一种基于多BSS关联的接入与传输方法技术

本发明专利技术提供了一种基于多BSS关联的接入与传输的方法，涉及通信技术领域，首先小区边缘节点向主AP请求进行多关联过程，与从AP进行关联或先与从AP进行关联后再通知主AP，其次基于EDCA机制同时退避，并回复主AP及从AP的资源请求帧，并通过各个AP的触发帧调度来执行的正交频分多址接入上行传输，或通过各个AP触发TF‑R而形成OFDMA随机接入，最后小区边缘节点可启动关联切换过程，本发明专利技术采用多BSS关联的接入与传输方法，解决小区边缘用户公平性较差问题，采用多BSS关联接入与传输方案，提升边缘用户接入和数据传输的性能，保障小区边缘用户的接入和传输质量，解决了小区边缘用户受到相邻小区较大干扰的问题。

Access and transmission method based on multi BSS Association

The present invention provides a method for access and transmission of multi BSS based on relevancy, relates to the communication technology field, the first cell edge node to the main AP request multiple related process, and from the AP association or first and then notify the main association from AP AP, based on the EDCA mechanism and retreat, and reply to the main AP and from the AP resource request frame, orthogonal frequency and the trigger frame scheduling each AP to perform division multiple access uplink transmission, or trigger TF R formed OFDMA random access through the AP, finally the cell edge node can start the associated switching process, the invention adopts the access and transmission method of multi BSS relevance. To solve the problem of cell edge user fairness is poor, the BSS Association access and transmission scheme to improve the performance of the edge user access and data transmission security, cell edge user access and transmission quality To solve the problem that the cell edge user is greatly disturbed by neighboring cells.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，尤其是一种无线局域网的接入与传输方法。
技术介绍
IEEE802.11无线局域网(WirelessLocalAreaNetworks，WLAN)默认的媒体访问控制(MultipleAccessControl，MAC)协议是具有冲突避免功能的载波侦听多址接入(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionAvoidance，CSMA/CA)协议。该协议中，若干发送站点(station，STA)按指定规则竞争广播信道使用权，使得某站点有可能和其他发送站的发送数据发生冲突，不仅带来信道资源浪费，还会导致网络的吞吐量下降和包平均传输延时增加。尤其是下一代WLAN面向高密集场景，小区边缘用户往往受到较大干扰，因此难以获得信道使用权，并且传输速率较低。为保障公平性，需要设法提升小区边缘用户的接入和数据传输质量。随着设备能力不断提升，节点具备同时侦听多个信道的能力，这就为小区边缘用户的公平性问题提供了更多的基础，以便研究出更多的方法来解决现有问题。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术旨在基于高密集场景下，利用多小区关联的接入与传输方法，解决现有IEEE802.11WLAN缺乏提升边缘用户接入和数据传输的手段，小区边缘用户往往受到相邻小区较大干扰，从而公平性较差的问题，提升边缘用户接入和数据传输的性能。本专利技术的核心内容主要包括三个部分，即上行过程、下行过程及主关联切换过程。首先，小区边缘节点在感受到自身受到较大干扰或者位于小区边缘长期得不到较好服务后，向主无线接入点(accesspoint，AP)请求进行多关联过程，与从AP进行关联或先与从AP进行关联后再通知主AP；其次，基于增强型分布式协调接入(EnhancedDistributedChannelAccess，EDCA)机制在主小区和从小区同时进行退避，并且回复主AP以及从AP的资源请求(resourcerequest，RR)帧，如触发-资源请求帧(triggerframe-resourcerequest，TF-RR)，并可通过各个AP的触发帧(triggerframe，TF)的调度来执行的正交频分多址接入(OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess，OFDMA)上行传输，或者通过各个AP触发TF-R而形成OFDMA随机接入；最后，小区边缘节点发现在长期内，某从小区的接入和传输性能优于主小区，可启动关联切换过程。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案的详细实施步骤如下：步骤1：小区边缘用户节点A在进行多关联时任意选择如下两种实现方式：实现方式1为当小区边缘用户节点A在T1时间内的平均干扰大于规定的干扰阈值，或者T1时间内平均吞吐量低于规定的吞吐量阈值时，所述干扰阈值、吞吐量阈值以及T1由支持多连接的无线局域网802.11协议规定，向主无线接入点AP(accesspoint)发送多关联初始化帧MA-INIT(Multi-associateinitialization)，主AP接收到多关联初始化帧后，向节点A返回多关联初始化同意帧MA-INIT-ACK(Multi-associateinitializationacknowledgement)或者多关联初始化不同意帧MA-INIT-NAK(Multi-associateinitializationnotacknowledgement)，若节点A接收到MA-INIT-ACK，节点A侦听多个信道，并向节点A所隶属的小区之外的其他小区的多个从AP发送多连接申请帧MA-Req(multi-access-request)，不论所述多个从AP的主信道是否相同，MA-Req在多个信道同时发送或者依次分别在各个信道上发送；在节点A发送MA-Req帧后，根据无线局域网802.11协议，不是所有从AP都会收到节点A发送的MA-Req帧，从AP中收到MA-Req帧的从AP称为待选从AP，待选从AP在收到MA-Req帧后，向节点A返回多连接申请同意帧MA-Req-ACK(multi-access-requestacknowledgement)或者多连接申请拒绝帧MA-Req-NAK(multi-access-requestnotacknowledgement)；若节点A收到待选从AP的MA-Req-ACK帧，则向节点A发送MA-Req-ACK帧的待选从AP与节点A形成关联关系，即节点A在向节点A发送MA-Req-ACK帧的待选从AP上注册，向节点A发送MA-Req-ACK帧的待选从AP为该节点A提供服务，之后转入步骤2；节点A若没有收到主AP的ACK或者没有收到任何一个从AP的MA-Req-ACK，则放弃多基本服务集BSS(BasicServiceSet)关联流程；实现方式2为小区边缘用户节点A在T1时间内的平均干扰大于规定的干扰阈值，或者T1时间内平均吞吐量低于规定的吞吐量阈值时，所述干扰阈值和吞吐量阈值以及T1由支持多连接的无线局域网802.11协议规定，侦听多个信道并向多个从AP发送多连接申请帧MA-Req，无论主AP和从AP的主信道是否相同，MA-Req在多个信道同时发送或者依次分别在各个信道发送；收到节点A发送的MA-Req帧的从AP选择同意帧MA-Req-ACK或拒绝帧MA-Req-NAK多连接申请；若节点A接收到大于等于1个AP返回的MA-Req-ACK，则发送多连接申请同意帧MA_Rpt(multi-associate-report)向主AP告知多关联结果，即告知是否成功与从AP建立关联，主AP接收到MA_Rpt帧后，返回多连接请求同意应答帧MA_RptACK帧(multi-associate-reportacknowledgement)确认，之后转入步骤2，节点A若没有收到任何一个从AP的MA-Req-ACK，则放弃多BSS关联流程；步骤2：在节点A多连接流程成功之后，处于多关联状态，多关联状态存在时限X，X由支持多连接的无线局域网802.11协议规定，在多关联状态下，如果有上行数据需要发送，则执行步骤3；如果收到主AP或从AP的调度帧，则执行步骤4；从AP收到发往节点A的下行数据包，则执行步骤5；如果节点A需要切换主AP，则执行步骤6；其中多关联状态的时限X有两种实现方式：实现方式1为规定时间X，X由协议规定，边缘节点在多小区BSS(BasicServiceSet)连接T时间后，边缘节点在进入多关联状态X时间之后，自动切回主小区工作，之后返回步骤1；实现方式2为节点A切换回主小区后，需等待一段时间D，D由无线局域网802.11协议规定，在时间D内不能传输数据，以免对其他用户造成干扰，若D＝0，表示切换回来后可立即使用信道，即退化为实现方式1，之后返回步骤1；步骤3：节点A基于增强型分布式协调接入EDCA(EnhancedDistributedChannelAccess)机制，在主小区和从小区同时执行退避过程，根据EDCA机制中的退避流程，在主小区和从小区分别初始化竞争窗CW值，然后进行退避，任何一个小区退避到0之后，即可执行接入和传输过程，接入和传输过程有三种实现方式，三种实现方式具体描述如下：实现方式1：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多BSS关联的接入与传输的方法，其特征在于包括下述步骤：步骤1：小区边缘用户节点A在进行多关联时任意选择如下两种实现方式：实现方式1为当小区边缘用户节点A在T1时间内的平均干扰大于规定的干扰阈值，或者T1时间内平均吞吐量低于规定的吞吐量阈值时，所述干扰阈值、吞吐量阈值以及T1由支持多连接的无线局域网802.11协议规定，向主无线接入点AP(access point)发送多关联初始化帧MA‑INIT(Multi‑associate initialization)，主AP接收到多关联初始化帧后，向节点A返回多关联初始化同意帧MA‑INIT‑ACK(Multi‑associate initialization acknowledgement)或者多关联初始化不同意帧MA‑INIT‑NAK(Multi‑associate initialization not acknowledgement)，若节点A接收到MA‑INIT‑ACK，节点A侦听多个信道，并向节点A所隶属的小区之外的其他小区的多个从AP发送多连接申请帧MA‑Req(multi‑access‑request)，不论所述多个从AP的主信道是否相同，MA‑Req在多个信道同时发送或者依次分别在各个信道上发送；在节点A发送MA‑Req帧后，根据无线局域网802.11协议，不是所有从AP都会收到节点A发送的MA‑Req帧，从AP中收到MA‑Req帧的从AP称为待选从AP，待选从AP在收到MA‑Req帧后，向节点A返回多连接申请同意帧MA‑Req‑ACK(multi‑access‑request acknowledgement)或者多连接申请拒绝帧MA‑Req‑NAK(multi‑access‑request not acknowledgement)；若节点A收到待选从AP的MA‑Req‑ACK帧，则向节点A发送MA‑Req‑ACK帧的待选从AP与节点A形成关联关系，即节点A在向节点A发送MA‑Req‑ACK帧的待选从AP上注册，向节点A发送MA‑Req‑ACK帧的待选从AP为该节点A提供服务，之后转入步骤2；节点A若没有收到主AP的ACK或者没有收到任何一个从AP的MA‑Req‑ACK，则放弃多基本服务集BSS(Basic Service Set)关联流程；实现方式2为小区边缘用户节点A在T1时间内的平均干扰大于规定的干扰阈值，或者T1时间内平均吞吐量低于规定的吞吐量阈值时，所述干扰阈值和吞吐量阈值以及T1由支持多连接的无线局域网802.11协议规定，侦听多个信道并向多个从AP发送多连接申请帧MA‑Req，无论主AP和从AP的主信道是否相同，MA‑Req在多个信道同时发送或者依次分别在各个信道发送；收到节点A发送的MA‑Req帧的从AP选择同意帧MA‑Req‑ACK或拒绝帧MA‑Req‑NAK多连接申请；若节点A接收到大于等于1个AP返回的MA‑Req‑ACK，则发送多连接申请同意帧MA_Rpt(multi‑associate‑report)向主AP告知多关联结果，即告知是否成功与从AP建立关联，主AP接收到MA_Rpt帧后，返回多连接请求同意应答帧MA_RptACK帧(multi‑associate‑report acknowledgement)确认，之后转入步骤2，节点A若没有收到任何一个从AP的MA‑Req‑ACK，则放弃多BSS关联流程；步骤2：在节点A多连接流程成功之后，处于多关联状态，多关联状态存在时限X，X由支持多连接的无线局域网802.11协议规定，在多关联状态下，如果有上行数据需要发送，则执行步骤3；如果收到主AP或从AP的调度帧，则执行步骤4；从AP收到发往节点A的下行数据包，则执行步骤5；如果节点A需要切换主AP，则执行步骤6；其中多关联状态的时限X有两种实现方式：实现方式1为规定时间X，X由协议规定，边缘节点在多小区BSS(Basic Service Set)连接T时间后，边缘节点在进入多关联状态X时间之后，自动切回主小区工作，之后返回步骤1；实现方式2为节点A切换回主小区后，需等待一段时间D，D由无线局域网802.11协议规定，在时间D内不能传输数据，以免对其他用户造成干扰，若D＝0，表示切换回来后可立即使用信道，即退化为实现方式1，之后返回步骤1；步骤3：节点A基于增强型分布式协调接入EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)机制，在主小区和从小区同时执行退避过程，根据EDCA机制中的退避流程，在主小区和从小区分别初始化竞争窗CW值，然后进行退避，任何一个小区退避到0之后，即可执行接入和传输过程，接入和传输过程有三种实现方式，三种实现方式具体描述如下：实现方式1：在退避计数值减到0的小区接入，对应的接入和传输...

【技术特征摘要】
1.一种基于多BSS关联的接入与传输的方法，其特征在于包括下述步骤：步骤1：小区边缘用户节点A在进行多关联时任意选择如下两种实现方式：实现方式1为当小区边缘用户节点A在T1时间内的平均干扰大于规定的干扰阈值，或者T1时间内平均吞吐量低于规定的吞吐量阈值时，所述干扰阈值、吞吐量阈值以及T1由支持多连接的无线局域网802.11协议规定，向主无线接入点AP(accesspoint)发送多关联初始化帧MA-INIT(Multi-associateinitialization)，主AP接收到多关联初始化帧后，向节点A返回多关联初始化同意帧MA-INIT-ACK(Multi-associateinitializationacknowledgement)或者多关联初始化不同意帧MA-INIT-NAK(Multi-associateinitializationnotacknowledgement)，若节点A接收到MA-INIT-ACK，节点A侦听多个信道，并向节点A所隶属的小区之外的其他小区的多个从AP发送多连接申请帧MA-Req(multi-access-request)，不论所述多个从AP的主信道是否相同，MA-Req在多个信道同时发送或者依次分别在各个信道上发送；在节点A发送MA-Req帧后，根据无线局域网802.11协议，不是所有从AP都会收到节点A发送的MA-Req帧，从AP中收到MA-Req帧的从AP称为待选从AP，待选从AP在收到MA-Req帧后，向节点A返回多连接申请同意帧MA-Req-ACK(multi-access-requestacknowledgement)或者多连接申请拒绝帧MA-Req-NAK(multi-access-requestnotacknowledgement)；若节点A收到待选从AP的MA-Req-ACK帧，则向节点A发送MA-Req-ACK帧的待选从AP与节点A形成关联关系，即节点A在向节点A发送MA-Req-ACK帧的待选从AP上注册，向节点A发送MA-Req-ACK帧的待选从AP为该节点A提供服务，之后转入步骤2；节点A若没有收到主AP的ACK或者没有收到任何一个从AP的MA-Req-ACK，则放弃多基本服务集BSS(BasicServiceSet)关联流程；实现方式2为小区边缘用户节点A在T1时间内的平均干扰大于规定的干扰阈值，或者T1时间内平均吞吐量低于规定的吞吐量阈值时，所述干扰阈值和吞吐量阈值以及T1由支持多连接的无线局域网802.11协议规定，侦听多个信道并向多个从AP发送多连接申请帧MA-Req，无论主AP和从AP的主信道是否相同，MA-Req在多个信道同时发送或者依次分别在各个信道发送；收到节点A发送的MA-Req帧的从AP选择同意帧MA-Req-ACK或拒绝帧MA-Req-NAK多连接申请；若节点A接收到大于等于1个AP返回的MA-Req-ACK，则发送多连接申请同意帧MA_Rpt(multi-associate-report)向主AP告知多关联结果，即告知是否成功与从AP建立关联，主AP接收到MA_Rpt帧后，返回多连接请求同意应答帧MA_RptACK帧(multi-associate-reportacknowledgement)确认，之后转入步骤2，节点A若没有收到任何一个从AP的MA-Req-ACK，则放弃多BSS关联流程；步骤2：在节点A多连接流程成功之后，处于多关联状态，多关联状态存在时限X，X由支持多连接的无线局域网802.11协议规定，在多关联...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨懋，李波，姬励，闫中江，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61