[发明专利]一种实现数据发送的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种实现数据发送的方法和系统。

背景技术

目前，无线局域网(WLAN)快速发展，对WLAN覆盖的需求日益增长。电气和电子工程师协会工业规范IEEE802.11组先后定义了802.11a、802.11b、802.11g等一系列WLAN技术标准，随后又陆续出现了其他任务组，致力于发展涉及现有802.11技术改进的规范，例如，802.11n任务组提出高吞吐量(High throughput，HT)的要求，支持高达600Mbps的数据速率，802.11ac任务组进一步提出超高吞吐量(Very High throughput，VHT)的概念，将数据速率提升到1Gbps。并且，随着802.11协议的演进，传统的20MHz的信道带宽已经扩展为40MHz、80MHz、120MHz，甚至160MHz，这些大带宽信道是由若干个20MHz信道绑定形成的，其中一个20MHz称为主信道，其他20MHz信道称为辅信道。其中，80MHz可以是不连续的40MHz和40MHz，或者是连续的80MHz，160MHz可以是不连续的80MHz和80MHz，或者是连续的160MHz。

802.11中，一个接入站点(access point，AP)以及与AP关联的多个非接入站点(Station，STA)组成一个基本服务集(basic service set，BSS)。站点协议栈的底层包括媒体接入控制(Media Access Control，MAC)层和物理(PHY)层，PHY层又分为物理层会聚协议(Physical Layer Convergence Protocol，PLCP)和物理媒介独立(physical medium dependent，PMD)层，如图1所示。MAC层收到的来自上层的数据包称为MAC层服务数据单元(MAC Service Data Unit，MSDU)，MAC层对MSDU打包并加上MAC头后，MSDU成为MAC层协议数据单元(MAC Protocol Data Unit，MPDU)。MAC层将MPDU的发送参数以及MPDU传递给PHY层，MPDU成为PHY层服务数据单元(PHY Service Data Unit，PSDU)，PHY层将PSDU加头，组成PHY层协议数据单元(PHY Protocol Data Unit，PPDU)，并按照发送参数进行发送，所发送的数据PPDU也称为一个数据帧。

在大带宽信道环境下，多个BSS的工作信道可能存在交叠，从而互相形成干扰，这种BSS称为重叠BSS(Overlapping BSS，OBSS)。在一个BSS内，还可能存在支持不同协议版本的无线局域网设备。为了避免OBSS的干扰，以及支持产品的后向兼容，802.11提出了保护机制。主要的保护机制是在发送数据帧之前，收发双方先交互发送信道预约请求帧(Request to send，RTS)和信道预约响应帧(Clear to send，CTS)，以进行信道预约，并且RTS/CTS采用传统设备能够解码的方式发送。具体做法是：发送方发送RTS帧，其中包含一个时间域(信道预约时间)，表明发送方完成帧交换需要的时间长度；接收方响应CTS帧，其中也包含一个时间域，以保证发送方能够完成帧交换。其他监听到该RTS/CTS的旁听站点设置一个网络分配矢量(Network Allocation Vector，NAV)，NAV的取值设置为上述两个时间域中的最大值；在该时间内，旁听站点不会发送数据，从而避免造成隐藏节点竞争信道、造成碰撞的情况发生。NAV随着时隙递减，NAV减为零后，其他站点才能发送数据。

在数据帧发送之前交互RTS/CTS，还能够协商数据帧发送的带宽，具体方法是：发送方STA在检测到空闲的20MHz信道上发送RTS，RTS中携带发送RTS的带宽，即发送方当前的可用带宽，以及支持动态带宽/静态带宽的指示，当指示支持静态带宽时，接收端STA收到RTS后，检测到在收到RTS前的一定时间内任意一个辅信道是繁忙(busy)的，就不回复CTS，仅在所有辅信道都空闲(idle)时回复CTS；当指示支持动态带宽时，主信道空闲，则接收端STA在主信道回复CTS，还可以在收到RTS的、且在收到RTS前的一定时间内检测为idle的辅信道上回复CTS。回复的CTS中携带回复CTS的带宽，即接收端当前的可用带宽。发送方根据接收方回复的CTS确定数据帧的带宽，可以小于或等于接收方当前可用带宽，然后在该带宽上发送数据帧。