Ofdma竞争方法及接入点的制作方法

Ofdma竞争方法及接入点的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种OFDMA竞争方法及接入点，涉及计算机通信领域。所述OFDMA竞争方法包括：接入点在子信道上接收站点发送的竞争请求帧，判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功的站点数量之和是否小于预定阈值，如果是，触发站点进入下一个信道竞争周期，重复执行所述接入点在子信道上接收站点发送的竞争请求帧和判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功的站点数量之和是否小于预定阈值的步骤，直至竞争成功的站点数量大于等于预定阈值。所述OFDMA竞争方法及接入点，当初次竞争成功的站点数目小于一定阈值的时候可以继续发起竞争，以增加竞争成功的站点数目，进而提高OFDMA系统的吞吐量。
【专利说明】ofdma竞争方法及接入点

【技术领域】
[0001] 本发明涉及计算机及通信【技术领域】，尤其涉及一种0FDMA竞争方法及接入点。

【背景技术】
[0002] 在 WLAN (Wireless local access network，无线局域网）中，米用的是 CSMA/CA (Carrier sense multiple access with collision avoidance,带石並撞避免的载波侦听多 址接入）的竞争机制。这种竞争机制中发起竞争的时间由STA (Station，站点)根据自己所 监听到的信道状态来决定。由于这是一种完全分布式的竞争机制，不需要一个中心控制器， 非常适合在非授权频段，例如，ISM (Industrial Scientific Medical)、TVWS等频段，进行 站点竞争。而且在CSMA/CA中，竞争窗口会随着碰撞的次数的增加而增大，因此可以适应不 同站点数目的各种场景。
[0003] 但是，随着BSS(Basic service set,基本集)中STA数目的增大，由于碰撞和回退 会带来系统效率的降低。〇FDMA(orthogonal frequency division multiplexing access， 正交频分多址接入）竞争是一个潜在的解决方案。OFDMA竞争将整个信道分成若干个子信 道，多个站点可以同时在不同的子信道上发起竞争。这样既可以缩短多站点竞争的时间，也 可以减少碰撞产生的概率。0FDMA竞争虽然有多个竞争信道，但是出于系统效率的考虑，通 常情况下竞争信道的数目小于站点的数目。因为通信带宽是固定的，子信道越多，单个子信 道的带宽就越窄，导致每一次竞争的时候发送竞争请求帧的发送时间加长。而且当子信道 的数目大于需要竞争的站点的数目的时候还会由于子信道空闲而造成浪费。所以通常情况 下是将整个信道划分成多个子信道，所有的站点通过竞争共用所有的子信道。
[0004] 每次竞争成功的站点数目是对一个0FDMA系统非常重要的因素。一方面，竞争成 功站点的数目越多，意味该竞争过程越短，系统在竞争上的开销就越小。另一方面，竞争成 功站点的数目越多，可以在获得的频率选择增益越大。
[0005] 单信道CSMA/CA竞争机制中，竞争窗口大小的选择是为了减小碰撞产生的概率。 而0FDMA竞争中则有所不同，对于单个子信道来说应该减小碰撞概率，而在此前提下对于 不同子信道来说，同一个竞争时间发起竞争的站点越多越好。因此，0FDMA竞争和CSMA/CA 竞争在竞争窗口的设计上的需求是不同的。特别是需要两种竞争机制的站点共存的系统 中，为了保证CSMA/CA站点的竞争优先级不被降低可能需要采用较大的竞争窗口，这将严 重影响0FDMA竞争的效率。
[0006] 图1是一种现有的0FDMA竞争方法的时序示意图，整个竞争和发送数据的过程包 括以下步骤：
[0007] 第一步：多个站点在多个子信道上发送竞争巾贞RTS (request to send,发送请求)；
[0008] 第二步：AP (Access Point,接入点）对所有竞争成功的站点发送G-CTS (group CTS，组CTS，CTS是对RTS帧的回复)，在G-CTS帧中AP将为竞争成功的站点进行资源分配；
[0009] 第三步：竞争成功的站点在被分配的频率和时间资源上进行数据发送；
[0010] 第四步：AP给站点回复确认帧G-BA (group BA组BA，BA是块应答)。
[0011] 上述竞争方法只有一轮竞争机会，由于竞争窗口设置不合适，或者碰撞等因素导 致竞争成功的站点数目过少的情况下，没有有效机制进一步增加竞争成功站点的数目，导 致系统吞吐量降低。


【发明内容】

[0012] 本发明实施例提供0FDMA竞争方法及接入点，以解决现有技术中竞争成功站点的 数目少，导致系统吞吐量降低的问题。
[0013] 为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：
[0014] 第一方面，提供一种0FDMA竞争方法，其包括：
[0015] 接入点在子信道上接收站点发送的竞争请求帧；
[0016] 判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功的站点数量之和 是否小于预定阈值，如果是，触发站点进入下一个信道竞争周期，重复执行所述接入点在子 信道上接收站点发送的竞争请求帧和判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历 史竞争成功的站点数量之和是否小于预定阈值的步骤，直至竞争成功的站点数量大于等于 所述预定阈值。
[0017] 在第一方面的第一种可行方式中，
[0018] 触发站点进入下一个信道竞争周期，包括：
[0019] 所述接入点以广播格式发送第一请求应答帧，以对当前信道竞争周期内竞争成功 的站点进行竞争成功确认，并触发站点进入下一个信道竞争周期；
[0020] 则重复执行所述接入点在子信道上接收站点发送的竞争请求帧的步骤和判断当 前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功的站点数量之和是否小于预定阈 值，直至竞争成功的站点数量大于等于所述预定阈值，包括：
[0021] 重复执行所述接入点在子信道上接收站点发送的竞争请求帧和判断当前信道竞 争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功的站点数量之和是否小于预定阈值的步骤， 直至竞争成功的站点数量大于等于所述预定阈值；否则，所述接入点以广播格式发送第二 请求应答帧，以对最后一个信道竞争周期内竞争成功的站点进行竞争成功确认，结束流程。
[0022] 在第一方面的第二种可行方式中，所述0FDMA竞争方法，其特征在于，还包括：
[0023] 判断信道竞争周期数是否达到预定周期阈值，如果是，直接执行所述接入点以广 播格式发送第二请求应答帧，以对当前信道竞争周期内竞争成功的站点进行竞争成功确认 的步骤；否则，
[0024] 执行判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功的站点数量 之和是否小于预定阈值。
[0025] 在第一方面的第三种可行方式中，所述方法还包括：
[0026] 监控信道竞争时间是否达到预定时间阈值，如果是，所述接入点以广播格式发送 竞争结束帧，以通知站点信道竞争结束。
[0027] 在第一方面的第四种可行方式中，所述接入点以广播格式发送第一请求应答帧 时，所述第一请求应答帧还对当前信道竞争周期内竞争成功的站点进行资源分配；
[0028] 所述接入点以广播格式发送第二请求应答帧时，所述第二请求应答帧还对最后一 个信道竞争周期内竞争成功的站点进行资源分配。
[0029] 在第一方面的第五种可行方式中，所述接入点以广播格式发送第二请求应答帧 时，所述第二请求应答帧还对最后一个信道竞争周期内竞争成功的站点以及历史竞争成功 的站点进行资源分配。
[0030] 在第一方面的第六种可行方式中，所述接入点以广播格式发送第二请求应答帧， 以对最后一个信道竞争周期内竞争成功的站点进行竞争成功确认，之后还包括：
[0031] 所述接入点在竞争成功的站点完成数据发送后进行确认应答。
[0032] 在第一方面的第七种可行方式中，
[0033] 触发站点进入下一个信道竞争周期，包括：
[0034] 所述接入点等待第一预定时间不作回复以触发站点进入下一个信道竞争周期；
[0035] 则重复执行所述接入点在子信道上接收站点发送的竞争请求帧的步骤和判断当 前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功的站点数量之和是否小于预定阈 值，直至竞争成功的站点数量大于等于所述预定阈值，包括：
[0036] 重复执行所述接入点在子信道上接收站点发送的竞争请求帧和判断当前信道竞 争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功的站点数量之和是否小于预定阈值的步骤， 直至竞争成功的站点数量大于等于所述预定阈值；否则，所述接入点等待第二预定时间后 以广播格式发送第三请求应答帧，以对所有竞争成功的站点进行竞争成功确认；
[0037] 其中，第一预定时间的长度大于第二预定时间的长度。
[0038] 在第一方面的第八种可行方式中，所述判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点 数量与历史竞争成功的站点数量之和是否小于预定阈值，之前还包括：
[0039] 判断信道竞争周期数是否达到预定周期阈值，如果是，直接执行所述接入点等待 第二预定时间后以广播格式发送第三请求应答帧，以对所有竞争成功的站点进行竞争成功 确认的步骤；否则，
[0040] 执行判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功的站点数量 之和是否小于预定阈值。
[0041] 在第一方面的第九种可行方式中，所述方法还包括：
[0042] 监控信道竞争时间是否达到预定时间阈值，如果是，直接执行所述接入点等待第 二预定时间后以广播格式发送第三请求应答帧，以对所有竞争成功的站点进行竞争成功确 认的步骤。
[0043] 在第一方面的第十种可行方式中，所述接入点等待第二预定时间后以广播格式发 送第三请求应答帧时，所述第三请求应答帧还对所有竞争成功的站点进行资源分配。
[0044] 在第一方面的第十一种可行方式中，所述接入点等待第二预定时间后以广播格式 发送第三请求应答帧，以对所有竞争成功的站点进行竞争成功确认，之后还包括：
[0045] 所述接入点在竞争成功的站点完成数据发送后进行确认应答。
[0046] 第二方面，提供一种接入点，所述接入点包括：
[0047] 请求接收单元，用于在子信道上接收站点发送的竞争请求帧；
[0048] 请求处理单元，用于判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成 功的站点数量之和是否小于预定阈值，如果是，触发站点进入下一个信道竞争周期，直至竞 争成功的站点数量大于等于所述预定阈值。
[0049] 在第二方面的第一种可行方式中，所述请求处理单元包括：
[0050] 第一阈值判断模块，用于在信道竞争后判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点 数量与历史竞争成功的站点数量之和是否小于预定阈值，如果是，向第一应答模块发送第 一通知消息；否则，向第二应答模块发送第二通知消息；
[0051] 所述第一应答模块，用于根据第一通知消息，以广播格式发送第一请求应答帧，以 对当前信道竞争周期内竞争成功的站点进行竞争成功确认，并触发站点进入下一个信道竞 争周期；
[0052] 所述第二应答模块，用于根据第二通知消息，以广播格式发送第二请求应答帧，以 对最后一个信道竞争周期内竞争成功的站点进行竞争成功确认。
[0053] 在第二方面的第二种可行方式中，所述请求处理单元还包括：
[0054] 第一次数判断模块，用于判断信道竞争周期数是否达到预定周期阈值，如果是，向 所述第二应答模块发送第二通知消息；否则，向所述第一阈值判断模块发送第一阈值判断 消息。
[0055] 在第二方面的第三种可行方式中，所述请求处理单元还包括：
[0056] 第一时间监控模块，用于监控信道竞争时间是否达到预定时间阈值，如果是，以广 播格式发送竞争结束帧，以通知站点信道竞争结束。
[0057] 在第二方面的第四种可行方式中，所述第一应答模块还用于通过所述第一请求应 答帧对当前信道竞争周期内竞争成功的站点进行资源分配；
[0058] 所述第二应答模块还用于通过所述第二请求应答帧对最后一个信道竞争周期内 竞争成功的站点进行资源分配。
[0059] 在第二方面的第五种可行方式中，所述第二应答模块还用于通过所述第二请求应 答帧对最后一个信道竞争周期内竞争成功的站点以及历史竞争成功的站点进行资源分配。
[0060] 在第二方面的第六种可行方式中，所述接入点还包括：
[0061] 确认应答模块，用于在竞争成功的站点完成数据发送后进行确认应答。
[0062] 在第二方面的第七种可行方式中，所述请求处理单元包括：
[0063] 第二阈值判断模块，用于判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞 争成功的站点数量之和是否小于预定阈值，如果是，所述接入点等待第一预定时间不作回 复以触发站点进入下一个信道竞争周期；否则，向第三应答模块发送第三通知消息；
[0064] 所述第三应答模块，用于根据所述第三通知消息，等待第二预定时间后以广播格 式发送第三请求应答帧，以对所有竞争成功的站点进行竞争成功确认；
[0065] 第一预定时间的长度大于第二预定时间的长度。
[0066] 在第二方面的第八种可行方式中，所述请求处理单元还包括：
[0067] 第二次数判断模块，用于判断信道竞争周期数是否达到预定周期阈值，如果是，向 第三应答模块发送第三通知消息；否则，向第二阈值判断模块发送第二阈值判断消息。 [0068] 在第二方面的第九种可行方式中，所述请求处理单元还包括：
[0069] 第二时间监控模块，用于监控信道竞争时间是否达到预定时间阈值，如果是，向第 三应答模块发送第三通知消息。
[0070] 在第二方面的第十种可行方式中，所述第三应答模块，还用于通过所述第三请求 应答帧对所有竞争成功的站点进行资源分配。
[0071] 本发明所述0FDMA竞争方法及接入点，当初次竞争成功的站点数目小于一定阈值 的时候可以继续发起竞争，以增加竞争成功的站点数目，进而提高OFDM系统的吞吐量；同 时，所述OFDMA竞争方法与现有机制兼容，当初次竞争成功的站点达到阈值的时候，并不会 带来额外的开销，易于与现有0FDMA系统结合，便于推广应用。

【专利附图】

【附图说明】
[0072] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根 据这些附图获得其他的附图。
[0073] 图1是一种现有的0FDMA竞争方法的时序图；
[0074] 图2是本发明所述0FDMA竞争方法的流程图；
[0075] 图3是本发明一种实施例所述0FDMA竞争方法的时序图；
[0076] 图4是本发明另一种实施例所述0FDMA竞争方法的时序图；
[0077] 图5a是本发明实现0FDMA竞争的接入点的模块结构示意图；
[0078] 图5b是本发明实现0FDMA竞争的接入点的另一模块结构示意图；
[0079] 图6是本发明一种实施例所述请求处理单元的模块结构示意图；
[0080] 图7是本发明一种实施例所述请求处理单元的优选方案的模块结构示意图；
[0081] 图8是本发明另一种实现0FDMA竞争的接入点的模块结构示意图；
[0082] 图9是本发明另一种实施例所述请求处理单元的模块结构示意图；
[0083] 图10是本发明另一种实施例所述请求处理单元的优选方案的模块结构示意图；
[0084] 图11是本发明的接入点设备的硬件结构示意图；
[0085] 图12是本发明的站点设备的硬件结构示意图。

【具体实施方式】
[0086] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明 一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有 做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0087] 本发明适用于0FDMA多子信道竞争系统。当初次竞争成功的站点数目没有达到一 定阈值的时候，可以再连续发起多轮的竞争，用以增加竞争成功的站点数目，进而增大系统 的吞吐量。
[0088] 下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施 例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0089] 图2是本发明实施例所述0FDMA竞争方法的流程图，如图2所示，所述方法包括步 骤：
[0090] 220 :接入点在子信道上接收站点发送的竞争请求中贞。
[0091] 230:判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功的站点数量 之和是否小于预定阈值，如果是，触发站点进入下一个信道竞争周期，重复执行步骤220和 230,直至竞争成功的站点数量大于等于所述预定阈值。
[0092] 本实施例中，所述竞争请求帧采用RTS帧。
[0093] 另外，所述步骤220之前还可以包括步骤：
[0094] 210 :站点被触发进行信道竞争。
[0095] 当一个站点有数据需要发送而发送竞争请求帧之前，需要一定的触发机制。关于 触发机制本身不是本专利的保护重点，它可以是信道空闲达到一定的时长，例如，信道空闲 时长为 DIFS (distributed(coordination function) interframe space，分布式协调巾贞间 间隔)，或者，接收到接入点发送的一个竞争触发帧，例如，R-P〇ll。
[0096] 本发明一种优选的实施方式中，上述步骤230具体包括：
[0097] 231 :所述接入点判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功 的站点数量之和是否小于预定阈值，如果是，所述接入点以广播格式发送第一请求应答帧， 以对当前信道竞争周期内竞争成功的站点进行竞争成功确认，并触发站点进入下一个信道 竞争周期，重复执行所述步骤220和231，直至竞争成功的站点数量大于等于所述预定阈 值；否则，所述接入点以广播格式发送第二请求应答帧，以对最后一个信道竞争周期内竞争 成功的站点进行竞争成功确认，结束流程。
[0098] 参见图3,在信道空闲（即CH idle)或收到竞争触发帧（即R-Poll帧)后，站点STA1 首先进行回退，回退时间为T1，当回退结束后如果信道依然空闲则可以选择一个子信道向 接入点AP发送竞争请求帧RTS。AP会在所有的子信道上进行接收，并判断竞争成功的站点 的数目。如果竞争成功的站点数目小于某一个预定阈值的时候，AP将以广播格式发送第一 请求应答帧G-CTS'，G-CTS' 一方面对竞争成功的站点进行竞争成功确认，另一方面还会触 发站点进入下一个信道竞争周期。假设预定阈值为3,第一个信道竞争周期内竞争成功的站 点仅为STA1，则将进行下一个信道竞争周期。
[0099] 上一个信道竞争周期内没有竞争成功的站点可以重复竞争发送请求过程，即首先 进行回退，如果回退结束之后信道依然空闲则选择一个子信道发送RTS帧。AP接收到新一 个信道竞争周期的RTS帧之后，将判断竞争成功的总站点数目是否达到阈值，如果依然小 于阈值则可以再一次回复G-CTS'帧。这一次的G-CTS'帧将对刚刚竞争成功的站点进行竞 争成功确认，并触发站点进入下一个信道竞争周期。
[0100] 参见图3,站点STA2和STA4首先进行回退，回退时间为T2,当回退结束后如果信 道依然空闲则可以选择一个子信道向接入点AP发送竞争请求帧RTS。AP会在所有的子信 道上进行接收，并判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点与历史竞争成功的站点的数目 之和是否小于所述预定阈值，判断结果显示当前信道竞争周期内竞争成功的站点与历史竞 争成功的站点的数目之和为3,大于等于所述预定阈值3,则AP以广播格式发送第二请求应 答帧G-CTS，以对最后一个信道竞争周期内竞争成功的站点进行竞争成功确认。
[0101] 如果当前信道竞争周期内竞争成功的站点与历史竞争成功的站点的数目之和小 于预定阈值，则AP可以不断地重复以上步骤220和231直到竞争成功的站点数目达到预定 阈值，但是考虑到时延等因素可以设置一个竞争周期数的上限，当连续发起竞争的周期数 到达上限之后即使竞争成功的站点数目没有达到预定阈值也将不再发起下一个信道竞争 周期。
[0102] 本发明一种优选的实施方式中，还包括步骤：
[0103] 判断信道竞争周期数是否达到预定周期阈值，如果是，直接执行所述接入点以广 播格式发送第二请求应答帧，以对当前信道竞争周期内竞争成功的站点进行竞争成功确认 的步骤；否则，
[0104] 执行判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功的站点数量 之和是否小于预定阈值。
[0105] 另外，还可以通过监控信道竞争时间避免出现无限竞争的情况，优选地，所述方法 还包括：
[0106] 监控信道竞争时间是否达到预定时间阈值，如果是，所述接入点以广播格式发送 竞争结束帧，以通知站点信道竞争结束。
[0107] 其中，监控信道竞争时间的起始点可以是站点被触发进行信道竞争的时间，也可 以是接入点开始接收竞争请求帧的时间。所述竞争结束帧以广播形式发送给所有站点，如 果最后一个信道竞争周期内竞争成功的站点尚未接收到第二请求应答帧，则当其接收到所 述竞争结束帧后首先完成竞争成功确认，然后可以进行数据发送；如果最后一个信道竞争 周期内竞争成功的站点已经接收到第二请求应答帧，则当其接收到所述竞争结束帧后，直 接可以进行数据发送。
[0108] 本实施方式中对竞争成功的站点进行资源(时间和/或频率）分配有两种方式：
[0109] 所述接入点以广播格式发送第一请求应答帧时，所述第一请求应答帧还对当前信 道竞争周期内竞争成功的站点进行资源分配；
[0110] 所述接入点以广播格式发送第二请求应答帧时，所述第二请求应答帧还对最后一 个信道竞争周期内竞争成功的站点进行资源分配。或者，
[0111] 所述接入点以广播格式发送第二请求应答帧时，所述第二请求应答帧还对最后一 个信道竞争周期内竞争成功的站点以及历史竞争成功的站点进行资源分配。
[0112] 另外，当所有竞争成功的站点接收到G-CTS帧后，则根据被分配的频率和/或时间 资源进行数据的发送。
[0113] 当所有竞争成功的站点发送数据结束之后AP发送G-BA对所有竞争成功的站点进 行确认应答。
[0114] 本发明另一种优选实施方式中，上述步骤230具体包括：
[0115] 23Γ :所述接入点判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功 的站点数量之和是否小于预定阈值，如果是，所述接入点等待第一预定时间不作回复以触 发站点进入下一个信道竞争周期，重复执行所述步骤220和23Γ，直至竞争成功的站点数 量大于等于所述预定阈值；否则，所述接入点等待第二预定时间后以广播格式发送第三请 求应答帧，以对所有竞争成功的站点进行竞争成功确认，结束流程。
[0116] 第一预定时间的长度大于第二预定时间的长度。
[0117] 参见图4,本实施方式中竞争触发机制也可以是信道空闲达到一定的时长或者接 收到AP发送的一个竞争触发帧。当触发机制是信道空闲达到一定时长的时候，则不再需要 图中所示的t0 ;当触发机制为接收一个R-Poll帧的话，t0为从接收R-Poll帧到开始回退 的间隔时间，可以为SIFS。
[0118] 图4中，在第一个信道竞争周期内，多个STA满足竞争触发条件而进入竞争阶段之 后，首先需要进行回退，假设STA1和STA4回退时间为T3，在所有竞争站点中回退时间最短， 回退结束后信道依然空闲则分别选择一个子信道发送请求帧RTS。
[0119] AP在所有的子信道上进行接收，并判断竞争成功的站点的数目。第一个信道竞争 周期内竞争成功的站点数目为2,小于某预定阈值3，AP暂时不作回复。站点在第一个信道 竞争周期内的RTS帧发送完毕的第一预定时间tl后如果没有收到AP发送的第三请求应 答帧(该第三请求应答帧也可以采用G-CTS)，则可以重复竞争发送请求过程，即首先进行回 退，如果回退结束之后信道依然空闲则选择一个子信道发送RTS帧。AP接收到新一个信道 竞争周期内的RTS帧之后，将判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成 功的站点数量之和是否大于等于预定阈值，如果依然小于阈值则可以重复上述过程，让站 点继续回退并发起竞争。图4中，在第二个信道竞争周期的信道竞争中，站点STA3竞争成 功，因此当前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功的站点数量之和为3等 于预定阈值，则AP等待第二预定时间t2后以广播格式发送第三请求应答帧，以对所有竞争 成功的站点进行竞争成功确认，结束流程。
[0120] 如果当前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功的站点数量之和 小于预定阈值，AP可以不断地重复以上步骤220和23Γ直到竞争成功的站点数目达到预 定阈值，但是考虑到时延等因素可以设置一个竞争周期数的上限，当连续发起竞争的周期 数到达上限之后即使竞争成功的站点数目没有达到阈值也将不再发起新一个信道竞争周 期内的竞争。
[0121] 本发明一种优选实施方式中，所述方法还包括：
[0122] 判断信道竞争周期数是否达到预定周期阈值，如果是，直接执行所述接入点等待 第二预定时间后以广播格式发送第三请求应答帧，以对所有竞争成功的站点进行竞争成功 确认的步骤；否则，执行判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功的 站点数量之和是否小于预定阈值。
[0123] 本发明另一种优选实施方式中，所述方法还包括：监控信道竞争时间是否达到预 定时间阈值，如果是，直接执行所述接入点等待第二预定时间后以广播格式发送第三请求 应答帧，以对所有竞争成功的站点进行竞争成功确认的步骤。本实施方式中，由于所有竞争 成功的站点都在接收到第三请求应答帧后完成竞争成功确认，因此，当达到信道竞争时间 后，可以直接通过第三请求应答帧对所有竞争成功的站点进行竞争成功确认，而无需额外 发送竞争结束帧。
[0124] 当所有竞争成功的站点数目达到预定阈值或者连续竞争周期数达到预定周期阈 值或者信道竞争时间达到预定时间阈值后，AP将在最后一个信道竞争周期内的RTS帧发送 完之后的t2时间发送G-CTS帧。第三请求应答帧G-CTS帧将对所有竞争成功的站点进行 竞争成功确认。同时，第三请求应答帧G-CTS还对所有竞争成功的站点进行频率和/或时 间资源的分配。
[0125] 由于是否可以发起新的一个信道竞争周期的竞争是由AP决定的，在本方 法中要求t2的时间长度必须小于tl的时间长度。在实现的时候可以取tl为PIFS (point (coordination function) interframe space，点协调巾贞间间隔）或者 DIFS，而 t2 为 SIFS (short interframe space，短巾贞间间隔）。
[0126] 当所有竞争成功的站点接收到G-CTS帧后，则根据被分配的频率和/或时间资源 进行数据的发送。
[0127] 当所有竞争成功的站点发送数据结束之后AP发送G-BA对所有竞争成功的站点进 行确认应答。
[0128] 图5a是本发明的接入点的模块结构示意图，如图5a所示，所述接入点包括：
[0129] 请求接收单元520,用于在子信道上接收站点发送的竞争请求帧；
[0130] 请求处理单元530,用于判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞 争成功的站点数量之和是否小于预定阈值，如果是，触发站点进入下一个信道竞争周期。
[0131] 参见图5b,所述接入点还包括：
[0132] 竞争触发单元510,用于令站点被触发进行信道竞争。
[0133] 参见图6,本发明一种实施方式中，所述请求处理单元530包括：
[0134] 第一阈值判断模块531，用于在信道竞争后判断当前信道竞争周期内竞争成功的 站点数量与历史竞争成功的站点数量之和是否小于预定阈值，如果是，向第一应答模块发 送第一通知消息；否则，向第二应答模块发送第二通知消息；
[0135] 所述第一应答模块532,用于根据第一通知消息，以广播格式发送第一请求应答 帧，以对当前信道竞争周期内竞争成功的站点进行竞争成功确认，并触发站点进入下一个 信道竞争周期；
[0136] 所述第二应答模块533,用于根据第二通知消息，以广播格式发送第二请求应答 帧，以对最后一个信道竞争周期内竞争成功的站点进行竞争成功确认。
[0137] 参见图7,本实施方式中一种优选方案为，所述请求处理单元530还包括：
[0138] 第一次数判断模块534,用于判断信道竞争周期数是否达到预定周期阈值，如果 是，向所述第二应答模块533发送第二通知消息；否则，向所述第一阈值判断模块531发送 第一阈值判断消息。所述第一阈值判断模块531将根据所述第一阈值判断消息在信道竞争 后判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功的站点数量之和是否小 于预定阈值，如果是，向第一应答模块532发送第一通知消息；否则，向第二应答模块533发 送第二通知消息。
[0139] 本实施方式中另一种优选方案为，所述请求处理单元530还包括：第一时间监控 模块，用于监控信道竞争时间是否达到预定时间阈值，如果是，以广播格式发送竞争结束 帧，以通知站点信道竞争结束。
[0140] 对竞争成功的站点进行资源分配本实施方式可以采用以下两种方案：
[0141] 所述第一应答模块532还用于通过所述第一请求应答帧对当前信道竞争周期内 竞争成功的站点进行资源分配；所述第二应答模块533还用于通过第二请求应答帧对最后 一个信道竞争周期内竞争成功的站点进行资源分配。或者，
[0142] 所述第二应答模块还用于通过第二请求应答帧对最后一个信道竞争周期内竞争 成功的站点以及历史竞争成功的站点进行资源分配。
[0143] 另外,参见图8,所述接入点还可以包括：
[0144] 确认应答模块540,用于在竞争成功的站点完成数据发送后进行确认应答。
[0145] 参见图9,本发明另一种实施方式与上述实施方式基本相同，不同之处在于，所述 请求处理单元530包括：
[0146] 第二阈值判断模块53Γ，用于判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历 史竞争成功的站点数量之和是否小于预定阈值，如果是，所述接入点等待第一预定时间不 作回复以触发站点进入下一个信道竞争周期；否则，向第三应答模块533'发送第三通知消 息；
[0147] 所述第三应答模块533'，用于根据所述第三通知消息，等待第二预定时间后以广 播格式发送第三请求应答帧，以对所有竞争成功的站点进行竞争成功确认；第一预定时间 的长度大于第二预定时间的长度。
[0148] 参见图10,本实施方式一种优选方案为，所述请求处理单元530还包括：
[0149] 第二次数判断模块534'，用于判断信道竞争周期数是否达到预定周期阈值，如果 是，向第三应答模块533'发送第三通知消息；否则，向第二阈值判断模块53Γ发送第二阈 值判断消息。所述第二阈值判断模块53Γ，将根据第二阈值判断消息判断当前信道竞争周 期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功的站点数量之和是否小于预定阈值，如果是，所 述接入点等待第一预定时间不作回复以触发站点进入下一个信道竞争周期；否则，向第三 应答模块533'发送第三通知消息。
[0150] 本实施方式另一种优选方案为，所述请求处理单元530还包括：第二时间监控模 块，用于监控信道竞争时间是否达到预定时间阈值，如果是，向第三应答模块发送第三通知 消息。对于竞争成功的站点进行资源分配本实施方式中，所述第三应答模块533'，还用于通 过所述第三请求应答帧对所有竞争成功的站点进行资源分配。
[0151] 图11示出了一种接入点设备的实施例，如图11所示，所述接入点设备1100与现 有计算机结构类似，其可以通过网络接口 1110与外部设备，如站点，交互以实现竞争触发、 接收站点的竞争请求帧，以及回复请求应答帧等；其也可以通过输入接口 1120和输出接口 1130实现上述交互功能。同时，其通过处理器1140实现对各站点的竞争请求的处理，并控 制所述网络接口 1110,或者，输入接口 1120和输出接口 1130与各站点进行数据交互。另 夕卜，所述网络接口 1110、输入接口 1120、输出接口 1130和处理器1140之间通过总线进行通 ?目。
[0152] 图12示出了一种站点设备的实施例，在该实施例中，站点设备1200包括天线 1210、发射电路1220、接收电路1230、功率控制器1240、处理单元1250和存储器1260。处 理单元1250控制站点设备1200的操作，处理单元1250还可以称为CPU。存储器1260可以 包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理单元1250提供指令和数据。存储器1260的 一部分还可以包括非易失行随机存取存储器（NVRAM)。具体的应用中，站点设备1200可以 嵌入或者本身可以就是例如移动电话之类的无线通信设备，还可以包括容纳发射电路1220 和接收电路1230的载体，以允许站点设备1200和远程位置之间进行数据发射和接收。发 射电路1220和接收电路1230可以耦合到天线1210。站点设备1200的各个组件通过总线 系统1270耦合在一起，其中，总线系统1270除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总 线和状态信号总线。但是为了清楚明起见，在图中将各种总线都标为总线系统1270。站点 设备1200还可以还包括功率控制器1240。
[0153] 处理单元1250可以实现或者执行本发明方法实施例中的公开的各步骤及逻辑框 图。处理单元1250可以是微处理器或者也可以是任何常规的处理器，解码器等。软件模块 可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、 寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1260,处理单元1250读取存储 器1260中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
[0154] 本发明实施例所述0FDMA竞争方法及接入点，当初次竞争成功的站点数目小于一 定阈值的时候可以继续发起竞争，以增加竞争成功的站点数目，进而提高OFDM系统的吞 吐量；同时，所述OFDMA竞争方法与现有机制兼容，当初次竞争成功的站点达到阈值的时 候，并不会带来额外的开销，易于与现有OFDMA系统结合，便于推广应用。
[0155] 本领域普通技术人员将会理解，本发明的各个方面、或各个方面的可能实现方式 可以被具体实施为系统、方法或者计算机程序产品。因此，本发明的各方面、或各个方面的 可能实现方式可以采用完全硬件实施例、完全软件实施例（包括固件、驻留软件等等），或 者组合软件和硬件方面的实施例的形式，在这里都统称为"电路"、"模块"或者"系统"。此 夕卜，本发明的各方面、或各个方面的可能实现方式可以采用计算机程序产品的形式，计算机 程序产品是指存储在计算机可读介质中的计算机可读程序代码。
[0156] 计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可 读存储介质包含但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、设备或者装置，或者 前述的任意适当组合，如随机存取存储器（RAM)、只读存储器（ROM)、可擦除可编程只读存 储器（EPROM或者快闪存储器)、光纤、便携式只读存储器（CD-ROM)。
[0157] 计算机中的处理器读取存储在计算机可读介质中的计算机可读程序代码，使得处 理器能够执行在流程图中每个步骤、或各步骤的组合中规定的功能动作；生成实施在框图 的每一块、或各块的组合中规定的功能动作的装置。
[0158] 计算机可读程序代码可以完全在用户的计算机上执行、部分在用户的计算机上执 行、作为单独的软件包、部分在用户的计算机上并且部分在远程计算机上，或者完全在远程 计算机或者器上执行。也应该注意，在某些替代实施方案中，在流程图中各步骤、或框图中 各块所注明的功能可能不按图中注明的顺序发生。例如，依赖于所涉及的功能，接连示出的 两个步骤、或两个块实际上可能被大致同时执行，或者这些块有时候可能被以相反顺序执 行。
[0159] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1. 一种正交频分多址接入OFDM竞争方法，其特征在于，包括： 接入点在子信道上接收站点发送的竞争请求帧； 判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功的站点数量之和是否 小于预定阈值， 如果是，触发站点进入下一个信道竞争周期，重复执行所述接入点在子信道上接收站 点发送的竞争请求帧和判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功的 站点数量之和是否小于预定阈值的步骤，直至竞争成功的站点数量大于等于所述预定阈 值。
2. 如权利要求1所述0FDMA竞争方法，其特征在于，触发站点进入下一个信道竞争周 期，包括： 所述接入点以广播格式发送第一请求应答帧，以对当前信道竞争周期内竞争成功的站 点进行竞争成功确认，并触发站点进入下一个信道竞争周期； 则重复执行所述接入点在子信道上接收站点发送的竞争请求帧的步骤和判断当前信 道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功的站点数量之和是否小于预定阈值，直 至竞争成功的站点数量大于等于所述预定阈值，包括： 重复执行所述接入点在子信道上接收站点发送的竞争请求帧和判断当前信道竞争周 期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功的站点数量之和是否小于预定阈值的步骤，直至 竞争成功的站点数量大于等于所述预定阈值；否则，所述接入点以广播格式发送第二请求 应答帧，以对最后一个信道竞争周期内竞争成功的站点进行竞争成功确认，结束流程。
3. 如权利要求2所述0FDMA竞争方法，其特征在于，还包括： 判断信道竞争周期数是否达到预定周期阈值，如果是，执行所述接入点以广播格式发 送第二请求应答帧，以对当前信道竞争周期内竞争成功的站点进行竞争成功确认的步骤； 否则， 执行判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功的站点数量之和 是否小于预定阈值。
4. 如权利要求2所述0FDMA竞争方法，其特征在于，所述方法还包括： 监控信道竞争时间是否达到预定时间阈值，如果是，所述接入点以广播格式发送竞争 结束帧，以通知站点信道竞争结束。
5. 如权利要求2所述0FDMA竞争方法，其特征在于， 所述接入点以广播格式发送第一请求应答帧时，所述第一请求应答帧还对本个信道竞 争周期内竞争成功的站点进行资源分配； 所述接入点以广播格式发送第二请求应答帧时，所述第二请求应答帧还对最后一个信 道竞争周期内竞争成功的站点进行资源分配。
6. 如权利要求2所述0FDMA竞争方法，其特征在于， 所述接入点以广播格式发送第二请求应答帧时，所述第二请求应答帧还对最后一个信 道竞争周期内竞争成功的站点以及历史竞争成功的站点进行资源分配。
7. 如权利要求2所述0FDMA竞争方法，其特征在于，所述接入点以广播格式发送第二 请求应答帧，以对最后一个信道竞争周期内竞争成功的站点进行竞争成功确认，之后还包 括： 所述接入点在竞争成功的站点完成数据发送后进行确认应答。
8. 如权利要求1所述OFDMA竞争方法，其特征在于，触发站点进入下一个信道竞争周 期，包括： 所述接入点等待第一预定时间不作回复以触发站点进入下一个信道竞争周期； 则重复执行所述接入点在子信道上接收站点发送的竞争请求帧的步骤和判断当前信 道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功的站点数量之和是否小于预定阈值，直 至竞争成功的站点数量大于等于所述预定阈值，包括： 重复执行所述接入点在子信道上接收站点发送的竞争请求帧和判断当前信道竞争周 期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功的站点数量之和是否小于预定阈值的步骤，直至 竞争成功的站点数量大于等于所述预定阈值；否则，所述接入点等待第二预定时间后以广 播格式发送第三请求应答帧，以对所有竞争成功的站点进行竞争成功确认； 其中，第一预定时间的长度大于第二预定时间的长度。
9. 如权利要求8所述OFDMA竞争方法，其特征在于，所述判断当前信道竞争周期内竞争 成功的站点数量与历史竞争成功的站点数量之和是否小于预定阈值，之前还包括： 判断信道竞争周期数是否达到预定周期阈值，如果是，直接执行所述接入点等待第二 预定时间后以广播格式发送第三请求应答帧，以对所有竞争成功的站点进行竞争成功确认 的步骤；否则， 执行判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功的站点数量之和 是否小于预定阈值。
10. 如权利要求8所述OFDMA竞争方法，其特征在于，所述方法还包括： 监控信道竞争时间是否达到预定时间阈值，如果是，直接执行所述接入点等待第二预 定时间后以广播格式发送第三请求应答帧，以对所有竞争成功的站点进行竞争成功确认的 步骤。
11. 如权利要求8所述OFDMA竞争方法，其特征在于，所述接入点等待第二预定时间后 以广播格式发送第三请求应答帧时，所述第三请求应答帧还对所有竞争成功的站点进行资 源分配。
12. 如权利要求8所述OFDMA竞争方法，其特征在于，所述接入点等待第二预定时间后 以广播格式发送第三请求应答帧，以对所有竞争成功的站点进行竞争成功确认，之后还包 括： 所述接入点在竞争成功的站点完成数据发送后进行确认应答。
13. -种接入点，其特征在于，所述接入点包括： 请求接收单元，用于在子信道上接收站点发送的竞争请求帧； 请求处理单元，用于判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成功的 站点数量之和是否小于预定阈值，如果是，触发站点进入下一个信道竞争周期，直至竞争成 功的站点数量大于等于所述预定阈值。
14. 如权利要求13所述的接入点，其特征在于，所述请求处理单元包括： 第一阈值判断模块，适于在信道竞争后判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点数量 与历史竞争成功的站点数量之和是否小于预定阈值，如果是，向第一应答模块发送第一通 知消息；否则，向第二应答模块发送第二通知消息； 所述第一应答模块，适于根据第一通知消息，以广播格式发送第一请求应答帧，以对当 前信道竞争周期内竞争成功的站点进行竞争成功确认，并触发站点进入下一个信道竞争周 期； 所述第二应答模块，适于根据第二通知消息，以广播格式发送第二请求应答帧，以对最 后一个信道竞争周期内竞争成功的站点进行竞争成功确认。
15. 如权利要求14所述的接入点，其特征在于，所述请求处理单元还包括： 第一次数判断模块，用于判断信道竞争周期数是否达到预定周期阈值，如果是，向所述 第二应答模块发送第二通知消息；否则，向所述第一阈值判断模块发送第一阈值判断消息。
16. 如权利要求14所述的接入点，其特征在于，所述请求处理单元还包括： 第一时间监控模块，用于监控信道竞争时间是否达到预定时间阈值，如果是，以广播格 式发送竞争结束帧，以通知站点信道竞争结束。
17. 如权利要求14所述的接入点，其特征在于， 所述第一应答模块还用于通过所述第一请求应答帧对当前信道竞争周期内竞争成功 的站点进行资源分配； 所述第二应答模块还用于通过所述第二请求应答帧对最后一个信道竞争周期内竞争 成功的站点进行资源分配。
18. 如权利要求14所述的接入点，其特征在于，所述第二应答模块还适于通过所述第 二请求应答帧对最后一个信道竞争周期内竞争成功的站点以及历史竞争成功的站点进行 资源分配。
19. 如权利要求13所述的接入点，其特征在于，所述接入点还包括： 确认应答模块，用于在竞争成功的站点完成数据发送后进行确认应答。
20. 如权利要求13所述的接入点，其特征在于，所述请求处理单元包括： 第二阈值判断模块，用于判断当前信道竞争周期内竞争成功的站点数量与历史竞争成 功的站点数量之和是否小于预定阈值，如果是，所述接入点等待第一预定时间不作回复以 触发站点进入下一个信道竞争周期；否则，向第三应答模块发送第三通知消息； 所述第三应答模块，用于根据所述第三通知消息，等待第二预定时间后以广播格式发 送第三请求应答帧，以对所有竞争成功的站点进行竞争成功确认； 第一预定时间的长度大于第二预定时间的长度。
21. 如权利要求20所述的接入点，其特征在于，所述请求处理单元还包括： 第二次数判断模块，用于判断信道竞争周期数是否达到预定周期阈值，如果是，向第三 应答模块发送第三通知消息；否则，向第二阈值判断模块发送第二阈值判断消息。
22. 如权利要求20所述的接入点，其特征在于，所述请求处理单元还包括： 第二时间监控模块，用于监控信道竞争时间是否达到预定时间阈值，如果是，向第三应 答模块发送第三通知消息。
23. 如权利要求20所述的接入点，其特征在于，所述第三应答模块，还用于通过所述第 三请求应答帧对所有竞争成功的站点进行资源分配。
【文档编号】H04W48/10GK104066145SQ201310094952
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年3月22日 优先权日:2013年3月22日
【发明者】李云波, 伍天宇, 张连波 申请人:华为技术有限公司