WO2016172893A1 - 数据传输方法和装置 - Google Patents

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WO2016172893A1
WO2016172893A1 PCT/CN2015/077892 CN2015077892W WO2016172893A1 WO 2016172893 A1 WO2016172893 A1 WO 2016172893A1 CN 2015077892 W CN2015077892 W CN 2015077892W WO 2016172893 A1 WO2016172893 A1 WO 2016172893A1
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frame
type
sta
stas
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PCT/CN2015/077892
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Inventor
马驰翔
罗俊
林英沛
Original Assignee
华为技术有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management

Definitions

  • the IEEE 802.11 Working Group and the High Efficiency WLAN Study Group were established in 2013 to prepare for the introduction of new technologies such as OFDMA scheduling. Since operating in unlicensed bands, competing channels are especially important for 802.11ax, which will use technologies such as OFDMA.
  • the embodiments of the present invention provide a data transmission method and device, which are used to improve the efficiency of uplink transmission resource allocation.
  • an embodiment of the present invention provides a data transmission method, including:
  • the AP sends a second type of frame, where the second type of frame is used to indicate that N STAs are allowed to transmit.
  • the second type of frame is used to indicate that N STAs are allowed to transmit.
  • one STA that sends the first type of frame is one of the N STAs, and the N is a positive integer greater than or equal to 2;
  • the AP receives a third type of frame sent by the M STAs from the N STAs in response to the second type of frame, where the third type of frame is used to indicate resources required for the corresponding STA to transmit uplink data, where the M is a positive integer less than or equal to N;
  • the AP receives uplink data sent by the M STAs.
  • the N STAs are one STA group, and the basic service set BSS corresponding to the AP includes one or more STA packets.
  • the STA grouping is determined according to one or more of the following conditions:
  • the second type of frame further includes a packet identifier field, where the packet identifier field is used to indicate the N The group in which the STAs are located.
  • the second type of frame is further used to indicate that the N STAs transmit uplink data.
  • the third type of frame is further used to indicate a buffer status report BSR in the corresponding STA The quality of service QoS of the uplink data to be transmitted.
  • the STA sends uplink data according to the uplink resource allocation information.
  • the method before the station STA receives the second type of frame sent by the access point AP, the method further includes:
  • the STA sends a first type of frame to the AP first type frame, where the first type of frame is used to request uplink data transmission from the AP.
  • the N STAs are one STA group, and the basic service set BSS corresponding to the AP includes one or more STA packets.
  • the STA grouping is determined according to one or more of the following conditions:
  • each STA The location of each STA, the load of each STA, or the channel state of each STA.
  • the second type of frame further includes a packet identifier field, where the packet identifier field is used to indicate the The group where N STAs are located.
  • the second type of frame is further used to indicate that the N STAs transmit uplink data.
  • the second type of frame is used to send the second type of frame, where the second type of frame is used to indicate that the N STAs are required to request the uplink data, and the STA that sends the first type of frame is the N STAs.
  • One of the N is a positive integer greater than or equal to 2;
  • the M is a positive integer less than or equal to N;
  • the N STAs are one STA group, and the basic service set BSS corresponding to the AP includes one or more STA packets.
  • the STA grouping is determined according to one or more conditions:
  • each STA The location of each STA, the load of each STA, or the channel state of each STA.
  • the second type of frame further includes a packet identifier field, where the packet identifier field is used to indicate the N The group in which the STAs are located.
  • an embodiment of the present invention provides an apparatus for data transmission, including: a first port and a second port;
  • the STA grouping is determined according to one or more conditions:
  • the second type of frame further includes a packet identifier field, where the packet identifier field is used to indicate the N The group in which the STAs are located.
  • the second type of frame is further used to indicate that the N STAs transmit uplink data.
  • the third type of frame is further used to indicate a buffer status report BSR in the corresponding STA The quality of service QoS of the uplink data to be transmitted.
  • the AP allocates uplink transmission resources to the N STAs according to the transmission request, and the N STAs do not need to separately request uplink data transmission resources, thereby Improve network transmission efficiency.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a WLAN deployment scenario according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a flowchart of a STA grouping method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart of a data transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of data interaction between an AP and an STA according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic structural diagram of a frame of a second type of frame according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of an apparatus of a data transmission apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • a typical WLAN deployment scenario includes an access point (AP, Access Point) and one or more stations (STA, Station).
  • AP access point
  • STA stations
  • Station stations
  • STA B competes for the second channel and sends an RTX to notify the AP.
  • the AP sends a CTX to notify STA B that the request has been recorded, and notifies STA A and STA B to allow data to be transmitted in a MU (Multi-User) manner.
  • MU Multi-User
  • STA A and STA B send uplink data, and the AP replies to BA (Block Acknowledgement) after receiving the data.
  • the grouping process of the STA will be exemplarily described below, so that different STA packets respectively transmit data, and each STA transmits data according to the specified resource block in the grouping process.
  • the specific steps of the grouping process include:
  • the AP groups all STAs associated with it to generate one or more STA packets.
  • the AP specifies a resource block used by the STA in each STA packet to send data, where the resource block may be used to divide the video resource on the physical layer.
  • the AP sends a grouping frame to all STAs.
  • Each STA receives packet information.
  • Each STA replies with an Acknowledgement (ACK) frame to notify the AP that the packet information has been received.
  • ACK Acknowledgement
  • the STA packet may be determined according to one or more of the following conditions: the location of each STA, the load of each STA, or the channel state of each STA.
  • N STAs that are not in the severe interference area may be set as one STA group, thereby preferentially processing the signal to interference plus noise ratio (Signal to Interference plus Noise Ratio (SINR)
  • SINR Signal to Interference plus Noise Ratio
  • the N STAs are set as one STA packet.
  • the case where the load situation is similar includes, but is not limited to, the amount of data to be transmitted by the N STAs is similar, or the time length of the data to be transmitted is similar.
  • the actual data transmission time of each STA in the same group is relatively close, avoiding the efficiency reduction because there is no data transmission.
  • the N STAs are set to be the same STA packet. Therefore, the interference between the STAs during the transmission of the MU-MIMO (Multi-User Multiple-Input Multiple-Output) is reduced, and the SINR of each STA is improved.
  • MU-MIMO Multi-User Multiple-Input Multiple-Output
  • One or more STAs attempt to send a first type of frame to the access point AP, where the first type of frame is used to request an uplink data transmission from the AP.
  • one or more STAs associated with the AP both listen to the channel and attempt to transmit the first type of frame when competing for the channel.
  • the first type of frame may be an RTS (Request To Send) frame, and each RTS may occupy a bandwidth of 20 MHz, including 64 subcarriers. Further, when the system bandwidth is 80 MHz, the RTS can be separately transmitted on every 20 MHz bandwidth.
  • the access point AP receives the first type of frame sent by one station STA and generates a second type of frame.
  • the AP receives and responds to the first type of frame to generate a second type of frame (Bandwidth Request-trigger, BR-trigger).
  • BR-trigger Bandwidth Request-trigger
  • N STAs refer to STAs in the same packet as STAs that contend to the channel and transmit the first type of frame.
  • the first type of frame is contending to the channel and the STA1 is STA1
  • the N STAs are STA1, STA2, and STA3.
  • the second type of frame indication allows STA1, STA2 And the resources required by STA3 to transmit uplink data.
  • the AP may send the second type of frame in a multicast manner; or may send the second type of frame to all STAs in a broadcast manner; or may send a second type of frame to each of the N STAs.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a frame structure of a second type of frame, which includes: a Physical Layer Convergence Procedure (PLCP) frame header, and a type for indicating a second type of frame (Type value a frame control field, a Short Inter-Frame Space (SIFS), and a Duration field for allowing a third type of frame transmission duration, and a STA for N STAs A group index field of a packet, a flag (Flag) field for indicating a transmission mode used when N STAs transmit uplink data, and a Frame Check Sequence (FCS) field.
  • the time length information field is used to protect the second type of frame transmission, and the transmission mode may be multiple access frequency technology (Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) or space division multiplexing access (Space Division). Multiple Access, SDMA).
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SDMA space division multiplexing access
  • the N STAs receive the second type of frame from the AP, where the M STAs that need to transmit the uplink data send the third type of frame (Bandwidth Request, BR) in response to the second type of frame.
  • the third type of frame is used to indicate resources required for uplink transmission of M STAs, and M is a positive integer less than or equal to N.
  • the corresponding STAs in the first STA group respectively send the third type of frame on the specified resource block; if the uplink data does not need to be transmitted, The corresponding STA in the first packet continues to listen to the channel. And each STA in the second STA packet does not reply to the third type of frame because it is not indicated in the second type of frame.
  • the fourth type of frame includes uplink resource allocation information, and is used to instruct the M STAs to perform uplink data transmission in the specified resource block.
  • the fourth type of frame may be sent in a manner of being separately sent to each of the M STAs, or may be sent in a multicast manner to the STA, or may be sent in a broadcast manner.
  • the M STAs receive the fourth type of frame sent by the AP, and send uplink data according to the uplink resource allocation information.
  • steps 205 and 206 are repeatedly performed to complete the data transmission of each STA to be uploaded.
  • the data between the AP and each STA is repeated when steps 205 and 206 are repeatedly performed.
  • a second embodiment of the present invention provides an apparatus 300 for data transmission. Please refer to FIG. 1 for an application scenario of the apparatus 300 for data transmission. Referring to FIG. 9 at the same time, in the present embodiment, the apparatus 300 for data transmission is applied to the AP 30.
  • Apparatus 300 includes a first port 301 and a second port 302, and a processing module 303.
  • the processing module 303 may be an integrated circuit (IC), an application specific integrated circuit (ASIC), a field-programmable gate array (FPGA), or the like, or may be integrated in the baseband processor. Or in a general purpose processor.
  • the processing module 303 is configured to receive, by using the first port 301, a first type of frame from a station STA, where the first type of frame is used to request an uplink data transmission from the access point AP.
  • the first type of frame is used to request transmission of data to the AP.
  • the first type of frame may be an RTS (Request To Send) frame.
  • RTS Request To Send
  • each RTS may occupy a bandwidth of 20 MHz, including 64 subcarriers.
  • RTS can be sent separately on every 20MHz bandwidth.
  • the processing module 303 receives the first type of frame through the first port 301.
  • the processing module 303 is further configured to send, by using the second port 302, a second type of frame, where the second type of frame is used to indicate a resource required for the N STAs to request to transmit uplink data, where N is a positive integer greater than or equal to 2.
  • the N STAs are all STAs in the STA packet corresponding to the STA that contends to the channel and transmits the first type of frame.
  • the processing module 303 generates a second type of frame in response to the first type of frame received through the first port 301, and sends the second type of frame, and the second type of frame is used to indicate that the STA is allowed to contend to the channel and send the first type of frame. All STAs in the corresponding STA packet.
  • the frame structure diagram of the second type of frame please refer to FIG. 6 , and details are not described herein again.
  • the STA1 contends to the channel and sends the first type of frame as an example for further description.
  • the second type of frame is used to indicate the resources required for the STA1, STA2, and STA3 to request to transmit uplink data.
  • the corresponding STAs in the first STA group respectively send a third type of frame on the respective resource block, and the resource block may be on the physical layer.
  • each STA in the second STA packet does not reply to the third type of frame because it does not belong to the STA packet indicated in the second type of frame.
  • FIG. 7 for the frame structure of the third type of frame.
  • the processing module 303 is configured to send, by using the second port 302, a fourth type of frame according to the third type of frame, where the fourth type of frame is used to indicate uplink resource allocation information to the M STAs.
  • the processing module 303 is further configured to receive, by using the first port 301, uplink data sent by the M STAs. After receiving the uplink data sent by the M STAs, the processing module 303 sends an ACK or a BA through the second port 302 to notify the M STAs whether to correctly receive.
  • a third embodiment of the present invention provides an apparatus 400 for data transmission, and an application scenario thereof is provided.
  • the apparatus 400 for data transmission is applied to one STA 40.
  • the device 400 includes a first port 401, a second port 402, and a processing module 403.
  • the processing module 403 may be an integrated circuit (IC), an application specific integrated circuit (ASIC), a field-programmable gate array (FPGA), or the like, or may be integrated in the baseband processor. Or in a general purpose processor.
  • the first port 401 is configured to receive data from the AP, and the data of the AP is transmitted by the AP to the STA through a wireless local area network between the AP and the STA.
  • the second port 402 is configured to send data, and the data sent by the second port 402 is sent to the AP through a wireless local area network between the AP and the STA.
  • the processing module 403 is further configured to send a third type of frame by using the second port 402 in response to the second type of frame, where the third type of frame is used to indicate a resource required for transmitting the uplink data.
  • the processing module 403 determines that the second type of frame indicates that the STA packet is allowed to perform uplink data transmission. If the uplink data needs to be transmitted, the processing module 403 sends the third type of frame through the second port 402. If the uplink data does not need to be transmitted, the processing module 403 controls the corresponding STA to continue to listen to the channel.
  • the processing module 403 is further configured to receive, by using the first port 401, a fourth type of frame sent by the AP, where the fourth type of frame is used to indicate uplink resource allocation information. Specifically, the fourth type of frame is used to instruct the processing module 403 to perform uplink data transmission on the specified resource block through the second port 402.
  • the type values and subtype values of the second type of frame, the third type of frame, and the fourth type of frame are as shown in Table 1 below:
  • type values and the subtype values of the foregoing second type frame, the third type of frame, and the fourth type of frame may use other reserved values in the standard, which is not limited herein.
  • the AP allocates uplink transmission resources to the N STAs according to the transmission request, and the N STAs do not need to separately request uplink data transmission resources, thereby Improve network transmission efficiency.
  • the access point or the site referred to in various embodiments of the present invention may specifically include a fixed terminal such as a WLAN router, a WLAN switch, a computer, a server, or the like, and may also include a mobile terminal such as a mobile phone, a tablet computer, a wearable device, a notebook computer, or the like.
  • the receiver or the transmitter may be a dedicated receiving device or transmitting device, or may be a receiving device that integrates the receiving and transmitting functions.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明实施例公开了无线局域网的数据传输的方法，包括：接入点AP接收来自一个站点STA的第一类帧；AP发送第二类帧，所述第二类帧用于指示允许N个STA进行上行数据所需要的资源上报请求传输上行数据所需要的资源，发送第一类帧的一个STA为所述N个STA中的一个，N为大于或等于2的正整数；AP接收来自N个STA中M个STA发送的用于指示传输上行数据所需要资源的第三类帧，M为小于或者等于N的正整数；AP发送用于向所述M个STA指示上行资源分配信息第四类帧；AP接收M个STA发送的上行数据。本发明实施例还公开了无线局域网的数据传输的装置。

Description

数据传输方法和装置 技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无线局域网中数据传输的方法与装置。
背景技术
为了进一步提升吞吐量，IEEE 802.11工作组与2013年成立高效无线局域网研究组(High Efficiency WLAN Study Group,HEW SG)，准备引入OFDMA调度等新技术。由于工作在非授权频段，对于将要使用OFDMA等技术的802.11ax来说，竞争信道显得尤为重要。一方面要保证向后兼容，可以与802.11a、802.11g、802.11n、802.11ac标准的站点(STA，Station)一起竞争信道，并且在竞争成功后让其它传统的STA设置网络分配矢量(Network Allocation Vector,NAV),其中NAV的长度要等于HEW***中后续调度传输的长度；另一方面，由于竞争到信道后将进入调度模式，同一个基本服务集(Basic Service Set，BBS)下的接入点(Access，AP)和STA都要根据调度指示来使用竞争到的信道目前，当多个STA需要传输上行数据时，需要分别竞争信道并发送请求发送RTX(Request to Transmission，RTX)，以向接入点AP请求上行传输资源。由于各个STA发送RTX存在时间间隔，导致传输时间增加。因此，如何提高上行传输资源分配的效率是亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供一种数据传输的方法和装置，用于提高上行传输资源分配的效率。
第一方面，本发明实施例提出一种数据传输的方法，包括：
接入点AP接收来自一个站点STA第一类帧的第一类帧，所述第一类帧第一类帧用于向所述AP请求进行上行数据传输；
所述AP发送第二类帧，所述第二类帧用于指示允许N个STA请求传 输上行数据所需要的资源，发送第一类帧的一个STA为所述N个STA中的一个，所述N为大于或等于2的正整数；
所述AP接收来自N个STA中M个STA响应所述第二类帧发送的第三类帧，所述第三类帧用于指示相应的STA传输上行数据所需要的资源，所述M为小于等于N的正整数；
所述AP根据所述第三类帧发送第四类帧，所述第四类帧用于向所述M个STA指示上行资源分配信息；
所述AP接收所述M个STA发送的上行数据。
在第一方面的第一种可能的实施方式中，所述N个STA是一个STA分组，所述AP对应的基本服务集BSS中包含一个或者多个STA分组。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，在第一方面的第二种可能的实施方式中，所述STA分组根据如下一个或者多个条件确定：
各个STA的位置、各个STA的负载或者各个STA的信道状态。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，在第一方面的第三种可能的实施方式中，所述第二类帧还包括分组标识字段，所述分组标识字段用于指示所述N个STA所在的分组。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式，在第一方面的第四种可能的实施方式中，所述第二类帧还用于指示所述N个STA传输上行数据时采用的传输模式。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式，在第一方面的第五种可能的实施方式中，所述第三类帧还用于指示相应的STA中缓存状态报告BSR和待传输上行数据的服务质量QoS。
第二方面，本发明实施例提出一种数据传输的方法，包括：
站点STA接收来自接入点AP发送的第二类帧，所述第二类帧用于指示允许N个STA请求传输上行数据所需要的资源，所述N为大于或等于2的正整数；
所述STA发送第三类帧，所述第三类帧用于指示传输上行数据所需要的资源；
所述STA接收所述AP发送的第四类帧，所述第四类帧用于指示上行资源分配信息；
所述STA根据所述上行资源分配信息发送上行数据。
在第二方面的第一种可能的实施方式中，所述站点STA接收来自接入点AP发送的所述第二类帧之前，所述方法还包括：
所述STA向所述AP第一类帧发送第一类帧，所述第一类帧用于向所述AP请求进行上行数据传输。
在第二方面的第二种可能的实施方式中，所述N个STA是一个STA分组，所述AP对应的基本服务集BSS中包含一个或者多个STA分组。
结合在第二方面的第二种可能的实施方式，在第二方面的第三种可能的实施方式中，所述STA分组根据如下一个或者多个条件确定：
各个STA的位置、各个STA的负载或者各个STA的信道状态。
结合在第二方面的第二种可能的实施方式，在第二方面的第四种可能的实施方式中，所述第二类帧还包括分组标识字段，所述分组标识字段用于指示所述N个STA所在的分组。
结合第二方面或第二方面的第二种可能的实施方式，在第二方面的第五种可能的实施方式中，所述第二类帧还用于指示所述N个STA传输上行数据时采用的传输模式。
结合第二方面或第二方面的第二种可能的实施方式，在第二方面的第六种可能的实施方式中，所述第三类帧还用于指示相应的STA中缓存状态报告(BSR)和待传输上行数据的服务质量QoS。
第三方面，本发明实施例提出一种用于数据传输的装置，包括第一端口，第二端口；以及，
处理模块，用于通过所述第一端口接收来自一个站点STA第一类帧的第一类帧，第一类帧第一类帧用于向接入点AP请求进行上行数据传输；
用于通过所述第二端口发送第二类帧，所述第二类帧用于指示允许N个STA请求传输上行数据所需要的资源，发送第一类帧的STA为所述N个STA中的一个，所述N为大于或等于2的正整数；
用于通过所述第一端口接收来自N个STA中M个STA响应所述第二类帧发送的第三类帧，所述第三类帧用于指示相应的STA传输上行数据所需要的资源，所述M为小于或者等于N的正整数；
用于根据所述第三类帧通过第二端口发送第四类帧，所述第四类帧用于 向所述M个STA指示上行资源分配信息；
用于通过第一端口接收所述M个STA发送的上行数据。
在第三方面的第一种可能的实施方式中，所述N个STA是一个STA分组，所述AP对应的基本服务集BSS中包含一个或者多个STA分组。
结合第三方面的第一种可能的实施方式，在第三方面的第二种可能的实施方式中，所述STA分组根据如下一个或者多个条件确定：
各个STA的位置、各个STA的负载或者各个STA的信道状态。
结合第三方面的第一种可能的实施方式，在第三方面的第三种可能的实施方式中，所述第二类帧还包括分组标识字段，所述分组标识字段用于指示所述N个STA所在的分组。
结合第三方面或者第三方面的第一种可能的实施方式，在第三方面的第四种可能的实施方式中，所述第二类帧还用于指示所述N个STA传输上行数据时采用的传输模式。
结合第三方面或者第三方面的第一种可能的实施方式，在第三方面的第五种可能的实施方式中，所述第三类帧还用于指示相应的STA中缓存状态报告BSR和待传输上行数据的服务质量QoS。
第四方面，本发明实施例提出一种数据传输的装置，包括：第一端口和第二端口；
处理模块，用于通过所述第一端口接收来自接入点AP的第二类帧，所述第二类帧用于指示允许N个站点STA请求传输上行数据所需要的资源，所述N为大于或等于2的正整数；
用于通过所述第二端口发送第三类帧，所述第三类帧用于指示传输上行数据所需要的资源；
用于通过所述第一端口接收来自所述AP的第四类帧，所述第四类帧用于指示上行资源分配信息；以及，
用于根据所述上行资源分配信息通过所述第二端口发送上行数据。
在第四方面的第一种可能的实施方式中，所述处理模块还用于：
通过所述第一端口向所述AP发送第一类帧，所述第一类帧第一类帧用于向所述AP请求进行上行数据传输。
在第四方面的第二种可能的实施方式中，所述N个STA是一个STA分 组，所述AP对应的基本服务集BSS中包含一个或者多个STA分组。
结合第四方面的第二种可能的实施方式，在第四方面的第三种可能的实施方式中，所述STA分组根据如下一个或者多个条件确定：
各个STA的位置、各个STA的负载或者各个STA的信道状态。
结合第四方面的第二种可能的实施方式，在第四方面的第四种可能的实施方式中，所述第二类帧还包括分组标识字段，所述分组标识字段用于指示所述N个STA所在的分组。
结合第四方面或者第四方面的第二种可能的实施方式，在第四方面的第五种可能的实施方式中，所述第二类帧还用于指示所述N个STA传输上行数据时采用的传输模式。
结合第四方面或者第四方面的第二种可能的实施方式，在第四方面的第六种可能的实施方式中，所述第三类帧还用于指示相应的STA中缓存状态报告BSR和待传输上行数据的服务质量QoS。
本发明实施例的WLAN***中，当一个STA竞争到信道并发送上行数据传输请求时，AP根据该传输请求为N个STA分配上行传输资源，该N个STA无需分别请求上行数据传输资源，从而提高了网络传输效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例WLAN部署场景示意图；
图2为本发明一实施方式中STA分组方法的流程图；
图3为图2所示实施方式中AP与STA之间数据交互的示意图；
图4为本发明一实施方式的数据传输方法的流程图；
图5为图4所示实施方式中AP与STA之间数据交互的示意图；
图6为本发明另一实施方式中AP与STA之间数据交互的示意图。
图7为本发明一实施方式中第二类帧的帧结构示意图；
图8为本发明一实施方式中第三类帧的帧结构示意图；
图9为本发明一实施方式中数据传输装置的装置示意图；
图10为本发明另一实施方式中数据传输装置的装置示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种典型的WLAN部署场景包括一个接入点(AP，Access Point)和一个或者多个站点(STA，Station)。
AP，也可称之为无线访问接入点或桥接器或热点等，其可以接入服务器或通信网络。
STA，还可以称为用户等，可以是无线传感器、无线通信终端或移动终端，如支持无线保真(Wireless-Fidelity，WiFi)通讯功能的移动电话(或称为“蜂窝”电话)和具有无线通信功能的计算机。例如，可以是支持WiFi通讯功能的便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的，可穿戴的，或者车载的无线通信装置，它们与无线接入网交换语音、数据等通信数据。
目前，当多个STA(以STA A和STA B为例进行说明)需要请求上行传输资源时，通常采以下方案进行：
首先，STA A第一个竞争到信道并发送RTX来通知接入点AP。AP发送CTX(Clear to Transmission，允许发送)通知STA A已记录请求，但此时尚未允许STA A传输数据。
然后，STA B第二个竞争到信道并发送RTX来通知AP。AP发送CTX通知STA B已记录请求，并且通知STA A和STA B允许以MU(Multi-User，多用户)的方式传输数据。
最后STA A和STA B发送上行数据，AP在接收到数据后回复BA(Block Acknowledgement，块接收确认)。
在上述方案中，存在的问题是，STA A和STA B发起RTX的时间间隔太久，增加了传输时间，也会导致信道被其他设备竞争成功。因此，如何改进上行传输资源的分配的方式是本发明各个实施方式关注的问题。
图1为一个本发明实施方式应用的WLAN***的场景示意图，该WLAN***可以为一个BSS(Basic Service Set，基本服务集)。图1的***包括一个接入点AP和多个STA(如图所示STA1、STA2、STA3、STA4、STA5以及STA6)。可以理解的是，图中所示STA的数量仅为示例，在其他的实施方式中，***中包含的STA数量可以是大于或者等于2的正整数。
进一步地，多个STA可以被划分为一个或者多个STA分组。如图1所示，***中的多个STA被划分至两个STA分组：第一STA分组和第二STA分组。其中，第一STA分组中包含STA1、STA2以及STA3，第二STA分组中包含STA4、STA5以及STA6。需要说明的是，每一STA分组中包含的STA的数量可以是相等的，也可以是不相等的，在此不做限定。
请同时参照图2及图3，以下将对STA的分组过程进行示例性地描述，以使不同的STA分组分别发送数据，各个STA按照分组过程中被指定的资源块发送数据。该分组过程具体步骤包括：
101，AP对与其关联的全部STA进行分组，以生成一个或者多个STA分组。
102，AP指定各个STA分组中STA发送数据时所使用的资源块，该资源块可以使物理层上对视频资源的划分单元。
103，AP发送分组信息(Grouping Frame)给全部STA。
104，各个STA接收分组信息。
105，各个STA回复接收确认(Acknowledgement,ACK)帧，以通知AP已收到分组信息。
STA分组可以根据如下一个或者多个条件确定：各个STA的位置、各个STA的负载或者各个STA的信道状态。
示例性地，当同一BSS中位于部分区域内的部分STA受到严重干扰时，可以将不处于严重干扰区域的N个STA设定为一个STA分组，从而优先处理信号与干扰加噪声比(Signal to Interference plus Noise Ratio，SINR)相对较高的STA的数据传输需求，以通过优化调度提高***资源的利用率。例 如，若某个STA的SINR低于预设的门限值，则将该STA预设距离之外的其它STA设定为一个STA分组。
示例性地，当同一BSS中N个STA的负载情况相近时，将该N个STA设定为一个STA分组。例如，所述负载情况相似的情形包括但不限于N个STA待发送的数据量相近，或者待发送数据的时间长度相近。在传输过程中，由于负载情况相近，同一分组中各个STA的实际数据传输时间的时长较为接近，避免因为没有数据传输而降低效率。
示例性地，当同一BSS中N个STA的信道状态相近时，将该N个STA设为同一STA分组。从而，降低MU-MIMO(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output，多用户多入多出技术)传输时各个STA之间的干扰，提高各个STA的SINR。
本发明第一实施方式提供一种数据传输方法，应用于图1所示的***中。请参照图4和图5，以下对数据传输方法进行示例性地说明，具体包括步骤：
201，一个或者多个STA尝试向接入点AP发送第一类帧，该第一类帧用于向AP请求进行上行数据传输。
在本实施方式中，与AP关联的一个或者多个STA均侦听信道，并在竞争到信道时尝试发送第一类帧。可选地，所述第一类帧可以是RTS(Request To Send，请求发送)帧，每个RTS可以占用20MHz的带宽，包括64个子载波。进一步的，当***带宽为80MHz时，可以在每20MHz的带宽上分别发送RTS。
202，接入点AP接收来自一个站点STA发送的第一类帧并生成第二类帧。
当任意一个STA竞争到信道并发送第一类帧时，AP接收到并响应第一类帧生成第二类帧(Bandwidth Request-trigger，BR-trigger)。以下，以STA1竞争到信道并发送第一类帧为示例作进一步的说明。
203，AP发送第二类帧，该第二类帧用于指示允许N个STA请求传输上行数据所需要的资源。
具体地，N个STA指的是与竞争到信道并发送第一类帧的STA同一个分组中的STA。在第一实施方式中，竞争到信道并发送第一类帧是STA1，该N个STA是STA1、STA2以及STA3。第二类帧指示允许STA1、STA2 以及STA3请求传输上行数据所需要的资源。示例性地，AP可以采用组播的方式向发送第二类帧；或者可以采用广播的方式向全部STA发送第二类帧；或者可以向N个STA中分别发送第二类帧。
示例性的，如图6所示，为第二类帧的帧结构示意图，其包含：物理层会聚协议(Physical Layer Convergence Procedure，PLCP)帧头、用于指示第二类帧的类型(Type value)的帧控制(Frame control)字段、用于指示短帧间间隔(Short Inter-Frame Space，SIFS)以及允许第三类帧传输时长的时长信息(Duration)字段、用于N个STA对应的STA分组的分组标识(Group index)字段、用于指示N个STA传输上行数据时所采用的传输模式的标签(Flag)字段以及帧校验字段(Frame Check Sequence，FCS)字段。其中，该时长信息字段用于保护第二类帧传输，该传输模式可以是多址接入技术正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA)或者空分复用接入(Space Division Multiple Access，SDMA)。
204、N个STA接收来自AP的第二类帧，其中需要传输上行数据的M个STA响应第二类帧发送第三类帧(Bandwidth Request，BR)。该第三类帧用于指示M个STA上行传输所需要的资源，M为小于或者等于N的正整数。
具体地，根据第二类帧中的分组信息字段，若需要传输上行数据，则第一STA分组中相应的STA分别在指定的资源块上发送第三类帧；若不需要传输上行数据，则第一分组中相应的STA继续侦听信道。而第二STA分组中的各个STA由于未在第二类帧中被指示，因此不会回复第三类帧。
示例性地，如图7所示，为第三类帧的帧结构示意图，其包含：PLCP Header字段、用于指示第三类帧类型的帧控制(Frame Control)字段、用于指示传输SIFS以及第四类帧时长的时长指示(Duration)字段、用于指示N个STA分组信息的分组指示(Group index)字段、用于指示需要传输上行数据的STA待传输数据的缓冲区状态报告(Buffer State Report，BSR)字段、用于指示需要传输上行数据的STA的待传输数据优先级的服务质量(Quality of Service，QoS)字段以及FCS字段。
205，AP接收来自M个STA的第三类帧，并响应第三类帧发送第四类帧(Uplink trigger，UL-trigger)。其中，第四类帧用于向M个STA指示上行资源分配信息。
具体地，第四类帧中包含上行资源分配信息，用于指示M个STA在指定的资源块进行上行数据的传输。第四类帧可以采用向M个STA中各个STA单独发送的方式发送，或者采用向STA分组以组播的方式发送，或者采用广播的方式发送。
206，M个STA接收AP发送的第四类帧，并根据所述上行资源分配信息发送上行数据(Data)。
207，AP在接收到M个STA发送的上行数据后，回复接收确认帧(Acknowledgement，ACK)或者块接收确认帧(Block Acknowledgement，BA)，以通知STA是否正确接收。
在其它的实施方式中，在步骤206以后，重复执行步骤205及206以将各个STA的待上传数据传输完成，请参照图8，为重复执行步骤205及206时AP与各个STA之间的数据交互示意图。
本发明第二实施方式提供一种用于数据传输的装置300，该用于数据传输的装置300的应用场景请参照图1。请同时参照图9，在本实施方式中，用于数据传输的装置300应用于AP30中。装置300包括，第一端口301和第二端口302，以及处理模块303。该处理模块303可以为集成电路(Integrated Circuit，IC)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit、ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)等，也可以集成在基带处理器或通用处理器中。
第一端口301用于接收来自一个或者多个STA的数据，该一个或者多个STA的数据由STA通过AP与STA之间的无线局域网络向AP传输。
第二端口302用于发送数据，由第二端口302发送的数据通过AP与STA之间的无线局域网络向一个或者多个STA传输。
处理模块303用于通过第一端口301接收来自一个站点STA的第一类帧，第一类帧用于向接入点AP请求进行上行数据传输。
具体地，与AP关联的全部STA均侦听信道，并在信道空闲时尝试发送第一类帧。该第一类帧用于向AP请求传输数据，可选地，所述第一类帧可以是RTS(Request To Send，请求发送)帧，示例性的，每个RTS可以占用20MHz的带宽，包括64个子载波。当***带宽为80MHz时，可以在每20MHz的带宽上分别发送RTS。当***中任意一个STA竞争到信道并发送第一类 帧时，处理模块303通过第一端口301接收到第一类帧。
处理模块303还用于通过所述第二端口302发送第二类帧，该第二类帧用于指示允许N个STA请求传输上行数据所需要的资源，N为大于或等于2的正整数。
具体地，N个STA为竞争到信道并发送第一类帧的STA对应的STA分组中的全部STA。处理模块303响应通过第一端口301接收到的第一类帧生成第二类帧，并通过第二端口302发送，该第二类帧用于指示允许竞争到信道并发送第一类帧的STA对应的STA分组中的全部STA。其中，第二类帧的帧结构示意图请参照图6，此处不再赘述。以下，以STA1竞争到信道并发送第一类帧为示例作进一步的说明，第二类帧用于指示允许STA1、STA2以及STA3请求传输上行数据所需要的资源。
处理模块303用于通过第一端口301接收来自N个STA中M个STA响应所述第二类帧发送的第三类帧，第三类帧用于指示相应的STA传输上行数据所需要的资源，M为小于或者等于N的正整数。
具体地，根据第二类帧的的Group index字段，若需要传输上行数据，则第一STA分组中相应的STA分别在各自的资源块上发送第三类帧，该资源块可以是物理层上对时频空资源的划分单元；若不需要传输上行数据，则第一分组中相应的STA继续侦听信道。而第二STA分组中的各个STA由于不属于第二类帧中指示的STA分组，因此不会回复第三类帧。示例性地，第三类帧的帧结构请参照图7。
处理模块303用于根据第三类帧通过第二端口302发送第四类帧，该第四类帧用于向M个STA指示上行资源分配信息。
具体地，第四类帧中包含上行资源分配信息，用于指示M个STA在相应不同的资源块进行上行数据的传输。上行传输触发帧第四类帧可以采用向M个STA中各个STA单独发送的方式发送，或者采用向STA分组以组播的方式发送，或者采用广播的方式发送。
处理模块303还用于通过第一端口301接收M个STA发送的上行数据。在接收到M个STA发送的上行数据后，处理模块303通过第二端口302发送ACK或者BA以通知该M个STA是否正确接收。
本发明第三实施方式提供一种用于数据传输的装置400，其应用场景请 参照图1。请同时参照图10，在本实施方式中，用于数据传输的装置400应用于一个STA40中。装置400包括第一端口401、第二端口402以及处理模块403。该处理模块403可以为集成电路(Integrated Circuit，IC)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit、ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)等，也可以集成在基带处理器或通用处理器中。
第一端口401用于接收来自AP的数据，该AP的数据由AP通过AP与STA之间的无线局域网络向STA传输。
第二端口402用于发送数据，由第二端口402发送的数据通过AP与STA之间的无线局域网络向AP发送。
处理模块403，用于通过第一端口401接收来自接入点AP的第二类帧，该第二类帧用于指示允许N个STA请求传输上行数据所需要的资源，N为大于或等于2的正整数。具体地，该N个STA是一个STA分组，STA40为该STA分组内的一个STA。该第二类帧的帧结构参照第一实施方式，在此不在赘述。
处理模块403还用于响应第二类帧通过第二端口402发送第三类帧，第三类帧用于指示传输上行数据所需要的资源。
具体地，根据第二类帧中的Group index字段，处理模块403判定第二类帧指示的是允许本STA分组进行上行数据传输。若需要传输上行数据，处理模块403通过第二端口402发送第三类帧。若不需要传输上行数据，则处理模块403控制相应的STA继续侦听信道。
处理模块403还用于通过第一端口401接收AP发送的第四类帧，第四类帧用于指示上行资源分配信息。具体地，第四类帧用于指示处理模块403通过第二端口402在指定的资源块上进行上行数据的传输。
处理模块403还用于根据所述上行资源分配信息通过所述第二端口402发送上行数据，并通过第一端口401接收AP发送的ACK或者BA。
在其它的实施方式中，处理模块403还用于通过第一端口401发送第一类帧，第一类帧用于向AP请求进行上行数据传输。具体地，处理模块403控制STA侦听信道，并在竞争到信道时尝试通过第一端口401发送第一类帧。
示例性地，在以上各个实施方式中，第二类帧、第三类帧以及第四类帧的类型值以及子类型值如以下表1所示：
表1
Figure PCTCN2015077892-appb-000001
需要说明的是，上述第二类帧、第三类帧以及第四类帧的类型值以及子类型值可以利用标准里其他保留的值，在此并不作为限制。
本发明实施例的WLAN***中，当一个STA竞争到信道并发送上行数据传输请求时，AP根据该传输请求为N个STA分配上行传输资源，该N个STA无需分别请求上行数据传输资源，从而提高了网络传输效率。
本发明各个实施方式所指的接入点或站点，具体可以包括如WLAN路由器、WLAN交换机、计算机、服务器等固定终端，也可以包括如手机、平板电脑、可穿戴式设备、笔记本电脑等移动终端。进一步的，其中接收机或发射机可以为专用的接收装置或发射装置，也可以为集成了接收与发送功能的收发装置等。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括如上述方法实施例的步骤，所述的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可以轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (26)

  1. 一种数据传输的方法，包括：
    接入点AP接收来自一个站点STA的第一类帧，所述第一类帧第一类帧用于向所述AP请求进行上行数据传输；
    所述AP发送第二类帧，所述第二类帧用于指示允许N个STA请求传输上行数据所需要的资源，发送第一类帧的一个STA为所述N个STA中的一个，所述N为大于或等于2的正整数；
    所述AP接收来自N个STA中M个STA响应所述第二类帧发送的第三类帧，所述第三类帧用于指示相应的STA传输上行数据所需要的资源，所述M为小于等于N的正整数；
    所述AP根据所述第三类帧发送第四类帧，所述第四类帧用于向所述M个STA指示上行资源分配信息；
    所述AP接收所述M个STA发送的上行数据。
  2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述N个STA是一个STA分组，所述AP对应的基本服务集BSS中包含一个或者多个STA分组。
  3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述STA分组根据如下一个或者多个条件确定：
    各个STA的位置、各个STA的负载或者各个STA的信道状态。
  4. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二类帧还包括分组标识字段，所述分组标识字段用于指示所述N个STA所在的分组。
  5. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第二类帧还用于指示所述N个STA传输上行数据时采用的传输模式。
  6. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第三类帧还用于指示相应的STA中缓存状态报告BSR和待传输上行数据的服务质量QoS。
  7. 一种数据传输的方法，包括：
    站点STA接收来自接入点AP发送的第二类帧，所述第二类帧用于指示允许N个STA请求传输上行数据所需要的资源，所述N为大于或等于2的正整数；
    所述STA发送第三类帧，所述第三类帧用于指示传输上行数据所需要 的资源；
    所述STA接收所述AP发送的第四类帧，所述第四类帧用于指示上行资源分配信息；
    所述STA根据所述上行资源分配信息发送上行数据。
  8. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述站点STA接收来自接入点AP发送的所述第二类帧之前，所述方法还包括：
    所述STA向所述AP第一类帧发送第一类帧，所述第一类帧用于向所述AP请求进行上行数据传输。
  9. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述N个STA是一个STA分组，所述AP对应的基本服务集BSS中包含一个或者多个STA分组。
  10. 如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述STA分组根据如下一个或者多个条件确定：
    各个STA的位置、各个STA的负载或者各个STA的信道状态。
  11. 如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二类帧还包括分组标识字段，所述分组标识字段用于指示所述N个STA所在的分组。
  12. 如权利要求7或9所述的方法，其特征在于，所述第二类帧还用于指示所述N个STA传输上行数据时采用的传输模式。
  13. 如权利要求7或9所述的方法，其特征在于，所述第三类帧还用于指示相应的STA中缓存状态报告(BSR)和待传输上行数据的服务质量QoS。
  14. 一种用于数据传输的装置，包括：第一端口，第二端口；
    处理模块，用于通过所述第一端口接收来自一个站点STA第一类帧的第一类帧，第一类帧第一类帧用于向接入点AP请求进行上行数据传输；
    用于通过所述第二端口发送第二类帧，所述第二类帧用于指示允许N个STA请求传输上行数据所需要的资源，发送第一类帧的STA为所述N个STA中的一个，所述N为大于或等于2的正整数；
    用于通过所述第一端口接收来自N个STA中M个STA响应所述第二类帧发送的第三类帧，所述第三类帧用于指示相应的STA传输上行数据所需要的资源，所述M为小于或者等于N的正整数；
    用于根据所述第三类帧通过第二端口发送第四类帧，所述第四类帧用于向所述M个STA指示上行资源分配信息；
    用于通过第一端口接收所述M个STA发送的上行数据。
  15. 如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述N个STA是一个STA分组，所述AP对应的基本服务集BSS中包含一个或者多个STA分组。
  16. 如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述STA分组根据如下一个或者多个条件确定：
    各个STA的位置、各个STA的负载或者各个STA的信道状态。
  17. 如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述第二类帧还包括分组标识字段，所述分组标识字段用于指示所述N个STA所在的分组。
  18. 如权利要求14或15所述的装置，其特征在于，所述第二类帧还用于指示所述N个STA传输上行数据时采用的传输模式。
  19. 如权利要求14或15所述的装置，其特征在于，所述第三类帧还用于指示相应的STA中缓存状态报告BSR和待传输上行数据的服务质量QoS。
  20. 一种数据传输的装置，包括：第一端口和第二端口；
    处理模块，用于通过所述第一端口接收来自接入点AP的第二类帧，所述第二类帧用于指示允许N个站点STA请求传输上行数据所需要的资源，所述N为大于或等于2的正整数；
    用于通过所述第二端口发送第三类帧，所述第三类帧用于指示传输上行数据所需要的资源；
    用于通过所述第一端口接收来自所述AP的第四类帧，所述第四类帧用于指示上行资源分配信息；以及，
    用于根据所述上行资源分配信息通过所述第二端口发送上行数据。
  21. 如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述处理模块还用于：
    通过所述第一端口向所述AP发送第一类帧，所述第一类帧第一类帧用于向所述AP请求进行上行数据传输。
  22. 如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述N个STA是一个STA分组，所述AP对应的基本服务集BSS中包含一个或者多个STA分组。
  23. 如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述STA分组根据如下一个或者多个条件确定：
    各个STA的位置、各个STA的负载或者各个STA的信道状态。
  24. 如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述第二类帧还包括分 组标识字段，所述分组标识字段用于指示所述N个STA所在的分组。
  25. 如权利要求20或22所述的装置，其特征在于，所述第二类帧还用于指示所述N个STA传输上行数据时采用的传输模式。
  26. 如权利要求20或22所述的装置，其特征在于，所述第三类帧还用于指示相应的STA中缓存状态报告BSR和待传输上行数据的服务质量QoS。
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