[发明专利]一种超高速无线个域网多信道复用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超高速无线个域网多信道复用方法，属于无线通信技术领域。

背景技术

无线个域网（WPAN）是一种将诸如个人电脑、打印机、存储设备、数码相机、高清数字电视（HDTV）等设备连接起来的短距离（小于10米）通信无线网络。由于无压缩高清视频和大容量数据文件（例如高清图片无损音乐等）的传输需要吉比特每秒（Gbps）级的的传输速度，所以需要提高短距离无线链路的数据传输速率。当前的无线技术（例如UWB、蓝牙、IEEE802.11n等）支持的速率都低于1Gbps，所以不适合应用到这些场景中。因此众多国家和区域相继在60GHz附近划分出5～9GHz的未授权连续频段作此用途，中国也开放了59-64GHz频段。巨大的可利用带宽资源是实现Gbps级超高速无线传输的基础。 

60GHz毫米波技术能够适用于速率为Gbps级的WPAN主要有下面几个原因：①在57-66GHz频段有较宽的连续性未授权频段，这可以使得在可用带宽内以高速速率传输;②60GHz信号的高路径衰耗特性导致室内毫米波信号的有效范围一般被限制在数米以内，如果室内障碍物较多，则可能范围更小。这使得该技术仅适用于室内无线个域网的应用;③由于毫米波的波长为5毫米左右，多个天线单元的配置不会造成过大的终端尺寸。而多个天线单元也便利了波束形成（beamforming, BF）技术，从而极大地改善通信链路质量，有效地扩展通信范围。

在信道使用上，IEEE802.11ad标准采用固定信道分配，即在某时刻某一个域网实体只在一个固定信道内进行通信。当有其它信道未被占用时，即该信道空闲时，该信道并不能被当前个域网所用，使得整个系统的信道利用率较低。而网络吞吐量也有进一步提升的空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述背景技术的不足，提出了一种超高速无限个域网多信道复用方法。

       本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

         一种超高速无线个域网多信道复用方法，包括如下步骤：

         步骤1，在不改变信标期时间周期长短的前提下，将主信道信标期末端的无竞争接入的时隙分配时间段修改为信道切换期和监测期，

         所述监测期基本结构包括轮询帧(poll frame)和轮询帧反馈(poll frame response)；

         所述轮询帧(poll frame)包括状态(Status)、请求(Request)、帧校验序列(FCS)；

         所述轮询帧反馈(poll frame response)包括：源设备MAC地址(SA)、目的设备MAC地址(DA)、信道监控期的开始时间(Channel Switch Start Time)、有效的信道切换时间(BI ID)、个域网控制节点或者接入节点要求处在次信道中的设备采取的行动命令(Command)、次信道信标期开始的子信标偏移(Sub-beacon offset)、处在次信道中设备的信道时间分配(CTA)、帧校验序列(FCS)；

         所述个域网控制节点或者接入节点要求处在次信道中的设备采取的行动命令(Command)包括：保持(keep)，尝试恢复(recovery)，退回到主信道(quit back from SC to PC)；

         步骤2，源设备和目的设备在主信道中通信；

         步骤3，个域网控制节点或者从属设备扫描其它信道；

         若有空闲信道，个域网控制节点广播信标告知源设备和目的设备切换至空闲信道通信，并将该信道定义为次信道，次信道的信标期和主信道的信标期同步；

         所述次信道的信标期包括子信标期、服务期、无效期；

         若没有空闲信道，返回步骤2；

         步骤4，经过若干信标期后，源设备和目的设备在次信道进行数据传输；

         步骤5，判断次信道信标期是否到达信道切换期开始时刻；

         若次信道信标期到达信道切换期开始时刻，则源设备和目的设备全部切换至主信道，进入步骤6；

         若次信道信标期没有到达信道切换期开始时刻，源设备和目的设备仍然在次信道中进行数据传输；

         步骤6，源设备、目的设备分别在主信道监测期中向个域网控制节点发送轮询帧(poll frame)；