[发明专利]一种无线局域网TXOP内冗余NAV时长的清除方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线局域网TXOP内冗余NAV时长的清除方法。

背景技术

无线局域网络中，基站又被称为接入站点(AP，access point)，无论用户多少，无线局域网的基础建设在本质上并没有多大差异，然而由于多用户的引入使得许多问题随之而来。如下例举的几种场景说明了目前无线局域网在多用户接入后所带来的问题。

场景1：发送站点向接收站点发送RTS或者短数据帧设置NAV时长，其中一种NAV设置是将发送业务类型的TXOP时限作为NAV时长。如示意图1所示，AP向接收站点发送数据，若TXOP内数据传输完成，发送站点AP会通过发送CF-END帧来释放剩余TXOP时间，且接收CF-END帧的站点无需对该帧进行响应。但是CF-END帧只能清除该发送站点所作用范围的接收站点的NAV剩余时长，参见图1，即AP可清除STA4的剩余时长，但是STA4对STA5的NAV设置仍然存在，从而使得类似STA5的站点在NAV设置下浪费大量的时间，降低了无线局域网系统的吞吐量。

场景2：由于无线局域网可用频谱范围有限，从而使得不同BSS所使用频带可以重叠，导致如图2所示的交叠BSS(OBSS)场景。这时当AP1要对站点STA1，STA2和STA5进行MU-MIMO操作时，AP1发送的RTS或者短数据帧需要站点STA1，STA2和STA5的响应，从而站点STA5要对站点STA7设置NAV时长。又由于无线局域网中不同带宽的参数设置不同（例如循环前缀，保护间隔等），故MU-MIMO传输时需要每个STA可用带宽相同，但是实际环境中由于干扰等因素会使站点探测到的可用信道带宽不同，那么发送站点需要再对可做MU-MIMO传输的站点进行选择，当STA5又未被选择作为服务对象时，STA7仍会被长时间地设置NAV无法进行数据传输，从而浪费了其大量时间，而且浪费了STA7所在BSS的带宽利用。若站点STA4属于AP2的BSS，那么站点STA4对STA3也会有同样的作用。实际中这种场景非常常见，从而大大降低了系统的吞吐量。

综上所述，可以从所例举的场景中得知无线局域网的网络运行中有大量的时长被浪费，如不设法加以利用，会大大降低系统的吞吐量。

发明内容

发明目的：针对无线局域网中由于频谱重叠以及TXOP剩余时长无法消除所造成的带宽浪费问题，本发提出一种无线局域网TXOP内冗余NAV时长的清除方法，旨在解决无线局域网中MU-MIMO传输时吞吐量最大化的问题。

本方案在不改动现有无线局域网机制的前提下使所举之例的类似场景问题得以解决，下面介绍一些无线局域网中的专有术语。

首先介绍一下TXOP的特点和作用，当站点被HC使用Qos(+)CF-Poll 帧轮询时，它就获得一个TXOP。该TXOP的时限由“Qos控制”字段中的TXOP上限子字段指定。保护TXOP的NAV是由包含CF-Poll功能的帧中的时长字段设置的。获得一个TXOP后，只要满足TXOP时限，站点可以在指定的轮询TXOP内传输多个帧交换序列。如果帧传输以及任何期望从对方MAC收到的任何立即响应无法在TXOP结束前完成，则站点不会开始传输一个帧。如果包含CF-Poll的Qos数据帧中“Qos控制”字段中的“TXOP上限”子字段被设置为0，则站点回应一个MPDU或者QOS空帧。

站点通过设置在发送给AP的Qos数据帧中的“TXOP时长要求”或者“队列长度”子字段来请求一个其后的TXOP。这些子字段是互斥的，站点只能设置两者之一。通过设置“所请求的TXOP时长”字段，站点请求以一个TXOP表示的特定额外传输时间，以传输其队列中的数据帧。通过设置“队列长度”子字段，站点向AP表明该站点队列中待发送的流量。

站点可以在一个轮询TXOP或者EDCA TXOP 中传输请求。两种请求都给AP提供了供其考虑的信息。站点综合这些信息、从其他站点来的类似信息以及相关的各种通信流类别的TSPEC来相应地分配TXOP。

“TXOP时限”子字段出现在QOS(+)CF-Poll帧中，字段值以32us为单位，标示AP为下一个TXOP所授予的时限。TXOP在QOS(+)CF-Poll帧之后一个SIFS周期开始。TXOP时限值为0时意味着在QOS(+)CF-Poll后将马上传输一个MPDU或一个“QOS空”帧。“队列大小”子字段标示在发送该帧的非AP站点上所缓冲的通信量。其出现在将“QOS控制”字段中，AP可以使用此字段，并综合考虑来自其他站点的竞争请求，来决定其授予这个站点的时长。