本發(fā)明涉及無線網絡通信技術領域，特別是涉及一種基于業(yè)務優(yōu)先級改進的分布式接入方法。

背景技術：

隨著無線網絡技術的不斷發(fā)展，基于IEEE 802.11標準的無線局域網近年來得到了快速、廣泛的應用。但由于各種新業(yè)務的相繼出現，對網絡性能有了更高的要求，不同業(yè)務在吞吐率、帶寬、延時等方面有著不同的要求。增強分布式信道接入機制(Enhanced Distributed Channel Access,EDCA)是IEEE 802.11e工作組在IEEE802.11中分布式協(xié)調(Distributed Coordination Function,DCF)機制的基礎上進行的服務質量(Quality of Service,QoS)支持擴展，MAC級QoS增強的引入使得無線局域網可以開始較好地為音頻業(yè)務和視頻業(yè)務等提供具有優(yōu)先級的支撐。但是由于網絡狀況的復雜性，EDCA機制在高負載狀況下由于網絡中有較高的沖突率，并不能非常流暢的支持連續(xù)的視頻或者音頻服務以及其他大數據量業(yè)務，802.11e采用802.1D中的8種優(yōu)先級定義來區(qū)分不同的用戶(Traffic Category,TC)，8類TC分別映射至4類AC的隊列中：AC_VO，AC_VI，AC_BE和AC_BK，分別代表語音(Voice)類，視頻(Video)類，盡力而為(Best Effort)類和背景(Background)類。

不同AC采用不同的參數設置控制其信道接入傳輸過程，這些參數包括仲裁幀間間隔(Arbitration Interframe Space，AIFS)、最小競爭窗口值CW_min和最大競爭窗口CW_max、TXOPLimit。

EDCA同802.11標準中的DCF一樣采用CSMA/CA機制。與DCF所有業(yè)務采用相同的幀間間隔DIFS不同，EDCA中不同的AC使用不同的幀間間隔AIFS(Arbitration InterFrame Space，仲裁幀間間隔)。AIFS的計算公式如下所示：

AIFS[i]＝AIFSN×aSlotTime+SIFS (1)

其中AIFS[i]代表不同AC站點開始啟動退避過程前需要等待的時隙數，優(yōu)先級越高的AC，AIFS[i]越小，即站點可以越早開始啟動退避過程，增加了高優(yōu)先級的AC接入信道的機會。

EDCA繼續(xù)沿用DCF的爭用窗口來減少信道沖突。為了保證較高優(yōu)先級的AC在具有較低優(yōu)先級的AC之前發(fā)送消息，具有較高優(yōu)先級的AC將被分配一個較短的CW，通過對不同的AC設置不同的CWmin和CWmax來實現。

站點監(jiān)聽信道的空閑時間大于AIFS后，開始執(zhí)行隨機退避過程。執(zhí)行隨機退避過程時， 站點將產生一個均勻分布的隨機整數放入站點的后退計數器。站點在爭用窗口[0，CW[AC]]內隨機選用一個時隙進行后退等待。對于某個AC所對應的爭用窗口CW[AC]在[CWmin，CWmax]之間來選擇。高優(yōu)先級具有較小的AIFS和CW[AC]，因而隨機選擇的時隙值也較小，所以獲得發(fā)送機會(Transmission Opportunity,TXOP)的機會很大。發(fā)送機會(Transmission Opportunity,TXOP)機制用于節(jié)點在成功獲得信道占用權之后，無競爭地突發(fā)傳輸多個同一AC隊列中的數據，突發(fā)傳輸的持續(xù)時間長度享受參數設置TXOP Limit的限制，節(jié)點在TXOP Limit時間內享有持續(xù)的信道占用權，可以直接進行數據傳輸而無須再為每個數據傳輸執(zhí)行退避過程。

在傳統(tǒng)的802.11中高優(yōu)先級接入類型的AIFS，CWmin和CWmax都相對較小，因此優(yōu)先級高的接入類型有較大的概率等待更少的時間，從而有更大的機會獲取TXOP。因此當某些特殊場合下我們如果需要讓某些低優(yōu)先級業(yè)務實現較高優(yōu)先級傳輸或者抑制高優(yōu)先級業(yè)務的傳輸的時候該種時隙分配方式以及退避機制對于某些特殊業(yè)務是無法滿足的。

技術實現要素：

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種基于業(yè)務優(yōu)先級改進的分布式接入方法，用于解決現有技術中傳統(tǒng)EDCA的分配方式并不能滿足某些特殊應用場合的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發(fā)明提供一種基于業(yè)務優(yōu)先級改進的分布式接入方法，包括：步驟1)，訪問節(jié)點AP創(chuàng)建多個虛擬接入點VAP；步驟2)，在不同虛擬接入點VAP上通過增強分布式信道接入機制EDCA參數集配置訪問節(jié)點及工作站的不同EDCA參數；步驟3)，虛擬接入點VAP發(fā)送管理幀；以及步驟4)，工作站STA根據EDCA參數發(fā)送數據幀。

作為本發(fā)明的基于業(yè)務優(yōu)先級改進的分布式接入方法的一種優(yōu)選方案，管理幀中對業(yè)務優(yōu)先級起作用的是EDCA參數集中的盡力而為類AC_BE，背景類AC_BK，視頻類AC_VI以及語音類AC_VO參數記錄域。

優(yōu)選地，盡力而為類AC_BE，背景類AC_BK，視頻類AC_VI級語音類AC_VO參數記錄域由ACI/AIFSN、ECWmin/ECWmax、及TXOP Limit構成，其中，ACI表示接入類別AC的類型，AIFSN控制工作站等待的仲裁幀間間隔AIFS時長，ECWmin和ECWmax控制爭用窗口值的取值范圍，TXOP Limit為發(fā)送機會限制。

優(yōu)選地，站點監(jiān)聽信道的空閑時間大于仲裁幀間間隔AIFS后，開始執(zhí)行隨機退避過程，執(zhí)行隨機退避過程時，站點將產生一個均勻分布的隨機整數放入站點的后退計數器，站點在 爭用窗口[0，CW[AC]]內隨機選用一個時隙進行后退等待，對于某個AC所對應的爭用窗口CW[AC]在[CWmin，CWmax]之間來選擇。

優(yōu)選地，站點獲得的發(fā)送機會TXOP持續(xù)時間不會超過該AC的發(fā)送機會限制值，發(fā)送機會機制用于節(jié)點在成功獲得信道占用權之后，無競爭地突發(fā)傳輸多個同一AC隊列中的數據，突發(fā)傳輸的持續(xù)時間長度享受參數設置發(fā)送機會限制的限制，節(jié)點在發(fā)送機會限制時間內享有持續(xù)的信道占用權，可以直接進行數據傳輸而無須再為每個數據傳輸執(zhí)行退避過程。

本發(fā)明的基于業(yè)務優(yōu)先級改進的分布式接入方法，具有以下有益效果：本發(fā)明根據不同業(yè)務類型建立不同優(yōu)先級的VAP，使用不同的VAP針對不同的業(yè)務領域進行劃分。針對4類業(yè)務優(yōu)先級按需求，通過調整VAP廣播的管理幀中攜帶的相關管理信息，從而使得某些業(yè)務類型獲得TXOP的機會提高，或者使得某些業(yè)務類型獲得傳輸機會(Transmission Opportunity,TXOP)的機會降低，從而使得我們可以滿足低優(yōu)先級業(yè)務數據的流暢傳輸或者對高優(yōu)先級業(yè)務的抑制，以滿足的特殊應用場合?？偟膩碚f，本發(fā)明可實現某些特殊場合下低優(yōu)先級業(yè)務的較高優(yōu)先級傳輸，并且可抑制某些特殊情況下的高優(yōu)先級業(yè)務傳輸。

附圖說明

圖1顯示為本發(fā)明的基于業(yè)務優(yōu)先級改進的分布式接入方法中EDCA參數集(EDCA Parameter Set Element)域格式。

圖2顯示為本發(fā)明的基于業(yè)務優(yōu)先級改進的分布式接入方法中AC_BE，AC_BK，AC_VI及AC_VO的參數記錄(Parameter Record)域格式。

圖3顯示為本發(fā)明的基于業(yè)務優(yōu)先級改進的分布式接入方法的步驟流程示意圖。

圖4顯示為本發(fā)明實施例1及實施例2中基于業(yè)務優(yōu)先級改進的分布式接入方法采用的系統(tǒng)示意圖。

圖5顯示為本發(fā)明實施例3及實施例4中基于業(yè)務優(yōu)先級改進的分布式接入方法采用的系統(tǒng)示意圖。

元件標號說明

S11～S14 步驟

具體實施方式

以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實施方式加 以實施或應用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。

請參閱圖1～圖5。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復雜。

實施例1

如圖1～4所示，本實施例提供一種基于業(yè)務優(yōu)先級改進的分布式接入方法，包括步驟：

步驟1)S11，訪問節(jié)點AP創(chuàng)建多個虛擬接入點VAP；

步驟2)S12，在不同虛擬接入點VAP上通過增強分布式信道接入機制EDCA參數集配置訪問節(jié)點及工作站的不同EDCA參數。

本發(fā)明的基于業(yè)務優(yōu)先級改進的分布式接入方法中EDCA參數集(EDCA Parameter Set Element)域格式如圖1所示。

步驟3)S13，虛擬接入點VAP發(fā)送管理幀；

管理幀中對業(yè)務優(yōu)先級起作用的是EDCA參數集中的盡力而為類AC_BE，背景類AC_BK，視頻類AC_VI以及語音類AC_VO參數記錄域。本發(fā)明的基于業(yè)務優(yōu)先級改進的分布式接入方法中AC_BE，AC_BK，AC_VI及AC_VO的參數記錄(Parameter Record)域格式如圖2所示。

在本實施例中，盡力而為類AC_BE，背景類AC_BK，視頻類AC_VI級語音類AC_VO參數記錄域由ACI/AIFSN、ECWmin/ECWmax、及TXOP Limit構成，其中，ACI表示接入類別AC的類型，AIFSN控制工作站等待的仲裁幀間間隔AIFS時長，ECWmin和ECWmax控制爭用窗口值的取值范圍，TXOP Limit為發(fā)送機會限制。

步驟4)S14，工作站STA根據EDCA參數發(fā)送數據幀。

作為示例，站點監(jiān)聽信道的空閑時間大于仲裁幀間間隔AIFS后，開始執(zhí)行隨機退避過程，執(zhí)行隨機退避過程時，站點將產生一個均勻分布的隨機整數放入站點的后退計數器，站點在爭用窗口[0，CW[AC]]內隨機選用一個時隙進行后退等待，對于某個AC所對應的爭用窗口CW[AC]在[CWmin，CWmax]之間來選擇。

作為示例，站點獲得的發(fā)送機會TXOP持續(xù)時間不會超過該AC的發(fā)送機會限制值，發(fā)送機會機制用于節(jié)點在成功獲得信道占用權之后，無競爭地突發(fā)傳輸多個同一AC隊列中的數據，突發(fā)傳輸的持續(xù)時間長度享受參數設置發(fā)送機會限制的限制，節(jié)點在發(fā)送機會限制時 間內享有持續(xù)的信道占用權，可以直接進行數據傳輸而無須再為每個數據傳輸執(zhí)行退避過程。

如圖4所示，下面通過具體的實施例來進一步闡述本發(fā)明的基于業(yè)務優(yōu)先級改進的分布式接入方法的具體方案。

如圖4所示，本實施例中的基于業(yè)務優(yōu)先級改進的分布式接入方法采用的系統(tǒng)由多個工作站STA，一個訪問節(jié)點AP形成的多個虛擬接入點VAP以及一個交換機組成。

具體地，業(yè)務類型A在BSS1內需要比業(yè)務類型B以及業(yè)務類型C更多的優(yōu)先權以保證其傳輸質量。VAP1創(chuàng)建相應的Beacon幀將A類業(yè)務的AC參數記錄(parameter record)域中AIFSN、CWmin和CWmax較B類業(yè)務以及C類業(yè)務設定的相對較低，以保證正在使用A類業(yè)務的STA在BSS1內的數據傳輸更加流暢。

其中，業(yè)務類型B在BSS2內需要比業(yè)務類型A以及業(yè)務類型C更多的優(yōu)先權以保證其傳輸質量。VAP2創(chuàng)建相應的Beacon幀將B類業(yè)務的AC parameter record域中AIFSN、CWmin和CWmax較A類業(yè)務以及C類業(yè)務設定的相對較低，以保證正在使用B類業(yè)務的STA在BSS2內的數據傳輸更加流暢。

實施例2

如圖1～圖4所示，本實施例提供一種基于業(yè)務優(yōu)先級改進的分布式接入方法，其基本步驟類似于實施例1，其采用的系統(tǒng)也與實施例1類似，具體由多個STA，一個AP形成的多個VAP以及一個交換機組成，如圖4所示。

具體地，業(yè)務類型A在BSS1內需要被抑制。VAP1創(chuàng)建相應的Beacon幀將A類業(yè)務的AC parameter record域中AIFSN、CWmin和CWmax較B類業(yè)務以及C類業(yè)務設定的相對較高，此時A類業(yè)務的STA在BSS1內的數據傳輸優(yōu)先級較低，以保證BSS1內其他類型的業(yè)務優(yōu)先傳輸。

其中，業(yè)務類型B在BSS2內需要被抑制。VAP2創(chuàng)建相應的Beacon幀將B類業(yè)務的AC parameter record域中AIFSN、CWmin和CWmax較A類業(yè)務以及C類業(yè)務設定的相對較高，此時B類業(yè)務的STA在BSS1內的數據傳輸優(yōu)先級較低，以保證BSS2內正在使用其他類型業(yè)務的STA優(yōu)先傳輸。

實施例3

如圖1～3及圖5所示，本實施例提供一種基于業(yè)務優(yōu)先級改進的分布式接入方法，其基本步驟如實施例1，其中，本實施例的基于業(yè)務優(yōu)先級改進的分布式接入方法所采用的系統(tǒng)由多個無線STA及其與無線STA相連的路由及有線設備，一個AP形成的多個VAP以及一 個交換機組成如。

具體地，業(yè)務類型A在BSS1內需要比業(yè)務類型B以及業(yè)務類型C更多的優(yōu)先權以保證其傳輸質量。VAP1創(chuàng)建相應的Beacon幀將A類業(yè)務的AC parameter record域中AIFSN,CWmin和CWmax較B類業(yè)務以及C類業(yè)務設定的相對較低，以保證正在使用A類業(yè)務的STA在BSS1內的數據傳輸更加流暢。

其中，業(yè)務類型B在BSS2內需要比業(yè)務類型A以及業(yè)務類型C更多的優(yōu)先權以保證其傳輸質量。VAP2創(chuàng)建相應的Beacon幀將B類業(yè)務的AC parameter record域中AIFSN、CWmin和CWmax較A類業(yè)務以及C類業(yè)務設定的相對較低，以保證正在使用B類業(yè)務的STA在BSS2內的數據傳輸更加流暢。

實施例4

如圖1～3及圖5所示，本實施例提供一種基于業(yè)務優(yōu)先級改進的分布式接入方法，其基本步驟及采用的系統(tǒng)如實施例3，該系統(tǒng)由多個無線STA及其與無線STA相連的路由及有線設備，一個AP形成的多個VAP以及一個交換機組成，如圖5所示。

具體地，業(yè)務類型A在BSS1內需要被抑制。VAP1創(chuàng)建相應的Beacon幀將A類業(yè)務的AC parameter record域中AIFSN、CWmin和CWmax較B類業(yè)務以及C類業(yè)務設定的相對較高，此時A類業(yè)務的STA在BSS1內的數據傳輸優(yōu)先級較低，以保證BSS1內其他類型的業(yè)務優(yōu)先傳輸。

其中，業(yè)務類型B在BSS2內需要被抑制。VAP2創(chuàng)建相應的Beacon幀將B類業(yè)務的AC parameter record域中AIFSN、CWmin和CWmax較A類業(yè)務以及C類業(yè)務設定的相對較高，此時B類業(yè)務的STA在BSS1內的數據傳輸優(yōu)先級較低，以保證BSS2內正在使用其他類型業(yè)務的STA優(yōu)先傳輸。

綜上所述，本發(fā)明提供一種基于業(yè)務優(yōu)先級改進的分布式接入方法，包括：步驟1)，訪問節(jié)點AP創(chuàng)建多個虛擬接入點VAP；步驟2)，在不同虛擬接入點VAP上通過增強分布式信道接入機制EDCA參數集配置訪問節(jié)點及工作站的不同EDCA參數；步驟3)，虛擬接入點VAP發(fā)送管理幀；以及步驟4)，工作站STA根據EDCA參數發(fā)送數據幀。本發(fā)明根據不同業(yè)務類型建立不同優(yōu)先級的VAP，使用不同的VAP針對不同的業(yè)務領域進行劃分。針對4類業(yè)務優(yōu)先級按需求，通過調整VAP廣播的管理幀中攜帶的相關管理信息，從而使得某些業(yè)務類型獲得TXOP的機會提高，或者使得某些業(yè)務類型獲得傳輸機會(Transmission Opportunity,TXOP)的機會降低，從而使得我們可以滿足低優(yōu)先級業(yè)務數據的流暢傳輸或者對 高優(yōu)先級業(yè)務的抑制，以滿足的特殊應用場合?？偟膩碚f，本發(fā)明可實現某些特殊場合下低優(yōu)先級業(yè)務的較高優(yōu)先級傳輸，并且可抑制某些特殊情況下的高優(yōu)先級業(yè)務傳輸。所以，本發(fā)明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業(yè)利用價值。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發(fā)明的權利要求所涵蓋。