数据发送方法及装置与流程

本发明实施例涉及无线通信技术，尤其涉及一种数据发送方法及装置。

背景技术：

随着无线通信技术的高速发展，基于IEEE802.11协议的WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)无线通信设备正在迅速普及。常见的WiFi无线通信设备例如：智能手机、平板电脑、笔记本电脑、智能电器、智能传感器等。

当在同一无线通信信道中存在多个需要通信的WiFi无线通信设备时，这些WiFi无线通信设备将根据载波侦听多路访问/冲突防止(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance，简称CSMA/CA)机制，竞争无线通信信道的使用权，该机制可概括为首先侦听、然后等待、最后发送。其具体过程是，WiFi无线通信设备首先侦听当前无线通信信道处于“通信信道闲”状态或者“通信信道忙”状态。如果当前无线通信信道处于“通信信道闲”状态，则生成一个随机数N，然后等待N个时隙单元；如果当前无线通信信道处于“通信信道忙”状态，则保持沉默。当WiFi无线通信设备等待N个时隙单元结束的时候，如果无线通信信道处于“通信信道闲”状态，则立即发送数据。

现有技术中，当WiFi无线通信设备处于诸如机场候机大厅、学校阶梯教室、会展中心、体育场馆等密集用户场景下时，WiFi无线通信设备对于无线通信信道的竞争非常激烈。根据CSMA/CA机制，一旦WiFi无线通信设备侦听到无线通信信道处于“通信信道忙”状态便会保持沉默，频繁的碰撞和等待使得绝大多数WiFi无线通信设备都处于沉默，从而使得无线通信信道的利用效率低下、网络吞吐量远远小于理论设计的峰值速率。

技术实现要素：

本发明提供一种数据发送方法及装置，以克服无线通信信道的利用效率低下、网络吞吐量不高的技术问题。

本发明的第一方面是提供一种数据发送方法，包括：

发送端设备在向接收端设备发送数据之前，确定无线通信信道的忙闲状态以及所述接收端设备的通信状态，其中，所述发送端设备为无线接入节点或者所述发送端设备为站点，所述接收端设备为无线接入节点或者所述接收端设备为站点；

若所述无线通信信道为忙状态且所述接收端设备处于通信空闲状态，则所述发送端设备向所述接收端设备发送数据。

结合第一方面，在第一种可实现的方式中，所述发送端设备确定所述接收端设备的通信状态，包括：

所述发送端设备查找通信状态表，确定所述接收端设备的通信状态，其中，所述通信状态表中包含正在所述无线通信信道上进行通信的通信对。

结合第一方面的第一种可实现的方式，在第二种可实现的方式中，所述发送端设备查找通信状态表，确定所述接收端设备的通信状态，包括：

若所述接收端设备记录在所述通信状态表中，则确定所述接收端设备为通信忙碌状态；

若所述接收端设备没有记录在所述通信状态表中，则确定所述接收端设备为通信空闲状态。

结合第一方面的第一种可实现的方式或者第一方面的第二种可实现的方式，在第三种可实现的方式中，所述发送端设备查找通信状态表之前，还包括：

所述发送端设备接收所述通信对中至少一方无线通信设备发送的通信帧，其中，所述至少一方无线通信设备为无线接入节点或者所述至少一方无线通信设备为站点；

所述发送端设备根据所述通信帧，维护所述通信状态表。

结合第一方面的第三种可实现的方式，在第四种可实现的方式中，所述通信帧中包含通信双方的标识信息以及占用所述无线通信信道的时长；

所述发送端设备根据所述通信帧，维护所述通信状态表，包括：

所述发送端设备根据通信双方的标识信息，确定正在所述无线通信信道上进行通信的通信对，并将所述通信对的对应关系加入所述通信状态表中；

所述发送端设备根据在所述占用所述无线通信信道的时长到达时，从所述通信状态表中删除所述通信对的对应关系。

结合第一方面的第三种可实现的方式或者第一方面的第四种可实现的方式，在第五种可实现的方式中，所述发送端设备向所述接收端设备发送数据之前，还包括：

所述发送端设备确定接收第一通信帧的第一接收功率以及接收第二通信帧的第二接收功率，并从所述第一通信帧中获取第一发射功率，从所述第二通信帧中获取空闲信道评估门限值，其中，所述第一通信帧为所述通信对中第一无线通信设备发送给所述第二无线通信设备的通信帧，所述第二通信帧为所述通信对中第二无线通信设备发送给所述第一无线通信设备的通信帧；

所述发送端设备根据所述第一接收功率和第一发射功率，确定所述发送端设备与所述第一无线通信设备之间的第一路损，并根据所述第二接收功率和第一发射功率，确定所述发送端设备与所述第二无线通信设备之间的第二路损；

所述发送端设备根据所述第一路损、第二路损和空闲信道评估门限值，确定发送数据所需的发射功率。

结合第一方面的第五种可实现的方式，在第六种可实现的方式中，所述第一通信帧为请求发送帧，所述第二通信帧为清除发送帧。

结合第一方面的第五种可实现的方式，在第七种可实现的方式中，所述第一通信帧为传输功率控制请求帧，所述第二通信帧为传输功率控制报告帧。

本发明的第二方面是提供一种发送端设备，包括：

确定模块，用于：向接收端设备发送数据之前，确定无线通信信道的忙闲状态以及所述接收端设备的通信状态，其中，所述发送端设备为无线接入节点或者所述发送端设备为站点，所述接收端设备为无线接入节点或者所述接收端设备为站点；

发送模块，用于：若所述无线通信信道为忙状态且所述接收端设备处于通信空闲状态，则向所述接收端设备发送数据。

结合第二方面，在第一种可实现的方式中，所述确定模块，具体用于：

查找通信状态表，确定所述接收端设备的通信状态，其中，所述通信状态表中包含正在所述无线通信信道上进行通信的通信对。

结合第二方面的第一种可实现的方式，在第二种可实现的方式中，所述确定模块，具体用于：

若所述接收端设备记录在所述通信状态表中，则确定所述接收端设备为通信忙碌状态；

若所述接收端设备没有记录在所述通信状态表中，则确定所述接收端设备为通信空闲状态。

结合第二方面的第一种可实现的方式或者第二方面的第二种可实现的方式，在第三种可实现的方式中，还包括：

接收模块，用于：所述确定模块查找通信状态表之前，接收所述通信对中至少一方无线通信设备发送的通信帧，其中，所述至少一方无线通信设备为无线接入节点或者所述至少一方无线通信设备为站点；

维护模块，用于：所述确定模块查找通信状态表之前，根据所述通信帧，维护所述通信状态表。

结合第二方面的第三种可实现的方式，在第四种可实现的方式中，所述通信帧中包含通信双方的标识信息以及占用所述无线通信信道的时长；

所述维护模块，具体用于：

根据通信双方的标识信息，确定正在所述无线通信信道上进行通信的通信对，并将所述通信对的对应关系加入所述通信状态表中；

在所述占用所述无线通信信道的时长到达时，从所述通信状态表中删除所述通信对的对应关系。

结合第二方面的第三种可实现的方式或者第二方面的第四种可实现的方式，在第五种可实现的方式中，包括：

所述确定模块，还用于：

向所述接收端设备发送数据之前，确定接收第一通信帧的第一接收功率以及接收第二通信帧的第二接收功率，并从所述第一通信帧中获取第一发射功率，从所述第二通信帧中获取空闲信道评估门限值，其中，所述第一通信帧为所述通信对中第一无线通信设备发送给所述第二无线通信设备的通信帧，所述第二通信帧为所述通信对中第二无线通信设备发送给所述第一无线通信设备的通信帧；

根据所述第一接收功率和第一发射功率，确定与所述第一无线通信设备之间的第一路损，并根据所述第二接收功率和第一发射功率，确定与所述第二无线通信设备之间的第二路损；

根据所述第一路损、第二路损和空闲信道评估门限值，确定发送数据所需的发射功率。

结合第二方面的第五种可实现的方式，在第六种可实现的方式中，所述第一通信帧为请求发送帧，所述第二通信帧为清除发送帧。

结合第二方面的第五种可实现的方式，在第七种可实现的方式中，所述第一通信帧为传输功率控制请求帧，所述第二通信帧为传输功率控制报告帧。

本发明第三方面是提供一种发送端装置，包括：

处理器，用于：在向接收端设备发送数据之前，确定无线通信信道的忙闲状态以及所述接收端设备的通信状态，其中，所述发送端装置为无线接入节点或者所述发送端装置为站点，所述接收端设备为无线接入节点或者所述接收端设备为站点；

发送器，用于：若所述无线通信信道为忙状态且所述接收端设备处于通信空闲状态，则向所述接收端设备发送数据。

结合第三方面，在第一种可实现的方式中，所述处理器，还用于：

查找通信状态表，确定所述接收端设备的通信状态，其中，所述通信状态表中包含正在所述无线通信信道上进行通信的通信对。

结合第三方面的第一种可实现的方式，在第二种可实现的方式中，所述处理器，还用于：

若所述接收端设备记录在所述通信状态表中，则确定所述接收端设备为通信忙碌状态；

若所述接收端设备没有记录在所述通信状态表中，则确定所述接收端设备为通信空闲状态。

结合第三方面的第一种可实现的方式或者第三方面的第二种可实现的方式，在第三种可实现的方式中，还包括：

接收器，用于：所述处理器查找通信状态表之前，接收所述通信对中至少一方无线通信设备发送的通信帧，其中，所述至少一方无线通信设备为无线接入节点或者所述至少一方无线通信设备为站点；

处理器，还用于：所述处理器查找通信状态表之前，根据所述通信帧，维护所述通信状态表。

结合第三方面的第三种可实现的方式，在第四种可实现的方式中，所述通信帧中包含通信双方的标识信息以及占用所述无线通信信道的时长；

所述处理器，具体用于：

根据通信双方的标识信息，确定正在所述无线通信信道上进行通信的通信对，并将所述通信对的对应关系加入所述通信状态表中；

在所述占用所述无线通信信道的时长到达时，从所述通信状态表中删除所述通信对的对应关系。

结合第三方面的第三种可实现的方式或者第三方面的第四种可实现的方式，在第五种可实现的方式中，所述处理器，还用于：

向所述接收端设备发送数据之前，确定接收第一通信帧的第一接收功率以及接收第二通信帧的第二接收功率，并从所述第一通信帧中获取第一发射功率，从所述第二通信帧中获取空闲信道评估门限值，其中，所述第一通信帧为所述通信对中第一无线通信设备发送给所述第二无线通信设备的通信帧，所述第二通信帧为所述通信对中第二无线通信设备发送给所述第一无线通信设备的通信帧；

根据所述第一接收功率和第一发射功率，确定与所述第一无线通信设备之间的第一路损，并根据所述第二接收功率和第一发射功率，确定与所述第二无线通信设备之间的第二路损；

根据所述第一路损、第二路损和空闲信道评估门限值，确定发送数据所需的发射功率。

结合第三方面的第五种可实现的方式，在第六种可实现的方式中，所述第一通信帧为请求发送帧，所述第二通信帧为清除发送帧。

结合第三方面的第五种可实现的方式，在第七种可实现的方式中，所述第一通信帧为传输功率控制请求帧，所述第二通信帧为传输功率控制报告帧。

本发明的技术效果是：通过确定无线通信信道的忙闲状态以及接收端设备的通信状态，决定是否发送数据，具体地，当无线通信信道为忙状态并且接收端设备处于通信空闲状态，则发送端设备发送数据，实现了无线通信信道为忙状态时的数据发送，解决了无线通信信道的利用效率低下、网络吞吐量不高的技术问题。

附图说明

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的数据发送方法的流程图；

图2为本发明实施例二提供的数据发送方法的流程图；

图3为本发明实施例二提供的数据发送方法的另一流程图；

图4为本发明实施例三提供的数据发送方法的流程图；

图5为本发明实施例三提供的数据发送方法的请求发送帧的帧格式；

图6为本发明实施例三提供的数据发送方法的传输功率控制请求帧的帧格式；

图7为本发明实施例三提供的数据发送方法的清除发送帧的帧格式；

图8为本发明实施例三提供的数据发送方法的传输功率控制报告帧的帧格式；

图9为本发明实施例提供的数据发送方法发送端设备的状态机；

图10为本发明实施例一提供的发送端设备的结构示意图；

图11为本发明实施例二提供的发送端设备的结构示意图；

图12为本发明实施例一提供的发送端装置的结构示意图；

图13为本发明实施例二提供的发送端装置的结构示意图。

具体实施方式

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、完整地描述，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。

图1为本发明实施例一提供的数据发送方法的流程图，如图1所示，本实施例的方法可以包括：

步骤101、发送端设备在向接收端设备发送数据之前，确定无线通信信道的忙闲状态以及接收端设备的通信状态，其中，所述发送端设备为无线接入节点或者所述发送端设备为站点，所述接收端设备为无线接入节点或者所述接收端设备为站点。

当发送端设备确定无线通信信道为闲状态，发送数据，这与现有技术中的数据发送方法相同，此处不再赘述。需要说明的是，本实施例中提及的无线通信信道为多个无线通信设备共用的无线频段，而非像手机无线蜂窝通信那样将整个无线频段细分成若干个子信道分别让手机使用的通信信道。接收端设备的通信状态，为当前接收端设备是否正在与其它无线通信设备进行通信，其中，若当前接收端设备正在与其它无线通信设备进行通信，则接收端设备的通信状态为忙，若当前接收端设备未与其它无线通信通设备进行通信，则接收端设备的通信状态为闲。当发送端设备确定无线通信信道为忙状态，发送端设备进一步确定接收端设备的通信状态，也就是说，进一步判断接收端设备是否正在与其它无线通信设备进行通信。还需要说明的是，本实施例中所描述的通信信道的忙闲状态与现有技术的通信信道忙闲状态相对应，判断无线通信信道的忙闲状态的方法与现有技术相同，此处不再赘述。

其中，发送端设备可以是WLAN(Wireless Local Area Network，无线局域网)网络的无线接入节点(Access Point，简称AP)、也可以是站点(Station，简称STA)(例如，装有WiFi无线网卡的智能手机、装有WiFi无线网卡的平板电脑、装有WiFi无线网卡的计算机或者装有WiFi无线网卡的智能家电、智能传感器等)，接收端设备可以是无线接入节点、也可以是站点。其中，站点(STA)为，例如，装有WiFi无线网卡的智能手机、装有WiFi无线网卡的平板电脑、装有WiFi无线网卡的计算机或者装有WiFi无线网卡的智能家电、智能传感器等。具体地，发送端设备向接收端设备发送数据，可以是无线接入节点向站点发送数据、可以是站点向无线接入节点发送数据、可以是站点向站点发送数据、还可以是无线接入节点向无线接入节点发送数据，本实施例对此不作限定。

步骤102、若无线通信信道为忙状态且接收端设备处于通信空闲状态，则发送端设备向接收端设备发送数据。

当发送端设备确定无线通信信道为忙状态，并且进一步确定接收端设备没有与其它无线通信设备进行通信时，则发送端设备发送数据。也就是说，即使无线通信信道为忙状态，发送端设备也可以发送数据。

本实施例，通过确定无线通信信道的忙闲状态以及接收端设备的通信状态，决定是否发送数据，具体地，当无线通信信道为忙状态并且接收端设备处于通信空闲状态，发送端设备发送数据，实现了无线通信信道为忙状态时的数据发送，解决了无线通信信道的利用效率低下、网络吞吐量不高的技术问题。

下面采用几个具体的实施例，对图1所示方法实施例的技术方案进行详细说明。

图2为本发明实施例二提供的数据发送方法的流程图，如图2所示，本实施例的方法可以包括：

步骤201、发送端设备接收正在无线通信信道上通信的通信对中至少一方无线通信设备发送的通信帧。

通信对在进行数据传输前，会以广播的形式发送用于建立连接的通信帧，由于这些通信帧是以广播的形式被发送的，因此在该无线通信信道中的其它无线通信设备也可以接收到这些通信帧，从而在该无线通信信道中的其它无线通信设备能够获知将要有无线通信设备占用该无线通信信道进行数据传输。本实施例中的通信帧，包含通信双方的标识信息，例如通信双方的MAC(Media Access Control，媒体介入控制层)地址等，在该无线通信信道中的其它无线通信设备能够通过至少一个通信帧确定将要进行数据传输的通信双方。

步骤202、发送端设备根据接收到的通信帧，维护通信状态表。

通信帧包含但不限制于：通信双方的标识信息、占用所述无线通信信道的时长。其中，通过通信帧中携带的通信双方的标识信息，例如MAC地址等，在该无线通信信道中的其它无线通信设备，包括本实施例中的发送端设备，能够获知将要进行数据传输的通信双方具体为哪两个无线通信设备。通过通信帧中携带的占用所述通信信道的时长，无线通信信道中的其它无线通信设备，包括本实施例中的发送端设备，能够获知这两个无线通信设备对该无线通信信道的占用时间。根据包含有通信双方的标识信息、占用所述无线通信信道的时长的通信帧，发送端设备动态地维护通信状态表。

如图3所示，步骤202具体包括步骤2021和步骤2022，其中：

步骤2021、发送端设备根据包含在通信帧中的通信双方的标识信息，确定正在无线通信信道上进行通信的通信对，并将通信对的对应关系加入通信状态表中。

当发送端设备接收到通信帧时，根据通信帧中包含的通信双方的标识信息，在通信状态表中添加该通信对的对应关系，即将正在该无线通信信道中通信的两个无线通信设备的标识信息，对应着添加到通信状态表中。

步骤2022、发送端设备根据在包含在通信帧中的占用无线通信信道的时长到达时，从通信状态表中删除所述通信对的对应关系。

发送端设备将该通信对的对应关系添加到通信状态表时，还可以根据这一通信对占用无线通信信道的时长，为该通信对的对应关系设置一个定时器，时间长度设置为占用无线用通信信道的时长，当定时结束时，将通信对的对应关系从通信状态表中删除。通信状态表中通信对的数量有可能为零，也有可能正整数个。此外，通信对之间传输的数据帧也含有占用无线通信信道的时长，发送端设备还可以根据数据帧中的占用无线通信信道的时长更新定时器的定时时长。

步骤203、发送端设备查找通信状态表，确定接收端设备的通信状态，其中，通信状态表中包含正在无线通信信道上进行通信的通信对。

发送端设备在发送数据前，遍历该通信状态表，查看接收端设备是否被记录在通信状态表中。其中，若接收端设备被记录在通信状态表中，则表明接收端设备正在与其它通信设备通信，为通信忙碌状态。若接收端设备没有被记录在通信状态表中，则表明接收端设备没有与其它通信设备通信，为通信空闲状态。

步骤204、若所述无线通信信道为忙状态且所述接收端设备处于通信空闲状态，则所述发送端设备向所述接收端设备发送数据。

发送端设备查询通信状态表，若接收端设备被记录在通信状态表中，则表明接收端设备正在与其它通信设备通信，为通信忙碌状态，发送端设备不向接收端设备发送数据；若接收端设备没有被记录在通信状态表中，则表明接收端设备没有与其它通信设备通信，为通信空闲状态，发送端设备向接收端设备发送数据。需要说明的是，本实施例中所描述的无线通信信道的忙闲状态与现有技术的通信信道忙闲状态相对应，判断通信信道的忙闲状态的方法与现有技术相同，此处不再赘述。还需要说明的是，当发送端设备处于无线通信信道闲状态的时候，发送端设备不需要查询通信状态表，可以采用现有技术中的任意方法向接收端设备发送数据。

本实施例，通过查询被动态维护的通信状态表，发送端设备可以获知接收端设备的当前通信状态，接收端设备的状态更加准确，确保了由发送端设备发送的数据能够被接收端设备正确接收。

图4为本发明实施例三提供的数据发送方法的流程图，如图4所示，本实施例与实施例二的区别在于，发送端设备确定将要向接收端设备发送数据后，还计算适于发送数据所用的功率。在上述实施例的基础上，具体地，本实施例的方法可以包括：

步骤301、发送端设备接收第一无线通信设备发送的第一通信帧，确定接收第一通信帧的第一接收功率，并且从第一通信帧中获取第一发射功率，发送端设备接收第二无线通信设备发送的第二通信帧，确定接收第二通信帧的第二接收功率，并且从第二通信帧中获取空闲信道评估门限值。

具体地，发送端设备需要分别接收到通信双方发送的第一通信帧和第二通信帧。其中，第一无线通信设备与第二无线通信设备组成通信对，第一无线通信设备以第一发射功率向第二无线通信设备发送第一通信帧，第二无线通信设备接收到第一通信帧后，由于第一无线通信设备发送该第一通信帧所使用的第一发射功率被携带在第一通信帧中，因此，第二无线通信设备可以从第一通信帧中获取第一无线通信设备发送第一通信帧所使用的第一发射功率，第二无线通信设备也以第一发射功率发送第二通信帧。第一通信帧中包含第一无线通信设备发送第一通信帧使用的第一发射功率，第二通信帧中包含空闲信道评估门限值，第二通信帧中包含的空闲信道评估门限值为该通信对协商的空闲信道评估门限值。空闲信道评估门限值用于表示无线通信设备对于在无线通信信道中干扰信号的容忍程度。需要说明的是，可以通过不同的方法区别第一通信帧与第二通信帧，例如第一通信帧中携带通信双方的MAC地址，而第二通信帧中只携带第一无线通信设备的MAC地址，或者在第一通信帧与第二通信帧中设置标识位，通过不同的标识位值区别第一通信帧与第二通信帧等。由于第一通信帧与第二通信帧是以广播的形式被发送的，发送端设备可以接收到第一通信帧与第二通信帧。发送端设备分别接收第一通信帧与第二通信帧，同时测量接收第一通信帧所用的接收功率与接收第二通信帧所用的接收功率，本实施例中分别称为第一接收功率与第二接收功率。具体地，发送端设备接收第一通信帧所使用的接收功率为第一接收功率，发送端设备接收第二通信帧所使用的接收功率为第二接收功率。接收到第一通信帧与第二通信帧后，可以分别从第一通信帧中获取第一发送功率，从第二通信帧中获取空闲信道评估门限值。

步骤302、发送端设备根据第一接收功率和第一发射功率，确定发送端设备与第一无线通信设备之间的第一路损，并根据第二接收功率和第一发射功率，确定发送端设备与第二无线通信设备之间的第二路损。

第一发射功率与第一接收功率的差值即为第一路损，其表示第一通信帧从从第二无线通信设备传输到发送端设备所损耗的功率。由于第二无线通信设备会以第一发射功率发送第二通信帧，所以第一发射功率与第二接收功率的差值即为第二路损，其表示第二通信帧从第二无线通信设备传输到发送端设备所损耗的功率。

步骤303、发送端设备根据第一路损、第二路损和空闲信道评估门限值，确定发送数据所需的发射功率。

具体地，可以通过如下方式确定发送数据所需的发射功率。将第一路损记为PL_1，将第二路损记为PL_2，空闲信道评估门限值记为C1，发送数据所需的发射功率记为P_limit。P_limit＝MIN(PL_1,PL_2)+C1。计算得到的P_limit的数值大小，即为发送端设备发送数据所用的发射功率值。

当通信信道中有多对正在通信的通信对时，分别将对应的第一路损、第二路损、空闲信道评估门限值存储在路损向量表<TX_PL(n),RX_PL(n),C(n)>,n＝1,2,…,N中。通过下面的代码确定发送数据所需的发射功率，TX_PL(n)与第一路损对应，RX_PL(n)与第二路损对应，C(n)与空闲信道评估门限值对应，n表示第n对通信对。

其中，第一通信帧可以是请求发送帧(RTS，Request to Send，以下简称RTS帧)，或者，第一通信帧可以是传输功率控制请求帧(TPC-Request，Transmit Power Control-Request，以下简称TPC-Request帧)；第二通信帧可以是清除发送帧(CTS，Clear to send，以下简称CTS帧)，或者，第二通信帧可以是传输功率控制报告帧(TPC-Report，Transmit Power Control-Report，以下简称TPC-Report帧)。

具体地，本实施例RTS帧可以采用如图5所示的帧格式。帧格式包括：帧控制(Frame Control)域、持续时间(Duration)域、RA域、TA域、Tx功率(Tx Power)域、CCA(Clear Channel Assessment，空闲信道评估)门限值(CCA Threshold)域、FCS(Frame Check Sequence，帧校验序列)域。其中，RA域填写第二无线通信设备的MAC地址，TA域填写第一无线通信设备的MAC地址，Tx Power域填写第一发射功率。与现有技术中的RTS帧相比，本实施例的RTS帧增加了Tx功率(Tx Power)域和CCA门限值(CCA Threshold)域。

本实施例TPC-Request帧可以采用如图6所示的帧格式。帧格式包括：种类(Category)域、频谱管理手段(Spectrum Management Action)域、会话令牌(Dialog Token)域、TPC请求要素(TPC Request Element)域、要素ID(Element ID)域、长度(Length)域、Tx功率(Tx Power)域、CCA门限值(CCA Threshold)域、有效时间(Effective Time)域。其中，Tx Power域填写第一发射功率。需要说明的是，现有技术中TPC-Request帧携带有通信双方的MAC地址(图中未示出)，本实施例按照现有技术填写规则将第一无线通信设备和第二无线通信设备的MAC地址写入对应域，此处不再赘述。与现有技术中的TPC-Request帧相比，本实施例的TPC-Request帧在TPC请求要素(TPC Request Element)域中增加了Tx功率(Tx Power)域、CCA门限值(CCA Threshold)域和有效时间(Effective Time)域。

本实施例CTS帧可以采用如图7所示的帧格式。帧格式包括：帧控制(Frame Control)域、持续时间(Duration)域、RA域、Tx功率(Tx Power)域、CCA门限值(CCA Threshold)域、FCS域。其中，RA域填写第二无线通信设备的MAC地址，CCA Threshold域填写空闲信道评估门限值。与现有技术中的CTS帧相比，本实施例的CTS帧增加了Tx功率(Tx Power)域和CCA门限值(CCA Threshold)域。

本实施例TPC-Report帧可以采用如图8所示的帧格式。帧格式包括：种类(Category)域、频谱管理手段(Spectrum Management Action)域、会话令牌(Dialog Token)域、TPC报告要素(TPC Report Element)域、要素ID(Element ID)域、长度(Length)域、Tx功率(Tx Power)域、链路余量(Link Margin)域、CCA门限值(CCA Threshold)域、有效时间(Effective Time)域。其中，CCA Threshold域填写空闲信道评估门限值。需要说明的是，现有技术中TPC-Report帧携带有通信双方的MAC地址(图中未示出)，本实施例按照现有技术填写规则将第一无线通信设备和第二无线通信设备的MAC地址写入对应域，此处不再赘述。与现有技术中的TPC-Report帧相比，本实施例的TPC-Report帧在TPC报告要素(TPC Report Element)域中增加了Tx功率(Tx Power)域、CCA门限值(CCA Threshold)域和有效时间(Effective Time)域。

本领域技术人员可以理解到：当第一通信帧为RTS帧时，第二通信帧为与其对应的CTS帧；当第一通信帧为TPC-Request帧时，第二通信帧为与其对应的TPC-Report帧。

发送端设备在接收到第一通信帧、第二通信帧后，可以从相应的域获取第一发射功率、第二发射功率以及空闲信道评估门限值。从而计算适于发送端设备向接收端设备发送数据所需要的发射功率。

以第一通信帧为RTS帧、第二通信帧为CTS帧为例，介绍第一无线通信设备与第二无线通信设备协商空闲信道评估门限值的过程。

步骤a、第一无线通信设备采用第一发射功率，记为P1，向第二无线通信设备发送RTS帧，其中，P1携带在RTS帧的Tx功率域中。此外第一无线通信设备根据经验值设置其接收门限，记为C1，其中C1携带在RTS帧的CCA门限值域中。

步骤b、第二无线通信设备接收RTS帧并且测量接收RTS帧的功率，该功率记为P3，第二无线通信设备计算第一无线通信设备到第二无线通信设备的路损(Path Loss)，计算公式为PL_A＝P1-P3，然后，第二无线通信设备根据选定的第n阶编码调制方案(Modulation and Coding Scheme，简称MCS)所要求的接收信噪比SNR_n和接收噪声强度N0计算得到对应的目标信号强度，记为P_target，计算公式是P_target＝N0*10^SNR_n/10，接着，第二无线通信设备利用公式P2＝min(P1,P_target+PL_A)计算得到后续数据通信的最大功率P2，将P2的值携带在CTS帧的Tx功率域中。然后，第二无线通信设备利用公式10*log(P2*C2)＝恒定值，计算出空闲信道评估门限值，记为C2，其中，该恒定值是一个经验值(单位dB)，在实施例一不妨取值为-1800。再然后，第二无线通信设备将其CCA门限设置为C2值，将C2的值携带在CTS帧的CCA门限值域中。最后，第二无线通信设备以P1功率发送CTS帧。

步骤c、第一无线通信设备接收第二无线通信设备发送的CTS帧，根据CTS帧的CCA门限值域中携带的C2设置第一无线通信设备空闲信道评估门限值。并以CTS帧的Tx功率域中携带的P2值发送后续的数据帧。

发送端设备在确定将要向接收端设备发送数据后，可以采用现有技术中协议所规定的最大功率发送数据，还可以通过本实施例提供的功率计算方法计算发送数据使用的发射功率。其中，采用现有技术中协议所规定的最大功率发送数据，可能会影响其它正在通信信道上通信的通信对，而采用通过本实施例计算方法获得数据发射功率，可以避免对正在通信信道上通信的通信对的影响。

具体地，图9为本发明实施例提供的数据发送方法发送端设备的状态机。

如图9所示，该状态机包括三种状态：无线通信信道闲、无线通信信道局部忙以及无线通信信道全忙。其中，无线通信信道闲：为当前没有任何无线通信设备占用该无线通信信道进行通信，与现有技术中无线通信信道闲对应。无线通信信道局部忙：为无线通信信道忙并且接收端设备处于通信空闲状态。无线通信信道全忙：为无线通信信道忙并且接收端设备处于通信忙碌状态。

在无线通信信道闲状态下，发送端设备可以自由地发送数据。它的状态迁移条件如下：

1-1.当前没有任何无线通信设备占用该无线通信信道进行通信，即无信号，则维持无线通信信道闲的状态不变；

1-2.收到RTS帧，则从无线通信信道闲状态迁移到无线通信信道全忙状态；

1-3.收到CTS帧，则从无线通信信道闲状态迁移到无线通信信道全忙状态；

1-4.收到任何有效帧的持续时间域，则从无线通信信道闲状态迁移到无线通信信道全忙状态。

在无线通信信道全忙状态下，发送端设备不发送任何数据、不发送RTS帧、也不发送CTS帧。它的状态迁移条件如下：

2-1.收到RTS帧，则维持无线通信信道全忙状态不变；

2-2.收到CTS帧，且没有RTS帧与之匹配，则维持无线通信信道全忙状态不变；

2-3.收到任何有效帧的持续时间域，则维持无线通信信道全忙状态不变；

2-4.网络分配向量(Network Allocation Vector，简称NAV)倒计时减一，但没有归零，则维持无线通信信道全忙状态不变，其中在无线通信设备的MAC层有个NAV寄存器，可以根据通信帧中携带的持续时间域中的数值设置该NAV寄存器，当NAV寄存器中的数值变为零时，表示倒计时结束；

2-5.NAV倒计时归零，则从无线通信信道全忙状态迁移到无线通信信道闲状态；

2-6.收到RTS帧之后，等待对应的CTS帧超时，(若前一个状态是信道闲)则从无线通信信道全忙迁移到无线通信信道闲状态；

2-7.收到RTS帧之后，等待对应的CTS帧超时，(若前一个状态是信道局部忙)则从无线通信信道全忙迁移到无线通信信道局部忙状态；

2-8.收到CTS帧，且有RTS帧与之匹配，则从无线通信信道全忙迁移到无线通信信道局部忙状态。

在无线通信信道局部忙状态下，发送端设备在向接收端设备发送数据之前，需要检查能否在不影响已有通信对的前提下进行通信。如果不影响，则可以通信，如果影响则不能通信。它的状态迁移条件如下：

3-1.所有通信对的NAV倒计时减一，但仍有至少一个通信对的NAV倒计时没有归零，则维持无线通信信道局部忙状态不变；

3-2.收到CTS帧，其有RTS帧与之匹配，则维持无线通信信道局部忙状态不变；

3-3.所有通信对的NAV倒计时都归零，则从无线通信信道局部忙状态迁移到无线通信信道闲状态；

3-4.收到RTS帧，则无线通信信道局部忙迁移到无线通信信道全忙状态；

3-5.收到CTS帧，其没有RTS帧与之匹配，则无线通信信道局部忙迁移到无线通信信道全忙状态；

3-6.收到任何有效帧的持续时间域，则无线通信信道局部忙迁移到无线通信信道全忙状态。

需要说明的是，在图9中第一通信帧是RTS帧、第二通信帧是CTS帧是示例性的。

本实施例，通过控制发送端设备发送数据的功率，实现了无线通信信道为忙状态时的数据发送，解决了无线通信信道的吞吐量不高的技术问题的同时，还避免了多对通信对同时在无线通信信道上通信时的相互干扰。

图10为本发明实施例一提供的发送端设备的结构示意图，如图10所示，本实施例的发送端设备可以包括：确定模块11、发送模块12。

其中，确定模块11，用于：发送端设备在向接收端设备发送数据之前，确定无线通信信道的忙闲状态以及所述接收端设备的通信状态，其中，所述发送端设备为无线接入节点或者所述发送端设备为站点，所述接收端设备为无线接入节点或者所述接收端设备为站点。

发送模块12，用于：若所述无线通信信道为忙状态且所述接收端设备处于通信空闲状态，则向所述接收端设备发送数据。

本实施例的发送端设备，可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图11为本发明实施例二提供的发送端设备的结构示意图，如图11所示，本实施例的发送端设备在图9所示发送端设备结构的基础上，进一步地，还可以包括：接收模块13、维护模块14。

其中，确定模块11，还用于：查找通信状态表，确定所述接收端设备的通信状态，其中，所述通信状态表中包含正在所述无线通信信道上进行通信的通信对。

接收模块13，用于：所述确定模块11查找通信状态表之前，接收所述无线通信对中至少一方无线通信设备发送的通信帧，其中，所述至少一方无线通信设备为无线接入节点或者所述至少一方无线通信设备为站点。

维护模块14，用于：所述确定模块11查找通信状态表之前，根据所述通信帧，维护所述通信状态表，根据通信双方的标识信息，确定正在所述无线通信信道上进行通信的通信对，并将所述通信对的对应关系加入所述通信状态表中；

在占用所述无线通信信道的时长到达时，从所述通信状态表中删除所述通信对的对应关系。

本实施例的发送端设备，可以用于执行图2、图3所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本发明发送端设备实施例三具有与本发明发送端设备实施例二相同的结构。

本发明发送端设备实施例三在本发明发送端设备实施例二的基础上，进一步地，确定模块11，还用于：所述发送端设备向所述接收端设备发送数据之前，确定接收第一通信帧的第一接收功率以及接收第二通信帧的第二接收功率，并从所述第一通信帧中获取第一发射功率，从所述第二通信帧中获取空闲信道评估门限值，其中，所述第一通信帧为所述通信对中第一无线通信设备发送给所述第二无线通信设备的通信帧，所述第二通信帧为所述通信对中第二无线通信设备发送的给所述第一无线通信设备的通信帧；根据所述第一接收功率和第一发射功率，确定所述发送端设备与所述第一无线通信设备之间的第一路损，并根据所述第二接收功率和第一发射功率，确定所述发送端设备与所述第二无线通信设备之间的第二路损；根据所述第一路损、第二路损和空闲信道评估门限值，确定发送数据所需的发射功率。

维护模块14，用于：维护如图9示出的状态机。

本实施例的发送端设备，可以用于执行图4所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图12为本发明实施例一提供的发送端装置的结构示意图，如图12所示，本实施例的发送端装置可以包括：处理器21、发送器22。

其中，处理器21，用于：发送端装置在向接收端设备发送数据之前，确定无线通信信道的忙闲状态以及所述接收端设备的通信状态，其中，所述发送端装置为无线接入节点或者所述发送端装置为站点，所述接收端设备为无线接入节点或者所述接收端设备为站点。

发送器22，用于：若所述无线通信信道为忙状态且所述接收端设备处于通信空闲状态，则所述发送端装置向所述接收端设备发送数据。

本实施例的发送端装置，可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图13为本发明实施例二提供的发送端装置的结构示意图，如图13所示，本实施例的发送端装置在图12所示的发送端装置的基础上，进一步地，还可以包括：接收器23。

其中，处理器21，还用于：查找通信状态表，确定所述接收端设备的通信状态，其中，所述通信状态表中包含正在所述无线通信信道上进行通信的通信对；所述处理器21查找通信状态表之前，根据所述通信帧，维护所述通信状态表，根据通信双方的标识信息，确定正在所述无线通信信道上进行通信的通信对，并将所述通信对的对应关系加入所述通信状态表中；在所述占用所述无线通信信道的时长到达时，从所述通信状态表中删除所述通信对的对应关系。

接收器23，用于：所述处理器21查找通信状态表之前，接收所述通信对中至少一方无线通信设备发送的通信帧，其中，所述至少一方无线通信设备为无线接入节点或者所述至少一方无线通信设备为站点。

本实施例的发送端装置，可以用于执行图2、图3所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本发明发送端装置实施例三具有与本发明发送端装置实施例二相同的结构。

本发明发送端装置实施例三在本发明发送端装置实施例二的基础上，进一步地，处理器21，还用于：所述发送端装置向所述接收端设备发送数据之前，确定接收第一通信帧的第一接收功率以及接收第二通信帧的第二接收功率，并从所述第一通信帧中获取第一发射功率，从所述第二通信帧中获取空闲信道评估门限值，其中，所述第一通信帧为所述通信对中第一无线通信设备发送给所述第二无线通信设备的通信帧，所述第二通信帧为所述通信对中第二无线通信设备发送的给所述第一无线通信设备的通信帧；根据所述第一接收功率和第一发射功率，确定所述发送端装置与所述第一无线通信设备之间的第一路损，并根据所述第二接收功率和第一发射功率，确定所述发送端装置与所述第二无线通信设备之间的第二路损；根据所述第一路损、第二路损和空闲信道评估门限值，确定发送数据所需的发射功率；维护如图9示出的状态机。

本实施例的发送端装置，可以用于执行图4所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。