專利名稱：無線局域網(wǎng)中信道占用結(jié)束時刻更新及其狀態(tài)檢測的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線局域網(wǎng)，尤其涉及無線局域網(wǎng)中信道狀態(tài)的檢測方法。
背景技術(shù)：
無線局域網(wǎng)通常是基于載波偵聽多址協(xié)議CSMA的，其改進(jìn)方式有信道分裂預(yù)約多址接入SRMA(split-channel reservation multiple access)、沖突避免多址接入?yún)f(xié)議MACA(multiple access with collision avoidance)、改進(jìn)的沖突避免多址接入?yún)f(xié)議MACAW、底部獲取多址接入?yún)f(xié)議FAMA(flooracquisition multiple acess)和802.11的載波偵聽/沖突避免CSMA/CA等協(xié)議，本發(fā)明所指的無線局域網(wǎng)是基于CSMA/CA協(xié)議的。
CSMA/CA協(xié)議的基本原理如圖1所示，當(dāng)收發(fā)通信站點(STA)間通信開始時，發(fā)送STA會發(fā)送請求發(fā)送(request to send，RTS)幀；接收STA收到RTS后，等待最短幀間間隔(short frame space，SIFS)，返回確認(rèn)發(fā)送(clear to send，CTS)幀；發(fā)送STA收到CTS幀后，等待SIFS時間間隔，發(fā)送數(shù)據(jù)分組；接收STA收到數(shù)據(jù)分組后等待SIFS時間間隔，發(fā)送確認(rèn)(acknowledgment，ACK)幀。發(fā)雙方STA間一次突發(fā)傳輸?shù)乃袔环Q為一個幀交換序列，幀交換序列包括RTS、CTS、Data、ACK。
收發(fā)雙方STA發(fā)送的每個幀內(nèi)都有持續(xù)時長字段(duration field)，如果傳輸速率發(fā)生變化，預(yù)約時間也將隨著傳輸速率的變化而及時更新。預(yù)約時長是相對時間，表示信道將被占用的時長，一方面可以通知對端分組傳輸何時結(jié)束；另一方面可以用來設(shè)置周圍未參與通信的STA的網(wǎng)絡(luò)分配矢量(network allocation vector，NAV)。本發(fā)明將這些未參與通信的STA定義為旁聽STA。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的那樣，NAV指示正在進(jìn)行的通信對信道占用結(jié)束的時刻，用于通信對信道的占用預(yù)約。
所謂偵聽信道的狀態(tài)，指檢測信道的忙閑，其中包括虛擬載波檢測，所謂虛擬載波檢測針對隱藏站點。如圖2所示，圖中的圓圈分別表示STA1和STA2的覆蓋范圍。當(dāng)STA1和STA2通信時，對于旁聽站點STA0來說，可能只檢測到STA2的載波，而檢測不到STA1的載波，那么STA1對于STA0就是一個隱藏站點。雖然旁聽站點可能檢測不到隱藏站點的載波，但仍認(rèn)為該通信存在。這是通過NAV的設(shè)置實現(xiàn)的，而NAV的設(shè)置和幀交換序列中各幀的持續(xù)時長字段有關(guān)。
對于接收STA來說隱藏的旁聽站點會通過收聽發(fā)送STA發(fā)送的幀來設(shè)置NAV，對于發(fā)送STA來說隱藏的旁聽站點會通過收聽接收STA發(fā)送的幀來設(shè)置NAV。NAV是絕對時間，表示通信何時結(jié)束，NAV是否超時代表虛擬載波檢測信道是否空閑，只有當(dāng)NAV超時，即虛擬載波檢測信道空閑，并且載波檢測信道也空閑時，旁聽STA才認(rèn)為信道真正空閑。從而降低碰撞的概率，保證正在進(jìn)行的通信不會被干擾，同時一旦通信結(jié)束，旁聽STA可以及時接入。
WLAN是一個共享信道通信體制，一個基礎(chǔ)服務(wù)集(BSS)內(nèi)的所有STA工作在同一信道。網(wǎng)絡(luò)分配矢量NAV的設(shè)置除了和幀交換序列中各幀的持續(xù)時長字段有關(guān)外，還和通信站點所屬基礎(chǔ)服務(wù)集(BSS)或獨立基礎(chǔ)服務(wù)集(IBSS)附近是否存在相同信道(即工作頻點相同)的其他BSS或IBSS有關(guān)。如果多個BSS相互交疊且工作頻率相同，一個旁聽站點就可能偵聽到一個頻點上屬于不同BSS的多個通信。CSMA/CA機(jī)制必須能夠避免重疊區(qū)域的STA相互干擾，旁聽站點須在檢測到信道上的多個通信都空閑下來時才可以接入，這是通過站點NAV的設(shè)置以及載波檢測來保證的，站點NAV是旁聽站點根據(jù)偵聽到的當(dāng)前所有通信的當(dāng)前NAV計算得到的，反映了偵聽到的所有通信是否結(jié)束。
現(xiàn)行的NAV刷新規(guī)則主要有兩種一種是“最大值規(guī)則”，另一種是“基于接收機(jī)的自動速率(Receiver Based Auto Rate)協(xié)議”。
“最大值規(guī)則”被IEEE802.11采納，其核心思想是，旁聽站點解析偵聽到的幀的持續(xù)時間，將持續(xù)時間和當(dāng)前時刻相加得到該通信的信道占用結(jié)束的估計時刻，在本發(fā)明中稱該估計時刻為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)分配矢量(cur_NAV)，用cur_NAV和站點中已設(shè)置的站點NAV比較，以兩者較大的值刷新站點NAV。
該方法實現(xiàn)簡單，當(dāng)旁聽站點附近存在同時進(jìn)行的多個當(dāng)前通信，且一次幀交換序列傳輸過程中各幀的傳輸速率相同時，采用較大當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)分配矢量刷新站點NAV，使旁聽站點NAV總能跟蹤通信時間最長的當(dāng)前通信，很好地抑制不同基礎(chǔ)服務(wù)集之間的通信碰撞。但該方法不適用于幀傳輸速率的變化發(fā)生在一次幀交換序列傳輸過程中的情況。
這是因為當(dāng)傳輸速率加快，使得實際對信道的占用時間比預(yù)約的時間短時，采用cur_NAV和站點NAV中較大的值刷新站點NAV不能使旁聽站點及時縮短其站點NAV，從而出現(xiàn)當(dāng)前通信結(jié)束時旁聽站點仍認(rèn)為信道被占用的現(xiàn)象，導(dǎo)致在傳輸條件允許的情況下即使自適應(yīng)地提高傳輸速率，也不能提高網(wǎng)絡(luò)效率。因此站點NAV設(shè)置的“最大值規(guī)則”不適用于幀交換序列內(nèi)幀速率可變的自適應(yīng)傳輸。
基于接收機(jī)的自動速率協(xié)議是由蓋文·荷蘭德、奈廷·魏德亞和帕偌沃·巴爾提出的，該協(xié)議克服了“最大值規(guī)則”的上述缺點。其核心思想是在MAC幀頭的持續(xù)時間字段中插入該幀的發(fā)送速率和幀長。傳輸初始時，發(fā)送站點采用基本速率集中的速率發(fā)送“發(fā)送請求幀”，接收站點根據(jù)接收信號估計信道質(zhì)量信息，并隨之自適應(yīng)地調(diào)整發(fā)送速率，發(fā)送站點則以接收站點返回的確認(rèn)幀的發(fā)送速率發(fā)送下一幀，旁聽站點則從接收信號中獲得數(shù)據(jù)發(fā)送速率和幀長，及時修正網(wǎng)絡(luò)分配矢量。該方法最主要的缺點是在調(diào)整NAV時，沒有考慮不同基礎(chǔ)服務(wù)集之間的通信碰撞；同時持續(xù)時間字段不再是信道開始被占用到占用結(jié)束這段時間，兼容性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供了一種無線局域網(wǎng)中信道占用結(jié)束時刻的更新方法，使得該時刻的更新可以支持幀交換序列內(nèi)幀速率可變的自適應(yīng)傳輸，同時避免不同基礎(chǔ)服務(wù)集之間的通信碰撞。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種無線局域網(wǎng)中信道占用結(jié)束時刻的更新方法，該信道占用結(jié)束時刻是用站點網(wǎng)絡(luò)分配矢量NAV的值來指示的，該方法包括以下步驟(A)旁聽站點偵聽到信道上傳輸?shù)膸瑫r，解析幀的內(nèi)容，確定當(dāng)前通信的標(biāo)識，并計算出該通信的當(dāng)前NAV；(B)旁聽站點根據(jù)通信的標(biāo)識，記錄步驟A得到的通信的標(biāo)識及其當(dāng)前NAV信息，或更新該通信原來保存的當(dāng)前NAV；(C)從記錄的所有通信的當(dāng)前NAV中選出最大的一個更新站點NAV，完成此次信道占用結(jié)束時刻的更新。
進(jìn)一步地，上述更新方法還可具有以下特點所述步驟(B)進(jìn)一步分為以下步驟(B1)按該通信的標(biāo)識判斷旁聽站點中是否已保存有該通信的記錄，如果沒有，執(zhí)行步驟(B2)，否則，執(zhí)行步驟(B3)；(B2)如果該通信的當(dāng)前NAV指示該通信結(jié)束，此次更新結(jié)束；否則，記錄該通信的標(biāo)識及其當(dāng)前NAV信息，執(zhí)行步驟(C)；(B3)如果該通信的當(dāng)前NAV指示該通信結(jié)束，則刪除該通信的記錄；否則，用計算出的該當(dāng)前NAV更新該通信原來保存的當(dāng)前NAV。
進(jìn)一步地，上述更新方法還可具有以下特點所述步驟(A)中確定的當(dāng)前通信的標(biāo)識是指通信發(fā)送方的地址信息，如果偵聽到的幀屬于發(fā)送幀，以幀中的源地址為當(dāng)前通信發(fā)送方的地址；如果偵聽到的幀屬于確認(rèn)幀，則以幀中的目的地址為當(dāng)前通信發(fā)送方的地址。
進(jìn)一步地，上述更新方法還可具有以下特點所述幀中包含有持續(xù)時間字段，步驟(A)中是將該字段中的持續(xù)時間和當(dāng)前時刻相加，得到信道的當(dāng)前NAV。
進(jìn)一步地，上述更新方法還可具有以下特點所述步驟(B3)中，在刪除該通信的記錄后，先判斷NAV列表是否為空，如果不為空，再執(zhí)行步驟(C)，如果為空，則說明信道占用已結(jié)束，此次更新結(jié)束。
進(jìn)一步地，上述更新方法還可具有以下特點旁聽站點還設(shè)置了一個通信數(shù)目上限，所述步驟(B1)之前，先判斷該超限標(biāo)志是否指示為不超限，如果是，再執(zhí)行步驟(B1)，否則，執(zhí)行以下步驟步驟(D)，以該通信的當(dāng)前NAV和站點NAV中的較大值更新站點NAV，完成此次信道占用結(jié)束時刻的更新；且在所述步驟(B1)中，如果判斷出旁聽站點中還未保存該通信的記錄后，再執(zhí)行以下步驟判斷該通信的當(dāng)前NAV是否指示該通信結(jié)束，如果是，直接結(jié)束此次更新，否則執(zhí)行下一步；判斷偵聽到的所有當(dāng)前通信的數(shù)目是否已超過上限，如果是，將上限標(biāo)志設(shè)為超限，執(zhí)行步驟(D)，如果沒有超限，再執(zhí)行步驟(B2)。
進(jìn)一步地，上述更新方法還可具有以下特點所述通信的記錄是保存在一個NAV列表中。
本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供一種無線局域網(wǎng)中信道狀態(tài)的檢測方法，可以支持幀交換序列內(nèi)幀速率可變的自適應(yīng)傳輸，同時避免不同基礎(chǔ)服務(wù)集之間的通信碰撞。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種無線局域網(wǎng)中信道狀態(tài)的檢測方法，應(yīng)用于旁聽站點對通信信道狀態(tài)的檢測，包括以下步驟(a)系統(tǒng)啟動后，將網(wǎng)絡(luò)分配矢量NAV置為無效；(b)旁聽站點對信道進(jìn)行偵聽，如果偵聽到信道上傳輸?shù)膸?，觸發(fā)執(zhí)行步驟(c)，如果站點NAV有效且其指示的信道占用結(jié)束時刻已等于當(dāng)前時刻，觸發(fā)執(zhí)行步驟(j)；(c)解析偵聽到的幀的內(nèi)容，確定當(dāng)前通信的標(biāo)識，并計算出該通信的當(dāng)前NAV；(d)按該通信的標(biāo)識判斷旁聽站點中是否已有該通信的記錄，如果沒有，執(zhí)行步驟(e)，否則，執(zhí)行步驟(f)；(e)判斷該通信的當(dāng)前NAV是否指示該通信結(jié)束，如果是，返回步驟(b)，否則，記錄該通信的標(biāo)識及其當(dāng)前NAV信息，然后執(zhí)行步驟(i)；(f)判斷該通信的當(dāng)前NAV是否指示該通信結(jié)束，如果沒有結(jié)束，執(zhí)行步驟(g)，否則，執(zhí)行步驟(h)；(g)用該當(dāng)前NAV更新該通信原來保存的當(dāng)前NAV，執(zhí)行步驟(i)；(h)刪除該通信的記錄；(i)從保存的所有通信的當(dāng)前NAV中選出最大的一個更新站點NAV，如果更新后的站點NAV大于當(dāng)前時刻，說明虛擬載波檢測信道處于忙碌狀態(tài)，否則，執(zhí)行步驟(j)；(j)清除所有通信的記錄，將站點NAV置為無效，此時虛擬載波檢測信道處于空閑狀態(tài)，返回步驟(b)。
進(jìn)一步地，上述檢測方法可具有以下特點所述步驟(c)中確定的當(dāng)前通信的標(biāo)識是指通信發(fā)送方的地址信息，如果偵聽到的幀屬于發(fā)送幀，以幀中的源地址為當(dāng)前通信發(fā)送方的地址；如果偵聽到的幀屬于確認(rèn)幀，則以幀中的目的地址為當(dāng)前通信發(fā)送方的地址。
進(jìn)一步地，上述檢測方法可具有以下特點所述幀中包含有持續(xù)時間字段，步驟(c)中是將該字段中的持續(xù)時間和當(dāng)前時刻相加，得到信道的當(dāng)前NAV。
進(jìn)一步地，上述檢測方法可具有以下特點所述步驟(h)中，刪除該通信的記錄后，還判斷NAV列表是否為空，如果不為空，再執(zhí)行步驟(i)，如果為空，則復(fù)位站點NAV，說明虛擬載波檢測信道處于空閑狀態(tài)，直接返回步驟(b)。
進(jìn)一步地，上述檢測方法可具有以下特點旁聽站點還設(shè)置了一個通信數(shù)目上限，所述步驟(a)在初始化時數(shù)據(jù)超限標(biāo)志設(shè)為不超限，所述步驟(c)之后，先判斷該超限標(biāo)志是否指示為不超限，如果是，再執(zhí)行步驟(d)，否則，執(zhí)行以下步驟步驟(k)，判斷偵聽到的該通信的當(dāng)前NAV是否指示該通信結(jié)束，如果是，返回步驟(b)；否則，以該通信的當(dāng)前NAV和站點NAV中的較大值更新站點NAV，此時處于虛擬載波檢測信道忙碌且通信數(shù)目溢出狀態(tài)，再返回步驟(b)；且在所述步驟(d)中，按該通信的標(biāo)識判斷出旁聽站點中還未保存該通信的記錄后，先判斷偵聽到的當(dāng)前通信數(shù)目是否已超過上限，如果是，將上限標(biāo)志設(shè)為超限，執(zhí)行步驟(k)，如果沒有超限，則執(zhí)行步驟(e)。
進(jìn)一步地，上述檢測方法可具有以下特點所述步驟(i)或/和步驟(k)中，如果更新后的站點NAV大于當(dāng)前時刻且有變化，則為其啟動一個超時定時器或重置該定時器，以更新后的站點NAV指示的信道占用結(jié)束時間為到時時間，所述步驟(a)中，如該超時定時器到時，即知道站點NAV指示的信道占用結(jié)束時間已等于當(dāng)前時間。
進(jìn)一步地，上述檢測方法可具有以下特點所述通信數(shù)目上限設(shè)置為6～10。
進(jìn)一步地，上述檢測方法可具有以下特點當(dāng)檢測出的虛擬載波檢測信道狀態(tài)為空閑且檢測出的載波檢測信道的狀態(tài)也是空閑時，則通信信道的狀態(tài)為空閑，否則，通信信道狀態(tài)為忙碌。
進(jìn)一步地，上述檢測方法可具有以下特點所述通信的記錄是保存在一個NAV列表中。
由上可知，本發(fā)明的信道狀態(tài)的檢測方法可以根據(jù)通信傳輸?shù)膶嶋H情況及時修正，從而適應(yīng)幀傳輸速率的變化發(fā)生在一次幀交換序列傳輸過程中的情況，可以提高網(wǎng)絡(luò)效率。同時，選擇當(dāng)前通信的網(wǎng)絡(luò)分配矢量信息刷新網(wǎng)絡(luò)分配矢量，避免了不同基礎(chǔ)服務(wù)集之間的通信碰撞。而持續(xù)時間字段仍舊指信道開始被占用到占用結(jié)束這段時間，解決了兼容性問題。


圖1是IEEE802.11的CSMA/CA原理示意圖。
圖2是旁聽站點偵聽信道狀態(tài)的示意圖。
圖3是本發(fā)明實施例刷新站點NAV的流程示意圖。
圖4A和圖4B是本發(fā)明實施例信道狀態(tài)的檢測方法的詳細(xì)流程圖。
具體實施例方式
下面就結(jié)合附圖對本發(fā)明的各個優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)的說明。
圖3是本實施例方法刷新站點NAV的流程示意圖，先對站點NAV的刷新過程進(jìn)行一個總體的大致介紹，包括以下步驟步驟100，旁聽站點對偵聽到的當(dāng)前進(jìn)行的通信進(jìn)行區(qū)分，計算各當(dāng)前進(jìn)行的通信的當(dāng)前NAV；在無線局域網(wǎng)中，當(dāng)前進(jìn)行的通信可能不止一個，旁聽站點可以時分方式偵聽到多個通信的發(fā)送幀或確認(rèn)幀。旁聽站點對偵聽到的幀的類型以及源地址和目的地址進(jìn)行解析和判斷，以通信發(fā)送方的地址信息作為區(qū)別不同通信的依據(jù)，如果偵聽到的幀屬于發(fā)送幀，則以源地址為當(dāng)前通信的地址信息；如果偵聽到的幀屬于確認(rèn)幀，則以目的地址為當(dāng)前通信的地址信息。
然后，旁聽站點解析偵聽到的幀中包含的持續(xù)時間字段，利用該字段的值和當(dāng)前時刻相加得到信道占用結(jié)束的估計時刻，將該時刻作為該通信的當(dāng)前NAV。
步驟105，旁聽站點根據(jù)通信的標(biāo)識，以得到的通信的當(dāng)前NAV記錄該通信的標(biāo)識及其當(dāng)前NAV信息，或更新該通信原來保存的當(dāng)前NAV；分兩種情況分別處理當(dāng)通信數(shù)目小于設(shè)定的上限時，對上一步得到的通信的當(dāng)前NAV，如果旁聽站點的NAV列表中已有該通信的記錄，則再判斷計算出的當(dāng)前NAV是否指示該通信結(jié)束，如果沒有，則以計算出的該當(dāng)前NAV更新記錄中的當(dāng)前NAV，如果指示通信結(jié)束，則刪除NAV列表中該通信的記錄；如果NAV列表中沒有該通信的記錄，則添加一條該通信的記錄，NAV列表用于記錄正在進(jìn)行的通信的當(dāng)前NAV，包括該通信的編號、通信發(fā)送方地址及其當(dāng)前NAV等信息。
當(dāng)通信數(shù)目大于設(shè)定的上限時，設(shè)置通信數(shù)目超限標(biāo)識，在站點NAV指示當(dāng)前所有通信結(jié)束之前，對上一步得到的通信的當(dāng)前NAV，直接放到下一步進(jìn)行處理。
步驟110，旁聽站點根據(jù)所有當(dāng)前進(jìn)行的通信的當(dāng)前NAV，或偵聽到的通信的當(dāng)前NAV和站點NAV，或站點NAV，刷新或復(fù)位站點NAV。
也分兩種情況如果通信數(shù)目沒有超限，則以所有當(dāng)前通信的當(dāng)前NAV中選擇值最大的刷新站點NAV，當(dāng)更新后的站點NAV指示當(dāng)前所有通信結(jié)束，復(fù)位站點NAV；如果通信數(shù)目超限，則選擇上一步得到的當(dāng)前NAV和站點NAV中值最大的刷新站點NAV，當(dāng)更新后的站點NAV指示當(dāng)前所有通信結(jié)束時，復(fù)位站點NAV和通信數(shù)目超限標(biāo)識。
圖4A和圖4B是展示本實施例信道狀態(tài)檢測方法的詳細(xì)流程圖，包括以下步驟步驟200，系統(tǒng)啟動后，進(jìn)行初始化設(shè)置，包括復(fù)位站點NAV，創(chuàng)建NAV列表，設(shè)置通信數(shù)目上限M，如設(shè)為10，并將通信數(shù)目超限標(biāo)志設(shè)為不超限；復(fù)位站點NAV指將其設(shè)置為無效(本文中，設(shè)為當(dāng)前時間或小于當(dāng)前時間也算是無效)，虛擬載波檢測信道空閑。復(fù)位NAV列表即將該列表清空。本實施例中，設(shè)定通信數(shù)目的上限為M，將正在進(jìn)行的通信標(biāo)識為T1～TM。
步驟210，旁聽站點對信道進(jìn)行偵聽，如果偵聽到在信道上傳輸?shù)陌l(fā)送幀或確認(rèn)幀，觸發(fā)執(zhí)行步驟220，如果根據(jù)有效的站點NAV啟動的超時定時器到時，則觸發(fā)執(zhí)行步驟340；步驟220，根據(jù)偵聽到的幀的內(nèi)容確定該通信的發(fā)送方地址，并將解析出的持續(xù)時間和當(dāng)前時刻相加得到該通信的當(dāng)前NAV；步驟230，判斷通信數(shù)目超限標(biāo)志是否超限，如果是，執(zhí)行步驟350，否則，執(zhí)行步驟240；步驟240，按該通信的發(fā)送方地址查找NAV列表，判斷表中是否已有該通信的記錄，如果沒有，執(zhí)行步驟250，如果已有該通信的記錄，執(zhí)行步驟280；步驟250，判斷已偵聽到的當(dāng)前通信數(shù)目(即用列表中的通信數(shù)目加1)是否已大于M，如果是，置通信數(shù)目超限標(biāo)志為超限，執(zhí)行步驟350，否則，執(zhí)行步驟260；步驟260，判斷偵聽到的該通信的當(dāng)前NAV是否指示該通信結(jié)束，即該當(dāng)前NAV是否為小于或等于當(dāng)前時刻，如果是，返回步驟210；否則，執(zhí)行步驟270；步驟270，在NAV列表中添加該通信的記錄，包括為該通信設(shè)置的編號、該通信的發(fā)送方地址和當(dāng)前NAV信息，執(zhí)行步驟310；步驟280，判斷偵聽到的該通信的當(dāng)前NAV是否指示該通信結(jié)束，如果沒有結(jié)束，執(zhí)行步驟290，否則，執(zhí)行步驟300；步驟290，用計算得到的該通信的當(dāng)前NAV更新NAV列表相應(yīng)記錄中的當(dāng)前NAV，執(zhí)行步驟310；步驟300，從NAV列表中刪除該通信的記錄，然后判斷NAV列表是否為空，如果不為空，執(zhí)行步驟310，否則，執(zhí)行步驟305；步驟305，復(fù)位站點NAV，虛擬載波檢測信道處于空閑狀態(tài)，返回步驟210；步驟310，從NAV列表所有記錄的當(dāng)前NAV中選出最大的一個當(dāng)前NAV更新站點NAV，本文中指的更新并不一定改變該站點NAV的值，在選出的最大值與站點NAV相同的，也視為進(jìn)行了一次更新操作；步驟320，判斷更新后的站點NAV是否指示所有當(dāng)前通信結(jié)束，如果沒有結(jié)束，執(zhí)行步驟330，否則，執(zhí)行步驟340；步驟330，虛擬載波檢測信道處于忙碌狀態(tài)，如果更新后的站點NAV有變化，則啟動一個超時定時器或?qū)υ摱〞r器進(jìn)行重置，以更新后的站點NAV指示的信道占用結(jié)束時間為該定時器到時時間，返回步驟210；步驟340，清空NAV列表，復(fù)位站點NAV，虛擬載波檢測信道處于空閑狀態(tài)，返回步驟210；
步驟350，判斷偵聽到的該通信的當(dāng)前NAV是否指示該通信結(jié)束，如果是，返回步驟210；否則，執(zhí)行步驟360；步驟360，比較該通信的當(dāng)前NAV和站點NAV，以兩者中的較大值更新站點NAV；步驟370，處于虛擬載波檢測信道忙碌且通信數(shù)目溢出狀態(tài)，如果該站點NAV有變化則重置超時定時器，以更新后的站點NAV指示的信道占用結(jié)束時間為到時時間，返回步驟210。
根據(jù)上述流程檢測到虛擬載波檢測信道的狀態(tài)后，只要結(jié)合當(dāng)前檢測的載波檢測信道的狀態(tài)，當(dāng)兩者都為空閑時，則通信信道狀態(tài)為空閑，否則，通信信道狀態(tài)為忙碌。
下面再用一個實例說明一下，當(dāng)通信數(shù)目沒有溢出，例如有a和b兩個通信，STA3為旁聽站點，STA3檢測到a以速率2M發(fā)送，預(yù)約通信時間從9:00發(fā)送10:00結(jié)束。B以6M發(fā)送預(yù)約通信時間從8:50發(fā)送9:20結(jié)束，STA3將NAV列表設(shè)為a10:00；b9:20；站點NAV為10:00。
當(dāng)通信中a通信的信道質(zhì)量變好，速率可以提到24M，則預(yù)約通信時間縮短為從9:00發(fā)送9:05結(jié)束，此時B通信的時間變?yōu)樽铋L。STA3檢測到a的NAV為9:05，此時不能直接用9:05去刷新站點NAV的10:00，因為9:20才是信道真正的空閑時間，因此要從NAV列表中選9:20來刷新站點NAV。
綜上所述，采用本發(fā)明方法，無線局域網(wǎng)中NAV的設(shè)置方法可以根據(jù)通信傳輸?shù)膶嶋H情況及時修正，從而適應(yīng)由于傳輸速率變化造成的實際信道占用時間的變化，故適用于幀交換序列內(nèi)幀速率可變的自適應(yīng)傳輸，提高了網(wǎng)絡(luò)效率。同時，考慮了所有當(dāng)前正在進(jìn)行的通信，選擇當(dāng)前通信的NAV信息刷新網(wǎng)絡(luò)分配矢量，避免了不同基礎(chǔ)服務(wù)集之間的通信碰撞。另外，可以將持續(xù)時間字段仍舊設(shè)為信道開始被占用到占用結(jié)束這段時間，解決了兼容性問題以上雖然通過一些示例性的實施例對本發(fā)明的無線局域網(wǎng)中傳輸數(shù)據(jù)的方法進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但是以上這些實施例并不是窮舉的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)實現(xiàn)各種變化和修改。因此，本發(fā)明并不限于這些實施例，本發(fā)明的范圍應(yīng)由所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
例如，上述實施例的流程中設(shè)置通信數(shù)目的上限M，主要是考慮資源占用的問題，事實上，在工程中的通信數(shù)目一般不會太多，WLAN的AP(相當(dāng)于基站)在用一區(qū)域不會超過6個，因此即使同頻點，同時發(fā)生的通信不會超過6個。因此，在資源足夠的情況下，完全可以不設(shè)置通信數(shù)目的上限，全部按照上述流程中通信數(shù)目不超過上限的情況處理。
權(quán)利要求
1.一種無線局域網(wǎng)中信道占用結(jié)束時刻的更新方法，該信道占用結(jié)束時刻是用站點網(wǎng)絡(luò)分配矢量NAV的值來指示的，該方法包括以下步驟(A)旁聽站點偵聽到信道上傳輸?shù)膸瑫r，解析幀的內(nèi)容，確定當(dāng)前通信的標(biāo)識，并計算出該通信的當(dāng)前NAV；(B)旁聽站點根據(jù)通信的標(biāo)識，記錄步驟A得到的通信的標(biāo)識及其當(dāng)前NAV信息，或更新該通信原來保存的當(dāng)前NAV；(C)從記錄的所有通信的當(dāng)前NAV中選出最大的一個更新站點NAV，完成此次信道占用結(jié)束時刻的更新。
2.如權(quán)利要求1所述的更新方法，其特征在于，所述步驟(B)進(jìn)一步分為以下步驟(B1)按該通信的標(biāo)識判斷旁聽站點中是否已保存有該通信的記錄，如果沒有，執(zhí)行步驟(B2)，否則，執(zhí)行步驟(B3)；(B2)如果該通信的當(dāng)前NAV指示該通信結(jié)束，此次更新結(jié)束；否則，記錄該通信的標(biāo)識及其當(dāng)前NAV信息，執(zhí)行步驟(C)；(B3)如果該通信的當(dāng)前NAV指示該通信結(jié)束，則刪除該通信的記錄；否則，用計算出的該當(dāng)前NAV更新該通信原來保存的當(dāng)前NAV。
3.如權(quán)利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述步驟(A)中確定的當(dāng)前通信的標(biāo)識是指通信發(fā)送方的地址信息，如果偵聽到的幀屬于發(fā)送幀，以幀中的源地址為當(dāng)前通信發(fā)送方的地址；如果偵聽到的幀屬于確認(rèn)幀，則以幀中的目的地址為當(dāng)前通信發(fā)送方的地址。
4.如權(quán)利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述幀中包含有持續(xù)時間字段，步驟(A)中是將該字段中的持續(xù)時間和當(dāng)前時刻相加，得到信道的當(dāng)前NAV。
5.如權(quán)利要求2所述的檢測方法，其特征在于，所述步驟(B3)中，在刪除該通信的記錄后，先判斷NAV列表是否為空，如果不為空，再執(zhí)行步驟(C)，如果為空，則說明信道占用已結(jié)束，此次更新結(jié)束。
6.如權(quán)利要求2所述的檢測方法，其特征在于，旁聽站點還設(shè)置了一個通信數(shù)目上限，所述步驟(B1)之前，先判斷該超限標(biāo)志是否指示為不超限，如果是，再執(zhí)行步驟(B1)，否則，執(zhí)行以下步驟步驟(D)，以該通信的當(dāng)前NAV和站點NAV中的較大值更新站點NAV，完成此次信道占用結(jié)束時刻的更新；且在所述步驟(B1)中，如果判斷出旁聽站點中還未保存該通信的記錄后，再執(zhí)行以下步驟判斷該通信的當(dāng)前NAV是否指示該通信結(jié)束，如果是，直接結(jié)束此次更新，否則執(zhí)行下一步；判斷偵聽到的所有當(dāng)前通信的數(shù)目是否已超過上限，如果是，將上限標(biāo)志設(shè)為超限，執(zhí)行步驟(D)，如果沒有超限，再執(zhí)行步驟(B2)。
7.如權(quán)利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述通信的記錄是保存在一個NAV列表中。
8.一種無線局域網(wǎng)中信道狀態(tài)的檢測方法，應(yīng)用于旁聽站點對通信信道狀態(tài)的檢測，包括以下步驟(a)系統(tǒng)啟動后，將網(wǎng)絡(luò)分配矢量NAV置為無效；(b)旁聽站點對信道進(jìn)行偵聽，如果偵聽到信道上傳輸?shù)膸|發(fā)執(zhí)行步驟(c)，如果站點NAV有效且其指示的信道占用結(jié)束時刻已等于當(dāng)前時刻，觸發(fā)執(zhí)行步驟(j)；(c)解析偵聽到的幀的內(nèi)容，確定當(dāng)前通信的標(biāo)識，并計算出該通信的當(dāng)前NAV；(d)按該通信的標(biāo)識判斷旁聽站點中是否已有該通信的記錄，如果沒有，執(zhí)行步驟(e)，否則，執(zhí)行步驟(f)；(e)判斷該通信的當(dāng)前NAV是否指示該通信結(jié)束，如果是，返回步驟(b)，否則，記錄該通信的標(biāo)識及其當(dāng)前NAV信息，然后執(zhí)行步驟(i)；(f)判斷該通信的當(dāng)前NAV是否指示該通信結(jié)束，如果沒有結(jié)束，執(zhí)行步驟(g)，否則，執(zhí)行步驟(h)；(g)用該當(dāng)前NAV更新該通信原來保存的當(dāng)前NAV，執(zhí)行步驟(i)；(h)刪除該通信的記錄；(i)從保存的所有通信的當(dāng)前NAV中選出最大的一個更新站點NAV，如果更新后的站點NAV大于當(dāng)前時刻，說明虛擬載波檢測信道處于忙碌狀態(tài)，否則，執(zhí)行步驟(j)；(j)清除所有通信的記錄，將站點NAV置為無效，此時虛擬載波檢測信道處于空閑狀態(tài)，返回步驟(b)。
9.如權(quán)利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述步驟(c)中確定的當(dāng)前通信的標(biāo)識是指通信發(fā)送方的地址信息，如果偵聽到的幀屬于發(fā)送幀，以幀中的源地址為當(dāng)前通信發(fā)送方的地址；如果偵聽到的幀屬于確認(rèn)幀，則以幀中的目的地址為當(dāng)前通信發(fā)送方的地址。
10.如權(quán)利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述幀中包含有持續(xù)時間字段，步驟(c)中是將該字段中的持續(xù)時間和當(dāng)前時刻相加，得到信道的當(dāng)前NAV。
11.如權(quán)利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述步驟(h)中，刪除該通信的記錄后，還判斷NAV列表是否為空，如果不為空，再執(zhí)行步驟(i)，如果為空，則復(fù)位站點NAV，說明虛擬載波檢測信道處于空閑狀態(tài)，直接返回步驟(b)。
12.如權(quán)利要求1所述的檢測方法，其特征在于，旁聽站點還設(shè)置了一個通信數(shù)目上限，所述步驟(a)在初始化時數(shù)據(jù)超限標(biāo)志設(shè)為不超限，所述步驟(c)之后，先判斷該超限標(biāo)志是否指示為不超限，如果是，再執(zhí)行步驟(d)，否則，執(zhí)行以下步驟步驟(k)，判斷偵聽到的該通信的當(dāng)前NAV是否指示該通信結(jié)束，如果是，返回步驟(b)；否則，以該通信的當(dāng)前NAV和站點NAV中的較大值更新站點NAV，此時處于虛擬載波檢測信道忙碌且通信數(shù)目溢出狀態(tài)，再返回步驟(b)；且在所述步驟(d)中，按該通信的標(biāo)識判斷出旁聽站點中還未保存該通信的記錄后，先判斷偵聽到的當(dāng)前通信數(shù)目是否已超過上限，如果是，將上限標(biāo)志設(shè)為超限，執(zhí)行步驟(k)，如果沒有超限，則執(zhí)行步驟(e)。
13.如權(quán)利要求1或5所述的檢測方法，其特征在于，所述步驟(i)或/和步驟(k)中，如果更新后的站點NAV大于當(dāng)前時刻且有變化，則為其啟動一個超時定時器或重置該定時器，以更新后的站點NAV指示的信道占用結(jié)束時間為到時時間，所述步驟(a)中，如該超時定時器到時，即知道站點NAV指示的信道占用結(jié)束時間已等于當(dāng)前時間。
14.如權(quán)利要求6所述的檢測方法，其特征在于，所述通信數(shù)目上限設(shè)置為6～10。
15.如權(quán)利要求1所述的檢測方法，其特征在于，當(dāng)檢測出的虛擬載波檢測信道狀態(tài)為空閑且檢測出的載波檢測信道的狀態(tài)也是空閑時，則通信信道的狀態(tài)為空閑，否則，通信信道狀態(tài)為忙碌。
16.如權(quán)利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述通信的記錄是保存在一個NAV列表中。
全文摘要
一種無線局域網(wǎng)中信道占用結(jié)束時刻更新及其狀態(tài)檢測的方法，更新方法包括(A)旁聽站點偵聽到信道上傳輸?shù)膸瑫r，解析幀的內(nèi)容，確定當(dāng)前通信的標(biāo)識，并計算出該通信的當(dāng)前NAV；(B)旁聽站點根據(jù)通信的標(biāo)識，記錄步驟A得到的通信的標(biāo)識及其當(dāng)前NAV信息，或更新該通信原來保存的當(dāng)前NAV；(C)從記錄的所有通信的當(dāng)前NAV中選出最大的一個更新站點NAV，完成此次信道占用結(jié)束時刻的更新。更新后的站點NAV指示所有通信結(jié)束時，則信道處于虛擬載波檢測信道空閑狀態(tài)，否則，該信道處于忙碌狀態(tài)。本發(fā)明方法支持幀速率可變的自適應(yīng)傳輸，可避免BSS的通信碰撞。
文檔編號H04L12/413GK1996908SQ20051004829
公開日2007年7月11日 申請日期2005年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月31日
發(fā)明者李峰, 王彬, 李 杰 申請人:中興通訊股份有限公司