[发明专利]一种信道绑定和正交频分多址接入相结合的上行接入方法

说明书

本发明提供了一种信道绑定和正交频分多址接入相结合的上行接入方法，通过信道绑定和正交频分多址接入相结合，实现在下一代WLAN中对密集用户场景下高吞吐量和QoS的支持，本发明存在一个AP和若干个具有不同QoS需求的上行业务用户，所有用户均采用本发明所提出的接入协议进行网络接入，由于将信道绑定技术和OFDMA技术相结合，在利用信道绑定机制带来的大带宽的基础上，通过多子信道并行接入机制减小了用户间冲突，并且通过用户可以发送两个E‑RTS帧的机制以及发明所述的资源分配算法为高优先级业务提供QoS支持。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是一种信道绑定和正交频分多址的通信领域。

背景技术

随着智能手机和平板电脑等便携式设备在数量上的增长和性能上的提升，越来越多的用户期望可以通过一种高速、低价且支持业务服务质量QoS(Quality of Service)保障的方式随时随地接入互联网上传或下载数据，同时诸如车站、体育馆等大量用户同时接入网络的场景也越来越普遍。针对这些情况，下一代无线局域网WLAN(Wireless LocalArea Network)提出了在密集用户场景下同时支持高吞吐量和业务服务质量的目标。在目前的WLAN标准协议，例如IEEE802.11n和IEEE802.11ac中，主要采用信道绑定技术来增加传输带宽和提高吞吐量。信道绑定技术将多个传统WLAN中20MHz的信道绑定在一起，从而形成带宽达40MHz，80MHz甚至160MHz的大带宽信道。该技术可以提升网络的传输速率，对网络的吞吐量提升具有重要的意义。然而，虽然信道绑定技术提供了较大的网络带宽和较高的传输速率，但目前基于信道绑定的媒介接入控制MAC(Media Access Control)协议仅仅支持单用户的接入和传输，在密集用户场景下，多个用户同时竞争无线信道资源引起的网络冲突会降低信道利用率。同时，目前MAC协议的数据传输过程中存在较多的协议信令开销，例如帧间间隔时间IFS(inter frame space)和确认帧Acknowledgement，这进一步降低了多址接入协议的效率。在另一方面，正交频分多址接入OFDMA(Orthogonal FrequencyDivision Multiple Access)是一种高效的多址接入技术。基于OFDMA技术，整个物理信道被划分为若干个子信道，这里每个子信道由一个或多个正交的子载波构成，用户可以在不同的子信道上同时接入网络且不同子信道上的用户数据分组不会冲突。

因此，针对目前基于信道绑定技术的多址接入协议的不足，本发明提出了一种信道绑定和正交频分多址接入相结合的上行接入方法。该方法首先通过信道绑定技术将多个20MHz的信道绑定为40MHz，80MHz或160MHz的大带宽信道，具体的绑定策略可以参考IEEE802.11ac标准的规定，同时将每个20MHz信道都根据OFDMA技术划分为若干个子信道。每个用户都可以在任意一个子信道上进行接入，并且WLAN中的接入点AP(Access Point)可以根据用户的业务量需求以及QoS需求进行子信道级的资源分配。本发明可以在密集用户场景中减小用户间的冲突概率和网络开销，同时对业务提供高吞吐量和QoS的支持。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明通过信道绑定和正交频分多址接入相结合，实现在下一代WLAN中对密集用户场景下高吞吐量和QoS的支持。本发明的应用场景为单个下一代WLAN小区，小区中存在一个AP和若干个具有不同QoS需求的上行业务用户，所有用户均采用本发明所提出的接入协议进行网络接入。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案的具体实施步骤如下：