[发明专利]一种多天线多信道聚合多站点并行轮询方法

权利要求书

1.一种多天线多信道聚合多站点并行轮询方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，接入点AP配置M个天线、N个工作信道，每个天线利用一个或者几个工作信道，或者多个天线共用一个工作信道，每个工作信道对应一个工作频点，J个配置单天线多信道的站点，每个站点配置的工作频点及信道带宽与接入点AP相同，接入点AP和采集站点的起始工作频率f₀和总信道带宽B均已知，所述M、N、J均为正整数；

接入点AP有M个天线，天线之间的间隔大于λ/2，其中λ为工作频点对应波长，相互独立的正交工作信道有N个，每个工作信道进行动态带宽分配，分别为B₁，…，B_N；每个工作信道对应一个工作频点，工作频点和信道带宽之间的关系为

fi=f0+Σk=1i-1Bk+Bi2,2≤i≤N,]]>

其中，f_i为实际工作频点值，f₀为起始射频工作频点值，为前i-1个信道带宽总和，B_i为每个信道带宽值，k<i，且k、i为正整数；

其中，天线数M和信道数N之间的映射关系为

如果M>N

为多个发射天线共享一个信道，在通信时，发射相同的信号，起到发射分集的作用，能够扩展到复用；

如果M＝N，即一根天线对应一个信道；

如果M<N

除了一根天线独立对应一个信道之外，对多余的信道，如果是空闲信道，采用信道捆绑，扩展某一些天线的信道带宽，构成动态带宽分配；

步骤2，接入点AP定期通过信标帧建立免竞争期CFP，然后接入点AP发送聚合多站点CF-Poll帧，所述聚合多站点CF-Poll帧包含在免竞争期CFP需要轮询的所有站点的接收的MAC地址；

设计的聚合多站点CF-Poll控制帧，其设计过程为，在聚合多站点CF-Poll帧的MAC头帧控制字段中，类型设置为2个比特的01控制，子类型为4个比特的0011；MAC头的地址字段中，目标地址TA是接入点AP的MAC地址，接收地址RA1、……、RAn是与接入点AP关联的CFP阶段需要轮询的所有站点MAC地址；CO是信道操作字段，完成射频工作频点映射和信道带宽映射；该控制帧的其它字段设置默认参考IEEE 802.11ac；

所述步骤2包括：

接入点AP工作信道数为N，每个工作信道带宽大小为B_N，总信道带宽为且信道带宽的起始频率为f₀，则实际信道工作频点与CO字段中工作频点映射的关系为

f_i＝f₀+(L+1)B₀,0≤L≤255，

其中，f₀是信道带宽的起始频率，B₀是最小固定带宽，L是信道工作频点距离起始频率之间间隔的最小固定带宽数，十进制L转换为无符号二进制数后，映射到CO对应的1个字节的工作频点映射字段中；

工作频点f₀固定之后，确定该免竞争期CFP中接入点AP轮询站点的信道带宽，则实际信道带宽与CO字段中信道带宽映射的关系为

B_i＝(K+1)B₀,0≤K≤255，

其中，K是以工作频点f₀为中心，B_i信道包含最小固定带宽B₀的数目，K是信道带宽距离起始频率之间间隔的最小固定带宽数，十进制K转换为无符号二进制数后，映射到CO对应的1个字节的信道带宽映射字段中；

步骤3，所有站点进行全工作信道扫描，接收聚合多站点CF-Poll帧，每个站点分别检查自己的MAC地址字段和接入点AP发送的接收地址字段是否一致，在地址字段一致状态下，从聚合多站点CF-Poll帧中确定相应的站点的工作频点和信道带宽，与该工作频点的接入点AP保持同步，并且按照接入点AP发送的轮询站点MAC地址字段的顺序依次向接入点AP发送采集的数据，直到接入点AP采集到所有站点的数据为止；

所述步骤3包括：

步骤3-1，接入点AP在不同的射频点通过不同的天线发射信标帧建立工作在不同频点的CFP，CFP的长度由接入点AP控制，其最大时长由信标帧的CF参数集中的CFPMaxDuriation参数指定，如果CFP时长长于信标帧间隔，接入点AP会在CFP期间合适的时刻传输信标帧；接入点AP保证这个时长总是不大于CFPMaxDuriation；

步骤3-2，接入点AP在发送完信标帧之后，会继续发送一个聚合多站点CF-Poll帧，该聚合多站点CF-Poll帧包含在CFP期间需要轮询的关联站点的接收MAC地址；

步骤3-3，所有站点通过工作信道扫描后，接收聚合多站点CF-Poll帧，检查聚合多站点CF-Poll帧中的接收地址RA字段的MAC地址与该站点MAC地址是否相同，如果不同，就根据该站点其中的持续时间字段值更新自己的网络分配矢量NAV值；如果相同，接收站点根据接收聚合多站点CF-Poll帧中的信道操作CO字段确定该工作频点及其信道带宽，并与工作在该工作信道下的接入点AP保持一致；

步骤3-4，在接入点AP发送完聚合多站点CF-Poll帧且间隔短帧间间隔SIFS之后，按聚合多站点CF-Poll帧中的接收地址RA顺序，所有站点依次向接入点AP发送采集到的数据；

步骤3-5，接入点AP在成功接收到站点的数据后，依次发送CF-ACK帧进行确认，直至CFP周期结束时，再发送CF-End帧或CF-End和CF-ACK控制帧，结束该CFP周期。

2.根据权利要求1所述的多天线多信道聚合多站点并行轮询方法，其特征在于，还包括：在多工作站点轮询的过程中，所有的帧间间隔都一样，为短帧间间隔SIFS。