[發明專利]一種多天線多信道聚合多站點并行輪詢方法

有效

• 申請號: 201510053450.1
• 申請日: 2015-02-02
• 公開（公告）號: CN104579616B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 趙立;廖勇
• 申請（專利權）人: 成都希盟泰克科技發展有限公司
• 主分類號: H04L5/00
• 分類號: H04L5/00;H04B7/04
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙)50211
• 代理人: 郭云

技術領域

本發明涉及無線通信領域，尤其涉及一種多天線多信道聚合多站點并行輪詢方法。該方法設計了聚合多站點CF-Poll控制幀，并給出了具體的多射頻多信道接入點AP與單天線站點之間的單信道聚合多站點輪詢方法和多天線多信道聚合多站點并行輪詢方法。

背景技術

常見的大規模無線采集的應用場景有：電力高壓傳輸線健康監測、公路鐵路大橋形變監測、水庫水壩的形變監測、地震區域強度監測、山體滑坡泥石流現場數據采集、水文水質環境監測等。

這些大規模無線采集站點的信息傳輸具有如下特點：(1)不要求時刻進行數據的上行傳輸，定期采集上傳即可，間隔周期可以為分鐘級甚至小時級。(2)站點多，并且可能由于地形等因素位置分布不均。(3)每個站點的數據信息都非常重要，關系百姓生命財產安全，需要可靠傳輸。

針對大規模分布式站點信息采集，不能采用傳統的基于競爭的信道接入方式，這樣不能保證通信的服務質量(Quality of Service,QoS)。故一般采用接入點(Access Point,AP)集中輪詢站點的方式進行數據的傳輸。

現有基于IEEE 802.11輪詢方法是AP對某一個信道進行單站點輪詢，如圖1所示，其工作原理為：AP首先通過信標幀建立一個免競爭期(Contention Free Period,CFP)，然后AP使用CF-Poll依次輪詢每個站點，站點依次向AP傳輸數據并確認，AP進行確認并輪詢下一個站點，如此反復，直到CF-End，即CFP結束。但是該AP通過單一信道逐次輪詢單站點方法效率不高，尤其是面對大規模站點時，其弊端尤為突出。這就亟需本領域技術人員解決相應的技術問題。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題，特別創新地提出了一種多天線多信道聚合多站點并行輪詢方法。

為了實現本發明的上述目的，本發明提供了一種多天線多信道聚合多站點并行輪詢方法，其關鍵在于，包括如下步驟：

步驟1，接入點AP配置M個天線、N個工作信道，每個天線利用一個或者幾個工作信道，或者多個天線共用一個工作信道，每個工作信道對應一個工作頻點，J個配置單天線多信道的站點，每個站點配置的工作頻點及信道帶寬與接入點AP相同，接入點AP和采集站點的起始工作頻率f₀和總信道帶寬B均已知，所述M、N、J均為正整數；

步驟2，接入點AP定期通過信標幀建立免競爭期CFP，然后接入點AP發送聚合多站點CF-Poll幀，所述聚合多站點CF-Poll幀包含在免競爭期CFP需要輪詢的所有站點的接收的MAC地址；

步驟3，所有站點進行全工作信道掃描，接收聚合多站點CF-Poll幀，每個站點分別檢查自己的MAC地址字段和接入點AP發送的接收地址字段是否一致，在地址字段一致狀態下，從聚合多站點CF-Poll幀中確定相應的站點的工作頻點和信道帶寬，與該工作頻點的接入點AP保持同步，并且按照接入點AP發送的輪詢站點MAC地址字段的順序依次向接入點AP發送采集的數據，直到接入點AP采集到所有站點的數據為止。

所述的多天線多信道聚合多站點并行輪詢方法，優選的，所述步驟1包括：

接入點AP有M個天線，天線之間的間隔大于λ/2，其中λ為工作頻點對應波長，相互獨立的正交工作信道有N個，每個工作信道進行動態帶寬分配，分別為B₁，…，B_N；每個工作信道對應一個工作頻點，工作頻點和信道帶寬之間的關系為

其中，f_i為實際工作頻點值，f₀為起始射頻工作頻點值，為前i-1個信道帶寬總和，B_i為每個信道帶寬值，k<i，且k、i為正整數。

所述的多天線多信道聚合多站點并行輪詢方法，優選的，所述步驟2包括：

設計的聚合多站點CF-Poll控制幀，其設計過程為，在聚合多站點CF-Poll幀的MAC頭幀控制字段中，類型設置為2個比特的01控制，子類型為4個比特的0011；MAC頭的地址字段中，目標地址TA是接入點AP的MAC地址，接收地址RA1、……、RAn是與接入點AP關聯的CFP階段需要輪詢的所有站點MAC地址；CO是信道操作字段，完成射頻工作頻點映射和信道帶寬映射；該控制幀的其它字段設置默認參考IEEE 802.11ac。

所述的多天線多信道聚合多站點并行輪詢方法，優選的，所述步驟2包括：