适用于超高速无线局域网的自适应带宽发送机制的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种新型W1-FidEEE 802.1lac)标准中提高系统吞吐量性能的改进方法。
【背景技术】
[0002]新一代W1-Fi技术IEEE 802.1lac与传统W1-Fi相比主要引入了两方面技术特征，第一，首次采用多用户MIMO(Mult1-1nput Mult1-output)技术有效提高了整个系统的频谱利用率；第二，引入了带宽扩展，从传统基本带宽的20MHz提高到80MHz，甚至160MHz。新技术的引入使得系统的吞吐量有了很大提升，但是在密集的热点覆盖场景下，带宽的扩展使得不同用户占用带宽的有效利用率降低。本发明旨在解决多用户数据传输过程中的可用带宽的有效指示问题。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了适用于超高速无线局域网的自适应带宽发送机制，实现发送端通过接收端的反馈信息可将带宽自适应增加或减少，从而提高系统的吞吐量，该方案可适用于单用户和多用户的情况。
[0004]为实现上述技术目的所采用的技术方案是:适用于超高速无线局域网的自适应带宽发送机制，目前站点网络分配矢量(Network Allocat1n Vector, NA V)的设置只对主信道进行设置，而响应帧的反馈是每个子信道都需要反馈，因此站点可以通过对每个子信道都进行NAV的记录设置，来获取该子信道的NAV是否释放。
[0005]该方案可适用于单用户和多用户的情况，具体步骤如下:
1.一个站点(接收端)在进行数据传输的过程中，通过两个条件判决是否可进行带宽的扩展，
第一，该站点需在即将扩展使用的子信道上进行CCA (Clear Channel Assessment)检测，若CCA信道检测为空闲状态；
第二，判断在该子信道上的网络分配矢量是否释放；
如果CCA检测空闲并且网络分配矢量已经释放，则表明可以扩展该子信道进行数据传输，而该子信道扩展的信息可通过响应帧BA/ACK帧反馈给发送端；
2.发送端可根据站点的反馈信息决定是否在下一帧进行带宽扩展的数据传输。
[0006]帧结构的改变如下所示:
利用反馈帧BA帧的“BA控制字段”来指示当前子信道是否可用，由于BA的反馈是每个子信道的反馈，因此可将BA控制字段中B3到Bll的保留比特位用于指示当前的子信道是否可用。
[0007]而该保留比特位数量的使用视指示精度而定，如果指示精度为40MHz子信道，则使用B3-B6四个比特位即可；如果指示精度为80MHz子信道，则使用B3-B4两个比特位即可； 例如160M为两个80M或四个40M子信道，如果比特位B3-B4，为“00”则指示两个80M子信道是否不可用，为“01”则指示第二个80MHz子信道可用，为“ 10”则指示第一个80MHz子信道可用，为“11”则指示两个80MHz子信道均可用。如果使用B3-B6四个比特位，那么当B3-B6，为“0000”则指示四个40M的子信道不可用，为“0010”则指示第三个40MHz子信道可用，其余不可用；同样该四个比特位中显示“I”则指示该子信道可用，否则该位为“O”则指示不可用。
[0008]本发明有益效果是:与现有W1-Fi技术相比，本发明的有益效果是，如图1所示，当多个基本服务集(Basic Service Set, BSS)共存时，现有W1-Fi技术中的STA3和STA6用户由于处于重叠BSS区域，因而会同时受到两个BSS的干扰，其可用子信道的使用变的较少，采用本发明技术后，重叠BSS处的用户可以实时测试自身可用子信道的情况，从而可以有效提高自身的服务质量。同样，BSS其他站点采用本发明技术后，也可有效提高自身的可用带宽，进而提高了整个系统的吞吐量性能。
【附图说明】
[0009]图1为现有W1-Fi技术子信道未有效利用场景示意图；
图2为修改后BA帧结构的保留比特位利用情况；
图3为改进W1-Fi后自适应带宽增加流程示意图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对本发明进一步说明。
[0011]如图1所示，该图是现有W1-Fi技术子信道未有效利用场景示意图，结合附图对所述方案做进一步阐述。
[0012]首先，如图1所示APl将对站点STA1、STA2和STA3发送RTS帧轮询来获取这些站点可用子信道的使用情况，由于STA4和STA6的存在使得STA3可用子信道数量降低，在这里分别介绍两种情况用于描述该方案的实施流程:
第一种情况.当APl和AP2工作的主信道未对齐，即主信道分别处于不同的频带上，AP2对站点STA4，STA5和STA6进行多用户MMO的时候，首先对这些站点进行轮询，而轮询的结果会导致STA4传输范围内的站点STA3被设置NAV，由于不同站点可用子信道的不同，将导致STA5和STA6的可用子信道与STA4不同，则多用户MMO的实现将不加入站点STA4，这将导致STA3在STA4所使用的子信道上设置的NAV无法清除，导致该子信道无法高效利用。
[0013]第二种情况.当APl和AP2两个BSS的主信道对齐，即主信道工作于同一频带上，AP2对站点STA4，STA5和STA6进行多用户MMO的时候，首先对这些站点进行轮询，轮询的结果会导致STA4传输范围内的站点STA3被设置网络分配矢量，当AP2对站点STA4的数据传输完成后，站点STA3仍然处于NAV设置状态，如果采用带宽的自适应增加可有效提高带宽的使用效率。
[0014]而STA3可用子信道带宽的使用情况可以通过下面的方法获得。
[0015]APl对STA1、STA2和STA3进行多用户MMO操作时，针对以上情况STA3可通过两种方法反馈给发送端，具体如下: 利用反馈帧BA帧的“BA控制”字段来指示当前子信道是否可用，由于BA的反馈是每个子信道的反馈，因此可将BA控制字段中B3到Bll的保留比特位，用于指示当前的子信道是否可用，具体的帧结构修改如图2所示。
[0016]而该保留比特位数量的使用视指示精度而定，如果指示精度为40MHz子信道，则使用B3-B6四个比特位即可；如果指示精度为80MHz子信道，则使用B3-B4两个比特位即可；
例如160M为两个80M或四个40M子信道，如果比特位B3-B4，为“00”则指示两个80M子信道是否不可用，为“01”则指示第二个80MHz子信道可用，为“ 10”则指示第一个80MHz子信道可用，为“11”则指示两个80MHz子信道均可用。如果使用B3-B6四个比特位，那么当B3-B6，为“0000”则指示四个40M的子信道不可用，为“0010”则指示第三个40MHz子信道可用，其余不可用；同样该四个比特位中显示“I”则指示该子信道可用，否则该位为“O”则指示不可用。
[0017]如图3所示，在一个传输机会(TXOP)内，AP向站点STA1，STA2，STA3发送数据的过程中，每个Ilac站点采用本发明的技术后，STA3可以向AP反馈其可用的带宽情况，从而AP在TXOP传输机会内可以针对传输站点的可用带宽进行子信道的扩展，从而可以提高TXOP内的传输效率，获得更多的剩余传输机会，进而可以给站点提供更多的逆向传输容量。
【主权项】
1.适用于超高速无线局域网的自适应带宽发送机制，其特征在于:对主信道和每个子信号进行网络分配矢量NAV设置，其中: 步骤一、一个接收端在进行数据传输的过程中，通过两个条件判决是否可进行带宽的扩展， 第一，该接收端需在即将扩展使用的子信道上进行CCA检测，若CCA信道检测为空闲状态； 第二，判断在该子信道上的网络分配矢量NAV是否释放； 如果CCA检测空闲并且网络分配矢量NAV已经释放，即扩展该子信道进行数据传输，并将该子信道扩展的信息通过响应帧BA/ACK帧反馈给发送端； 步骤二、发送端可根据接收端的反馈信息决定是否在下一帧进行带宽扩展的数据传输。2.如权利要求1所述的适用于超高速无线局域网的自适应带宽发送机制，其特征在于:所述的反馈子信道扩展的信息通过改变帧结构实现，利用反馈帧BA帧的BA控制字段来指示当前子信道是否可用。3.如权利要求1所述的适用于超高速无线局域网的自适应带宽发送机制，其特征在于:所述的BA控制字段中B3到Bll的保留比特位，用于指示当前的子信道是否可用。
【专利摘要】适用于超高速无线局域网的自适应带宽发送机制，发送端通过接收端的反馈信息可将带宽自适应增加，从而提高系统的吞吐量，该方案可适用于单用户和多用户的情况，通过本发明技术的实施，可有效提高系统子信道的使用效率，从而提升整个网络的吞吐量。
【IPC分类】H04L5/00, H04W72/08
【公开号】CN104994586
【申请号】CN201510377578
【发明人】冀保峰, 陈苏丹, 宋梁, 李春国, 王一丹, 卜祥强, 陈洪军, 郑国强, 高宏峰, 刘伟, 祁志娟, 吴景艳
【申请人】河南科技大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月1日