一种基于多BSS关联的接入与传输方法

摘要

本发明提供了一种基于多BSS关联的接入与传输的方法，涉及通信技术领域，首先小区边缘节点向主AP请求进行多关联过程，与从AP进行关联或先与从AP进行关联后再通知主AP，其次基于EDCA机制同时退避，并回复主AP及从AP的资源请求帧，并通过各个AP的触发帧调度来执行的正交频分多址接入上行传输，或通过各个AP触发TF‑R而形成OFDMA随机接入，最后小区边缘节点可启动关联切换过程，本发明采用多BSS关联的接入与传输方法，解决小区边缘用户公平性较差问题，采用多BSS关联接入与传输方案，提升边缘用户接入和数据传输的性能，保障小区边缘用户的接入和传输质量，解决了小区边缘用户受到相邻小区较大干扰的问题。

主权项

一种基于多BSS关联的接入与传输的方法，其特征在于包括下述步骤：步骤1：小区边缘用户节点A在进行多关联时任意选择如下两种实现方式：实现方式1为当小区边缘用户节点A在T₁时间内的平均干扰大于规定的干扰阈值，或者T₁时间内平均吞吐量低于规定的吞吐量阈值时，所述干扰阈值、吞吐量阈值以及T₁由支持多连接的无线局域网802.11协议规定，向主无线接入点AP(access point)发送多关联初始化帧MA‑INIT(Multi‑associate initialization)，主AP接收到多关联初始化帧后，向节点A返回多关联初始化同意帧MA‑INIT‑ACK(Multi‑associate initialization acknowledgement)或者多关联初始化不同意帧MA‑INIT‑NAK(Multi‑associate initialization not acknowledgement)，若节点A接收到MA‑INIT‑ACK，节点A侦听多个信道，并向节点A所隶属的小区之外的其他小区的多个从AP发送多连接申请帧MA‑Req(multi‑access‑request)，不论所述多个从AP的主信道是否相同，MA‑Req在多个信道同时发送或者依次分别在各个信道上发送；在节点A发送MA‑Req帧后，根据无线局域网802.11协议，不是所有从AP都会收到节点A发送的MA‑Req帧，从AP中收到MA‑Req帧的从AP称为待选从AP，待选从AP在收到MA‑Req帧后，向节点A返回多连接申请同意帧MA‑Req‑ACK(multi‑access‑request acknowledgement)或者多连接申请拒绝帧MA‑Req‑NAK(multi‑access‑request not acknowledgement)；若节点A收到待选从AP的MA‑Req‑ACK帧，则向节点A发送MA‑Req‑ACK帧的待选从AP与节点A形成关联关系，即节点A在向节点A发送MA‑Req‑ACK帧的待选从AP上注册，向节点A发送MA‑Req‑ACK帧的待选从AP为该节点A提供服务，之后转入步骤2；节点A若没有收到主AP的ACK或者没有收到任何一个从AP的MA‑Req‑ACK，则放弃多基本服务集BSS(Basic Service Set)关联流程；实现方式2为小区边缘用户节点A在T₁时间内的平均干扰大于规定的干扰阈值，或者T₁时间内平均吞吐量低于规定的吞吐量阈值时，所述干扰阈值和吞吐量阈值以及T₁由支持多连接的无线局域网802.11协议规定，侦听多个信道并向多个从AP发送多连接申请帧MA‑Req，无论主AP和从AP的主信道是否相同，MA‑Req在多个信道同时发送或者依次分别在各个信道发送；收到节点A发送的MA‑Req帧的从AP选择同意帧MA‑Req‑ACK或拒绝帧MA‑Req‑NAK多连接申请；若节点A接收到大于等于1个AP返回的MA‑Req‑ACK，则发送多连接申请同意帧MA_Rpt(multi‑associate‑report)向主AP告知多关联结果，即告知是否成功与从AP建立关联，主AP接收到MA_Rpt帧后，返回多连接请求同意应答帧MA_RptACK帧(multi‑associate‑report acknowledgement)确认，之后转入步骤2，节点A若没有收到任何一个从AP的MA‑Req‑ACK，则放弃多BSS关联流程；步骤2：在节点A多连接流程成功之后，处于多关联状态，多关联状态存在时限X，X由支持多连接的无线局域网802.11协议规定，在多关联状态下，如果有上行数据需要发送，则执行步骤3；如果收到主AP或从AP的调度帧，则执行步骤4；从AP收到发往节点A的下行数据包，则执行步骤5；如果节点A需要切换主AP，则执行步骤6；其中多关联状态的时限X有两种实现方式：实现方式1为规定时间X，X由协议规定，边缘节点在多小区BSS(Basic Service Set)连接T时间后，边缘节点在进入多关联状态X时间之后，自动切回主小区工作，之后返回步骤1；实现方式2为节点A切换回主小区后，需等待一段时间D，D由无线局域网802.11协议规定，在时间D内不能传输数据，以免对其他用户造成干扰，若D＝0，表示切换回来后可立即使用信道，即退化为实现方式1，之后返回步骤1；步骤3：节点A基于增强型分布式协调接入EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)机制，在主小区和从小区同时执行退避过程，根据EDCA机制中的退避流程，在主小区和从小区分别初始化竞争窗CW值，然后进行退避，任何一个小区退避到0之后，即可执行接入和传输过程，接入和传输过程有三种实现方式，三种实现方式具体描述如下：实现方式1：在退避计数值减到0的小区接入，对应的接入和传输过程中，，所有信道任意选择退避方式，即选择重新退避，或者选择在其他没有退避完的小区保留上一次退避计数值继续退避；实现方式2：在当前信号与干扰加噪声比SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)最高的小区或平均SINR最高的小区执行接入和传输过程；实现方式3：同一个信道的不同小区，选择SINR最高的小区执行接入和传输过程；之后返回步骤2；步骤4：边缘节点A在与多个AP关联之后，回复主AP及从AP的资源请求RR(resource request)帧，资源收集请求RAR(resource allocation request)帧通过各个AP的TF的调度来执行基于正交频分多址接入OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)技术的上行传输，或者通过各个AP触发触发‑资源请求帧TF‑RR(trigger frame‑resource request)形成OFDMA随机接入，即如果AP发的是TF，那么执行OFDMA；如果AP发的是TF‑RR，那么执行OFDMA随机接入；返回步骤2；步骤5：节点A在步骤1、步骤2与从AP多关联成功之后，如果从AP没有接收到发往节点A的数据包，继续侦听信道，按照802.11协议执行；如果从AP接收到发往节点A的数据包，修改以太网包头域，将从AP接收到发往节点A的数据包的目的地址修改为节点A的MAC地址，从AP再将修改后的数据包通过有线网络送出去；主AP接收到该数据包后，会转发给节点A，之后返回步骤2；步骤6：节点A存在时间门限T₂，T₂由支持多连接的无线局域网802.11协议规定，如果超过时间门限T₂，当某从小区的干扰小于主小区，或吞吐量高于主小区时，则启动关联切换过程，启动关联切换过程的前提是主BSS和从BSS属于同一个扩展服务集合ESS(Extended Service Set)，关联切换过程为：当节点A向待切换的从AP发出重新关联请求(Reassociation Request)帧，从AP接收到Reassociation Request帧后回复重新关联请求应答帧(Reassociation Response)实现关联切换，或节点A向节点A在进行多关联之前隶属小区的主AP发出解除关联Disassociation，实现关联切换。