专利名称：基于快速跳频的wlan mesh通信方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线局域网(WLAN)应用技术领域，特别是涉及一种基于快速跳频的 无线网状网(WLAN MESH)通信方法和设备。
背景技术：
基于802. 11的MESH节点通信时，以竞争的方式使用无线资源。在一个节点开始 发送数据后，其它节点只能等待，而不能进行发送，否则就会冲突。所以，随着802. IlMESH 网络的发展，网络中的MESH节点的增多，通信量加大，节点间相互通信会受到很大的干扰。 而目前的单频点组网和基于慢跳频的多频点组网都不能解决干扰的问题。
发明内容
本发明的目的是提出一种基于快速跳频的WLAN MESH通信方法和设备，以在数据 传输时避免干扰。为实现上述目的，本发明提供了一种用于无线网状网(WLANMESH)的基于快速跳 频的通信方法，包括发送方于控制信道通过广播包发送信道协商请求(RTQ，RTS包括空 闲信道列表、待发送的数据包数量、大小和发送速率信息，空闲信道列表由发送方根据发送 方维护的信道使用矢量分布表获取，信道使用矢量分布表包括每条信道在时间轴上的使用 情况；发送方接收接收方通过控制信道响应RTS返回的信道协商响应(CTQ，CTS包括将进 行通信的数据信道的信道号、待发送的数据包数量、大小和发送速率信息，数据信道的信道 号由接收方根据RTS，通过获取数据信道将被占用的第一时间，并根据接收方维护的信道使 用矢量分布表进而获取；接收方根据数据信道的信道号确定接收方的信道切换点；发送方 根据CTS获取数据信道将被占用的第二时间；发送方根据CTS返回的数据信道的信道号， 确定发送方的信道切换点；发送方和接收方分别根据各自的信道切换点，切换到数据信道； 发送方通过数据信道将数据传输给接收方。在一个实施例中，通信方法还包括接收方根据RTS更新接收方维护的信道使用 矢量分布表；发送方根据CTS更新发送方维护的信道使用矢量分布表。在一个实施例中，在发送方通过数据信道将数据传输给接收方之后，发送方和接 收方切换到控制信道以准备进行下一次信道协商和数据传输。在一个实施例中，接收方根据RTS，获取数据信道将被占用的第一时间，包括接 收方根据接收方对信道的监听时隙、发送数据前的回退时隙、程序的处理时间、数据信道的 切换时间、CTS帧的长度、发送方在控制信道上的发送速率、待发送的数据包的大小和数据 信道当前的传输速率获取数据信道将被占用的第一时间。在一个实施例中，发送方根据CTS，获取数据信道将被占用的第二时间，包括发 送方根据接收方对信道的监听时隙，发送数据前的回退时隙，程序的处理时间，待发送的数 据包的大小，数据信道当前的传输速率获取数据信道将被占用的第二时间。为实现上述目的，本发明还提供了一种MESH无线局域网设备，其特征在于，包括RTS发送模块，用以于控制信道通过广播包发送RTS，RTS包括空闲信道列表、待发送的数据 包数量、大小和发送速率信息，空闲信道列表由MESH无线局域网设备根据MESH无线局域网 设备维护的信道使用矢量分布表获取，信道使用矢量分布表包括每条信道在时间轴上的使 用情况；CTS接收模块，用于接收接收方通过控制信道响应RTS返回的CTS，CTS包括将进行 通信的数据信道的信道号、待发送的数据包数量、大小和发送速率信息，数据信道的信道号 由接收方根据RTS，通过获取数据信道将被占用的第一时间，并根据接收方维护的信道使用 矢量分布表进而获取；第二时间参数获取模块，用于根据CTS获取数据信道将被占用的第 二时间；信道切换点确定模块，用于根据CTS返回的数据信道的信道号，确定MESH无线局 域网设备的信道切换点；信道切换模块，用于根据MESH无线局域网设备的信道切换点，切 换到数据信道；数据传输模块，用于通过数据信道将数据传输给接收方。在一个实施例中，MESH无线局域网设备还包括更新模块，用于根据CTS更新MESH 无线局域网设备维护的信道使用矢量分布表。在一个实施例中，第二时间参数获取模块还用于根据接收方对信道的监听时隙， 发送数据前的回退时隙，程序的处理时间，待发送的数据包的大小，数据信道当前的传输速 率获取数据信道将被占用的第二时间。为实现上述目的，本发明还提供了一种MESH无线局域网设备，其特征在于，包括 RTS接收模块，用于接收发送方通过广播包发送的RTS，RTS包括空闲信道列表、待发送的数 据包数量、大小和发送速率信息，空闲信道列表由发送方根据发送方维护的信道使用矢量 分布表获取，信道使用矢量分布表包括每条信道在时间轴上的使用情况；第一时间参数获 取模块，用于根据RTS获取数据信道将被占用的第一时间；CTS生成模块，用于生成响应RTS 的CTS，CTS包括将进行通信的数据信道的信道号、待发送的数据包大小和发送速率信息， 数据信道的信道号根据数据信道将被占用的第一时间和MESH无线局域网设备维护的信道 使用矢量分布表进而获取；CTS发送模块，用于通过控制信道向发送方发送CTS ；信道切换 点确定模块，用于根据数据信道的信道号确定MESH无线局域网设备的信道切换点；信道切 换模块，用于根据MESH无线局域网设备的信道切换点，切换到数据信道；数据传输模块，用 于通过数据信道将数据接收发送方发送的数据。在一个实施例中，MESH无线局域网设备，还包括更新模块，用于根据RTS更新 MESH无线局域网设备维护的信道使用矢量分布表。在一个实施例中，第一时间参数获取模块还用于根据MESH无线局域网设备对信 道的监听时隙、发送数据前的回退时隙、程序的处理时间、数据信道的切换时间、CTS帧的长 度、发送方在控制信道上的发送速率、待发送的数据包的大小和数据信道当前的传输速率 获取数据信道将被占用的第一时间。基于上述技术方案，根据本发明的一方面，将信道划分为一条控制信道和多条数 据信道，通过RTS和CTS等控制信令在控制信道上协商数据信道。基于快速跳频技术，并根 据本发明的实施例，MESH网络中的设备发送数据时可以避免冲突，使多个节点可以同时进 行数据通信，提高无线资源的使用效率和整个系统的带宽。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步解释，构成本发明的一部分。本发
5明的示意性实施例及其说明仅用于解释本发明，但并不构成对本发明的不当限定。在附图 中图1为根据本发明实施例的用于WLAN MESH的通信方法的流程图。图2为根据本发明实施例的通信过程的信令示意图。图3为根据本发明实施例的通信过程的时域示意图。图4为根据本发明实施例的MESH无线局域网设备的结构示意图。图5为根据本发明另一实施例的MESH无线局域网设备的结构示意图。
具体实施例方式下面参照附图对本发明进行更详细的描述，其中说明本发明的示例性实施例。在 附图中，相同的标号表示相同或者相似的组件或者元素。图1为根据本发明实施例的用于WLAN MESH的通信方法100的流程图。在步骤102中，发送方于控制信道通过广播包发送信道协商请求(RTQ。RTS可以 包括空闲信道列表、待发送的数据包数量、大小和发送速率信息。其中，空闲信道列表可以 由发送方根据发送方维护的信道使用矢量分布表获取。信道使用矢量分布表包括每条信 道在时间轴上的使用情况。在一个实施例中，RTS的信令格式可以如表1的形式所示
权利要求
1.一种用于无线网状网(WLAN MESH)的基于快速跳频的通信方法，其特征在于，包括 发送方于控制信道通过广播包发送信道协商请求(RTQ，所述RTS包括空闲信道列表、待发送的数据包数量、大小和发送速率信息，所述空闲信道列表由所述发送方根据所述发 送方维护的信道使用矢量分布表获取，所述信道使用矢量分布表包括每条信道在时间轴上 的使用情况；所述发送方接收接收方通过所述控制信道响应所述RTS返回的信道协商响应(CTS)， 所述CTS包括将进行通信的数据信道的信道号、待发送的数据包数量、大小和发送速率信 息，所述数据信道的信道号由所述接收方根据所述RTS，通过获取所述数据信道将被占用的 第一时间，并根据接收方维护的信道使用矢量分布表进而获取；所述接收方根据所述数据信道的信道号确定接收方的信道切换点； 所述发送方根据所述CTS获取所述数据信道将被占用的第二时间； 所述发送方根据所述CTS返回的数据信道的信道号，确定发送方的信道切换点； 所述发送方和接收方分别根据各自的信道切换点，切换到所述数据信道； 所述发送方通过所述数据信道将数据传输给所述接收方。
2.根据权利要求1所述的通信方法，其特征在于，还包括所述接收方根据所述RTS更新所述接收方维护的信道使用矢量分布表； 所述发送方根据所述CTS更新所述发送方维护的信道使用矢量分布表。
3.根据权利要求1所述的通信方法，其特征在于，在所述发送方通过所述数据信道将 数据传输给所述接收方之后，包括所述发送方和接收方切换到所述控制信道以准备进行下一次信道协商和数据传输。
4.根据权利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述接收方根据所述RTS，获取所述 数据信道将被占用的第一时间，包括所述接收方根据所述接收方对信道的监听时隙、发送数据前的回退时隙、程序的处理 时间、所述数据信道的切换时间、所述CTS帧的长度、所述发送方在所述控制信道上的发送 速率、待发送的数据包的大小和所述数据信道当前的传输速率获取所述数据信道将被占用 的第一时间。
5.根据权利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述发送方根据所述CTS，获取所述 数据信道将被占用的第二时间，包括所述发送方根据所述接收方对信道的监听时隙，发送数据前的回退时隙，程序的处理 时间，待发送的数据包的大小，所述数据信道当前的传输速率获取所述数据信道将被占用 的第二时间。
6.一种MESH无线局域网设备，其特征在于，包括RTS发送模块，用以于控制信道通过广播包发送信RTS，所述RTS包括空闲信道列表、待 发送的数据包数量、大小和发送速率信息，所述空闲信道列表由所述MESH无线局域网设备 根据所述MESH无线局域网设备维护的信道使用矢量分布表获取，所述信道使用矢量分布 表包括每条信道在时间轴上的使用情况；CTS接收模块，用于接收接收方通过所述控制信道响应所述RTS返回的CTS，所述CTS 包括将进行通信的数据信道的信道号、待发送的数据包数量、大小和发送速率信息，所述数 据信道的信道号由所述接收方根据所述RTS，通过获取所述数据信道将被占用的第一时间，并根据接收方维护的信道使用矢量分布表进而获取；第二时间参数获取模块，用于根据所述CTS获取所述数据信道将被占用的第二时间； 信道切换点确定模块，用于根据所述CTS返回的数据信道的信道号，确定所述MESH无 线局域网设备的信道切换点；信道切换模块，用于根据所述MESH无线局域网设备的信道切换点，切换到所述数据信道；数据传输模块，用于通过所述数据信道将数据传输给所述接收方。
7.根据权利要求6所述的MESH无线局域网设备，其特征在于，还包括更新模块，用于根据所述CTS更新所述MESH无线局域网设备维护的信道使用矢量分布表。
8.根据权利要求6所述的MESH无线局域网设备，其特征在于，所述第二时间参数获取 模块还用于根据所述接收方对信道的监听时隙，发送数据前的回退时隙，程序的处理时间， 待发送的数据包的大小，所述数据信道当前的传输速率获取所述数据信道将被占用的第二 时间。
9.一种MESH无线局域网设备，其特征在于，包括RTS接收模块，用于接收发送方通过广播包发送的RTS，所述RTS包括空闲信道列表、待 发送的数据包数量、大小和发送速率信息，所述空闲信道列表由所述发送方根据所述发送 方维护的信道使用矢量分布表获取，所述信道使用矢量分布表包括每条信道在时间轴上的 使用情况；第一时间参数获取模块，用于根据所述RTS获取所述数据信道将被占用的第一时间； CTS生成模块，用于生成响应所述RTS的CTS，所述CTS包括将进行通信的数据信道的 信道号、待发送的数据包大小和发送速率信息，所述数据信道的信道号根据所述数据信道 将被占用的第一时间和所述MESH无线局域网设备维护的信道使用矢量分布表进而获取； CTS发送模块，用于通过所述控制信道向所述发送方发送所述CTS ； 信道切换点确定模块，用于根据所述数据信道的信道号确定所述MESH无线局域网设 备的信道切换点；信道切换模块，用于根据所述MESH无线局域网设备的信道切换点，切换到所述数据信道；数据传输模块，用于通过所述数据信道将数据接收所述发送方发送的数据。
10.根据权利要求9所述的MESH无线局域网设备，其特征在于，还包括更新模块，用于根据所述RTS更新所述MESH无线局域网设备维护的信道使用矢量分布表。
11.根据权利要求9所述的MESH无线局域网设备，其特征在于，所述第一时间参数获取 模块还用于根据所述MESH无线局域网设备对信道的监听时隙、发送数据前的回退时隙、程 序的处理时间、所述数据信道的切换时间、所述CTS帧的长度、所述发送方在所述控制信道 上的发送速率、待发送的数据包的大小和所述数据信道当前的传输速率获取所述数据信道 将被占用的第一时间。
全文摘要
本发明提供基于快速跳频的WLAN MESH通信方法和设备，涉及WLAN应用技术领域。用于WLAN MESH的基于快速跳频的通信方法，包括发送方于控制信道通过广播包发送RTS；发送方接收接收方通过控制信道响应RTS返回的CTS，CTS包括将进行通信的数据信道的信道号；接收方根据数据信道的信道号确定接收方的信道切换点；发送方根据CTS获取数据信道将被占用的第二时间；发送方根据CTS返回的数据信道的信道号，确定发送方的信道切换点；发送方和接收方分别根据各自的信道切换点，切换到数据信道；发送方通过数据信道将数据传输给接收方。通过本发明的实施例，可以在数据传输时有效的避免干扰。
文档编号H04W84/12GK102130705SQ20111009849
公开日2011年7月20日 申请日期2011年4月20日 优先权日2011年4月20日
发明者徐旭, 李浩琳, 李莉, 高波 申请人:中国电信股份有限公司