[发明专利]无线网格网络中实现公用信道框架机制的方法、节点设备

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种无线网格网络中实现公用信道框架机制的方法、节点设备。

背景技术

无线网络技术的发展日新月异，各种802.11x标准不断被更新，新的无线网络架构和技术也不断被提出，如WLAN Mesh(无线网格网络)，其核心指导思想是让网络中的每个节点都可以发送和接收信号，无线Mesh网络也称为多跳网络。在传统的WLAN中，每个客户端均通过一条与AP(接入点)相连的无线链路来访问网络，用户如果要进行相互通信的话，必须首先访问一个固定的AP，这种网络结构被称为单跳网络。而在无线Mesh网络中，任何无线设备节点都可以同时作为AP和路由器，网络中的每个节点都可以发送和接收信号，每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。在Mesh网络中，一个节点不仅能传送和接收信息，还能充当路由器对其附近节点转发信息。

WLAN Mesh网络中的节点工作在两种模式下：Active(激活)和PS(节电)模式。处在PS模式下的Mesh节点在没有数据发送和接收的情况下通常处于睡眠状态来节省能源。在现有标准中规定了一个周期的公共窗口ATIM(宣告业务指示消息)，在该窗口时间内，所有处于PS模式的节点都醒来在该窗口下交互信息，以确定处于PS模式的节点是否需要在ATIM窗口后保持唤醒状态进行业务交互。

WLAN Mesh网络中的单收发信机的节点可以分时的工作在多信道上，为此，802.11s草案定义了一种CCF(公用信道框架)功能。WLAN Mesh网络中的所有Mesh节点在一个公用信道上实现通信。在这个公用信道上，一对或一簇Mesh节点可协商选择一个不同于公用信道的目的信道用于数据传输；协商成功后，这些Mesh节点切换到专用信道上完成数据传输，在传输完成后再返回公用信道。该协商通过RTX(请求切换)、CTX(清除切换)帧来实现。

为了避免Mesh节点在接入信道时产生竞争，现有技术中采用MDA(Mesh的确定性接入)的接入方式。该接入方式中，Mesh节点在和邻居节点协商一个用于两个Mesh节点间业务传输的周期性MDAOP(采用MDA方式选定的时隙)时间。该MDAOP时间不应和邻居节点以及第二跳节点已知的被占用时间产生冲突，而在协商成功的MDAOP时间内，这两个Mesh节点的邻居节点和第二跳节点也应避免在这段时间内传输数据，以防止对这两个Mesh节点的业务交互产生干扰。

目前，MDA接入方式、CCF功能、PS模式的节点的工作机制是相互独立的。

PS操作中，ATIM窗口是一个公用窗口，在这个窗口下，原则上需要相邻节点应能交互ATIM帧，所以ATIM窗口内不会允许存在CCF机制的信道协商过程。

在MDA接入方式中，预留出来的MDAOP时间是专门用于两个节点间的业务传输，而CCF机制中需要协商一个不受干扰的专用信道进行业务传输。

在CCF机制中，所有Mesh节点在CCW(信道协调窗口)的起始时间都操作在公用信道上，需要在专用信道上传输数据的Mesh节点首先检测可用的专用信道；在选择了合适的专用信道之后，向其目标Mesh节点发送带有专用信道信息的请求消息；目标Mesh节点接收到此请求消息之后，检测此专用信道是否可用。若可用，则返回成功的应答消息并转换到目的信道，等待接收数据帧；若不可用，则返回失败的应答消息。发送Mesh节点接收到成功的应答消息后，转换到专用信道发送数据帧。发送Mesh节点与目标Mesh节点完成数据传输之后，返回到公用信道上，可再次协商，协商后切换到专用信道上。在后续的专用信道传输的时间可能会跨越MDA接入方式预留出来的MDAOP时间，也可能会跨越ATIM窗口时间。

可见，在现有这种独立工作方式下，会存在以下问题：

(1)CCF机制和MDA机制共存的情况下，两个Mesh节点间通过CCF机制协商切换信道，这些Mesh节点在专用信道上的传输时间可能和本节点与其他节点采用MDA方式所分配的MDAOP时间重叠，这样会导致MDA机制失效。

(2)CCF机制和PS机制共存的情况下，由于CCF切换信道，可能需要在专用信道传输时间占用ATIM窗口，从而导致处于专用信道通信的节点无法在ATIM窗口及时和处于公用信道的节点相互指示各自的业务，业务交互的Mesh节点间的业务被延时。

发明内容