CN1764143A

CN1764143A - 在通信系统中传输业务的方法和系统

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Publication number: CN1764143A
Application number: CNA2005101136809A
Authority: CN
Inventors: 郭贤善
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-10-20
Filing date: 2005-10-13
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2025-10-13
Also published as: KR100590894B1; KR20060035819A; US20060083216A1; AU2005225078B2; EP1650902A1; CN100384170C; AU2005225078C1; JP4084820B2; AU2005225078A1; JP2006121696A

Abstract

本发明涉及一种用于在通信系统中传输业务的方法和系统。在具有主接入点和子接入点的通信系统中，该方法包括：确定在主接入点的传输周期内是否能够进行主接入点和子接入点的同步传输，而不会导致错误；当确定能够进行同步传输时，执行关于主接入点和子接入点的传输时间点的同步；以及由主接入点和子接入点在主接入点的业务传输周期内，同步地将其业务传输到包括在各自覆盖区域内的无线站。因此，同与主接入点进行直接通信的情况相比，本发明可以通过经由子接入点的业务中继来解决传输延迟所导致、并因此降低整个系统的传输效率的缺点。此外，本发明可以防止由于随着位于子接入点覆盖区域内的无线站数目增加而业务集中到子接入点上而发生的瓶颈现象。

Description

在通信系统中传输业务的方法和系统

技术领域

本发明涉及一种用于在通信系统中传输业务的方法和系统，更具体地，涉及一种用于在包括主接入点和子接入点的通信系统(例如无线分布式系统)中有效地传输业务(traffic)的方法。

背景技术

通常，无线通信系统经由与网络相连接的接入点(下文中称作“AP”)来提供无线通信服务。

图1示出了这种传统无线通信系统的配置。参考图1，传统无线通信系统包括：与网络10相连以便向给定区域提供服务的接入点20和经由AP20与网络10相连的多个无线站(下文中称作“STA”)(STA1、STA2、STA3)30、40和50。

当如图1所示定位无线站(STA1、STA2、STA3)30、40和50时，可以经由AP20将STA130连接到网络10。另一方面，因为位于由于障碍60的存在而形成的盲区(shade)区域内的STA240或者位于AP20的覆盖区域之外的STA350不能够与AP20进行通信，STA240或STA350不能与网络10相连。

因此，在现有技术中，提出了一种具有辅助设备的系统结构，其中辅助设备利用接入点来向位于盲区区域或覆盖之外区域的无线站中继业务。这种系统被称为无线分布式系统(下文中称作“WDS”)。

图2是无线分布式系统的配置图。具体地，在图2中示出了以传统方法操作的无线分布式系统的组成。参考图2，无线分布式系统(WDS)包括主接入点22、子接入点26和多个无线站(STA1、STA2、STA3)30、40和50。

主接入点22与网络10相连，以便与位于给定区域A内的无线站(例如STA1 30)进行通信。

子接入点26与主接入点22相连，以便与位于给定区域B内的无线站进行通信。具体地，子接入点26在位于不能够与主接入点22进行通信的区域内(例如“盲区区域”、“主接入点22的覆盖区域之外”等)的无线站和主接入点22之间中继业务。在图2中，示出了STA2 40位于由于障碍60的存在而不能够与主接入点22进行通信的盲区区域的典型情况，以及STA3 50位于主接入点22的覆盖区域之外的区域中的典型情况。因此，子接入点26的覆盖区域B必须包括使子接入点26能够从主接入点22向无线站(例如STA2 40和STA3 50)中继业务的区域。在图2中，STA1 30与主接入点22直接进行通信，而STA2 40和STA3 50经由子接入点26与主接入点22进行通信。此时，子接入点26向STA2 40和STA350中继业务。

同时，主接入点22、子接入点26和多个无线站30、40和50接入到带有防止冲突的载波侦听多路存取(CSMA/CA)的信道，其是基于信道接入方案的IEEE 802.11(即基于信道接入方案的竞争)。即，在业务传输之前主接入点22、子接入点26和多个无线站30、40和50执行载波侦听以便首先确定信道是否忙。当确定信道空闲时，执行后退(back-off)过程以避免冲突。在IEEE 802.11中，接入点(AP)在一定周期内广播信标(beacon)帧，以便将网络信息通知在相关区域内的无线站。

如3示出了在如上所述的无线分布式系统中包括的设备中传输业务的过程。即，图3是示出了根据传统实施例，用于在无线分布式系统中传输业务的方法的流程图。在图3的示例中，示出了在主接入点22、子接入点26、能够直接与主接入点22进行通信的STA1 30以及经由子接入点26与主接入点22进行通信的STA2 40之间传输业务的过程。

参考图3来说明业务传输过程。

首先，当从主接入点22产生要传输到无线站(STA1和STA2)30和40的业务时(S11)，主接入点22通过载波侦听来执行信道状态确定过程S13，以便传输业务。即，确定信道是否忙。当确定信道空闲时，主接入点22将业务传输到STA1 30和子接入点26(S15和S17)。在过程(S17)中，从主接入点22接收业务的子接入点26还执行信道状态确定过程(S19)，以便将业务传输到STA2 40。当确定信道空闲时，子接入点26将从主接入点22接收到的业务传输到STA2 40(S21)。

同时，当从STA2 40产生要传输到主接入点22的业务时(S23)，STA2 40执行信道状态确定过程(S25)，并随后将业务传输到子接入点26(S27)。接收业务的子接入点26还执行信道状态确定过程(S29)，并随后将相关业务传输到主接入点22(S31)。

此外，当从STA1 30产生了要传输到主接入点22的业务时(S33)，STA1 30执行信道状态确定过程(S35)，并随后传输业务(S37)。

同样地，在现有技术中，在业务传输之前，所有设备确定信道是否忙，并仅当信道空闲时才能够传输业务。因此，信道被分配到各个设备中不同次数以便传输业务。这降低了信道使用率。

此外，经由子接入点而与主接入点进行业务传输的无线站(例如STA2 40)需要针对业务传输或接收的两个或更多传输。即，无线站经历无线站和子接入点之间的业务传输过程和子接入点和主接入点之间的业务传输过程。因此，存在降低网络处理效率(吞吐量)的缺点。在图3中，STA2 40需要STA1 30带宽的两倍，并经历了传输延迟。

此外，随着经由子接入点而与主接入点进行通信的无线站数目的增加，业务集中在子接入点，导致瓶颈现象。

发明内容

作出本发明是为了解决上述问题。本发明提供了一种用于传输业务的方法和系统，在包括主接入点和子接入点的通信系统中能够提高业务传输效率。

此外，本发明提供一种用于传输业务的方法和系统，在包括主接入点和子接入点的通信系统中能够减少业务传输延迟。

此外，本发明提供一种用于传输业务的方法和系统，在具有主接入点和子接入点的通信系统中，当业务集中在子接入点上时能够防止瓶颈现象。

在本发明的另一个方案中，提供了一种用于在通信系统中传输业务的方法，该系统具有与网络相连以便与位于给定区域内的无线站进行通信的主接入点和用于与无线站进行通信并向主接入点中继业务的子接入点，该方法包括：确定在主接入点的传输周期内是否能够进行主接入点和子接入点的同步传输，而不会导致错误；当确定同步传输能够进行时，执行对于主接入点和子接入点的传输时间点的同步；以及主接入点和子接入点在主接入点的业务传输周期内同步地将其业务传输到包括在各自覆盖区域内的无线站。

在本发明的另一个方案中，提供了一种通信系统，具有与网络相连以便与位于给定区域内的无线站进行通信的主接入点和用于与无线站进行通信并向主接入点中继业务的子接入点，其中：主接入点周期性地将下一个周期的业务传输信息发送到子接入点，以及子接入点根据来自主接入点的业务传输信息，确定在主接入点的传输周期内是否能够进行与主接入点的同步传输，而不导致错误，当能够进行同步传输时，在主接入点的传输周期内传输在子接入点等待传输的业务。

附图说明

结合附图，以及优选实施例的下述详细说明，本发明的上述及其它性质和优点对于本领域技术人员将变得显而易见，图中：

图1是示出了根据传统实施例的无线通信系统的配置；

图2是示出了根据传统实施例的无线分布式系统的配置；

图3是示出了根据传统实施例在无线分布式系统中用于传输业务的方法的流程图；

图4是示出了根据本发明实施例操作的无线分布式系统的配置的图；

图5是示出了根据本发明实施例在无线分布式系统中用于传输业务的方法的流程图；

图6是示出了根据本发明实施例用于主接入点向子接入点点告知业务传输信息的传输数据的典型数据格式的图；

图7是示出了根据本发明实施例在无线分布式系统中在子接入点中针对业务传输而执行的过程的流程图；以及

图8a和8b是用于解释与传统方法相比较，根据本发明实施例在无线分布式系统中传输业务的方法的图。

具体实施方式

下文中，将结合附图来详细说明本发明实施例的配置和操作。在此，当关于公知相关功能或配置的说明会使本发明的要点模糊时，将其省略。

图4示出了根据本发明实施例操作的无线分布式系统的配置。参考图4，根据本发明实施例操作的无线分布式系统包括主接入点100、子接入点200和多个无线站(STA1、STA2、STA3、STA4和STA5)310、320、330、340和350。

主接入点100与网络10相连，以便与位于给定区域A内的无线站(例如STA13 10、STA2 320和STA3 330)进行通信。

此外，主接入点100周期性地将下一个周期的业务传输信息发送到子接入点200，以使子接入点200在主接入点100的传输周期内同步地传输其业务。即，针对占据信道的主接入点100将在下一个周期内传输的业务，主接入点100周期性地向子接入点200发送业务信息(例如关于传输时间和目的地的信息)。因此，优选地，主接入点100使用周期性向子接入点100广播的信标帧的未使用区域来发送网络信息。然而，本发明不局限于在信标帧的未使用区域中载入和传输业务传输信息。即，主接入点100可以产生分离的传输数据来传输业务传输信息。

子接入点200与主接入点100相连以便与位于给定区域B内的无线站进行通信。具体地，子接入点200在位于不能够与主接入点100进行通信的区域内(例如“盲区区域”、“主接入点100的覆盖区域之外的区域”等)的无线站(例如STA4340和STA5350)和主接入点100之间中继业务。在图4中，示出了STA4340位于由于障碍60的存在而不能够与主接入点100进行通信的盲区区域的典型情况和STA5 350位于主接入点100的覆盖区域A之外的区域中的典型情况。

同时，当从主接入点100接收到业务传输信息时，子接入点200根据业务传输信息来确定在主接入点100占据信道时是否允许子接入点200同步传输其业务。当确定能够进行同步传输时，在主接入点100占据信道的周期内，子接入点200传输在子接入点200中等待传输的业务。

在图4的示例中，类似形状的箭头表示其中主接入点100和子接入点200同步传输业务的典型情况。即，当主接入点100将其业务传输到STA1 310时，子接入点200在与主接入点100中所使用的信道同步的信道上将其业务传输到STA4 340。此外，当主接入点100将其业务传输到STA2 320时，子接入点200在与主接入点100中所使用的信道同步的信道上将其业务传输到STA5 350。

下面参考图5到7来详细说明子接入点200还在与主接入点100中所占据的信道同步的信道上传输业务的过程。

图5是示出了根据本发明实施例在无线分布式系统中用于传输业务的方法的流程图。参考图5，根据本发明实施例在无线分布式系统中用于传输业务的方法如下。

首先，主接入点100将下一个周期的业务传输信息传输到子接入点200(S100)。即，主接入点100在下一个周期占据信道并将关于业务传输的信息(例如关于传输时间和目的地的信息)传输到子接入点200。希望是使用单向播放或广播作为传输方法。此外，在图6中示出了用于从主接入点100向子接入点200通告关于业务传输的信息的传输数据的典型数据格式。

参考图6，传输数据400包括：在相关周期内要传输的帧的数目(Num)410；关于何时传输每一帧的数据的时间的信息(t_1)420、(t_2)440、(t_3)460等；以及关于每一帧数据要传输到的目的地的信息(dest_1)430、(dest_2)450、(dest_3)470。如图4的说明所述，可以使用信标帧的未使用区域或者使用新的独立帧来传输该业务传输信息。

回到参考图5，在过程S110中，在传输业务传输信息之后，主接入点100根据相关传输周期中的业务传输信息，传输优先于其它无线站的相关帧。即，主接入点100根据业务传输信息来专有地使用信道。

同时，在过程S110中从主接入点100接收业务传输信息的子接入点200检查是否在主接入点100的传输周期内能够进行同步传输信息，而不导致错误(S120)。例如，根据预先存储在子接入点200中的无线站的接收信号强度指示(下文中指“RSSI”)，子接入点200确定当子接入点200在主接入点100的传输周期内传输业务时是否存在发生冲突的无线站。即，子接入点200确定在主接入点100的传输周期内，从主接入点100接收业务的无线站中是否存在子接入点200中具有高RSSI的无线站。这是因为，在“在主接入点100的传输周期内从主接入点100接收业务的无线站中，具有子接入点200中的高RSSI的无线站”情况中，当子接入点200在主接入点100的传输周期内将其业务传输到任意无线站时，由于冲突会发生接收错误。在图4的示例中，STA3 330与由于冲突而发生接收错误的情况相对应。因此，子接入点200确定在主接入点100的传输周期内是否进行到STA3 330的业务传输，以便检查同步传输是否是可能的。当在主接入点100的传输周期内不进行到STA3 330的业务传输时，子接入点200确定能够进行同步传输。否则，子接入点200确定不能进行同步传输。

当在过程S120中确定在传输周期内能够进行主接入点100的同步传输时，当主接入点100传输业务时(S140)，子接入点200同步地传输在子接入点200中等待传输的业务(S150)。

此时，主接入点100在传输业务之前执行确认信道状态的过程(S130)并且当信道空闲时，传输业务。

图7示出了根据本发明实施例在无线分布式系统中在子接入点中针对业务传输而执行的过程。参考图7，根据本发明实施例在无线分布式系统中子接入点执行下面针对业务传输的过程。

首先，子接入点必须存储从位于子接入点覆盖区域内(未示出)的无线站接收到的最近的RSSI。

当从主接入点接收到下一个周期的业务信息时，子接入点分析业务信息(S121)。即，子接入点识别在下一个周期内接收业务的无线站和该无线站的数目，并且确认该无线站接收业务的时间。

当分析出在下一个周期内从主接入点接收业务的所有无线站中，具有在子接入点中具有小于预定阈值的RSSI的无线站时，子接入点执行同步过程，以便在业务传输的时间点处同步地将其在子接入点等待传输的业务传输到无线站(S122到S126)。即，在根据下一个周期内从主接入点接收业务的所有无线站数目(例如主接入点的传输帧的数目)来对无线站的数目进行计数的同时，子接入点确定每一个无线站接收到的信号强度指示是否大于阈值。因此，子接入点将“n”初始化为“传输帧的数目”，将“k”初始化为“1”(S122)。在此，“k”是用于识别无线站的变量，该无线站接收主接入点传输的第n个帧和来自相关无线站的接收到信号。

在将“n”值减少1并将“k”值增加1的同时，子接入点将RSSI(即来自接收第k个帧的无线站的RSSI_k)与阈值进行比较，直到“n”达到“0”(S123)，并在传输业务的时间点上执行同步以将业务传输到具有小于阈值的RSSI的无线站(S124到S126)。例如，当第k给无线站的RSSI小于阈值时，子接入点将子接入点的帧与主接入点的第k帧同步。

图8a示出了根据传统实施例在无线分布式系统中用于传输业务的方法的示例，以及图8b示出了根据本发明实施例在无线分布式系统中用于传输业务的方法的示例。在图8a和8b中，在时间轴上由方框表示的部分表示业务传输时间点。

参考图8a和8b，在现有技术中，主接入点和子接入点在不同传输周期内传输其业务，而在本发明中，允许主接入点和子接入点在相同传输周期内传输其业务。换句话说，在现有技术中，允许或者主接入点或者子接入点在特定传输周期内传输业务，而在本发明中，允许主接入点和子接入点在特定传输周期内同步地传输业务。因此，利用本发明，可能提高在无线分布式系统中的传输效率(吞吐量)。

如上所述，比较与主接入点的直接通信，本发明可以通过在包括主接入点和子接入点的系统中允许子接入点在主接入点的传输周期内同步地传输其业务，通过经由子接入点的业务中继来解决传输延迟所导致并因此降低整个系统的传输效率的缺点。即，本发明可以通过经由子接入点的业务中继来减少传输延迟并增加整个系统的传输效率。

此外，可能防止由于随着位于子接入点覆盖区域内的无线站数目增加而业务集中到子接入点上而发生的瓶颈现象。

尽管已经说明了本发明的实施例，在不脱离本发明的范围内可以对本发明做各种变化。因此，本发明的范围不局限于示出的实施例，并由下面的权利要求及其等同物来定义。例如，尽管在本发明的详细说明中说明了包括主接入点和子接入点的无线分布式系统，本发明不局限于无线分布式系统，并适用于所有包括与通信网络直接相连的主接入点和将业务中继到主接入点的子接入点的通信系统。

Claims

1、一种用于在通信系统中传输业务的方法，该通信系统具有与网络相连以便与位于给定区域内的无线站进行通信的主接入点和用于与无线站进行通信并将业务中继到主接入点的子接入点，该方法包括：

确定在主接入点的传输周期内是否能够进行主接入点和子接入点的同步传输，而不会导致错误；

当确定能够进行同步传输时，执行关于主接入点和子接入点的传输时间点的同步；以及

在主接入点的业务传输周期内，主接入点和子接入点同步地将其业务传输到包括在各自覆盖区域内的无线站。

2、根据权利要求1所述的系统，其中，确定过程包括：

子接入点存储最近接收到的、位于能够与子接入点进行通信的区域内的所有无线站的信号强度指示，

主接入点将下一个周期的业务传输信息发送到子接入点，以及

关于将在主接入点的传输周期内传输业务的无线站，当存储在子接入点的、接收到的信号强度指示小于预定阈值时，确定能够进行同步传输。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，业务传输信息包括：

在相关周期内要传输的帧的数目，

关于何时传输每一个帧的数据的时间的信息，以及

关于每一个帧的数据要传输的目的地的信息。

4、根据权利要求2所述的方法，其中，在主接入点周期性广播的信标帧未使用区域中，包括并传输业务传输信息，以便向子接入点发送网络信息。

5、根据权利要求2所述的方法，其中，在主接入点产生的分离数据帧中，包括并传输业务传输信息。

6、根据权利要求2所述的方法，其中，执行同步，以便在主接入点的传输周期内，在传输业务的时间点上，将在子接入点中等待传输的业务发送到所有将传输业务的无线站中在子接入点中具有接收信号强度指示小于阈值的无线站。

7、一种用于在通信系统中传输业务的方法，该通信系统具有与网络相连以便与位于给定区域内的无线站进行通信的主接入点和用于与无线站进行通信并将业务中继到主接入点的子接入点，该方法包括：

子接入点来存储最近接收到的、位于能够与子接入点进行通信的区域内的所有无线站的信号强度指示；

当主接入点希望在下一个传输周期内将业务传输到第一无线站时，将业务传输信息发送到子接入点；

子接入点将在存储步骤中存储的、最近接收到的第一无线站的信号强度指示与预定阈值进行比较；以及

当最近接收到的第一无线站的信号强度指示小于预定阈值时，在主接入点的下一个传输周期内，子接入点与主接入点的传输同步地将在子接入点中等待传输的业务传输到不同于第一无线站的无线站。

8、一种通信系统，具有与网络相连以便与位于给定区域内的无线站进行通信的主接入点和用于与无线站进行通信并将业务中继到主接入点的子接入点，

其中主接入点周期性地向子接入点发送下一个周期的业务传输信息，以及

其中子接入点根据来自主接入点的业务传输信息，确定在主接入点的传输周期内是否能够进行与主接入点的同步业务传输，而不会导致错误，以及当能够进行同步传输时，在主接入点的传输周期内传输在子接入点等待传输的业务。

9、根据权利要求8所述的通信系统，其中，主接入点发送业务传输信息，包括在相关周期内要传输的帧的数目、关于何时传输每一个帧的数据的时间的信息以及关于每一个帧数据要传输的目的地的信息。

10、根据权利要求8或9所述的通信系统，其中，主接入点使用主接入点周期性向子接入点传输的信标帧的未使用区域来发送业务传输信息，以便发送网络信息。

11、根据权利要求8或9所述的通信系统，其中，主接入点在由主接入点产生的分离数据帧中包括并发送业务传输信息。

12、根据权利要求8或9所述的通信系统，其中，子接入点存储最近接收到的、位于能够与子接入点进行通信的区域内的所有无线站的信号强度指示，并且对于由在接收到的业务传输信息中的目的地信息所指示的无线站，当存储的最近接收到的信号强度指示小于预定阈值时，确定能够进行同步传输。