无线局域网络中选择信道的方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种无线局域网络（WLAN）中选择信道的方法，该方法包括：需要进行数据传输时，发送站点与接收站点根据自身维护的一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量集合，协商出能使用的信道。本发明同时公开了一种WLAN中选择信道的系统，采用本发明的方法及系统，能有效地利用信道资源。
【专利说明】无线局域网络中选择信道的方法及系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线局域网络（WLAN，Wireless Local Area Networks)技术，尤其涉 及一种WLAN中选择信道的方法及系统。
【背景技术】
[0002] 目前，在无线网络领域，WLAN技术快速发展。由于对WLAN传输速率的需求日益 增长，电气和电子工程师协会工业规范IEEE802. 11组为了满足这一需求，成立了专门任务 组，以实现高速数据速率。WLAN的频谱除了传统的2. 4GHz以外，已逐步扩展到5. 8GHz频 段、1GHz以下频段，甚至还扩展到了 60GHz和45GHz的毫米波频段。
[0003] WLAN系统中，一个中心控制点以及与该中心控制点相关联的多个站点（STA， STAtion)组成了一个基本服务集（BSS，Basic Service Set)。这里，所述中心控制点是指 接入点（AP，Access Point)或个人基本服务集控制点（PCP，Personal basic service set Control Point)。
[0004] WLAN系统中，多个无线STA使用载波监听多址/冲突避免（CSMA/CA，Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)机制共享信道。米用 CSMA/CA 机制 共享信道的最大问题之一就是隐藏STA的问题，具体地，如图1所示，STA A向STA B发送 数据，同时STA C也向STA B发送数据，由于STA C与STA A彼此均处于对方的覆盖范围之 夕卜，这样，STA A和STA C同时向STA B发送数据时将会导致冲突。由于STA C处于STA A 的覆盖范围之外，因此，从STA A的角度来看，STA C即为STA A的隐藏STA。为了解决隐 藏STA的问题，IEEE802. 11提出了虚拟信道检测机制，S卩：在无线帧帧头中包含预约信道时 间（Duration),其他收到含有Duration的无线巾贞的旁听STA会更新本地已存储的网络分配 矢量（NAV，Network Allocation Vector),其中，NAV的表现形式主要为NAV计时器，更新 NAV就是指更新NAV计时器的数值，具体地，NAV计时器的值更新为收到的所有无线帧中的 Duration的最大值，在该时间段内，旁听STA不会发送数据，从而避免了隐藏STA竞争信道 的问题。NAV计时器的值减为零后，其他STA才能发送数据。举个例子来说，图2为采用请 求发送（RTS，Request To Send)巾贞/清除发送（CTS，Clear To Send)巾贞进行信道预约的示 意图，如图2所示，发送STA发送携带Duration的RTS帧进行信道预约，接收STA收到所述 RTS帧后，向发送STA响应携带Duration的CTS帧进行信道预约确认，以保证发送方能够 完成帧交换。同时，旁听STA收到所述RTS帧及所述CTS帧后，推迟接入，推迟接入的时间 为RTS帧和CTS帧中的Duration的最大值。另外，如果接收STA收到所述RTS帧时，本地 的NAV计时器已被除发送STA之外的其他STA更新为非0值，则接收STA不能发送CTS帧 以响应RTS帧。
[0005] 在WLAN的毫米波段应用中，采用方向性波束发送信号而不是采用全向波束发送 信号，这种发送方式有利于空间复用，且能将能量集中到一个方向，从而改善了发送STA和 接收STA的通信质量。但是，采用方向性波束发送信号后，由于并不是所有STA都能在这种 窄波束的覆盖范围内，所以这种发送方式使得CSMA/CA机制不再可靠。这里，所述方向性波 束是指信号覆盖范围为锥形，所述全向波束是指信号覆盖范围为球形。为了适应波束发送 的情况，在采用方向性波束发送信号的WLAN中使用中心控制点来调度各STA发送信号，以 在实现空间复用的同时避免干扰。其中，中心控制点调度的范围包括：中心控制点与各STA 之间信号的发送、以及STA与STA之间信号的发送。在传统WLAN中，NAV计时器只有一个， 即STA根据收到的各无线帧中的Duration中的最大值来更新本地NAV计时器的值，而在采 用方向性波束发送信号的WLAN中，STA可以有多个NAV计时器，每个NAV计时器由一对STA 的地址来标识，举个例子来说，STA A发送含有Duration的无线帧给STA B，STA B收到无 线帧后，向STA A响应含有Duration的无线帧，STA C收到了这两个无线帧后，判断出信道 被STA A和STA B占用，则STA C根据STA A和STA B发送的无线帧中的Duration的最大 值更新一个NAV计时器，并将该NAV计时器与STA A和STA B的地址进行绑定，可以分别记 为 NAV-SA 和 NAV-DA。
[0006] 下面举例说明现有技术中方向性多吉比特（DMG，Directional Multi-Gigabit) 网络中的传输保护、以及设置NAV计时器的过程。假设STA1和STA2需要占用一个传输机 会（ΤΧ0Ρ)或者服务期（SP)来进行数据传输且需要对传输的数据进行保护，且STA1是发送 STA，传输的数据需要占用的时间可以通过竞争获取，也可以由中心控制点或者当前的信道 持有者分配或授权。这里，STA可以是AP或PCP。STA1和STA2在ΤΧ0Ρ或SP之前的一段 时间T内监听信道，这里，T的取值可以根据接入方式的不同有所不同，并根据监听结果设 置信道的忙闲，如果收到了其他STA的含有Duration的无线帧后，需要进行NAV计时器的 值的更新。如果STA1在T内监听到信道空闲，则可以在ΤΧ0Ρ或SP开始时发送RTS帧给 STA2 ;如果ΤΧ0Ρ或SP开始时，信道检测为忙或STA1本地的任一 NAV计时器的值不为0,则 STA1不能在信道忙或NAV计时器的值不为0的时间段进行无线帧传输，即不能向STA2发 送RTS帧，只有等信道不忙或NAV计时器的值为0时才可以尝试接入信道。当STA2收到 STA1的RTS帧后，如果STA2在T内监听到信道空闲且本地的NAV计时器的值为0,则STA2 立即发送DMG CTS帧给STA1以响应所述RTS帧；如果STA2本地的NAV计时器的值不为0， 则STA2不能回复DMG CTS帧，但是可以回复DMG拒绝发送（DTS，Denial To Send)帧，并将 自身所有NAV计时器的剩余值中的最大剩余值和该NAV计时器对应的正在通信的收发方地 址即NAV-SA和NAV-DA，通过DMG DTS帧告知给STA1。举个例子来说，STA1和STA2被分配 了一个时间长度为T1的SP，当STA1收到的是STA2的DMG DTS帧，且告知在DMG DTS帧后 的T2时间内不能发送数据后，STA1使用T2更新本地NAV计时器的值，在这种情况下，STA1 只能使用T1中T2过后所剩的时间进行数据传输。
[0007] 从上面的描述中可以看出，STA在进行无线帧传输时，本地NAV只考虑时间因素， 即只要NAV计时器的值不为0,则STA就不能进行数据传输，但是在WLAN毫米波的使用中， 存在多种与信道对应的带宽可供选择，如果沿用上述方法，即只考虑NAV计时器的值，可能 会造成资源的浪费。举个例子来说，在上述过程中，假设为STA1和STA2分配的带宽为某一 中心频率的2GHz，分配的带宽占用两个信道，而设置NAV的传输只使用2GHz中的低1GHz的 带宽对应的信道，也就是说，T2时间内实际上只有1GHz带宽被占用，但是STA1和STA2根 据现有技术不能够进行信道选择，即不能占用剩余的1GHz带宽即2GHz中的低1GHz的带宽 对应的信道在T2内进行传输，如此，会造成信道资源浪费。
【发明内容】
[0008] 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种WLAN中选择信道的方法及系统，能有 效地利用信道资源。
[0009] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0010] 本发明提供了一种WLAN中选择信道的方法，该方法包括：
[0011] 需要进行数据传输时，发送STA与接收STA根据自身维护的一个以上用于指示信 道忙闲状态的参数向量集合，协商出能使用的信道。
[0012] 上述方案中，所述发送STA与接收STA根据自身维护的一个以上用于指示信道忙 闲状态的参数向量集合，协商出能使用的信道，包括：
[0013] 所述发送STA根据自身维护的所述一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量 集合，从分配的信道中确定自身能使用的信道；
[0014] 所述发送STA在自身维护的所述一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量集 合包含的预约时间期到期之前，使用确定的自身能使用的信道向所述接收STA发送包含可 用信道及对应时间期信息的无线帧；
[0015] 所述接收STA根据自身维护的所述一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量 集合及收到的无线帧，向所述发送STA包含本次数据传输能用的信道及对应时间期信息的 无线帧。
[0016] 上述方案中，所述发送STA发送的无线帧为RTS帧；相应的，所述接收STA发送的 无线帧为CTS帧或DTS帧。
[0017] 上述方案中，所述RTS帧、所述CTS帧、以及所述DTS帧中的信道信息和/或对应 时间期信息显式的携带在所述RTS帧、所述CTS帧、以及所述DTS帧的物理层帧头中的信令 域或服务域中；或者，
[0018] 所述RTS帧、所述CTS帧、以及所述DTS帧中的信道信息和/或对应时间期信息显 式的携带在所述RTS帧、所述CTS帧、以及所述DTS帧的媒体接入控制（MAC，Media Access Control)层巾贞头中。
[0019] 上述方案中，当所述发送STA发送的无线帧为RTS帧、所述接收STA发送的无线帧 为CTS帧时，无线帧中的信道信息隐式的由发送无线帧所使用的信道决定。
[0020] 上述方案中，所述方法步骤之前，该方法还包括：
[0021] 所述发送STA和所述接收STA在设定时间内监听分配的信道，并根据监听结果维 护自身的所述一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量集合。
[0022] 上述方案中，所述参数向量集合包括：预约时间期、关联的信道、以及所述关联的 信道对应的收发方STA地址。
[0023] 上述方案中，该方法还包括：
[0024] 所述发送STA采用协商出的能使用的信道与所述接收STA进行数据传输。
[0025] 上述方案中，所述发送STA采用协商出的能使用的信道与所述接收STA进行数据 传输，包括：
[0026] 当收到的无线帧为CTS帧时，所述发送STA使用所述CTS帧指示的信道及对应时 间期，与所述接收STA进行数据传输；或者，
[0027] 当收到的无线帧为DTS帧时，在所述DTS帧指示的分配的信道中不能使用的信道 的时间期到期之前，所述发送STA使用自身可用信道中除所述DTS帧指示的分配的信道中 不能使用的信道外的其它信道，与所述接收STA进行数据传输；
[0028] 在所述DTS帧指示的分配的信道中不能使用的信道的时间期到期后，所述发送 STA使用包括所述DTS帧指示的不能使用的信道的信道，与所述接收STA进行数据传输；
[0029] 其中，所述DTS帧包含分配的信道中不能使用的信道及对应时间期信息。
[0030] 上述方案中，该方法还包括：
[0031] 所述DTS帧指示的分配的信道中不能使用的信道的时间期到期后，所述发送STA 与所述接收STA根据自身维护的所述一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量集合，重 新协商出能使用的信道。
[0032] 本发明还提供了一种WLAN中选择信道的系统，该系统包括：第一 STA及第二STA ; 其中，
[0033] 第一 STA，用于需要进行数据传输时，与第二STA根据自身维护的一个以上用于指 示信道忙闲状态的参数向量集合，协商出能使用的信道。
[0034] 上述方案中，所述第一 STA，具体用于：根据自身维护的所述一个以上用于指示信 道忙闲状态的参数向量集合，从分配的信道中确定自身能使用的信道；在自身维护的所述 一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量集合包含的预约时间期到期前，使用确定的自 身能使用的信道向所述第二STA发送包含可用信道及对应时间期信息的无线帧；并接收所 述第二STA发送的包含本次数据传输能用的信道及对应时间期信息的无线帧；
[0035] 所述第二STA，用于收到所述第一 STA发送的包含可用信道及对应时间期信息的 无线帧后，根据自身维护的所述一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量集合及收到的 无线帧，向所述第一 STA包含本次数据传输能用的信道及对应时间期信息的无线帧。
[0036] 上述方案中，所述第一 STA发送的无线帧为RTS帧；相应的，所述第二STA发送的 无线帧为CTS帧或DTS帧。
[0037] 上述方案中，所述第一 STA，还用于在设定时间内监听分配的信道，并根据监听结 果维护自身的所述一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量集合；
[0038] 所述第二STA，用于在设定时间内监听分配的信道，并根据监听结果维护自身的所 述一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量集合。
[0039] 上述方案中，所述参数向量集合包括：预约时间期、关联的信道、以及所述关联的 信道对应的收发方STA地址。
[0040] 上述方案中，所述第一 STA，还用于采用协商出的能使用的信道与所述第二STA进 行数据传输。
[0041] 上述方案中，在进行数据传输时，所述第一 STA，具体用于：当收到的无线帧为CTS 帧时，使用所述CTS帧指示的信道及对应时间期，与所述第二STA进行数据传输；或者，当收 到的无线帧为DTS帧时，在所述DTS帧指示的分配的信道中不能使用的信道的时间期到期 之前，使用自身可用信道中除所述DTS帧指示的分配的信道中不能使用的信道外的其它信 道，与所述第二STA进行数据传输；并在在所述DTS帧指示的分配的信道中不能使用的信道 的时间期到期后，使用包括所述DTS帧指示的不能使用的信道的信道，与所述第二STA进行 数据传输；其中，所述DTS帧包含分配的信道中不能使用的信道及对应时间期信息。
[0042] 本发明提供的WLAN中选择信道的方法及系统，需要进行数据传输时，发送STA与 接收STA根据自身维护的一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量集合，协商出能使用 的信道，如此，能有效地利用信道资源。
[0043] 另外，发送STA采用协商出的能使用的信道与接收STA进行数据传输，如此，通信 STA之间能够充分利用信道资源并避免干扰，从而提高了系统的吞吐量。
【专利附图】
【附图说明】
[0044] 图1为隐藏STA示意图；
[0045] 图2为采用RTS帧/CTS帧进行信道预约的示意图；
[0046] 图3为本发明WLAN中选择信道的方法流程示意图；
[0047] 图4为本发明实施例一中各国通信采用的信道示意图；
[0048] 图5为本发明实施例一中分配的具体信道示意图；
[0049] 图6为本发明实施例一中STA1与STA2进行数据传输的不意图；
[0050] 图7为本发明WLAN中选择信道的系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0051] 本发明的基本思想是：需要进行数据传输时，发送STA与接收STA根据自身维护的 一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量集合，协商出能使用的信道。
[0052] 下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
[0053] 本发明WLAN中选择信道的方法，如图3所示，包括以下步骤：
[0054] 步骤301 :需要进行数据传输时，发送STA与接收STA根据自身维护的一个以上用 于指示信道忙闲状态的参数向量集合，协商出能使用的信道；
[0055] 这里，所述发送STA是指发送数据的STA ;所述接收STA是指接收数据的STA ;
[0056] 这里，本步骤的具体实现包括：
[0057] 所述发送STA根据自身维护的所述一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量 集合，从分配的信道中确定自身能使用的信道；
[0058] 所述发送STA在自身维护的所述一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量集 合包含的预约时间期到期之前，使用确定的自身能使用的信道向所述接收STA发送包含可 用信道及对应时间期信息的无线帧；
[0059] 所述接收STA根据自身维护的所述一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量 集合及收到的无线帧，向所述发送STA包含本次数据传输能用的信道及对应时间期信息的 无线帧。
[0060] 其中，所述发送STA发送的无线帧可以为RTS帧，相应的，所述接收STA发送的无 线帧为CTS帧或DTS帧。这里，当所述接收STA发送的无线帧为DTS帧时，所述DTS帧包含 分配的信道中不能使用的信道及对应时间期信息；换句话说，所述发送STA可以根据DTS帧 包含分配的信道中不能使用的信道及对应时间期信息直接得出本次数据传输能用的信道 及对应时间期。
[0061] 所述参数向量集合包括：预约时间期、关联的信道、以及所述关联的信道对应的收 发方STA地址；这里，如果所述参数向量集合为NAV时，所述预约时间期采用NAV计时器的 值来体现。所述关联的信道是指：在预约时间期到期前，虚拟载波检测结果为信道忙的信 道。所述DTS帧包含的分配的信道中不能使用的信道及对应时间期信息取自所述接收STA 维护的所述一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量集合，具体地，分配的信道中不能 使用的信道信息取自关联的信道，对应时间期信息取自所述预约时间期的剩余值。
[0062] 这里，所述RTS巾贞、所述CTS帧、以及DTS帧中的信道信息和/或对应时间期信息 可以显式的携带在所述RTS帧、所述BMG CTS帧、以及所述DTS帧的物理层帧头中的信令域 或服务域中；或者，可以显式的携带在所述RTS帧、所述CTS帧、以及所述DTS帧的MAC层帧 头中。
[0063] 当所述发送STA发送的无线帧为RTS帧、所述接收STA发送的无线帧为CTS帧时， 无线帧中的信道信息可以隐式的由发送无线帧所使用的信道决定。
[0064] 在步骤301之前，该方法还可以进一步包括：
[0065] 所述发送STA和所述接收STA在设定时间内监听分配的信道，并根据监听结果维 护自身的所述一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量集合。
[0066] 步骤302 :所述发送STA采用协商出的能使用的信道与所述接收STA进行数据传 输。
[0067] 具体地，当收到的无线帧为CTS帧时，所述发送STA使用所述CTS帧指示的信道及 对应时间期，与所述接收STA进行数据传输。
[0068] 所述DTS帧包含分配的信道中不能使用的信道及对应时间期信息；当收到的无线 帧为DTS帧时，在所述DTS帧指示的分配的信道中不能使用的信道的时间期到期之前，所述 发送STA使用自身可用信道中除所述DTS帧指示的分配的信道中不能使用的信道外的其它 信道，与所述接收STA进行数据传输；
[0069] 在所述DTS帧指示的分配的信道中不能使用的信道的时间期到期后，所述发送 STA使用包括所述DTS帧指示的不能使用的信道的信道，与所述接收STA进行数据传输。
[0070] 该方法还可以进一步包括：
[0071] 在所述DTS帧指示的分配的信道中不能使用的信道的时间期到期后，所述发送 STA与所述接收STA根据自身维护的所述一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量集 合，重新协商出能使用的信道。
[0072] 下面结合实施例对本发明再作进一步详细的描述。
[0073] 实施例一
[0074] 本实施例的应用场景为：在DMG网络的一个BSS中，PCP或AP为STA1和STA2分 配一个SP以进行数据传输，且指示了 SP的开始时刻、时间长度以及所使用的信道。其中， STA1为发送STA，STA2为接收STA ;STA3和STA4为其他BSS的STA。这里，如图4所示，假 设分配的SP所使用的信道为：中心频率60. 5的2. 16GHz，即信道2,时间长度为10ms，STA1 和STA2在SP开始前的最小监听时间（DMGPP Min Listening Time)内在分配的2. 16GHz的 带宽即信道2上进行检测。其中，如图4所示，中国采用信道2和信道3进行通信，而如图 5所示，信道2又被分成了信道5和信道6,信道3又被分成信道7和信道8。
[0075] 当STA1和STA2均未检测到任何帧时，则在SP开始时，STA1在信道2的2. 16GHz的 带宽上发送包含可用信道及对应时间期信息的RTS帧给STA2,其中，可用信道为2. 16GHz， 即信道2,对应时间期为10ms ;STA2收到所述RTS帧后，获取到STA1发送数据的时间长 度及要使用的信道，由于STA2未检测到任何帧来更新自身的NAV，因此，STA2在信道2的 2. 16GHz带宽上回复包含本次数据传输能用的信道及对应时间期信息的DMG CTS帧，其中， 可用信道为2. 16GHz，即信道2,对应时间期为10ms，也就是说，STA2指示的时间信息的结束 时刻及可用信道与STA1指示的时间信息的结束时刻及可用信道相同，因此，STA1收到DMG CTS帧后，STA1和STA2可以在信道2的2. 16GHz带宽上占用整个SP时间进行数据传输。
[0076] 当STA1未检测到任何巾贞，且STA2在2. 16GHz中的低1. 08GHz带宽即信道5上检 测到有STA3发送给STA4的包含Duration的无线帧时，STA2检测到STA3发送给STA4的包 含Duration的无线帧后，根据所述无线帧更新本地的NAV，具体地，将该NAV关联的信道记 为STA3占用的低1. 08GHz，即信道5,关联的信道对应的收发方STA地址记为（STA3地址， STA4地址)，更新NAV计时器的值为Duration的值，这里，假设STA3发送给STA4的无线帧 中Duration为5ms，则更新NAV计时器的值为5ms，并开始计时。由于未检测到任何巾贞，因 此在SP开始时，STA1在信道2的2. 16GHz的带宽上发送包含可用信道及对应时间期信息 的RTS帧给STA2,其中，可用信道为2. 16GHz，即信道2,对应时间期为10ms ;STA2收到所述 RTS帧后，检查本地的NAV状态，发现STA3发送的帧更新的NAV计时器的值还剩余3ms，则 STA2在低1. 08GHz即信道6上发送包本次数据传输能用的信道及对应时间期信息的DMG CTS巾贞，其中，本次数据传输能用的信道及对应时间期信息指示2. 16GHz中的高1. 08GHz即 信道6在（10ms-发送RTS帧的占用时间-帧间间隔-发送DMG CTS帧的占用时间）内可 用，如图6所示，STA1收到所述DMG CTS帧后，STA1和STA2在所述本次数据传输能用的信 道及对应时间期信息指示的信道和时间内进行数据传输；或者，STA2收到所述RTS帧后，向 STA1发送分配的信道中不能使用的信道及对应时间期信息的DMG DTS巾贞，其中，分配的信 道中不能使用的信道及对应时间期信息指示2. 16GHz中的低1. 08GHz即信道5在接下来的 (3ms-帧间间隔-发送DMG DTS帧的占用时间）时间内不可用，STA1收到所述DMG DTS帧 后，STA1和STA2在所述DMG DTS帧中的分配的信道中不能使用的信道及对应时间期信息指 示的时间期内不使用低1. 〇8GHz即信道5进行数据传输，而使用高1. 08GHz即信道6进行 数据传输。在所述DMG DTS帧中的分配的信道中不能使用的信道及对应时间期信息指示的 时间期到期后，STA1和STA2可以使用整个信道2进行数据传输，S卩：可以使用信道5和信 道6进行数据传输。同时，在所述DMG DTS帧中的分配的信道中不能使用的信道及对应时 间期信息指示的时间期到期后，STA1和STA2可以通过再次在DMGPP Min Listening Time 内监听信道2,以维护自身的NAV并重新进行传输数据所需的信道和时间的协商；其中，协 商的时间不能超出分配的SP，即不能超出10ms，带宽最大可以到分配的信道2的2. 16GHz。 其中，在图6中，表示STA1发送给STA2的无线帧，ΙΠ 丨"I丨表示STA2发送给STA1的 无线帧，ES3表示来自其它STA的无线帧。
[0077] 当STA1、STA2均检测到在2. 16GHz中的低1. 08GHz带宽即信道5上有STA3发 送给STA4的包含Duration的无线帧时，则STA1和STA2检测到STA3发送给STA4的包含 Duration的无线帧后，均根据所述无线帧更新本地的NAV，具体地，将该NAV关联的带宽记 为STA3占用的低1. 08GHz，即信道5,关联STA地址记为（STA3地址，STA4地址)，更新NAV 计时器的值为Duration的值，这里，假设STA3发送给STA4的无线巾贞中Duration为5ms，则 更新NAV计时器的值为5ms，并开始计时。由于在信道5上检测到无线帧，因此在SP开始 时，STA1在信道6上发送包含可用信道及对应时间期信息的RTS帧给STA2，其中，可用信道 为低1. 08GHz即信道6,对应时间期为10ms ;STA2收到所述RTS帧后，在信道6上向STA1回 复本次数据传输能用的信道及对应时间期信息的DMG CTS帧，其中，本次数据传输能用的信 道及对应时间期信息指示2. 16GHz中的高1. 08GHz即信道6在（10ms-发送RTS帧的占用 时间-帧间间隔-发送DMG CTS帧的占用时间）内可用，STA1收到所述DMG CTS帧后，STA1 和STA2在所述DMG CTS帧中的本次数据传输能用的信道及对应时间期信息指示的信道和 时间内进行数据传输，即在信道6上进行数据传输；或者，在STA3发送的帧更新的信道5的 NAV计时器的值为0之前，STA1和STA2在信道6上进行数据传输，而在STA3发送的帧更新 的信道5的NAV计时器的值为0后，使用整个信道2进行数据传输。
[0078] 这里，需要说明的是：本实施例中采用NAV进行描述，在实际应用时，所采用的参 数向量集合可以是其它名称，换句话说，在实际应用时，也可以根据需要新定义其他本地参 数向量集合而不使用NAV。
[0079] 实施例二
[0080] 在本实施例中，主要说明实施例一中的RTS帧、DMG CTS帧、以及DMG DTS帧的发 送方法。
[0081] 当RTS帧及DMG CTS帧作为首个发起帧发送时，发送的总带宽为：载波检测为闲的 带宽的子集，可以使用在多个基本带宽单位上重复发送的形式。
[0082] 当DMG CTS帧及DMG DTS帧作为响应帧发送时，发送的总带宽为：载波检测为闲的 带宽的子集，且为发起帧即RTS帧带宽的子集，可以使用在多个基本带宽单位上重复发送 的形式。
[0083] 当DMG DTS帧的发送带宽可以包括载波检测为忙的带宽时，可以使用在多个基本 带宽单位上重复发送的形式。
[0084] 其中，所述基本带宽单位是指支持的最小带宽，举个例子来说，假设一个WLAN系 统支持4ΜΗζ、2ΜΗζ、1ΜΗζ的带宽，则1MHz则为一个基本带宽单位。
[0085] 实施例三
[0086] 在本实施例中，主要说明实施例一中用于指示可用带宽及对应时间长度的参数在 RTS帧、DMG CTS帧、以及DMG DTS帧中的位置及发送方法。
[0087] 用于指示可用带宽和/或对应时间长度的参数可以显式的携带在RTS帧、DMG CTS 帧、以及DMG DTS帧的物理层帧头中的信令域或服务域中；或者，
[0088] 用于指示可用带宽和/或对应时间长度的参数可以显式的携带在RTS帧、DMG CTS 中贞、以及DMG DTS巾贞的媒体接入控制（MAC, Media Access Control)层巾贞头中；
[0089] 所述用于指示可用带宽的参数可以隐式的由无线帧的发送带宽决定。
[0090] 为实现上述方法，本发明还提供了一种WLAN中选择信道的系统，如图7所示，该系 统包括：第一 STA71及第二STA72 ;其中，
[0091] 第一 STA71，用于需要进行数据传输时，与第二STA72根据自身维护的一个以上用 于指示信道忙闲状态的参数向量集合，协商出能使用的信道。
[0092] 这里，所述第一 STA为发送STA，所述第二STA为接收STA ;其中，所述发送STA是 指发送数据的STA ;所述接收STA是指接收数据的STA。
[0093] 其中，所述第一 STA71，具体用于：根据自身维护的所述一个以上用于指示信道忙 闲状态的参数向量集合，从分配的信道中确定自身能使用的信道；在自身维护的所述一个 以上用于指示信道忙闲状态的参数向量集合包含的预约时间期到期前，使用确定的自身能 使用的信道向所述第二STA72发送包含可用信道及对应时间期信息的无线帧；并接收所述 第二STA72发送的包含本次数据传输能用的信道及对应时间期信息的无线帧；
[0094] 所述第二STA72,用于收到所述第一 STA71发送的包含可用信道及对应时间期信 息的无线帧后，根据自身维护的所述一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量集合及收 到的无线帧，向所述第一 STA71包含本次数据传输能用的信道及对应时间期信息的无线 帧。
[0095] 所述第一 STA71，还用于采用协商出的能使用的信道与第二STA72进行数据传输。
[0096] 这里，在进行数据传输时，所述第一 STA71，具体用于：当收到的无线帧为CTS帧 时，使用所述CTS帧指示的信道及对应时间期，与所述第二STA72进行数据传输；或者，当收 到的无线帧为DTS帧时，在所述DTS帧指示的分配的信道中不能使用的信道的时间期到期 之前，使用自身可用信道中除所述DTS帧指示的分配的信道中不能使用的信道外的其它信 道，与所述第二STA72进行数据传输；并在在所述DTS帧指示的分配的信道中不能使用的信 道的时间期到期后，使用包括所述DTS帧指示的不能使用的信道的信道，与所述第二STA72 进行数据传输；其中，所述DTS帧包含分配的信道中不能使用的信道及对应时间期信息。 [0097] 所述第一 STA71，还用于在设定时间内监听分配的信道，并根据监听结果维护自身 的所述一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量集合；
[0098] 所述第二STA72,用于在设定时间内监听分配的信道，并根据监听结果维护自身的 所述一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量集合。
[〇〇99] 以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
【权利要求】
1. 一种无线局域网络（WLAN)中选择信道的方法，其特征在于，该方法包括： 需要进行数据传输时，发送站点与接收站点根据自身维护的一个以上用于指示信道忙 闲状态的参数向量集合，协商出能使用的信道。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送站点与接收站点根据自身维护 的一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量集合，协商出能使用的信道，包括： 所述发送站点根据自身维护的所述一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量集合， 从分配的信道中确定自身能使用的信道； 所述发送站点在自身维护的所述一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量集合包 含的预约时间期到期之前，使用确定的自身能使用的信道向所述接收站点发送包含可用信 道及对应时间期信息的无线帧； 所述接收站点根据自身维护的所述一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量集合 及收到的无线帧，向所述发送站点包含本次数据传输能用的信道及对应时间期信息的无线 帧。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述发送站点发送的无线帧为请求发送 帧；相应的，所述接收站点发送的无线帧为清除发送帧或拒绝发送帧。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于， 所述请求发送帧、所述清除发送帧、以及所述拒绝发送帧中的信道信息和/或对应时 间期信息显式的携带在所述请求发送帧、所述清除发送帧、以及所述拒绝发送帧的物理层 帧头中的信令域或服务域中；或者， 所述请求发送帧、所述清除发送帧、以及所述拒绝发送帧中的信道信息和/或对应时 间期信息显式的携带在所述请求发送帧、所述清除发送帧、以及所述拒绝发送帧的媒体接 入控制（MAC)层巾贞头中。
5. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述发送站点发送的无线帧为请求发 送帧、所述接收站点发送的无线帧为清除发送帧时，无线帧中的信道信息隐式的由发送无 线帧所使用的信道决定。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法步骤之前，该方法还包括： 所述发送站点和所述接收站点在设定时间内监听分配的信道，并根据监听结果维护自 身的所述一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量集合。
7. 根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述参数向量集合包括：预约 时间期、关联的信道、以及所述关联的信道对应的收发方站点地址。
8. 根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括： 所述发送站点采用协商出的能使用的信道与所述接收站点进行数据传输。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述发送站点采用协商出的能使用的信 道与所述接收站点进行数据传输，包括： 当收到的无线帧为清除发送帧时，所述发送站点使用所述清除发送帧指示的信道及对 应时间期，与所述接收站点进行数据传输；或者， 当收到的无线帧为拒绝发送帧时，在所述拒绝发送帧指示的分配的信道中不能使用的 信道的时间期到期之前，所述发送站点使用自身可用信道中除所述拒绝发送帧指示的分配 的信道中不能使用的信道外的其它信道，与所述接收站点进行数据传输； 在所述拒绝发送帧指示的分配的信道中不能使用的信道的时间期到期后，所述发送 站点使用包括所述拒绝发送帧指示的不能使用的信道的信道，与所述接收站点进行数据传 输； 其中，所述拒绝发送帧包含分配的信道中不能使用的信道及对应时间期信息。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该方法还包括： 所述拒绝发送帧指示的分配的信道中不能使用的信道的时间期到期后，所述发送站点 与所述接收站点根据自身维护的所述一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量集合，重 新协商出能使用的信道。
11. 一种WLAN中选择信道的系统，其特征在于，该系统包括：第一站点及第二站点；其 中， 第一站点，用于需要进行数据传输时，与第二站点根据自身维护的一个以上用于指示 信道忙闲状态的参数向量集合，协商出能使用的信道。
12. 根据权利要求11所述的系统，其特征在于， 所述第一站点，具体用于：根据自身维护的所述一个以上用于指示信道忙闲状态的参 数向量集合，从分配的信道中确定自身能使用的信道；在自身维护的所述一个以上用于指 示信道忙闲状态的参数向量集合包含的预约时间期到期前，使用确定的自身能使用的信道 向所述第二站点发送包含可用信道及对应时间期信息的无线帧；并接收所述第二站点发送 的包含本次数据传输能用的信道及对应时间期信息的无线帧； 所述第二站点，用于收到所述第一站点发送的包含可用信道及对应时间期信息的无线 帧后，根据自身维护的所述一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量集合及收到的无线 帧，向所述第一站点包含本次数据传输能用的信道及对应时间期信息的无线帧。
13. 根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述第一站点发送的无线帧为请求发 送帧；相应的，所述第二站点发送的无线帧为清除发送帧或拒绝发送帧。
14. 根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述第一站点，还用于在设定时间内监 听分配的信道，并根据监听结果维护自身的所述一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向 量集合； 所述第二站点，用于在设定时间内监听分配的信道，并根据监听结果维护自身的所述 一个以上用于指示信道忙闲状态的参数向量集合。
15. 根据权利要求11至14任一项所述的系统，其特征在于，所述参数向量集合包括： 预约时间期、关联的信道、以及所述关联的信道对应的收发方站点地址。
16. 根据权利要求11至14任一项所述的系统，其特征在于，所述第一站点，还用于采用 协商出的能使用的信道与所述第二站点进行数据传输。
17. 根据权利要求16所述的系统，其特征在于，在进行数据传输时，所述第一站点，具 体用于：当收到的无线帧为清除发送帧时，使用所述清除发送帧指示的信道及对应时间期， 与所述第二站点进行数据传输；或者，当收到的无线帧为拒绝发送帧时，在所述拒绝发送 帧指示的分配的信道中不能使用的信道的时间期到期之前，使用自身可用信道中除所述拒 绝发送帧指示的分配的信道中不能使用的信道外的其它信道，与所述第二站点进行数据传 输；并在在所述拒绝发送帧指示的分配的信道中不能使用的信道的时间期到期后，使用包 括所述拒绝发送帧指示的不能使用的信道的信道，与所述第二站点进行数据传输；其中，所 述拒绝发送帧包含分配的信道中不能使用的信道及对应时间期信息。
【文档编号】H04W74/08GK104066198SQ201310097528
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年3月22日 优先权日:2013年3月22日
【发明者】邢卫民, 李楠, 孙波, 吕开颖, 田开波 申请人:中兴通讯股份有限公司