適用于超高速無線局域網的自適應帶寬發送機制的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及無線通信技術領域，特別是涉及一種新型W1-FidEEE 802.1lac)標準中提高系統吞吐量性能的改進方法。
【背景技術】
[0002]新一代W1-Fi技術IEEE 802.1lac與傳統W1-Fi相比主要引入了兩方面技術特征，第一，首次采用多用戶MIMO(Mult1-1nput Mult1-output)技術有效提高了整個系統的頻譜利用率；第二，引入了帶寬擴展，從傳統基本帶寬的20MHz提高到80MHz，甚至160MHz。新技術的引入使得系統的吞吐量有了很大提升，但是在密集的熱點覆蓋場景下，帶寬的擴展使得不同用戶占用帶寬的有效利用率降低。本發明旨在解決多用戶數據傳輸過程中的可用帶寬的有效指示問題。
【發明內容】
[0003]為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了適用于超高速無線局域網的自適應帶寬發送機制，實現發送端通過接收端的反饋信息可將帶寬自適應增加或減少，從而提高系統的吞吐量，該方案可適用于單用戶和多用戶的情況。
[0004]為實現上述技術目的所采用的技術方案是:適用于超高速無線局域網的自適應帶寬發送機制，目前站點網絡分配矢量(Network Allocat1n Vector, NA V)的設置只對主信道進行設置，而響應幀的反饋是每個子信道都需要反饋，因此站點可以通過對每個子信道都進行NAV的記錄設置，來獲取該子信道的NAV是否釋放。
[0005]該方案可適用于單用戶和多用戶的情況，具體步驟如下:
1.一個站點(接收端)在進行數據傳輸的過程中，通過兩個條件判決是否可進行帶寬的擴展，
第一，該站點需在即將擴展使用的子信道上進行CCA (Clear Channel Assessment)檢測，若CCA信道檢測為空閑狀態；
第二，判斷在該子信道上的網絡分配矢量是否釋放；
如果CCA檢測空閑并且網絡分配矢量已經釋放，則表明可以擴展該子信道進行數據傳輸，而該子信道擴展的信息可通過響應幀BA/ACK幀反饋給發送端；
2.發送端可根據站點的反饋信息決定是否在下一幀進行帶寬擴展的數據傳輸。
[0006]幀結構的改變如下所示:
利用反饋幀BA幀的“BA控制字段”來指示當前子信道是否可用，由于BA的反饋是每個子信道的反饋，因此可將BA控制字段中B3到Bll的保留比特位用于指示當前的子信道是否可用。
[0007]而該保留比特位數量的使用視指示精度而定，如果指示精度為40MHz子信道，則使用B3-B6四個比特位即可；如果指示精度為80MHz子信道，則使用B3-B4兩個比特位即可； 例如160M為兩個80M或四個40M子信道，如果比特位B3-B4，為“00”則指示兩個80M子信道是否不可用，為“01”則指示第二個80MHz子信道可用，為“ 10”則指示第一個80MHz子信道可用，為“11”則指示兩個80MHz子信道均可用。如果使用B3-B6四個比特位，那么當B3-B6，為“0000”則指示四個40M的子信道不可用，為“0010”則指示第三個40MHz子信道可用，其余不可用；同樣該四個比特位中顯示“I”則指示該子信道可用，否則該位為“O”則指示不可用。
[0008]本發明有益效果是:與現有W1-Fi技術相比，本發明的有益效果是，如圖1所示，當多個基本服務集(Basic Service Set, BSS)共存時，現有W1-Fi技術中的STA3和STA6用戶由于處于重疊BSS區域，因而會同時受到兩個BSS的干擾，其可用子信道的使用變的較少，采用本發明技術后，重疊BSS處的用戶可以實時測試自身可用子信道的情況，從而可以有效提高自身的服務質量。同樣，BSS其他站點采用本發明技術后，也可有效提高自身的可用帶寬，進而提高了整個系統的吞吐量性能。
【附圖說明】
[0009]圖1為現有W1-Fi技術子信道未有效利用場景示意圖；
圖2為修改后BA幀結構的保留比特位利用情況；
圖3為改進W1-Fi后自適應帶寬增加流程示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖對本發明進一步說明。
[0011]如圖1所示，該圖是現有W1-Fi技術子信道未有效利用場景示意圖，結合附圖對所述方案做進一步闡述。
[0012]首先，如圖1所示APl將對站點STA1、STA2和STA3發送RTS幀輪詢來獲取這些站點可用子信道的使用情況，由于STA4和STA6的存在使得STA3可用子信道數量降低，在這里分別介紹兩種情況用于描述該方案的實施流程:
第一種情況.當APl和AP2工作的主信道未對齊，即主信道分別處于不同的頻帶上，AP2對站點STA4，STA5和STA6進行多用戶MMO的時候，首先對這些站點進行輪詢，而輪詢的結果會導致STA4傳輸范圍內的站點STA3被設置NAV，由于不同站點可用子信道的不同，將導致STA5和STA6的可用子信道與STA4不同，則多用戶MMO的實現將不加入站點STA4，這將導致STA3在STA4所使用的子信道上設置的NAV無法清除，導致該子信道無法高效利用。
[0013]第二種情況.當APl和AP2兩個BSS的主信道對齊，即主信道工作于同一頻帶上，AP2對站點STA4，STA5和STA6進行多用戶MMO的時候，首先對這些站點進行輪詢，輪詢的結果會導致STA4傳輸范圍內的站點STA3被設置網絡分配矢量，當AP2對站點STA4的數據傳輸完成后，站點STA3仍然處于NAV設置狀態，如果采用帶寬的自適應增加可有效提高帶寬的使用效率。
[0014]而STA3可用子信道帶寬的使用情況可以通過下面的方法獲得。
[0015]APl對STA1、STA2和STA3進行多用戶MMO操作時，針對以上情況STA3可通過兩種方法反饋給發送端，具體如下: 利用反饋幀BA幀的“BA控制”字段來指示當前子信道是否可用，由于BA的反饋是每個子信道的反饋，因此可將BA控制字段中B3到Bll的保留比特位，用于指示當前的子信道是否可用，具體的幀結構修改如圖2所示。
[0016]而該保留比特位數量的使用視指示精度而定，如果指示精度為40MHz子信道，則使用B3-B6四個比特位即可；如果指示精度為80MHz子信道，則使用B3-B4兩個比特位即可；
例如160M為兩個80M或四個40M子信道，如果比特位B3-B4，為“00”則指示兩個80M子信道是否不可用，為“01”則指示第二個80MHz子信道可用，為“ 10”則指示第一個80MHz子信道可用，為“11”則指示兩個80MHz子信道均可用。如果使用B3-B6四個比特位，那么當B3-B6，為“0000”則指示四個40M的子信道不可用，為“0010”則指示第三個40MHz子信道可用，其余不可用；同樣該四個比特位中顯示“I”則指示該子信道可用，否則該位為“O”則指示不可用。
[0017]如圖3所示，在一個傳輸機會(TXOP)內，AP向站點STA1，STA2，STA3發送數據的過程中，每個Ilac站點采用本發明的技術后，STA3可以向AP反饋其可用的帶寬情況，從而AP在TXOP傳輸機會內可以針對傳輸站點的可用帶寬進行子信道的擴展，從而可以提高TXOP內的傳輸效率，獲得更多的剩余傳輸機會，進而可以給站點提供更多的逆向傳輸容量。
【主權項】
1.適用于超高速無線局域網的自適應帶寬發送機制，其特征在于:對主信道和每個子信號進行網絡分配矢量NAV設置，其中: 步驟一、一個接收端在進行數據傳輸的過程中，通過兩個條件判決是否可進行帶寬的擴展， 第一，該接收端需在即將擴展使用的子信道上進行CCA檢測，若CCA信道檢測為空閑狀態； 第二，判斷在該子信道上的網絡分配矢量NAV是否釋放； 如果CCA檢測空閑并且網絡分配矢量NAV已經釋放，即擴展該子信道進行數據傳輸，并將該子信道擴展的信息通過響應幀BA/ACK幀反饋給發送端； 步驟二、發送端可根據接收端的反饋信息決定是否在下一幀進行帶寬擴展的數據傳輸。2.如權利要求1所述的適用于超高速無線局域網的自適應帶寬發送機制，其特征在于:所述的反饋子信道擴展的信息通過改變幀結構實現，利用反饋幀BA幀的BA控制字段來指示當前子信道是否可用。3.如權利要求1所述的適用于超高速無線局域網的自適應帶寬發送機制，其特征在于:所述的BA控制字段中B3到Bll的保留比特位，用于指示當前的子信道是否可用。
【專利摘要】適用于超高速無線局域網的自適應帶寬發送機制，發送端通過接收端的反饋信息可將帶寬自適應增加，從而提高系統的吞吐量，該方案可適用于單用戶和多用戶的情況，通過本發明技術的實施，可有效提高系統子信道的使用效率，從而提升整個網絡的吞吐量。
【IPC分類】H04L5/00, H04W72/08
【公開號】CN104994586
【申請號】CN201510377578
【發明人】冀保峰, 陳蘇丹, 宋梁, 李春國, 王一丹, 卜祥強, 陳洪軍, 鄭國強, 高宏峰, 劉偉, 祁志娟, 吳景艷
【申請人】河南科技大學
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年7月1日