[发明专利]一种竞争接入方法和站点

说明书

本发明提供了一种竞争接入方法，包括：站点接收到含有信道预约信息且所述站点是目标接收方的无线帧后，满足预设条件时，所述站点根据所述信道预约信息更新本地的网络分配矢量；所述预设条件包括：所述无线帧为多用户多入多出无线帧。本发明还提供一种站点。本发明避免了由于MU传输造成的MU用户提前竞争信道带来的不公平竞争问题。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体地，涉及无线局域网通信中，一种竞争接入方法和站点。

背景技术

目前，在无线网络领域，无线局域网(WLAN)快速发展，对WLAN覆盖的需求要求日益增长，对吞吐量的要求亦越来越高。电气和电子工程师协会工业规范IEEE802.11组中，先后定义了802.11a，802.11b，802.11g等一系列最普通的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，简称HT)的要求，引入多入多出(MIMO)和波束赋形技术，支持高达600Mbps的数据速率，802.11ac任务组进一步提出VHT(Very High throughput，超高吞吐量)的概念，通过引入更大的信道带宽、更高阶的MIMO和多用户多入多出(MU-MIMO)等技术，数据速率能够达到1Gbps以上。新的协议需要后向兼容之前的协议。另外，刚成立不久的802.11ah任务组，也使用了MU-MIMO等技术。

WLAN中，一个接入点(Access Point，简称AP)以及与AP相关联的多个站点(Station，简称STA)组成了一个基本服务集(basic service set，简称BSS)。WLAN的特点是利用带有冲突避免的载波侦听多路访问机制(CSMA with Collision Avoidance，CSMA/CA)使多个站点共享无线信道。竞争接入机制时，站点在退避时间内检测信道，该退避时间一般包括一个帧间间隔加上随机数个时隙检测信道，当信道在上述退避时间内都检测为闲时，站点才可以接入信道。多个无线站点共享信道时，无线环境的冲突检测变得非常困难，其中一大问题就是隐藏站点。隐藏站点示例如图1所示，站点A向站点B发送数据，同时站点C向站点B也发送数据，由于站点C和站点A彼此都处于对方的覆盖范围之外，站点A和站点C同时发送将导致冲突，造成站点B不能正确接收数据。从站点A的角度来看，站点C即是一个隐藏站点。为解决隐藏站点问题，802.11提出了虚拟信道检测机制，即通过在无线帧帧头中包含预约信道时间信息，其他接收到含有时间预约信息的无线帧的旁听站点设置本地存储的一个网络分配矢量(Network Allocation Vector，NAV)，NAV的取值设置为上述时间预约信息的最大值，在该时间内，旁听站点不会发送数据，从而避免了隐藏节点竞争信道造成的碰撞，NAV减为零后，其他站点才能发送数据。例如发送方发送请求发送(Request to send，RTS)帧进行信道预约，其中包含信道预约时间信息，接收方响应允许发送(Clear to send，CTS)帧进行信道预约确认，其中也包含信道预约时间信息，以保证发送方能够完成后续的数据帧交换。设置NAV的示意如图2所示。

一般的数据帧交换过程包括发送方发送数据帧，目标接收方成功接收后回复应答帧，图2中RTS/CTS预约的信道时间NAV可以包含多个帧交换过程的时间，另外数据帧和应答帧中也包含信道预约时间信息，例如可以不使用RTS/CTS预约的信道时间，而直接发送数据帧，该数据帧和其应答帧中携带有信道预约时间，数据帧的信道预约时间信息至少包含本次帧交换的应答帧的传输时间，还可以包含接下来的帧交换的时间。在上述NAV设置过程中，当站点收到的无线帧指示自己是接收方时(即无线帧RA(Receiver Address，接收方地址)的值与本地MAC地址匹配)，该站点不根据无线帧携带的信道预约时间信息来更新NAV。站点的NAV被设置后，在NAV随着时间耗尽或被清0之前不能主动竞争信道，另外，若站点收到了一个RTS帧在回复应答帧CTS时，若站点的NAV不为0且该NAV不是由当前RTS发送方设置的，则站点不可以回复CTS，其他情况必须回复CTS。但是若站点收到发送给自己的无线帧要求立即回复应答帧，且应答帧不是CTS，则站点应立即回复应答帧而不考虑NAV的设置。