[發明專利]一種超高速無線局域網中的信道聚合方法

有效

• 申請號: 201210094145.3
• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN102665243A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 夏瑋瑋;林勁濤;沈連豐;胡靜;宋鐵成;李俊超;鮑楠
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04W28/22
• 分類號: H04W28/22;H04W28/24;H04W74/08;H04W76/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明綜合考慮業務的服務質量（QoS,?Quality?of?Service）要求、信道負載及網絡分配矢量（NAV,?Network?Allocation?Vector）信息，衡量信道聚合時等待輔助信道對于QoS以及傳輸速率的影響，提出了超高速無線局域網中的一種信道聚合方法，屬于無線通信領域。

背景技術

隨著新型互聯網應用對于傳輸速率要求的提高，傳統的使用單一20MHz信道的無線局域網標準越來越無法適應新興高速率應用的需求。通過使用更高效的物理層傳輸技術，可以使得無線局域網的傳輸速率不斷提高。然而，在一定的信噪比情況下，傳輸速率最高只能逼近香農極限，因此，要獲得更高的傳輸速率，必須使用更大的帶寬。

通過同時利用多個信道進行傳輸，信道聚合能夠提高傳輸帶寬，同時保證對于非聚合用戶的兼容。隨著各國逐漸開放5GHz信道用于超高速無線局域網，可使用的不交疊信道數量大大增加，也就使得信道聚合的實用性提高。然而按照目前的聚合方法，聚合用戶接入多個信道的概率較低，使得信道聚合的效果較差，在網絡負載較重的地區，甚至無法接入信道，嚴重影響了QoS。

本方法要解決的問題是：如何綜合考慮業務的QoS要求，信道負載及NAV信息，衡量信道聚合時等待輔助信道對于QoS以及傳輸速率的影響，設計超高速無線局域網中的一種高效的信道聚合方法，使得聚合用戶能夠聚合更多的信道，從而提高傳輸速率，同時保證QoS以及與非聚合用戶的兼容。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供超高速無線局域網中的一種信道聚合方法。本方法可以最大化系統吞吐量，并保證QoS以及與非聚合用戶的兼容。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明提供了超高速無線局域網中的一種信道聚合方法，該方法在建立網絡時，就已經指定一條主信道及若干條可以用于聚合的輔信道，設備在運行時使用信道監視過程不斷監視主信道及輔信道，當設備有幀需要發送時，在主信道使用競爭退避過程競爭主信道接入權限，在獲得主信道接入權限后，啟用判決過程，判斷是否等待輔信道，最后，設備根據判決結果，使用多信道接入過程接入信道，該方法具體包括如下步驟：

1）信道監視過程：啟動時，與網絡中的接入點AP交互，得到信道負載信息，用以初始化本設備的信道負載寄存器；運行中，不斷監視信道，獲得實時的信道網絡分配矢量NAV信息及信道負載信息；

2）競爭退避過程：設備等待主信道空閑分布式協調功能幀間間隔DIFS，然后隨機選擇一個退避時鐘，只要主信道空閑，則該退避時鐘在每個時隙遞減；若主信道忙碌，則暫停遞減過程，當退避時鐘遞減為零時，設備獲得主信道的接入權限；

3）判決過程：設備根據NAV信息、信道負載信息以及從媒介訪問控制子層MAC幀中獲得服務質量QoS信息按照一定的判決規則判決是否等待輔信道；

4）多信道接入過程：設備根據輔信道的空閑情況，按照可用輔信道的判定規則判定可用輔信道，指示物理層在主信道及可用輔信道上進行傳輸。

所述的NAV信息用于描述當前時刻信道上傳輸的幀還需要多少時間才能結束，在信道監視過程中，若信道上有新的幀開始傳輸，解調該幀的幀頭，用幀頭中的幀長度信息及幀速率計算幀持續時間，更新該信道的NAV寄存器；若信道上無新的幀開始傳輸，則在每個時隙將NAV寄存器中的值遞減，直到遞減為零。

信道負載信息用于描述信道的擁擠程度，為信道單位時間內傳輸的幀個數，在信道監視過程中，統計單位時間內信道上傳輸的幀個數，用以更新信道負載寄存器。

所述的判決規則如下：從NAV中得到輔助信道x離傳輸結束的剩余時間表示為T_x,left，判斷在當前的信道擁擠程度下，等待T_x,left時間是否能滿足QoS對于時延及傳輸速率的要求，若不滿足，則不等待；若滿足，再判斷等待T_x,left時間后，通過接入更多信道帶來的速率提升，用R_x,gain表示，是否大于由于碰撞及信道被別的設備占據所帶來的速率損失用R_x,lose表示，若R_x,gain<R_x,lose，則不等待；反之，則等待。