一种数据传输方法
【专利摘要】本申请公开了一种数据传输方法，该方法中无线局域网络（WLAN）系统站利用时分双工（TDD）系统发送上行数据或者空闲的时隙进行数据的发送。采用本发明，可以躲避TDD和WLAN系统干扰共存时TDD系统对WLAN系统的较大干扰。
【专利说明】一种数据传输方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动通信技术，特别是涉及一种无线局域网络(WLAN)系统和时分双工(TDD)系统共存时，WLAN系统站(STA)的数据传输方法。
【背景技术】
[0002]随着无线通信技术的迅速发展，越来越多的无线通信技术被广泛应用于日常的生产生活中，无处不在的无线网络接入体系正在实现。一方面，多样化的网络设施向使用者提供了不同覆盖范围、不同接入方式以及不同使用用途的无线通信体验，多种不同通信体制的网络相互重叠覆盖；另一方面，由于智能移动终端的出现和逐渐普及，如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等，在一个终端设备内可以集成多种无线技术，并同时使用两种或两种以上不同的通信方式进行数据传输。如图1所示，TDD系统与WLAN系统在一个区域内共存。
[0003]根据无线频谱规划的规定，每种无线技术都有各自的工作频段，如图2所示。WLAN系统使用工业科技医疗(ISM)频段，在2400MHz?2483.5MHz之间，附近则为TDD系统与频分双工上行(FDD UL)系统的频谱规划。
[0004]在同一覆盖范围内多种无线技术同时工作的情况下，由于空间位置，使用频带等限制，射频模块之间的无法保证足够的隔离度，并且存在共存系统之间带外泄漏、杂散辐射和接收机阻塞等原因的影响，造成较为强烈的共存干扰，这类系统间共存干扰无法通过滤波器消除，因而会严重影响各无线系统的通信质量。由于射频模块之间无线电信号泄漏，用于第一个设备的射频收发机的数据传输与用于第二个设备的射频收发机的数据传输在时间上相互重叠时，会产生较为强烈的共存干扰。
[0005]在多个系统共同覆盖的情况下，如TDD系统与WLAN系统共存时，由于两系统规划频率相近，发射功率相似，且覆盖范围大，因而移动终端会受到较强的共存干扰，使得两个系统的总体性能均大幅下降，影响服务质量与用户体验。尤其是当TD-LTE基站发送下行数据时，由于TD-LTE基站的功率较大对WLAN系统的STA将会产生较大的干扰。
【发明内容】
[0006]有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种WLAN系统和TDD系统共存时,WLAN系统站的数据传输方法，该方法能有效避免TDD系统对WLAN系统的干扰。
[0007]为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为:
[0008]一种数据传输方法，包括:
[0009]当无线局域网络(WLAN)系统站(STA)需要发送数据帧时，按照预设的检测周期，检测时分双工(TDD)系统是否处于下行数据传输状态；
[0010]在每个所述检测周期，如果所述STA在该检测周期检测到TDD系统没有处于下行数据传输状态，则启动WLAN系统的信道载波侦听，其中，如果未侦听到空闲的信道载波，则结束所述侦听，如果侦听到空闲的信道载波，则判断在延迟预设的分布式协调帧间间隔DIFS或短帧间间隔SIFS后，所述空闲的信道载波是否转变为忙态，如果是，则结束所述侦听，否则，启动退避计时器，当所述退避计时器未减小到零时，如果所述空闲的信道载波转变为忙态或者所述TDD系统进入下行数据传输状态，则将所述退避计时器冻结，结束所述侦听；当所述退避计时器减小到零时，所述STA利用所述空闲的信道载波发送所述数据帧，并结束所述侦听。
[0011]综上所述，本发明提出的数据传输方法中，WLAN系统站利用TDD系统发送上行数据或者空闲的时隙进行数据的发送，从而可以躲避TDD系统和WLAN系统干扰共存时TDD系统对WLAN系统的较大干扰。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为TDD系统与WLAN系统共存示意图；
[0013]图2为频谱规划示意图(2.4GMz频段附近)；
[0014]图3为本发明的流程示意图；
[0015]图4为本发明实施例一的时序示意图；
[0016]图5为本发明实施例二的时序示意图；
[0017]图6为本发明实施例三的时序示意图；
[0018]图7为本发明实施例四的时序示意图；
[0019]图8为一退避过程时序示意图。
【具体实施方式】
[0020]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
[0021]在实际应用中，WLAN和TDD干扰共存时，TDD系统发送下行数据和上行数据时对WLAN系统的干扰情况不同，当TDD基站发送下行数据时，由于TDD基站的功率较大对WLAN系统的STA将会产生较大的干扰，尤其当WLAN的STA距离TDD的基站较近时，这种干扰更加明显。而当TDD没有发送数据或者TD-LTE正在发送上行数据时，TDD系统对WLAN系统的干扰较小
[0022]基于上述规律，本发明的核心思想是:WLAN系统站利用TDD发送上行数据或者空闲的时隙进行数据的发送，如此，可以有效避免TDD和WLAN系统干扰共存时TDD系统对WLAN系统的较大干扰。
[0023]图3为本发明的流程示意图，如图3所示，本发明主要包括以下步骤:
[0024]步骤301、当无线局域网络WLAN系统站(STA)需要发送数据帧时，按照预设的检测周期，检测时分双工(TDD)系统是否处于下行数据传输状态。
[0025]本步骤中，当STA有数据帧要发送时，需要周期性地检测TDD系统是否处于下行数据传输状态，以便STA在所述TDD系统没有处于下行数据传输状态时，即在TDD系统的上行时隙或空闲时隙时进行数据发送，以避免TD-LTE系统进行下行数据传输时对WLAN系统所产生的较大的共存干扰。
[0026]具体地，检测时分双工TDD系统是否处于下行数据传输状态的方法可以采用下述方式实现，包括:
[0027]所述STA对TDD系统的下行链路载波进行检测，如果检测到的所述下行链路载波的功率小于预设的阈值且持续大于预设的触发时间时长，则确定所述TDD系统没有处于下行数据传输状态，否则，确定所述TDD系统处于下行数据传输状态。
[0028]步骤302、在每个所述检测周期，如果所述STA在该检测周期检测到TDD系统没有处于下行数据传输状态，则启动WLAN系统的信道载波侦听，其中，如果未侦听到空闲的信道载波，则结束所述侦听，如果侦听到空闲的信道载波，则判断在延迟预设的分布式协调帧间间隔DIFS或短帧间间隔SIFS后，所述空闲的信道载波是否转变为忙态，如果是，则结束所述侦听，否则，启动退避计时器，当所述退避计时器未减小到零时，如果所述空闲的信道载波转变为忙态或者所述TDD系统进入下行数据传输状态，则将所述退避计时器冻结，结束所述侦听；当所述退避计时器减小到零时，所述STA利用所述空闲的信道载波发送所述数据帧，并结束所述侦听。
[0029]具体地，将所述退避计时器冻结的方法同现有系统，即:
[0030]保存所述退避计时器的当前数值，并将该数值作为所述退避计时器再次启动时的初始值。
[0031 ] 上述步骤302中，在每个TDD系统的检测周期，检测到TDD系统没有处于下行数据传输状态时，触发进行WLAN系统的信道载波侦听，如果侦听到有空闲的WLAN系统的信道载波，则会利用该空闲的信道载波进行数据的传输，具体传输时，和现有系统一样，需要先延迟一定的时间以便多个STA同时传输数据帧时实现资源的竞争，即延迟分布式协调帧间间隔DIFS或短帧间间隔SIFS，如果延迟结束后，信道还空闲，则可以进入退避阶段，以进行数据帧的发送。
[0032]这里，延迟间隔的具体选择方法，即是延迟分布式协调帧间间隔DIFS还是延迟短帧间间隔SIFS，以及DIFS和SIFS的设置方法和现有系统一样，在此不再赘述。
[0033]本步骤中，退避阶段的具体实现，与传统方法所不同的是:在所述退避计时器未减小到零时，如果所述空闲的信道载波转变为忙态或者所述TDD系统进入下行数据传输状态，则将在冻结退避计时器后，不再进行WLAN系统的信道载波侦听，只执行步骤301中所述的周期性地检测TDD系统是否处于下行数据传输状态，以便确保在STA进行数据传输时，TDD系统不处于下行数据传输状态，以避免TDD系统的干扰。
[0034]退避阶段中，对于每个待传输的数据帧，当其对应的退避计时器首次启动时，可以按照现有的退避方法配置其退避计时器的初始值，较佳地，可以采用二进制指数退避方法来确定，具体方法为本领域技术人员所掌握，即对于第i个数据帧在{0，I,.., 22+1-l}时隙中随机地选择一个时隙作为该数据帧的随机退避时隙，根据该时隙位置设置退避计时器。
[0035]较佳地，当所述退避计时器第一次启动时，可以按照传统的二进制指数退避方法，来确定所述退避计时器的初始值，具体方法为本领域技术人员所掌握，在此不再赘述。
[0036]下面通过本发明在具体场景中的几个实施例，对本发明做进一步的阐述:
[0037]实施例1:
[0038]实施例1的应用场景为:时分双工长期演进(TD-LTE)系统与WLAN系统共存，TD-LTE使用2380MHz?2400MHz频段，与WLAN系统邻频共存。当基站(BS)进行下行数据传输时，TD-LTE系统会对WLAN系统产生很强的干扰。为了避免TD-LTE和WLAN系统之间的共存干扰，对于STA，采用如下步骤避免TD-LTE系统下行数据传输时对WLAN系统的共存干扰，图4为该实施例的处理时序图，如图4所示，该实施例具体包括下步骤:[0039]步骤401、STA检测到TD-LTE系统处于下行数据空闲时隙时，开始进入信道虚拟载波侦听阶段；
[0040]步骤402、STA载波侦听到信道忙，则继续侦听信道；
[0041]步骤403、STA侦听到ACK帧，信道忙的状态结束，延迟DIFS时长，进入信道争用期，在此时长内，信道状态空闲；
[0042]步骤404、STA开始进行数据发送；
[0043]由于STA利用TD-LTE系统上行时隙或空闲时隙时进行数据发送，从而可以避免TD-LTE系统进行下行数据传输时对WLAN系统所产生的较大的共存干扰。
[0044]实施例2:
[0045]实施例2的应用场景为:时分双工同步码分多址(TDS-CDMA)系统与WLAN系统共存，TDS-CDMA使用2380MHz?2400MHz频段，与WLAN系统邻频共存。当BS进行下行数据传输时，TDS-CDMA系统会对WLAN系统产生很强的干扰。为了避免TDS-CDMA和WLAN系统之间的共存干扰，对于STA，采用如下步骤避免TDS-CDMA系统下行数据传输时对WLAN系统的共存干扰，图5为该实施例的处理时序图，如图5所示，该实施例具体包括下步骤:
[0046]步骤501、STA检测到TDS-CDMA系统处于下行数据空闲时隙时，开始进入信道虚拟载波侦听阶段；
[0047]步骤502、STA载波侦听到信道忙，则继续侦听信道；
[0048]步骤503、STA侦听到ACK帧后，信道忙的状态结束，延迟DIFS时长，信道一直空闲，进入退避阶段，设定退避时长t ；
[0049]步骤504、STA检测到信道忙，冻结退避计时器的数值，进入TDS-CDMA载波检测阶段；
[0050]步骤505、STA检测到TDS-CDMA系统处于下行数据空闲时隙，且载波侦听为信道空闲时，延迟DIFS时长后信道仍为空闲，进入退避阶段，退避计时器从剩余时间开始计时；
[0051]步骤506、退避计时器时间减小到0，开始进行发送数据；
[0052]由于STA利用TDS-CDMA系统上行时隙或空闲时隙时进行数据发送，从而可以避免TDS-CDMA系统进行下行数据传输时对WLAN系统所产生的较大的共存干扰。
[0053]实施例3:
[0054]实施例3的应用场景为=TD-LTE系统与WLAN系统共存，TD-LTE使用2380MHz?2400MHz频段，与WLAN系统邻频共存。当BS进行下行数据传输时，TD-LTE系统会对WLAN系统产生很强的干扰。为了避免TD-LTE和WLAN系统之间的共存干扰，对于STA，采用如下步骤避免TD-LTE系统下行数据传输时对WLAN系统的共存干扰，图6为该实施例的处理时序图，如图6所示,该实施例具体包括下步骤:
[0055]步骤601、STA检测到TD-LTE系统处于下行数据传输时隙时，则延迟T时长后重新进行载波检测；
[0056]步骤602、STA检测到TD-LTE系统处于下行数据空闲时隙时，开始进入信道虚拟载波侦听阶段；
[0057]步骤603、STA载波侦听到信道忙，则继续侦听信道；
[0058]步骤604、STA侦听到ACK帧，信道忙的状态结束，延迟DIFS时长，在此时长内，检测到TD-LTE系统进入下行数据传输状态，则退回到载波检测阶段；[0059]步骤605、STA检测到TD-LTE系统处于下行数据空闲时隙，且载波侦听为信道空闲时，延迟DIFS时长，进入信道退避阶段，退避计时器时间减小到0，在此时长内，信道状态空闲；
[0060]步骤606、STA开始进行数据发送；
[0061]由于STA利用TD-LTE系统上行时隙或空闲时隙时进行数据发送，从而可以避免TD-LTE系统进行下行数据传输时对WLAN系统所产生的较大的共存干扰。
[0062]实施例4:
[0063]实施例4的应用场景为=TD-LTE系统与WLAN系统共存，TD-LTE使用2380MHz?2400MHz频段，与WLAN系统邻频共存。当BS进行下行数据传输时，TD-LTE系统会对WLAN系统产生很强的干扰。为了避免TD-LTE系统和WLAN系统之间的共存干扰，对于STA，采用如下步骤避免TD-LTE下行数据传输时对WLAN的共存干扰，图7为该实施例的处理时序图，如图7所示，该实施例具体包括下步骤:
[0064]步骤701、STA检测到TD-LTE系统处于下行数据传输时隙时，则延迟T时长后重新进行载波检测；
[0065]步骤702、STA检测到TD-LTE系统处于下行数据空闲时隙时，开始进入信道虚拟载波侦听阶段；
[0066]步骤703、STA载波侦听到信道忙，则继续侦听信道；
[0067]步骤704、STA侦听到ACK帧后，信道忙的状态结束，延迟DIFS时长，侦听到信道仍为空闲，进入退避阶段，设定退避时长t ;
[0068]步骤705、STA检测到TD-LTE系统进入下行数据传输状态，冻结退避计时器的数值，进入载波检测阶段；
[0069]步骤706、STA检测到TD-LTE系统处于下行数据空闲时隙，且载波侦听为信道空闲时，延迟DIFS时长后，信道仍为空闲，进入退避阶段，退避计时器从剩余时间开始计时；
[0070]步骤707、退避计时器时间减小到0，开始进行发送数据。
[0071]由于STA利用TD-LTE系统上行时隙或空闲时隙时进行数据发送，从而可以避免TD-LTE系统进行下行数据传输时对WLAN系统所产生的较大的共存干扰。
[0072]如图8所示的退避过程时序图，上述实施例2和实施例4中所述信道争用时所需执行的退避算法可采用如下步骤实现:
[0073]步骤801、A站在进行数据帧的发送时，B站和C站都有数据帧需要发出，当A、B。C均延迟DIFS后，三站均执行退避算法；
[0074]步骤802、A站、B站和C站分别选定退避时间，设置退避计时器，假设三站的退避时间A〈C〈B ；
[0075]步骤803、当A站的退避计时器减小到O时,A站数据巾贞开始发送,B站和C站的退避计时器冻结，当A站数据帧发送完毕后，STA检测到TDD系统仍处于下行数据空闲时隙，B站和C站延迟DIFS时长后，均再次执行退避算法，
[0076]当C站的退避计时器剩余时间减小到0，随即进行数据帧的发送，此时B站冻结退避计时器的剩余时间；
[0077]步骤804、C站的数据帧发送完毕后，C站检测到信道空闲，间隔DIFS时长后进入退避阶段，此时B站的退避计时器从剩余时间开始继续计时；[0078]步骤805、TDD系统进入下行数据发送时隙，B站冻结退避计时器的剩余时间；
[0079]步骤806、TDD系统进入下行数据空闲时隙，B站检测到信道空闲，延迟DIFS后信道仍为空闲，B站进入退避阶段，B站的退避计时器从剩余时间开始继续计时；
[0080]步骤807、B站的退避计时器剩余时间减小到0，开始数据帧的发送；
[0081]需要注意的是，当STA已经开始进行数据帧发送期间，TDD系统进入下行数据传输时隙，则STA仍然将此帧继续完整发送完毕；
[0082]由于WLAN系统躲避TDD系统的共存干扰，所以在TDD系统下行数据传输时隙需要暂停进行数据帧的发送，因而在WLAN STA接入算法中添加TDD系统的载波检测过程，从而可以避免TDD系统进行下行数据传输时对WLAN系统所产生的较大的共存干扰。
[0083]综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种数据传输方法，其特征在于，包括: 当无线局域网络WLAN系统站STA需要发送数据帧时，按照预设的检测周期，检测时分双工TDD系统是否处于下行数据传输状态； 在每个所述检测周期，如果所述STA在该检测周期检测到TDD系统没有处于下行数据传输状态，则启动WLAN系统的信道载波侦听，其中，如果未侦听到空闲的信道载波，则结束所述侦听，如果侦听到空闲的信道载波，则判断在延迟预设的分布式协调帧间间隔DIFS或短帧间间隔SIFS后，所述空闲的信道载波是否转变为忙态，如果是，则结束所述侦听，否贝U，启动退避计时器，当所述退避计时器未减小到零时，如果所述空闲的信道载波转变为忙态或者所述TDD系统进入下行数据传输状态，则将所述退避计时器冻结，结束所述侦听，当所述退避计时器减小到零时，所述STA利用所述空闲的信道载波发送所述数据帧，并结束所述侦听。
2.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述方法进一步包括: 对于所述数据帧，当所述退避计时器首次启动时，按照二进制指数退避方法，确定所述退避计时器的初始值。
3.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述冻结为: 保存所述退避计时器的当前数值，并将该数值作为所述退避计时器再次启动时的初始值。
4.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述检测时分双工TDD系统是否处于下行数据传输状态包括: 所述STA对TDD系统的下行链路载波进行检测，如果检测到的所述下行链路载波的功率小于预设的阈值且持续大于预设的触发时间时长，则确定所述TDD系统没有处于下行数据传输状态，否则，确定所述TDD系统处于下行数据传输状态。
【文档编号】H04B1/52GK103929214SQ201310015593
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2013年1月16日 优先权日:2013年1月16日
【发明者】彭木根, 刘鸿雁, 李阳光 申请人:普天信息技术研究院有限公司