además para obtener el canal por medio de contienda enviando con éxito una trama CTS, donde se usa la trama CTS, de modo que la al menos una primera STA aprenda, según una RA en la trama CTS, que el BSS obtiene con éxito el canal por medio de contienda, y continúe detectando el canal para recibir una trama de control que se envía por el AP y que se usa para controlar la transmisión de datos, y la segunda STA aprende, según la trama CTS, que el canal ha sido ocupado y establece un vector de asignación de red NAV de la segunda STA según la duración de transmisión en la trama CTS; y enviar la trama de control, de modo que la al menos una primera STA transmita datos.
La FIG. 15 es un diagrama estructural esquemático de la Realización 4 de un dispositivo de contienda de canales. Como se muestra en la FIG. 15, el dispositivo de contienda de canales es cualquier primera STA en un BSS, y la primera STA incluye: un procesador 31 y un transmisor 32. El procesador 31 está configurado para detectar un canal. El transmisor 32 está configurado para: después de que el procesador de la primera STA detecta que el canal está en un estado inactivo, enviar con éxito una trama RTS de modo que la primera STA obtenga el canal por medio de contienda. Una TA en la trama RTS es una dirección del AP o una dirección de la primera STA que envía con éxito la RTS. Se utiliza la trama RTS, de modo que otra primera STA aprenda, según una RA y la TA en la trama RTS, que el BSS obtiene con éxito el canal por medio de contienda, al menos una primera STA en el BSS continúa detectando el canal para recibir una trama de control que se envía por el AP y que se usa para controlar la transmisión de datos, donde la otra primera STA es una primera STA, en el BSS, excepto la primera STA que envía con éxito la trama RTS, una segunda STA aprende, según la trama RTS, que el canal ha sido ocupado, y establece un vector de asignación de red NAV de la segunda STA según la duración de transmisión en la trama RTS, y el AP envía la trama de control, de modo que la al menos una primera STA transmita datos.
El dispositivo en esta realización se puede usar para ejecutar las soluciones técnicas en las realizaciones del método mostradas en la FIG. 9 a la FIG. 11, y los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.
Además, el transmisor 32 puede configurarse adicionalmente para obtener el canal por medio de contienda enviando con éxito una trama CTS, donde se usa la trama CTS, de modo que otra primera STA aprenda, según una RA en la trama CTS, que el BSS obtenga con éxito el canal por medio de contienda, al menos una primera STA continúa detectando el canal para recibir una trama de control que se envía por el AP y que se utiliza para controlar la transmisión de datos, donde la otra primera STA es una primera STA, en el BSS, excepto la primera STA que envía con éxito la trama CTS, la segunda STA aprende, según la trama CTS, que el canal ha sido ocupado, y establece un vector de asignación de red NAV de la segunda STA según la duración de transmisión en la trama CTS, y el AP envía la trama de control, de modo que la al menos una primera STA transmita datos.
Opcionalmente, después de que la primera STA envíe con éxito una trama RTS o una trama CTS, el AP en el BSS puede devolver una trama CTS para garantizar que todas las primeras STA en el BSS aprendan que el canal se ha obtenido con éxito por medio de contienda.
En las diversas realizaciones proporcionadas en la presente invención, debe entenderse que el aparato y el método descritos pueden implementarse de otras maneras. Por ejemplo, la realización del aparato descrita es meramente ejemplar. Por ejemplo, la división de unidades es simplemente una división de función lógica y puede ser otra división en la implementación real. Por ejemplo, una pluralidad de unidades o componentes pueden combinarse o integrarse en otro sistema, o algunas características pueden ignorarse o no realizarse. Además, los acoplamientos mutuos mostrados o discutidos o acoplamientos directos o conexiones de comunicación pueden implementarse usando algunas interfaces. Los acoplamientos indirectos o conexiones de comunicación entre los aparatos o unidades pueden implementarse en formas electrónicas, mecánicas u otras.
Las unidades descritas como partes separadas pueden estar o no físicamente separadas, y las partes mostradas como unidades pueden o no ser unidades físicas, pueden estar ubicadas en una posición o pueden estar distribuidas en una pluralidad de unidades de red. Algunas o todas las unidades pueden seleccionarse según las necesidades reales para lograr los objetivos de las soluciones de las realizaciones.
Además, las unidades funcionales en las realizaciones de la presente invención pueden integrarse en una unidad de procesamiento, o cada una de las unidades puede existir sola físicamente, o dos o más unidades están integradas en una unidad. La unidad integrada puede implementarse en forma de hardware, o puede implementarse en forma de hardware además de una unidad funcional de software.
Cuando la unidad integrada anterior se implementa en forma de una unidad funcional de software, la unidad integrada puede almacenarse en un medio de almacenamiento legible por ordenador. La unidad funcional de software se almacena en un medio de almacenamiento e incluye varias instrucciones para instruir a un dispositivo informático (que puede ser un ordenador personal, un servidor o un dispositivo de red) o un procesador para realizar una parte de los pasos de los métodos descritos en las realizaciones de la presente invención. El medio de almacenamiento anterior incluye: cualquier medio que pueda almacenar código de programa, tal como una unidad flash USB, un disco duro extraíble, una memoria de solo lectura (en inglés, Read-Only Memory, ROM), una memoria de acceso aleatorio (en inglés, Random Access Memory, RAM), un disco magnético o un disco óptico.
Los expertos en la técnica pueden entender claramente que, con el propósito de una descripción breve y conveniente, la división de los módulos de función anteriores se toma como ejemplo a modo de ilustración. En la aplicación real, las funciones anteriores pueden asignarse a diferentes módulos de función e implementarse según un requisito, es decir, una estructura interna de un aparato se divide en diferentes módulos de función para implementar todas o parte de las funciones descritas anteriormente. Para un proceso de trabajo detallado del aparato anterior, se puede hacer referencia a un proceso correspondiente en las realizaciones del método anterior, y los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.
Por último, cabe señalar que las realizaciones anteriores están destinadas simplemente a describir las soluciones técnicas de la presente invención, pero no a limitar la presente invención. Aunque la presente invención se describe en detalle con referencia a las realizaciones anteriores, las personas con conocimientos ordinarios en la técnica deben entender que aún pueden realizar modificaciones a las soluciones técnicas descritas en las realizaciones anteriores o realizar reemplazos equivalentes a algunas o todas las características técnicas de las mismas, sin apartarse del alcance de las soluciones técnicas de las realizaciones de la presente invención, que se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Una estación STA, en donde la STA pertenece a un conjunto de servicios básicos BSS (10), el BSS comprende un punto de acceso AP (11) y al menos una STA (12), tanto el AP como la STA participan en la contienda de canales, y la STA comprende:
un módulo de detección (31), configurado para detectar un canal; y
un módulo de contienda (32), configurado para obtener el canal por medio de contienda enviando una trama de contienda de canales cuando el módulo de detección detecta que el canal está en un estado inactivo;
un módulo de transferencia, configurado para transferir un permiso para controlar el canal al AP, y posteriormente el canal se controla y programa de manera centralizada por el AP en el BSS.
2. La STA según la reivindicación 1, que comprende además:
un módulo transceptor, configurado para recibir una trama de programación desde el AP, en donde la trama de programación es una trama de control o una trama de datos; y
el módulo transceptor está configurado además para transmitir datos en el canal según la trama de programación.
3. La STA según la reivindicación 1, en donde la trama de contienda de canales es una cualquiera de las siguientes tramas: una trama de solicitud de envío RTS, una trama de despejado para enviar CTS o una trama de ayuda al AP para enviar HTS.
4. Un punto de acceso AP, en donde el AP pertenece a un conjunto de servicios básicos BSS (10), el BSS comprende el AP (11) y al menos una estación STA (12), tanto el AP como la al menos una STA participan en la contienda de canales, y el AP comprende:
un módulo transceptor, configurado para recibir un permiso para controlar un canal de una STA que obtiene el canal;
un módulo de procesamiento, configurado para controlar y programar de manera centralizada el canal.
5. El AP según la reivindicación 4, el módulo de procesamiento está configurado además para controlar el módulo transceptor para
enviar una trama de programación, en donde la trama de programación es una trama de control o una trama de datos; y
recibir datos desde la STA en el canal, según la trama de programación.
6. Un método de contienda de canales, que comprende:
detectar, por parte de una estación STA en un conjunto de servicios básicos BSS, un canal, en el que el BSS comprende un punto de acceso AP y al menos una STA; y
obtener, por parte de la STA, el canal por medio de contienda enviando una trama de contienda de canales cuando se detecta que el canal está en un estado inactivo;
transferir, por parte de la STA, un permiso para controlar el canal al AP, y posteriormente el canal se controla y programa de manera centralizada por el AP en el BSS.
7. El método según la reivindicación 6, después de transferir un permiso para controlar el canal al AP, que comprende además:
recibir, por la STA, una trama de programación desde el AP, en donde la trama de programación es una trama de control o una trama de datos; y
transmitir, por la STA, datos en el canal según la trama de programación.
8. El método según la reivindicación 6, en donde la trama de contienda de canales es una cualquiera de las siguientes tramas: una trama de solicitud de envío RTS, una trama de despejado para enviar CTS o una trama de ayuda al AP para enviar HTS.
9. Un método de contienda de canales, que comprende:
recibir, por un punto de acceso AP en un conjunto de servicios básicos BSS, un permiso para controlar un canal desde una estación STA que obtiene el canal, en donde el BSS comprende el AP y al menos la STA;
controlar y programar de manera centralizada, por el AP, el canal.
10. El método según la reivindicación 9, en donde controlar y programar de manera centralizada el canal comprende: enviar, por el AP, una trama de programación, en donde la trama de programación es una trama de control o una trama de datos;
recibir, por el AP, datos desde la STA en el canal, según la trama de programación.
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