一種增強(qiáng)型動(dòng)態(tài)帶寬機(jī)制及其收發(fā)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種增強(qiáng)型動(dòng)態(tài)帶寬機(jī)制及其收發(fā)裝置，屬于無(wú)線通信系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 無(wú)線通信頻譜資源日益稀缺及超高速數(shù)據(jù)傳輸速率的需求，毫米波頻段超高速無(wú) 線通信技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越受到關(guān)注，成為未來(lái)無(wú)線通信技術(shù)中最具潛力的技術(shù)之一。
[0003] 面向超高速無(wú)線接入的45GHz頻段無(wú)線毫米波通信技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備間lOGbps 以上超高速無(wú)線傳輸。毫米波與低頻段相比，其特點(diǎn)包括：一是可利用的頻譜范圍寬，信道 容量大；二是易實(shí)現(xiàn)窄波束和高增益的天線，因而分辨率高，抗干擾性能好。
[0004] 動(dòng)態(tài)帶寬機(jī)制是IEEE802.llac中引進(jìn)的一種傳輸技術(shù)，具體原理為：發(fā)起站點(diǎn) (STA:station)想要進(jìn)行80MHz帶寬的數(shù)據(jù)傳輸，則在信道上發(fā)送四個(gè)20MHz復(fù)制格式請(qǐng) 求發(fā)送（RTS:request-to_send)幀，并將RTS幀中的動(dòng)態(tài)帶寬指示設(shè)為Dynamic。響應(yīng)STA 收到RTS幀，若網(wǎng)絡(luò)分配矢量值（NAV:networkallocationvector)指示空閑，貝丨」在主信 道及所有CCA在接收RTS幀前的點(diǎn)協(xié)調(diào)功能幀間距（PIFS:pointcoordinationfunction inter-framespace)內(nèi)指示空閑的次信道上，發(fā)送20MHz或20MHz復(fù)制格式的清除發(fā)送幀 (CTS:Clear-t〇-send)，并在CTS幀中指示可用信道的帶寬，發(fā)起STA根據(jù)CTS幀中指示的 帶寬進(jìn)行后續(xù)數(shù)據(jù)傳輸；若響應(yīng)STA的NAV指示為忙，則不回復(fù)CTS幀。該機(jī)制允許STA在 整個(gè)帶寬不可用時(shí)，采取包含主20MHz信道在內(nèi)的子帶寬進(jìn)行傳輸，提高了頻譜利用率。然 而IEEE802.llac的動(dòng)態(tài)帶寬機(jī)制中，STA不能單獨(dú)在次信道上傳輸，即主信道忙、次信道 閑時(shí)，不能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0005] 發(fā)明目的：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種增強(qiáng)型動(dòng)態(tài)帶寬機(jī)制 及其收發(fā)裝置，通過(guò)設(shè)置多個(gè)NAV計(jì)時(shí)器，允許STA在第一個(gè)子信道不可用時(shí)，仍可通過(guò)其 他空閑子信道進(jìn)行傳輸，進(jìn)一步提高頻譜利用率。
[0006] 技術(shù)方案：為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所提出的動(dòng)態(tài)帶寬機(jī)制，物理層信令（SIG:signal)字段中需要 包含DynamicBandwidth、BW和SubBand3個(gè)子字段。這些子字段的具體結(jié)構(gòu)及含義描述 如下：
[0008] DynamicBandwidth子字段：指示是否允許采用動(dòng)態(tài)帶寬機(jī)制，1表示允許采用動(dòng) 態(tài)帶寬機(jī)制，〇表示不允許采用動(dòng)態(tài)機(jī)制；
[0009] BW子字段：指示傳輸所占用的信道帶寬；
[0010] SubBand子字段：指示STA采用動(dòng)態(tài)帶寬機(jī)制時(shí)，傳輸占用的第一個(gè)子信道索引 號(hào)。
[0011] 本發(fā)明提出一種增強(qiáng)型動(dòng)態(tài)帶寬機(jī)制，包括發(fā)起STA與響應(yīng)STA兩個(gè)部分：
[0012] 1)發(fā)起STA的操作步驟如下：
[0013] 1. 1)發(fā)起STA在整個(gè)NBMHz信道上發(fā)送N個(gè)帶寬為BMHz復(fù)制格式的RTS幀， RTS的接收地址設(shè)為響應(yīng)STA的MAC地址。RTS幀SIG字段的Dynamic Bandwidth子字段 設(shè)為Dynamic，BW子字段設(shè)為NB MHz，SubBand子字段設(shè)為該NB MHz信道的第一個(gè)子信道 的索引號(hào)。
[0014] 1. 2)如果發(fā)起STA接收到DynamicBandwidth子字段設(shè)為Dynamic的CTS幀，貝丨J在 CTS幀中的SubBand子字段所指示的子信道上進(jìn)行后續(xù)數(shù)據(jù)傳輸。后續(xù)數(shù)據(jù)的SIG字段的 DynamicBandwidth子字段設(shè)為Dynamic，BW子字段設(shè)為CTS幀中BW子字段的值，SubBand 子字段設(shè)為CTS幀中SubBand子字段的值。
[0015] 1. 3)如果發(fā)起STA在CTSTimeout時(shí)間內(nèi)沒(méi)有接收到任何CTS幀，則重新競(jìng)爭(zhēng)信 道。CTSTimeout的計(jì)算公式如下：
[0016] TCTSTimeout-TSIFS+TaSlotTime+TaPHY_RX_START_ Delay (1)
[0017] 其中，TCTSTim_t表示CTSTimeout的時(shí)間長(zhǎng)度，T SIFS表示SIFS的時(shí)間長(zhǎng)度，TaS1(rtTime 表不一個(gè)時(shí)隙的時(shí)間長(zhǎng)度，TaPHY_KX_STAKT_Delay表不開(kāi)始接收延遲。
[0018] 2)響應(yīng)STA的操作步驟如下：
[0019] 2. 1)響應(yīng)STA接收到DynamicBandwidth子字段設(shè)為Dynamic的RTS幀后，檢 測(cè)其N(xiāo)個(gè)子信道的NAV值，NAV為0的子信道索引號(hào)構(gòu)成集合T，T= {n|NAV(n) = 0， 1 <n<N}，TgU;把集合T中連續(xù)的子信道索引組成集合Fj，1 <j<e，e為連續(xù)子 信道集的個(gè)數(shù)^U... nFe=0;在T的子集Fj中，選取元素個(gè) 數(shù)最多的子集h組成集合r，最大元素個(gè)數(shù)為L(zhǎng)_，元素個(gè)數(shù)為L(zhǎng)_的子集個(gè)數(shù)為s，即
[ = …合中第一個(gè)信道索引號(hào)記為4start，最后一個(gè)信道索引 號(hào)為fi.end0
[0020] 2. 2)若r不是空集，響應(yīng)STA在r= {心1中任選一個(gè)元素FA，根據(jù)STA 自身所能支持的發(fā)送帶寬，從fi.start開(kāi)始到fyend結(jié)束，選取fystart到fpsup的連續(xù) 子信道進(jìn)行復(fù)制格式的CTS幀發(fā)送，其中fVsup表示站點(diǎn)在&信道集中所支持的最后一個(gè) 信道的索引號(hào)，fi.sup彡fi.end，L=fi.sup-fi.start表示站點(diǎn)在信道集中所支持的信 道帶寬數(shù)，1彡L彡L_。響應(yīng)STA將CTS幀中SIG字段的DynamicBandwidth子字段設(shè)為 Dynamic，BW子字段設(shè)為L(zhǎng)BMHz，SubBand子字段設(shè)為fVstart。
[0021] 2. 3)若r是空集，接收STA不回復(fù)CTS。
[0022] 接入點(diǎn)（AP:accesspoint)建立帶寬為NB(N彡2)MHz的基本服務(wù)集（BSS:basic serviceset)，該NBMHz信道包含N個(gè)連續(xù)的BMHz子信道，將整個(gè)子信道索引號(hào)的集合記 為U。本發(fā)明為每個(gè)子信道均設(shè)置一個(gè)NAV計(jì)時(shí)器，用NAV(n)來(lái)指示第n個(gè)子信道的NAV 值，其中1 <n<N。所述NAV(n)的具體更新過(guò)為：STA接收到通過(guò)第n個(gè)子信道或者其 他包含第n個(gè)子信道的信道帶寬傳輸?shù)膸粼搸械慕邮盏刂放c自身的媒體介入控制層 (MAC:mediaaccesscontrol)地址不同且該幀承載的時(shí)長(zhǎng)字段大于目前的NAV(n)值，貝1J STA按照該幀承載的時(shí)長(zhǎng)字段更新NAV(n)值；除上述情況外，其他情況不更新NAV(n)值。
[0023] 本發(fā)明還提出一種支持上述增強(qiáng)型動(dòng)態(tài)帶寬機(jī)制的收發(fā)裝置，包括發(fā)送端和接收 端，所述發(fā)送端在整個(gè)NBMHz信道上同時(shí)發(fā)送N個(gè)帶寬為BMHz的復(fù)制格式RTS幀，并根 據(jù)接收到的CTS幀中指示的帶寬信息進(jìn)行后續(xù)數(shù)據(jù)傳輸；所述接收端接收到RTS幀后，根據(jù) 每個(gè)子信道上的NAV值，在子信道NAV值為0且連續(xù)子信道個(gè)數(shù)最多的子信道集中回復(fù)CTS幀，并在CTS幀中指示該子信道集帶寬。
[0024] 有益效果：本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果：接收端STA根據(jù)多個(gè) NAV計(jì)時(shí)器的信息，動(dòng)態(tài)選擇可以傳輸?shù)男诺?。?dāng)主信道忙時(shí)，STA可以在單獨(dú)的次信道上 進(jìn)行傳輸，而不必放棄傳輸，提高了頻譜利用率。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1為本發(fā)明的動(dòng)態(tài)帶寬機(jī)制流程圖；
[0026] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中采用的SIG字段；
[0027]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中接收端只有主信道可用示意圖；
[0028]圖4為本發(fā)明實(shí)施例中接收端只有次信道可用示意圖；
[0029]圖5為本發(fā)明實(shí)施例中接收端主、次信道均可用示意圖；
[0030]圖6為本發(fā)明實(shí)施例中接收端主、次信道均不可用示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面以毫米波無(wú)線局域網(wǎng)（IEEE802.llaj)為例，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明一種新型動(dòng) 態(tài)帶寬機(jī)制及收發(fā)裝置的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明 本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各 種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利。
[0032]IEEE802.llaj系統(tǒng)中，STA支持動(dòng)態(tài)帶寬