一种基于802.11协议的无线超远距离传输方法技术

本发明专利技术公开了一种基于802.11协议的无线超远距离传输方法，包括：采用软ACK机制，由无线协议栈实现ACK的应答机制；对各个用户的上下行数据进行时隙调度；由接入点对各个用户的数据收发进行TDMA时隙调度，控制每个用户的可用时隙；采用动态资源回收机制，对每个用户的时隙，根据用户的需求进行动态调整；通过调度算法控制，实现带宽容量最大化，即当新用户接入时，让前面所有用户分配的资源回收并重新分配，为每个用户分配与之匹配的资源，当用户下线后，对下线用户的资源回收，分配给其他用户使用。本发明专利技术既实现了基于802.11协议的无线超远距离传输，又实现了用户的QoS调度策略，可以满足各种无线传输的使用场景。满足各种无线传输的使用场景。满足各种无线传输的使用场景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于802.11协议的无线超远距离传输方法


[0001]本专利技术涉及一种无线传输方法，尤其涉及一种基于802.11协议的无线超远距离传输方法。

技术介绍

[0002]为了保证数据传输的可靠性，802.11协议规定每收到一个单播数据帧后，必须立即回应一个ACK帧，A
‑
MPDU的接收端在收到A
‑
MPDU后，需要对其中的每一个MPDU(信息协议数据单元)进行处理，因此需要对每一个MPDU发送应答帧，以此来提高802.11协议传输数据的可靠性。在802.11协议中，又引入了块确认机制，通过块确认机制，使用一个ACK来完成多个MPDU的应答，从而达到降低ACK的数量。
[0003]802.11协议最初传输距离室外是300米，室内是100米。基于802.11标准的无线产品经过天线改装后，可以实现几十公里的远距离传输，但需要修改ACK的确认应答机制，此时都是通过修改无线芯片的ACK超时寄存器，通过硬件来实现的，但基于硬件ACK超时等待的机制，受限于硬件ACK寄存器大小的限制，从而限制了802.11无线局域网的最大传输距离。

技术实现思路

[0004]为了克服上述缺陷，本专利技术提供了一种能够实现超远距离的无线传输方法，该方法使得传输距离能够不受限制。
[0005]本专利技术为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种基于802.11协议的无线超远距离传输方法，包括：
[0007](1)采用软ACK机制，由无线协议栈实现ACK的应答机制；
[0008](2)对各个用户的上下行数据进行时隙调度；
[0009](3)由接入点对各个用户的数据收发进行TDMA时隙调度，控制每个用户的可用时隙；
[0010](4)采用动态资源回收机制，对每个用户的时隙，根据用户的需求进行动态调整；
[0011](5)通过调度算法控制，实现带宽容量最大化，即当新用户接入时，让前面所有用户分配的资源回收并重新分配，为每个用户分配与之匹配的资源，当用户下线后，对下线用户的资源回收，分配给其他用户使用。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述方法还包括，
[0013]在TDMA时隙调度下，接入点(AP)对上下行数据调度的时序为：
[0014](1)AP对WiFi上下行数据都采用调度方式，只有在调度时序内，才允许数据的发送；
[0015](2)在一个调度时隙内，先发送下行数据，客户端(STA)接收到调度指令后，发送上行数据；
[0016](3)为了保证其它设备能正常接入，固定周期开启竞争时隙，竞争时隙内无线数据
采用竞争模式，保证其它设备可以接入网络；
[0017](4)为了实现灵活QoS机制、高低优先级机制，每个上下行时隙长度，STA调度的权重，都可以动态设定，提供灵活的QoS机制。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，所述方法还包括软件速率算法，所述软件速率算法包括：
[0019](1)将速率调整范围为MCS0～MCS9，并考虑NSS值，依据MCS和NSS值，定义速率表(rate_ctrl)数组，并按照速率从小到大依次排列，便于速率的上下切调整；
[0020](2)分别定义速率上切与下切门限，到达设定门限后，速率进行相应变化。
[0021]作为本专利技术的进一步改进，在所述软件速率算法中，速率的上调和下调是依据PER参数，所述PER参数为统计的数据发送失败率，PER＝发送次数/数据失败次数，比如一个数据发送100次，有10次失败，则PER＝10/100＝0.1，数据发送次数和失败次数都需要从芯片获得。
[0022]作为本专利技术的进一步改进，为了消除PER抖动造成的影响，所述PER参数采用如下防抖动算法：
[0023]PER＝7/8*PER+1/8*实时PER
[0024]本专利技术的有益效果是：
[0025]1、本专利技术由于采用软ACK机制，由无线协议栈实现ACK的应答机制，这样通过软件实现的ACK机制，避免了硬件ACK由于硬件限制，导致的最大传输距离的限制，理论上只要天线满足要求，就可以达到无限远的距离传输。
[0026]2、本专利技术对各个用户的上下行数据进行时隙调度，因而不再使用CSMA的竞争机制。
[0027]3、本专利技术由接入点对各个用户的数据收发进行TDMA时隙调度，严格控制每个用户的可用时隙，这样既可以解决无线网络的隐藏节点的问题，又可以实现对每个用户及用户上下行的QoS调度策略，达到用户流量的灵活控制。
[0028]4、本专利技术通过调度算法控制，实现了带宽容量最大化。
[0029]5、本专利技术既实现了基于802.11协议的无线超远距离传输，又实现了用户的QoS调度策略，可以满足各种无线传输的使用场景。
[0030]6、本专利技术解决了802.11系统中存在的隐藏节点的问题，有效的解决了各个设备的干扰问题。
附图说明
[0031]图1为本专利技术的基于802.11协议的无线超远距离传输方法的各个客户端的资源调度序列图。
具体实施方式
[0032]以下结合附图，对本专利技术的一个较佳实施例作详细说明。
[0033]如图1所示，本实施例提供了一种基于802.11协议的无线超远距离传输方法，该方法包括：
[0034](1)采用软ACK机制，由无线协议栈实现ACK的应答机制；
[0035](2)对各个用户的上下行数据进行时隙调度；
[0036](3)由接入点对各个用户的数据收发进行TDMA时隙调度，控制每个用户的可用时隙；
[0037](4)采用动态资源回收机制，对每个用户的时隙，根据用户的需求进行动态调整；
[0038](5)通过调度算法控制，实现带宽容量最大化，即当新用户接入时，让前面所有用户分配的资源回收并重新分配，为每个用户分配与之匹配的资源，当用户下线后，对下线用户的资源回收，分配给其他用户使用。
[0039]在TDMA时隙调度下，接入点(AP)对上下行数据调度的时序为：
[0040](1)AP对WiFi上下行数据都采用调度方式，只有在调度时序内，才允许数据的发送；
[0041](2)在一个调度时隙内，先发送下行数据，客户端(STA)接收到调度指令后，发送上行数据；
[0042](3)为了保证其它设备能正常接入，固定周期开启竞争时隙，竞争时隙内无线数据采用竞争模式，保证其它设备可以接入网络；
[0043](4)为了实现灵活QoS机制、高低优先级机制，每个上下行时隙长度，STA调度的权重，都可以动态设定，提供灵活的QoS机制。
[0044]基于WiFi协议的无线数据传输，是不可靠的，为了保证无线数据传输的可靠性，802.11协议规定，每收到一个单播数据帧后，接收者都必须立即回应一个ACK响应帧，用于通知数据的发送者数据已经正常收到，否则发送者会对数据进行重传，并依据设定的次数反复重传，直到达到最大的重传次数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于802.11协议的无线超远距离传输方法，其特征在于，所述方法包括：(1)采用软ACK机制，由无线协议栈实现ACK的应答机制；(2)对各个用户的上下行数据进行时隙调度；(3)由接入点对各个用户的数据收发进行TDMA时隙调度，控制每个用户的可用时隙；(4)采用动态资源回收机制，对每个用户的时隙，根据用户的需求进行动态调整；(5)通过调度算法控制，实现带宽容量最大化，即当新用户接入时，让前面所有用户分配的资源回收并重新分配，为每个用户分配与之匹配的资源，当用户下线后，对下线用户的资源回收，分配给其他用户使用。2.根据权利要求1所述的基于802.11协议的无线超远距离传输方法，其特征在于，所述方法还包括，在TDMA时隙调度下，AP对上下行数据调度的时序为：(1)AP对WiFi上下行数据都采用调度方式，只有在调度时序内，才允许数据的发送；(2)在一个调度时隙内，先发送下行数据，STA接收到调度指令后，发送上行数据；(3)固定周期开启竞争时隙，竞争时隙内无...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯孝忠，杨磊，张胜利，叶丁，陆忠进，郝小俊，
申请(专利权)人：江苏创通电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：