[发明专利]用于无线局域网802.11中可降低信息交换冗余度的方法

说明书

技术领域

本发明属通讯领域，尤其涉及一种应用在无线局域网络技术802.11系统中可降低AP和non-AP用户终端交换信息冗余度的方法。

背景技术

在无线局域网络802.11协议里面现存有两种方式适合传输语音的方式。一种是扩展数据渠道访问(EDCA)，另一种是混合控制信道访问(HCCA)。

混合控制信道访问(HCCA)，它实施真正的轮询。为此，可在AP上安装控制装置(HC＝混合控制器)，负责轮询的管理。该站点接收8个出口队列，它们根据需求将数据分配到队列中以进行传输。所有等候队列必须通过所谓的业务流规范(TSPEC)，注册到AP。该TSPEC包含了站点对等候队列的“期望要求”(最小和最大的服务间隔，最小的传输机会TXOP期限)。AP将返回一个所谓的计划表，其中包含等候队列的实际分配。这意味着它可能不符合“期望要求”。例如，如果AP已经超负荷，不能再处理更多数据流，这种要求甚至可能遭到完全拒绝。现在，HC应负责通过轮询处理各个站点排队。由于HCCA具有绝对的优先权，高于EDCA，因而HC实际上能够在任何时候进行控制，通过适当方式处理要求严格(包括数据速率和同步性要求)的数据流。在此期间，EDCA没有生效，未处理相应的数据流。

EDCA站台不像HCCA的站台必须卑微地配合AP之轮询排程。为执行该功能，每个站点的传输终端具有相应的4个等候队列，发送到传端终端的数据包可以进行分类。此外，每个站点的规则是：清空优先级较高的队列，然后处理优先级较低的队列。作为标准类别，“尽力而为”业务可与分布式协同DCF进行协调。背景数据流的优先级最低，只有在网络面临失活状态时才允许传输。顾名思义，视频和音频就是传输图像和语音，此时应该考虑到网络对它们的特定需求。在这一过程中，站点不能象以往那样，只为一个数据包占用无线网络，而应该使无线网络用来传输整个系列的数据包(在此定义TXOP＝传输机会，transmission opportunity)，这对视频系列尤为有利。但必须注意的是，EDCA程序也称作参数化的服务质量，只是统计范围内的优先方法。换句话说，从更长的时间来看，具有更高优先级的数据流也被分配给更多的带宽。就短暂时间间隔来说，低优先级数据流的速率也可能比中优先级数据流的速率快。EDCA无法为严格的同步数据流或实时应用提供足够的安全性。

802.11技术的改良势必将网络电话、网络电话加资料、视频加资料、网络电话加视频加资料等应用带入主流。尽管802.11标准并未涵盖所有网络电话服务的各个层面，但仍有相当重要的标准。特别是HCCA与EDCA都能提供在相同无线通道中支持语音加资料的方法。

这两种方法都只是对数据包在空中的碰撞和质量服务(QoS)有明显地改善，但对象语音这样的小包，802.11的协议效率并不高。对每个802.11数据包来说，物理(PHY)信息头就占了23字节(见图2)，它要求用最低地传输速率传输(对于无线局域网络协议标准802.11b，这速率是1Mbps)，而MAC信息头有30字节(见图2)，它的传输速率是AP和non-AP用户终端可以商榷的。如果我们已根据RFC2508把RTP(实时通讯协议)/UDP/IP信息头压缩到2-4字节，而不是IPv4的40字节和IPv6的60字节。在10ms中，G.723语音编码器将产生40字节，G.729语音编码器将产生10字节.如果802.11传输速率是1Mbps，G.723的效率将是40/(40+30+23+4)＝41％，G.729的效率将是10/(10+30+23+4)＝15％，如果802.11传输速率是11Mbps，G.723的效率则变成40/(40+30+23*11+4)＝12％，G.729的效率则变成10/(10+30+23*11+4)＝3.4％，

802.11为提高对于VoIP语音包的传输，允许PHY信息头用短的前置序列(96微秒)配置来替代长的前置序列(192微秒)，这只是减轻了传输效率问题，但它要求整个系统最低工作速率在2Mbps，从而极大的影响了系统覆盖范围。这可见802.11协议对小包传输效率并没有一个很好地解决方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于无线局域网802.11中可降低信息交换冗余度的方法，它产生一个新机制(集中式查询和时分多址)来补充HCCA，用压缩MAC信息头和共享PHY信息头的方式和方法来减少PHY和MAC信息头的冗余度。

这项发明通过在下链引入集中式查询和上链时分多址技术来提高语音包或小包传输效率。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：