一種增強(qiáng)型無線局域網(wǎng)中避免信標(biāo)幀碰撞的發(fā)送方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種增強(qiáng)型無線局域網(wǎng)中避免信標(biāo)幀碰撞的發(fā)送方法，屬于無線局域 網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在無線局域網(wǎng)（wirelessLocalAreaNetworks，WLAN)中，主要傳輸三種類型的 幀，即數(shù)據(jù)幀、控制幀和管理幀。管理幀用來交換管理信息，信標(biāo)幀是管理幀的一種，具有基 礎(chǔ)設(shè)施的基本服務(wù)集（BasicServiceSet，BSS)中的接入點(diǎn)（AccessPoint，AP)周期性的 廣播信標(biāo)幀，BSS內(nèi)的所有站點(diǎn)（Station，STA)都可以接收此信標(biāo)幀。AP將BSS內(nèi)的各個(gè) STA連接到一起，然后將無線網(wǎng)絡(luò)接入到以太網(wǎng)。
[0003] 隨著無線局域網(wǎng)WLAN技術(shù)的飛速發(fā)展，以及用戶對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的需求，無線局域網(wǎng) 得到了廣泛部署，在大型商場(chǎng)、會(huì)展中心等場(chǎng)景下，AP的數(shù)量不斷增加，呈現(xiàn)稠密網(wǎng)絡(luò)化趨 勢(shì)。AP發(fā)送信標(biāo)幀的周期為一個(gè)信標(biāo)間隔（BeaconInterval，BI)，在一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，會(huì) 有多個(gè)AP發(fā)送信標(biāo)幀，如果相鄰AP間信標(biāo)幀發(fā)送時(shí)間相同或者重疊，可能造成信標(biāo)幀間的 碰撞，從而導(dǎo)致信標(biāo)幀的發(fā)送延時(shí)，容易出現(xiàn)信號(hào)不穩(wěn)定或者用戶掉線的問題。
[0004] 另一方面，由于信標(biāo)幀在競(jìng)爭(zhēng)接入信道時(shí)優(yōu)先級(jí)要高于數(shù)據(jù)幀，如果信標(biāo)幀的傳 輸時(shí)間協(xié)調(diào)不當(dāng)，可能會(huì)造成數(shù)據(jù)幀的傳輸延時(shí)，影響系統(tǒng)整體吞吐率。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中，為了解決以上問題，一種方法是延長(zhǎng)信標(biāo)幀的發(fā)送周期，即增加BI 的時(shí)長(zhǎng)，但是STA是通過發(fā)現(xiàn)信標(biāo)幀來尋找網(wǎng)絡(luò)，這種方法會(huì)延長(zhǎng)STA發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間。另 一種方法是引入簇的機(jī)制，通過簇里面的同步AP(synchronizationaccesspoint，S-AP) 來統(tǒng)一管理簇里面每一個(gè)AP的信標(biāo)幀發(fā)送時(shí)刻，但這會(huì)引入簇的建立以及維護(hù)等開銷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于提供一種增強(qiáng)型無線局域網(wǎng)中避免信標(biāo)幀碰撞的發(fā) 送方法，可以有效避免AP密集部署的WLAN系統(tǒng)中由于信標(biāo)幀的碰撞引起的信號(hào)不穩(wěn)定等 問題，此方法具有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)等特點(diǎn)。
[0007] 技術(shù)方案：首先對(duì)本發(fā)明中涉及到的信標(biāo)幀字段進(jìn)行說明：
[0008] 時(shí)間戳Timestamp字段：包含PCP/AP發(fā)送信標(biāo)幀的時(shí)刻，用于一個(gè)PBSS/BSS內(nèi)的 定時(shí)同步；
[0009] 信標(biāo)幀間隔BeaconInterval字段：包含目標(biāo)信標(biāo)幀傳輸時(shí)刻的間隔時(shí)間；
[0010] 鄰近AP信標(biāo)時(shí)間NABT(NeighborAPBeaconTiming)字段：包含鄰近AP的信標(biāo) 時(shí)間信息。
[0011] 本發(fā)明提供一種增強(qiáng)型無線局域網(wǎng)中避免信標(biāo)幀碰撞的發(fā)送方法，可以應(yīng)用于無 線局域網(wǎng)領(lǐng)域，包括如下步驟：
[0012]1)已建立 PBSS/BSS (Personal Basic Service Set/Basic Service Set)的 PCP/ AP(Personal basic service set Control Point/Access Point)定期廣播信標(biāo)幀，預(yù)PCP/ AP偵聽鄰近PCP/AP的信標(biāo)幀，并根據(jù)偵聽到的鄰近PCP/AP的NABT字段信息，協(xié)調(diào)一個(gè)BI時(shí)間內(nèi)所有PCP/AP信標(biāo)幀的發(fā)送時(shí)刻表TBTT(TargetBeaconTransmissionTime)，更新 預(yù)PCP/AP信標(biāo)幀的NABT字段；
[0013] 2)預(yù)PCP/AP向鄰近的PCP/AP廣播信標(biāo)幀，鄰近的PCP/AP根據(jù)預(yù)PCP/AP信標(biāo)幀 中的NABT字段信息，更新各自的TBTT信息；
[0014] 3)鄰近PCP/AP所在PBSS/BSS的STA定期掃描對(duì)應(yīng)PCP/AP發(fā)送的信標(biāo)幀，并進(jìn)行 通f目請(qǐng)求；
[0015] 4)預(yù)PCP/AP在自己的TBTT時(shí)刻偵聽信道，在自己的每一個(gè)[TBTT-S，TBTT+S] 時(shí)刻優(yōu)先競(jìng)爭(zhēng)接入信道，發(fā)送信標(biāo)幀，其中S為誤差參數(shù)，根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)環(huán)境設(shè)定。
[0016] 所述步驟1中各個(gè)PCP/AP信標(biāo)幀發(fā)送時(shí)刻的協(xié)調(diào)準(zhǔn)則為：
[0017] 1)設(shè)各個(gè)PCP/AP的發(fā)送時(shí)刻分別為^t2，…，tn，其中n為待協(xié)調(diào)的PCP/AP的數(shù) 目，則各個(gè)時(shí)刻^t2，…，沖突；
[0018] 2)如果一個(gè)BI時(shí)間內(nèi)，全部傳輸信標(biāo)幀，則
[0019]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種增強(qiáng)型無線局域網(wǎng)中避免信標(biāo)幀碰撞的發(fā)送方法，其特征在于，包括如下步 驟： 1) 已建立PBSS/BSS的PCP/AP定期廣播信標(biāo)幀，預(yù)PCP/AP偵聽鄰近PCP/AP的信標(biāo)幀， 并根據(jù)偵聽到的鄰近PCP/AP的NABT字段信息，協(xié)調(diào)一個(gè)BI時(shí)間內(nèi)所有PCP/AP信標(biāo)幀的 發(fā)送時(shí)刻表TBTT，更新預(yù)PCP/AP信標(biāo)幀的NABT字段； 2) 預(yù)PCP/AP向鄰近的PCP/AP廣播信標(biāo)幀，鄰近的PCP/AP根據(jù)預(yù)PCP/AP信標(biāo)幀中的 NABT字段信息，更新各自的TBTT信息； 3) 鄰近PCP/AP所在PBSS/BSS的STA定期掃描對(duì)應(yīng)PCP/AP發(fā)送的信標(biāo)幀，并進(jìn)行通信 請(qǐng)求； 4) 預(yù)PCP/AP在自己的TBTT時(shí)刻偵聽信道，在自己的每一個(gè)[TBTT- δ，TBTT+ δ ]時(shí)刻 優(yōu)先競(jìng)爭(zhēng)接入信道，發(fā)送信標(biāo)幀，其中S為誤差參數(shù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)型無線局域網(wǎng)中避免信標(biāo)幀碰撞的發(fā)送方法，其特征在 于，所述步驟1中各個(gè)PCP/AP信標(biāo)幀發(fā)送時(shí)刻的協(xié)調(diào)準(zhǔn)則為： 1) 設(shè)各個(gè)PCP/AP的發(fā)送時(shí)刻分別為t2，…，tn，其中η為待協(xié)調(diào)的PCP/AP的數(shù)目， 則各個(gè)時(shí)刻^t2，…，、不沖突； 2) 如果一個(gè)BI時(shí)間內(nèi)，全部傳輸信標(biāo)幀，則
(1) 其中，BI表不一個(gè)信標(biāo)間隔，SIFS表不一個(gè)短幀間距，PIFS表不一個(gè)PCI幀間距， BeaconSP表不一個(gè)信標(biāo)幀所需的傳輸時(shí)間； 3) 如果一個(gè)BI時(shí)間內(nèi)，至少傳輸一個(gè)PPDU數(shù)據(jù)單元，則
(2) 其中，BeaconSP表示一個(gè)信標(biāo)幀所需的傳輸時(shí)間，aProUMaxTime表示一個(gè)PPDU傳輸?shù)?最大時(shí)間。
3. 如權(quán)利要求2所述的增強(qiáng)型無線局域網(wǎng)中避免信標(biāo)幀碰撞的發(fā)送方法，其特征在 于，所述協(xié)調(diào)準(zhǔn)則中各個(gè)PCP/AP的發(fā)送時(shí)刻為均勻間隔。
4. 如權(quán)利要求2所述的增強(qiáng)型無線局域網(wǎng)中避免信標(biāo)幀碰撞的發(fā)送方法，其特征在 于，所述協(xié)調(diào)準(zhǔn)則中各個(gè)PCP/AP的發(fā)送時(shí)刻為不均勻間隔。
5. 如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)型無線局域網(wǎng)中避免信標(biāo)幀碰撞的發(fā)送方法，其特征在 于，所述步驟3中STA發(fā)起通信請(qǐng)求前，根據(jù)接收到的NABT字段信息和當(dāng)前請(qǐng)求的通信時(shí) 長(zhǎng)進(jìn)行通信預(yù)評(píng)估，具體實(shí)現(xiàn)過程為： 判斷是否滿足條件： Duration+Timestamp+SIFS+PIFS>Neareast_TBTT (3) 其中，Duration表示請(qǐng)求的通信時(shí)長(zhǎng)，Timestamp表示對(duì)應(yīng)信標(biāo)幀的發(fā)送時(shí)刻，SIFS表 不一個(gè)短幀間距，PIFS表不一個(gè)PCI幀間距，Neareast_TBTT表不最鄰近的下一個(gè)信標(biāo)幀的 發(fā)送時(shí)刻；若滿足，則STA放棄該通信請(qǐng)求或者縮短請(qǐng)求的通信時(shí)長(zhǎng)，否則，STA繼續(xù)該通信 請(qǐng)求。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種增強(qiáng)型無線局域網(wǎng)中避免信標(biāo)幀碰撞的發(fā)送方法，包括如下步驟：已建立PBSS/BSS的PCP/AP定期廣播信標(biāo)幀，預(yù)PCP/AP偵聽鄰近PCP/AP的信標(biāo)幀，并根據(jù)偵聽到的鄰近PCP/AP的NABT字段信息，協(xié)調(diào)一個(gè)BI時(shí)間內(nèi)所有PCP/AP信標(biāo)幀的發(fā)送時(shí)刻表TBTT，更新預(yù)PCP/AP信標(biāo)幀的NABT字段；預(yù)PCP/AP向鄰近的PCP/AP廣播信標(biāo)幀，鄰近的PCP/AP根據(jù)預(yù)PCP/AP信標(biāo)幀中的NABT字段信息，更新各自的TBTT信息；鄰近PCP/AP所在PBSS/BSS的STA定期掃描對(duì)應(yīng)PCP/AP發(fā)送的信標(biāo)幀，并進(jìn)行通信請(qǐng)求；預(yù)PCP/AP在自己的TBTT時(shí)刻偵聽信道，在自己的每一個(gè)TBTT或者盡量靠近TBTT時(shí)刻，優(yōu)先競(jìng)爭(zhēng)接入信道，發(fā)送信標(biāo)幀。本發(fā)明在密集部署的無線局域網(wǎng)內(nèi)，可以有效避免同一個(gè)信道中多個(gè)接入點(diǎn)的信標(biāo)幀碰撞問題。
【IPC分類】H04W84-12, H04W24-04
【公開號(hào)】CN104853375
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510247405
【發(fā)明人】王海明, 余登高, 何世文, 高卉, 黃永明, 楊綠溪, 洪偉, 張軍, 江華
【申請(qǐng)人】江蘇中興微通信息科技有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年5月14日