[发明专利]一种无线局域网上行带宽动态分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线局域网(WLAN，Wireless Local Access Network)技术领 域，具体涉及一种无线局域网上行带宽动态分配方法。

背景技术

WLAN的出现和迅速发展极大地丰富了接入技术，不过目前的WLAN大 都仅提供“尽力而为”(Best effort)服务，不能满足服务质量(QoS，Quality of service)需求，特别是不能满足高品质语音、视频等对时延敏感的多媒体业务 的QoS需求。为此IEEE制定了新协议IEEE802.11e，定义了优先级从高到低 的四种业务类型：语音业务(voice)、视频业务(video)、视频探测业务(video probe)和尽力而为业务(best effort)；引入了混合协调机制(Hybrid Coordination Function，简写为HCF)，以增强WLAN对各类业务的QoS支持，同时提高整 体网络的容量和效率。具有IEEE802.11e QoS功能的站点和无线接入点分别被 称为QSTA(QoS-capable Station)和QAP(QoS Access Point)。其中，基础 (Infrastructure)结构模式的WLAN由QAP、QSTA和分布式系统(DS)构 成。一个QAP覆盖的微蜂窝就是一个基本服务集(BSS)。QAP可看作无线集 线器(Hub)，主要有两个作用：协调QSTA对无线介质的访问和将QSTA接 入有线网。

HCF实际上是一种将原有IEEE802.11协议中关于信道接入的分布式协调 功能(DCF，Distributed Coordination Function)和点协调功能(PCF，Point Coordination Function)进行改进和增强后混合而成的协调机制。改进后的DCF 称为增强型分布式协调接入(EDCA，Enhanced Distributed Channel Access)， 改进后的PCF称为混合协调控制信道接入(HCCA，HCF Controlled Channel Access)。EDCA采用载波监听多路访问/避免冲突(CSMA/CA，Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)来实现QSTA与QAP之间的无线介 质共享；而HCCA则是QAP通过轮询的方式实现QSTA之间公平有序地访问 信道，避免对无线介质的竞争。

HCCA是一种集中控制信道接入的功能，它通过QAP上的混合协调器 (HC，Hybrid Coordinator)对每个QSTA各类业务的发送机会(TXOP， Transmission Opportunity)进行计算和设置，来实现执行分配TXOP的带宽管 理功能。从2006年IEEE802.11e协议颁布以来，对EDCA接入方式的研究和 成果层出不穷，然而对于HCCA的研究却相对平淡。其主要原因是传统的基 于轮询的信道接入方式PCF在WLAN中只是可选项，一般WLAN设备制造 商仅在其设备中实现DCF接入方式；并且802.11e协议对HCCA接入机制并 没有规定控制接入的算法细则，只是在概念上给与大致的定义和说明。国内外 WLAN设备提供商普遍采用的信道接入控制策略是EDCA，对各QSTA的上 行发送带宽则不进行控制。这种接入机制是从技术角度出发来考虑，其目的是 为了区分四类业务的QoS。但是从网络运营的角度来看，EDCA控制策略则没 有考虑到运营商需要保证各QSTA公平性的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无线局域网上行带宽动态分配方 法，该方法符合IEEE802.1e HCCA机制，通过使用协调控制的方式集中管理 各QSTA对无线媒体介质的访问，不仅能够为业务提供QoS保证，并且可以 保证各QSTA的公平性。

为解决上述技术问题，本发明提供方案如下：

一种无线局域网上行带宽动态分配方法，应用在由QAP和多个QSTA组 成的基础结构模式的无线局域网中，在当前超帧周期中，QAP按照以下步骤 为各QSTA分配带宽：