一種數(shù)據(jù)發(fā)送以及重傳方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種數(shù)據(jù)發(fā)送以及重傳方法包括以下步驟：１）ＳＴＡ端信道競(jìng)爭(zhēng)，確認(rèn)信道占有權(quán)；２）TXOP通信開(kāi)始，ＳＴＡ端將ＴＸＯＰ時(shí)間段分為階段1和階段2；３）ＳＴＡ端在階段1向AP端發(fā)送新數(shù)據(jù)；４）ＳＴＡ端在階段2向AP端發(fā)送重傳數(shù)據(jù)；５）TXOP通信結(jié)束，重新進(jìn)入ＳＴＡ端信道競(jìng)爭(zhēng)。本發(fā)明能夠在一次發(fā)送機(jī)會(huì)中依據(jù)信道幀錯(cuò)誤率動(dòng)態(tài)分配階段1數(shù)據(jù)幀的發(fā)送時(shí)長(zhǎng)以及改變重傳發(fā)送失敗數(shù)據(jù)幀的時(shí)機(jī)，減少了節(jié)點(diǎn)因競(jìng)爭(zhēng)信道而引起的時(shí)延和能耗，提高了系統(tǒng)的能源效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種數(shù)據(jù)發(fā)送以及重傳方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于通訊領(lǐng)域，特別是一種數(shù)據(jù)發(fā)送以及重傳方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一般的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，特別是802.11系列的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通常都是以競(jìng)爭(zhēng)方式接入信道，站點(diǎn)在競(jìng)爭(zhēng)信道以前，都會(huì)監(jiān)聽(tīng)信道是否空閑，如果空閑則繼續(xù)等待一段時(shí)間，此時(shí)如果信道還是空閑，則發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)幀。如果監(jiān)聽(tīng)到信道忙，則繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)信道，直到信道空閑。站點(diǎn)在成功接入信道后一般只能發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)幀，之后繼續(xù)競(jìng)爭(zhēng)信道發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)幀。
[0003]關(guān)于ΤΧ0Ρ，基于802.1ln的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)以發(fā)送機(jī)會(huì)(TXOP)為接入信道的基本單位，即每個(gè)競(jìng)爭(zhēng)信道成功的站點(diǎn)能夠無(wú)競(jìng)爭(zhēng)的占用信道TXOP個(gè)時(shí)間單位，通常以毫秒為單位。在這個(gè)TXOP期間，站點(diǎn)可以連續(xù)發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)包，不用每次都重新競(jìng)爭(zhēng)信道。TXOP結(jié)束之后，重新執(zhí)行信道競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程。
[0004]關(guān)于數(shù)據(jù)重傳，在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)里，為了保證通信的可靠性，每個(gè)數(shù)據(jù)幀的發(fā)送都需要有確認(rèn)，收到確認(rèn)幀之后，才能確定數(shù)據(jù)幀的成功發(fā)送，沒(méi)有收到確認(rèn)幀表示數(shù)據(jù)幀發(fā)送失敗。對(duì)于發(fā)送失敗的數(shù)據(jù)幀需要重新發(fā)送。傳統(tǒng)重傳方法，與一般數(shù)據(jù)發(fā)送的過(guò)程一致，即重復(fù)一遍數(shù)據(jù)幀的發(fā)送。這個(gè)過(guò)程包括:延長(zhǎng)等待時(shí)間、競(jìng)爭(zhēng)信道、數(shù)據(jù)發(fā)送、等待確認(rèn)幀。重傳的次數(shù)越多，等待時(shí)間越長(zhǎng)。
[0005]關(guān)于聚合幀，802.1ln標(biāo)準(zhǔn)里提出了一種采用聚合幀(A-MPDU)發(fā)送數(shù)據(jù)的方式，將多個(gè)數(shù)據(jù)幀合成一個(gè)大的數(shù)據(jù)幀發(fā)送，但只需要一個(gè)物理層頭部，只需一個(gè)確認(rèn)幀，稱(chēng)為塊確認(rèn)幀。A-MPDU中的子幀錯(cuò)誤，不影響整體的數(shù)據(jù)，即只需要重傳出錯(cuò)的子幀。
[0006]在基于802.1ln的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)里，采用TXOP之后，站點(diǎn)可以發(fā)送連發(fā)多個(gè)數(shù)據(jù)幀，且每個(gè)數(shù)據(jù)幀都需要一個(gè)確認(rèn)幀。如果中途需要重傳，會(huì)把發(fā)送失敗的數(shù)據(jù)幀直接重傳，不需要重新競(jìng)爭(zhēng)信道。這種方式存在的不足是，單幀連發(fā)，每個(gè)幀都需要確認(rèn)，那么浪費(fèi)了一部分的信道時(shí)間用于確認(rèn)幀的發(fā)送，真正數(shù)據(jù)幀的發(fā)送占用時(shí)間很短，導(dǎo)致信道利用率不高，能源效率不高。由于無(wú)線(xiàn)信道的易錯(cuò)性，數(shù)據(jù)的發(fā)送通常是不可靠的，為了增加無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送的可靠性，802.11系列的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)普遍采用自動(dòng)重傳請(qǐng)求機(jī)制，當(dāng)發(fā)送端在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到接收端的確認(rèn)幀，便認(rèn)為數(shù)據(jù)發(fā)送出錯(cuò)，自動(dòng)重傳錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)幀。直到發(fā)送端收到接收端的確認(rèn)幀或者是超出數(shù)據(jù)幀的最大重傳次數(shù)，才繼續(xù)發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)。采用這一重傳機(jī)制雖然在一定程度上保證了數(shù)據(jù)的可靠性，但也增加了網(wǎng)絡(luò)的能耗和降低網(wǎng)絡(luò)吞吐量。
[0007]為了提高無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，802.11無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)工作組于2009年提出一個(gè)新的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，即802.11η。802.1ln標(biāo)準(zhǔn)在物理層上采用多輸入多輸出技術(shù)，大大提高了無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的物理層速率。同時(shí)在MAC層提出兩種幀聚合機(jī)制，即A-MSDU和A-MPDUJfS個(gè)MAC層協(xié)議數(shù)據(jù)單元合成一個(gè)物理層數(shù)據(jù)單元。幀聚合機(jī)制能夠提高無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)負(fù)載比率，降低協(xié)議的開(kāi)銷(xiāo)，充分發(fā)揮物理層技術(shù)的特性。A-MPDU聚合幀的發(fā)送配合802.1ln的塊確認(rèn)機(jī)制能更進(jìn)一步的提高無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的吞吐量。在802.1ln標(biāo)準(zhǔn)中，為了保障兩個(gè)終端之間的QoS要求，提出了發(fā)送機(jī)會(huì)(TXOP)的概念。在TXOP期間，兩個(gè)終端能夠無(wú)競(jìng)爭(zhēng)的連發(fā)數(shù)據(jù)，包括聚合幀和一般的MAC層協(xié)議數(shù)據(jù)單元。因此每次發(fā)送的聚合幀長(zhǎng)度就會(huì)受到TXOP的限制。
[0008]雖然在無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)中采用聚合幀的方式發(fā)送數(shù)據(jù)，能帶來(lái)吞吐量性能上的提高，但在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的錯(cuò)誤環(huán)境下，大的數(shù)據(jù)包則更容易發(fā)生錯(cuò)誤，采用傳統(tǒng)的重傳策略則會(huì)降低幀聚合機(jī)制的性能，增加錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的時(shí)延和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的能耗。TXOP期間節(jié)點(diǎn)之間能夠無(wú)競(jìng)爭(zhēng)的連發(fā)數(shù)據(jù)，合理安排T X O P期間數(shù)據(jù)發(fā)送的策略將有利于提高無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的能源效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)技術(shù)能耗高，延時(shí)大的問(wèn)題，提供一種能有效提升無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的能源效率的數(shù)據(jù)發(fā)送以及重傳方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種數(shù)據(jù)發(fā)送以及重傳方法，包括以下步驟:
DST A端信道競(jìng)爭(zhēng)，確認(rèn)信道占有權(quán)；
2 ) TXOP通信開(kāi)始，S T A端將T X O P時(shí)間段分為階段I和階段2 ；
3)S T A端在階段I向AP端發(fā)送新數(shù)據(jù)；
4)S T A端在階段2向AP端發(fā)送重傳數(shù)據(jù)；
5) T X O P通信結(jié)束，重新進(jìn)入STA端信道競(jìng)爭(zhēng)。
[0010]本發(fā)明所述S T A端采用A-MPDU聚合幀的方式發(fā)送數(shù)據(jù)，即S T A端向AP端發(fā)送新數(shù)據(jù)和重傳數(shù)據(jù)都是采用A-MPDU聚合幀的方式發(fā)送。
[0011]本發(fā)明所述的階段I和階段2由S T A端計(jì)算幀錯(cuò)誤率并根據(jù)幀錯(cuò)誤率分配階段I和階段2的時(shí)長(zhǎng)，所述的幀錯(cuò)誤率等于上一次T X O P期間總的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)除以上一次TXOP期間總的發(fā)送字節(jié)數(shù)。無(wú)線(xiàn)發(fā)送節(jié)點(diǎn)在第一次獲得T X O P占用權(quán)時(shí)，將幀錯(cuò)誤率設(shè)置為零，并在該次TXOP結(jié)束后，重新計(jì)算幀錯(cuò)誤率。以后無(wú)線(xiàn)發(fā)送節(jié)點(diǎn)每次獲得TXOP占用權(quán)時(shí)，都根據(jù)上一次TXOP期間的幀錯(cuò)誤率動(dòng)態(tài)調(diào)整TXOP期間階段I數(shù)據(jù)幀發(fā)送的時(shí)長(zhǎng)，并在剩余時(shí)間里重傳階段I發(fā)送失敗的數(shù)據(jù)幀。本發(fā)明的幀錯(cuò)誤率動(dòng)態(tài)調(diào)整階段I和階段2的時(shí)長(zhǎng)，使得本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳輸方式更為靈活，對(duì)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊族e(cuò)性更為適用，同時(shí)也提高了能源效率。
[0012]本發(fā)明所述的分配階段I的時(shí)長(zhǎng)是通過(guò)改變聚合數(shù)據(jù)幀子幀個(gè)數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)，其計(jì)算公式如下:
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)據(jù)發(fā)送以及重傳方法，其特征在于包括以下步驟: DST A端信道競(jìng)爭(zhēng)，確認(rèn)信道占有權(quán)； 2 ) TXOP通信開(kāi)始，S T A端將T X O P時(shí)間段分為階段I和階段2 ； 3)S T A端在階段I向AP端發(fā)送新數(shù)據(jù)； 4)S T A端在階段2向AP端發(fā)送重傳數(shù)據(jù)； 5) T X O P通信結(jié)束，重新進(jìn)入STA端信道競(jìng)爭(zhēng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)發(fā)送以及重傳方法，其特征在于所述ST A端采用A-MPDU聚合幀的方式發(fā)送數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)發(fā)送以及重傳方法，其特征在于所述的階段I和階段2由S T A端計(jì)算幀錯(cuò)誤率并根據(jù)幀錯(cuò)誤率分配階段I和階段2的時(shí)長(zhǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)發(fā)送以及重傳方法，其特征在于所述的幀錯(cuò)誤率等于上一次TXOP期間總的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)除以上一次TXOP期間總的發(fā)送字節(jié)數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)發(fā)送以及重傳方法，其特征在于所述的分配階段I的時(shí)長(zhǎng)是通過(guò)改變聚合數(shù)據(jù)幀子幀個(gè)數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)，其計(jì)算公式如下:
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)發(fā)送以及重傳方法，其特征在于ST A端在階段I結(jié)束后不需要重新競(jìng)爭(zhēng)信道、改變競(jìng)爭(zhēng)窗口值和退避，而是等待一個(gè)短幀間間隔之后就進(jìn)入階段2，重傳階段I中發(fā)送失敗的數(shù)據(jù)幀。
【文檔編號(hào)】H04L1/00GK103701574SQ201310610321
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】梁安忠, 葛志輝 申請(qǐng)人:廣西大學(xué)