專利名稱：一種信道接入方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)，特別是涉及一種信道接入方法。
背景技術(shù)：
目前的電氣電子工程師協(xié)會(IEEE)標(biāo)準(zhǔn)(Std)802. 11對無線局域網(wǎng)的物理層和 媒體訪問控制(MAC)層進行了規(guī)范。IEEE Std802. 11的MAC的基本的信道接入方法采用分 布式協(xié)調(diào)功能(DCF)，稱作帶碰撞避免的載波偵聽多址訪問(CSMA/CA)。在DCF機制下的信道接入方法中，需要進行發(fā)送的節(jié)點應(yīng)偵聽媒體，以確定是否 有其它的節(jié)點正在發(fā)送，如果沒有其它節(jié)點正在發(fā)送，則確定媒體不忙，則該節(jié)點可以進行 發(fā)送?，F(xiàn)有的載波偵聽機制由物理載波及虛擬載波偵聽共同完成。其中，物理載波偵聽通過 節(jié)點接收周圍信道上的信號來確定信道的占用情況；而虛擬載波偵聽則是在對接收到的信 息進行分析的基礎(chǔ)上判斷信道將被占用的時間，以確定自身的發(fā)送需要延遲多長時間。網(wǎng) 絡(luò)中的每一個節(jié)點都要維護一個網(wǎng)絡(luò)分配向量(NAV)，指示出一個正在進行的傳輸所需的 時間。物理的和虛擬的載波偵聽功能用于確定信道的狀態(tài)。只要其中一者指示信道忙，則 信道就被認為忙，否則信道被認為空閑。載波偵聽機制將NAV狀態(tài)和使用物理載波偵聽的 節(jié)點的發(fā)送器狀態(tài)結(jié)合在一起來確定信道的忙閑狀態(tài)。NAV可被看作一個計數(shù)器，以均勻 速率往下計數(shù)到0。當(dāng)計數(shù)器為0時，虛擬載波偵聽指示為信道閑；否則，指示為忙。只要 節(jié)點正在發(fā)送，信道就被確定為忙。如果信道為忙，則節(jié)點將推遲發(fā)送，直到媒體在一段時 間內(nèi)一直空閑。物理載波偵聽機制應(yīng)由物理(PHY)層提供。虛擬載波偵聽機制由MAC層提 供，通過分發(fā)預(yù)約信息來宣布媒體將被使用的時間?，F(xiàn)有的MAC幀格式如圖1所示。參見 圖1，MAC幀包含一個持續(xù)時間/身份標(biāo)識(Duration/ID)字段，用于定義信道將被保留的 時間周期，對于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，該時間周期用以發(fā)送實際數(shù)據(jù)幀和返回響應(yīng)(ACK)幀。所有處于 源節(jié)點或目的節(jié)點接收范圍內(nèi)的節(jié)點都將得知信道已經(jīng)被預(yù)約。接收到有效幀的節(jié)點利用 收到的Duration/ID字段的信息，當(dāng)新的NAV值大于當(dāng)前的NAV值，且該幀未尋址到該接收 方節(jié)點時，接收到有效幀的節(jié)點更新自己的NAV。根據(jù)上述DCF機制的信道接入方法，在多跳情況下，由于每一幀都采用CSMA/CA機 制，因此無法保證話音業(yè)務(wù)的時延和抖動性能。也就是說，IEEE Std 802. 11規(guī)定的DCF機 制的信道接入方法不適合傳輸對時延和抖動指標(biāo)要求較嚴(yán)格的話音業(yè)務(wù)，雖然其可以很好 的支持非實時性業(yè)務(wù)，但是對實時性業(yè)務(wù)的時延和抖動不能保證?？傊?，現(xiàn)有的DCF機制的 信道訪問方法無法支持多跳情況下的話音業(yè)務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種信道訪問方法，采用該方法能夠?qū)崿F(xiàn)多跳情況下的話音業(yè)務(wù)。為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明公開了一種信道接入方法，包括判斷發(fā)送節(jié)點需要發(fā)送話音信息或者數(shù)據(jù)信息；
如果是數(shù)據(jù)信息幀，則發(fā)送所述數(shù)據(jù)信息，在發(fā)送結(jié)束后釋放信道；如果是話音信息，則發(fā)送話音信息，在所述話音信息中攜帶預(yù)約信息；接收節(jié)點接 收所述話音信息，根據(jù)所述預(yù)約信息更新網(wǎng)絡(luò)分配向量NAV。在上述方法中，所述發(fā)送話音信息之前，該方法進一步包括進行信道偵聽，判斷信道是否空閑；如果否，則返回進行信道偵聽，判斷信道是否空閑的步驟；如果是，則繼續(xù)進行時間長度為幀間間隔IFS的信道偵聽，判斷信道是否空閑；如果否，則返回進行信道偵聽，判斷信道是否空閑的步驟；如果是，則執(zhí)行發(fā)送話音信息的步驟。在上述方法中，所述發(fā)送話音信息，包括根據(jù)退避算法對話音信息進行退避操作；向信道接入并發(fā)送進行退避操作后的話音信息。在上述方法中，承載所述話音信息的話音幀的IFS小于承載所述數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù) 幀的IFS。在上述方法中，所述在所述話音信息中攜帶預(yù)約信息，包括在承載所述話音信息的話音幀的媒體訪問控制MAC幀頭中攜帶預(yù)約信息。在上述方法中，所述MAC幀頭包括幀控制域；所述幀控制域具體包括類型域和子類型域，用于表示該幀的類型。在上述方法中，所述類型域值為11且子類型域值為0001用于表示該幀類型為話 音幀。在上述方法中，所述預(yù)約信息，包括起始時間，用于設(shè)置下一話音幀的起始發(fā)送時間；持續(xù)時間，用于設(shè)置下一話音幀占用信道的時間；所述MAC幀頭，包括起始時間字段，用于攜帶起始時間；
持續(xù)時間字段，用于攜帶持續(xù)時間。在上述方法中，所述根據(jù)所述預(yù)約信息更新NAV，包括將預(yù)約信息涉及的預(yù)約時間段設(shè)置為忙。在上述方法中，所述根據(jù)所述預(yù)約信息更新NAV之后，該方法進一步包括如果接收節(jié)點需要發(fā)送信息，判斷當(dāng)前話音信息的接收時刻與起始時間之間的空 閑時間是否能夠完成幀交換過程，如果是，進行信息發(fā)送，否則，不進行信息發(fā)送。由以上發(fā)明內(nèi)容可見，本發(fā)明實施例的信道接入方法中，對于話音信息，在發(fā)送的 話音信息中攜帶預(yù)約信息，接收節(jié)點接收話音信息后，根據(jù)該預(yù)約信息更新NAV，因此根據(jù) 預(yù)約信息為后續(xù)話音信息預(yù)留了發(fā)送幀，相當(dāng)于存在了一條固定的連接，從而保證了信道 資源的可靠占用，保證了話音業(yè)務(wù)的實時性和抖動性能。對于數(shù)據(jù)信息幀，則發(fā)送所述數(shù)據(jù) 信息，在發(fā)送結(jié)束后釋放信道，因此能夠在傳輸話音信息的間隙對數(shù)據(jù)信息進行插空傳輸。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的MAC幀格式結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明實施例的信道接入方法的流程示意圖；圖3為本發(fā)明實施例的信道接入方法中的MAC幀格式結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實施例的信道接入方法中的MAC幀的幀控制域的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和具體實施例對 本發(fā)明進行詳細描述。本發(fā)明的基本思想是，在話音信息中攜帶預(yù)約信息，用于預(yù)約下一個話音信息所 占用的時間，從而實現(xiàn)多跳情況下的話音業(yè)務(wù)。本發(fā)明實施例的信道接入方法至少包括以下步驟判斷發(fā)送節(jié)點需要發(fā)送話音信息或者數(shù)據(jù)信息。如果是數(shù)據(jù)信息幀，則發(fā)送所述數(shù)據(jù)信息，在發(fā)送結(jié)束后釋放信道。由于在發(fā)送數(shù) 據(jù)信息后釋放信道，因此下次數(shù)據(jù)信息接入時需要重新競爭信道。如果是話音信息，則發(fā)送話音信息，在所述話音信息中攜帶預(yù)約信息，接收節(jié)點接 收所述話音信息，根據(jù)所述預(yù)約信息更新NAV。對于話音業(yè)務(wù)，承載話音信息的第一幀采用 CSMA/CA方式接入信道，通過第一幀對下一幀進行信道預(yù)約。在話音信息中攜帶預(yù)約信息， 因此能夠確保下一個信息中的同一時隙用于承載話音信息，從而保證語音業(yè)務(wù)的實時性和 抖動性能。由此可見，本發(fā)明提出的信道接入方法中，話音信息采用預(yù)約接入方式，數(shù)據(jù)信息 采用插空技術(shù)接入，因此技能支持數(shù)據(jù)傳輸，又能保證話音業(yè)務(wù)的最大時延，從而達到理想 的系統(tǒng)容量和服務(wù)質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上，話音信息還可以同時采用載波偵聽的接入方式，進一 步減小網(wǎng)絡(luò)中的負載沖突機率。以下通過一個具體實施例對本發(fā)明的信道接入方法進行詳 細說明。圖2為本發(fā)明實施例的信道接入方法的流程示意圖。如圖2所示，該方法包括以 下步驟。步驟201 判斷發(fā)送節(jié)點需要發(fā)送話音信息或者數(shù)據(jù)信息，如果是數(shù)據(jù)信息，則執(zhí) 行步驟202 ；如果是話音信息，則執(zhí)行步驟203。步驟202 發(fā)送所述數(shù)據(jù)信息，在發(fā)送結(jié)束后釋放信道。在本步驟中，對數(shù)據(jù)信息 的發(fā)送可以采用現(xiàn)有的信道接入方法，例如根據(jù)IEEE Std 802. 11的規(guī)定來完成。步驟203 進行信道偵聽，判斷信道是否空閑。如果否，則返回步驟203，繼續(xù)進行 信道偵聽，判斷信道是否空閑；如果是，執(zhí)行步驟204。步驟204 繼續(xù)進行時間長度為幀間間隔(IFS)的信道偵聽，判斷信道是否空閑。 如果否，則返回步驟203，繼續(xù)進行信道偵聽，判斷信道是否空閑；如果是，則執(zhí)行步驟205。 在本步驟中，承載所述話音信息的話音幀的IFS小于承載所述數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)幀的IFS，因 此能夠保證話音業(yè)務(wù)優(yōu)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)訪問信道。步驟205 發(fā)送話音信息，在話音信息中攜帶預(yù)約信息。在此步驟中，還可以在發(fā) 送話音信息之前進行退避操作，具體為根據(jù)退避算法對話音信息進行退避操作；向信道 接入并發(fā)送進行退避操作后的話音信息。本發(fā)明實施例對退避算法的具體方法不做限制， 任何退避算法均可適用。在步驟204中，對與信道偵聽空閑的情況，依舊繼續(xù)執(zhí)行一個時間長度為IFS的信道偵聽，在IFS內(nèi)仍舊空閑的情況下才接入信道進行發(fā)送，并且，在步驟205中，話音信息經(jīng) 過退避算法處理之后才接入信道，因此，減小了網(wǎng)絡(luò)負載很重時發(fā)生沖突的機率。并且，通過對承載話音信息的話音幀進行改進，實現(xiàn)在話音信息中攜帶預(yù)約信息。 具體地，在承載所述話音信息的話音幀的MAC幀頭中攜帶預(yù)約信息，該預(yù)約信息包括下一 話音幀的起始時間和下一話音幀占用信道的持續(xù)時間。在本發(fā)明實施例中，對現(xiàn)有技術(shù)中 的話音幀的結(jié)構(gòu)進行改進，尤其對于話音幀的MAC幀頭進行改進。圖3為本發(fā)明實施例的 信道接入方法中的MAC幀格式結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，本發(fā)明實施例的信道接入方法中 的MAC幀頭中至少包括起始時間字段和持續(xù)時間字段。起始時間字段長度為16比特，用 于攜帶起始時間，起始時間字段的值是下一個話音幀的起始發(fā)送時間。持續(xù)時間字段長度 為1比特，用于攜帶持續(xù)時間，持續(xù)時間字段的值是下一個話音幀的占用信道的時間。因 此，起始時間字段和持續(xù)時間字段確定了一個話音幀需要占用信道的時間，因此，為發(fā)送下 一個話音幀，根據(jù)上述需要占用信道的時間預(yù)留信道時間。本發(fā)明實施例的MAC幀格式中， 起始時間字段和持續(xù)時間字段可以由現(xiàn)有技術(shù)的MAC幀格式中的持續(xù)時間/身份標(biāo)識字段 劃分而成。本發(fā)明實施例的信道接入方法中的MAC幀頭中還包括幀控制域。與現(xiàn)有技術(shù)相 比，本發(fā)明實施例對幀控制域也進行了改進。圖4為本發(fā)明實施例的信道接入方法中的MAC 幀的幀控制域的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，幀控制域至少包括類型域和子類型域，均用于 表示該幀的類型。在現(xiàn)有的MAC幀頭結(jié)構(gòu)中，類型值11和子類型值0000-1111均為保留值。 在本實施例中，用類型域值為11且子類型域值為0001表示話音幀類型。步驟206 接收節(jié)點接收所述話音信息，根據(jù)所述預(yù)約信息更新NAV。具體更新方 法為將自身的NAV中預(yù)約信息涉及的預(yù)約時間段設(shè)置為忙。則進行了上述更新后，在預(yù)約 信息涉及的預(yù)約時間段內(nèi)不能再發(fā)送任何信息。步驟207 如果接收節(jié)點需要發(fā)送信息，判斷當(dāng)前話音信息的接收時刻與起始時 間之間的空閑時間是否能夠完成幀交換過程，如果是，進行信息發(fā)送，否則，不進行信息發(fā)送。并且，對于多跳的話音業(yè)務(wù)，當(dāng)超過若干跳或?qū)崟r性不能保證時，中繼節(jié)點丟棄話 音幀，并且，在丟棄話音幀之后，向原節(jié)點返回丟棄原因，或者，不向原節(jié)點返回丟棄原因， 原節(jié)點判斷呼叫不通時放棄話音業(yè)務(wù)。由以上具體實施方式
可見，無論對于承載話音信息的話音幀還是承載數(shù)據(jù)信息的 數(shù)據(jù)幀，最開始依然可以采用現(xiàn)有的信道接入方法來競爭信道。不同的是，對話音信息或數(shù) 據(jù)信息進行判斷，如果是話音信息競爭得到信道，則其后每個分組信息都要預(yù)約信道，對每 一跳的信道來說，其被預(yù)約的時間是下一個話音信息發(fā)送的時刻起，經(jīng)過話音幀發(fā)送時間、 話音幀間間隔、下一跳中繼節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的時間。并且，由于話音性信息的IFS小于數(shù)據(jù)信息的IFS，因此話音信息搶占信道的優(yōu)先 級高于數(shù)據(jù)信息，這樣對于語音業(yè)務(wù)來說，只要最開始搶占到信道后，在整個通話期間，相 當(dāng)于存在了一條固定的連接，從而保證了信道資源的可靠占用，保證了話音業(yè)務(wù)的實時性 和抖動性能。并且，由于話音幀很短且大小固定，對于這條通路上的兩個節(jié)點之間并沒有一直 占用信道，而是存在很多的空隙，其它節(jié)點如果有其它信息需要發(fā)送，可以根據(jù)幀類型和相應(yīng)的接入信道的原則，判斷是否可以插空傳輸。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種信道接入方法，其特征在于，包括判斷發(fā)送節(jié)點需要發(fā)送話音信息或者數(shù)據(jù)信息；如果是數(shù)據(jù)信息幀，則發(fā)送所述數(shù)據(jù)信息，在發(fā)送結(jié)束后釋放信道；如果是話音信息，則發(fā)送話音信息，在所述話音信息中攜帶預(yù)約信息；接收節(jié)點接收所述話音信息，根據(jù)所述預(yù)約信息更新網(wǎng)絡(luò)分配向量NAV。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述發(fā)送話音信息之前，該方法進一步包括進行信道偵聽，判斷信道是否空閑；如果否，則返回進行信道偵聽，判斷信道是否空閑的步驟；如果是，則繼續(xù)進行時間長度為幀間間隔IFS的信道偵聽，判斷信道是否空閑；如果否，則返回進行信道偵聽，判斷信道是否空閑的步驟；如果是，則執(zhí)行發(fā)送話音信息的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述發(fā)送話音信息，包括 根據(jù)退避算法對話音信息進行退避操作；向信道接入并發(fā)送進行退避操作后的話音信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，承載所述話音信息的話音幀的IFS小于承載所述數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)幀的IFS。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述在所述話音信息中攜帶預(yù)約信 息，包括在承載所述話音信息的話音幀的媒體訪問控制MAC幀頭中攜帶預(yù)約信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于， 所述MAC幀頭包括幀控制域；所述幀控制域具體包括類型域和子類型域，用于表示該幀的類型。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述類型域值為11且子類型域值為0001用于表示該幀類型為話音幀。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于， 所述預(yù)約信息，包括起始時間，用于設(shè)置下一話音幀的起始發(fā)送時間； 持續(xù)時間，用于設(shè)置下一話音幀占用信道的時間； 所述MAC幀頭，包括 起始時間字段，用于攜帶起始時間； 持續(xù)時間字段，用于攜帶持續(xù)時間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述預(yù)約信息更新NAV，包括 將預(yù)約信息涉及的預(yù)約時間段設(shè)置為忙。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述預(yù)約信息更新NAV之后，該 方法進一步包括如果接收節(jié)點需要發(fā)送信息，判斷當(dāng)前話音信息的接收時刻與起始時間之間的空閑時 間是否能夠完成幀交換過程，如果是，進行信息發(fā)送，否則，不進行信息發(fā)送。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種信道接入方法。該方法包括判斷發(fā)送節(jié)點需要發(fā)送話音信息或者數(shù)據(jù)信息，如果是數(shù)據(jù)信息幀，則發(fā)送所述數(shù)據(jù)信息，在發(fā)送結(jié)束后釋放信道，如果是話音信息，則發(fā)送話音信息，在所述話音信息中攜帶預(yù)約信息，接收節(jié)點接收所述話音信息，根據(jù)所述預(yù)約信息更新網(wǎng)絡(luò)分配向量。采用本發(fā)明的信道接入方法，根據(jù)預(yù)約信息為后續(xù)話音信息預(yù)留了發(fā)送幀，從而保證了話音業(yè)務(wù)的實時性和抖動性能，能夠?qū)崿F(xiàn)多跳情況下的話音業(yè)務(wù)。
文檔編號H04W74/08GK101925192SQ20101023763
公開日2010年12月22日 申請日期2010年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者吳建峰, 秦殿云 申請人:新郵通信設(shè)備有限公司