一種數據傳輸方法

2023-07-25 19:18:16 2

一種數據傳輸方法
【專利摘要】本申請公開了一種數據傳輸方法，該方法中無線區域網路（WLAN）系統站利用時分雙工（TDD）系統發送上行數據或者空閒的時隙進行數據的發送。採用本發明，可以躲避TDD和WLAN系統幹擾共存時TDD系統對WLAN系統的較大幹擾。
【專利說明】一種數據傳輸方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及移動通信技術，特別是涉及一種無線區域網路(WLAN)系統和時分雙工(TDD)系統共存時，WLAN系統站(STA)的數據傳輸方法。
【背景技術】
[0002]隨著無線通信技術的迅速發展，越來越多的無線通信技術被廣泛應用於日常的生產生活中，無處不在的無線網絡接入體系正在實現。一方面，多樣化的網絡設施向使用者提供了不同覆蓋範圍、不同接入方式以及不同使用用途的無線通信體驗，多種不同通信體制的網絡相互重疊覆蓋；另一方面，由於智能移動終端的出現和逐漸普及，如智慧型手機、平板電腦、筆記本電腦等，在一個終端設備內可以集成多種無線技術，並同時使用兩種或兩種以上不同的通信方式進行數據傳輸。如圖1所示，TDD系統與WLAN系統在一個區域內共存。
[0003]根據無線頻譜規劃的規定，每種無線技術都有各自的工作頻段，如圖2所示。WLAN系統使用工業科技醫療(ISM)頻段，在2400MHz?2483.5MHz之間，附近則為TDD系統與頻分雙工上行(FDD UL)系統的頻譜規劃。
[0004]在同一覆蓋範圍內多種無線技術同時工作的情況下，由於空間位置，使用頻帶等限制，射頻模塊之間的無法保證足夠的隔離度，並且存在共存系統之間帶外洩漏、雜散輻射和接收機阻塞等原因的影響，造成較為強烈的共存幹擾，這類系統間共存幹擾無法通過濾波器消除，因而會嚴重影響各無線系統的通信質量。由於射頻模塊之間無線電信號洩漏，用於第一個設備的射頻收發機的數據傳輸與用於第二個設備的射頻收發機的數據傳輸在時間上相互重疊時，會產生較為強烈的共存幹擾。
[0005]在多個系統共同覆蓋的情況下，如TDD系統與WLAN系統共存時，由於兩系統規劃頻率相近，發射功率相似，且覆蓋範圍大，因而移動終端會受到較強的共存幹擾，使得兩個系統的總體性能均大幅下降，影響服務質量與用戶體驗。尤其是當TD-LTE基站發送下行數據時，由於TD-LTE基站的功率較大對WLAN系統的STA將會產生較大的幹擾。

【發明內容】

[0006]有鑑於此,本發明的主要目的在於提供一種WLAN系統和TDD系統共存時,WLAN系統站的數據傳輸方法，該方法能有效避免TDD系統對WLAN系統的幹擾。
[0007]為了達到上述目的，本發明提出的技術方案為:
[0008]一種數據傳輸方法，包括:
[0009]當無線區域網路(WLAN)系統站(STA)需要發送數據幀時，按照預設的檢測周期，檢測時分雙工(TDD)系統是否處於下行數據傳輸狀態；
[0010]在每個所述檢測周期，如果所述STA在該檢測周期檢測到TDD系統沒有處於下行數據傳輸狀態，則啟動WLAN系統的信道載波偵聽，其中，如果未偵聽到空閒的信道載波，則結束所述偵聽，如果偵聽到空閒的信道載波，則判斷在延遲預設的分布式協調幀間間隔DIFS或短幀間間隔SIFS後，所述空閒的信道載波是否轉變為忙態，如果是，則結束所述偵聽，否則，啟動退避計時器，當所述退避計時器未減小到零時，如果所述空閒的信道載波轉變為忙態或者所述TDD系統進入下行數據傳輸狀態，則將所述退避計時器凍結，結束所述偵聽；當所述退避計時器減小到零時，所述STA利用所述空閒的信道載波發送所述數據幀，並結束所述偵聽。
[0011]綜上所述，本發明提出的數據傳輸方法中，WLAN系統站利用TDD系統發送上行數據或者空閒的時隙進行數據的發送，從而可以躲避TDD系統和WLAN系統幹擾共存時TDD系統對WLAN系統的較大幹擾。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為TDD系統與WLAN系統共存示意圖；
[0013]圖2為頻譜規劃示意圖(2.4GMz頻段附近)；
[0014]圖3為本發明的流程示意圖；
[0015]圖4為本發明實施例一的時序示意圖；
[0016]圖5為本發明實施例二的時序示意圖；
[0017]圖6為本發明實施例三的時序示意圖；
[0018]圖7為本發明實施例四的時序示意圖；
[0019]圖8為一退避過程時序示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例對本發明作進一步地詳細描述。
[0021]在實際應用中，WLAN和TDD幹擾共存時，TDD系統發送下行數據和上行數據時對WLAN系統的幹擾情況不同，當TDD基站發送下行數據時，由於TDD基站的功率較大對WLAN系統的STA將會產生較大的幹擾，尤其當WLAN的STA距離TDD的基站較近時，這種幹擾更加明顯。而當TDD沒有發送數據或者TD-LTE正在發送上行數據時，TDD系統對WLAN系統的幹擾較小
[0022]基於上述規律，本發明的核心思想是:WLAN系統站利用TDD發送上行數據或者空閒的時隙進行數據的發送，如此，可以有效避免TDD和WLAN系統幹擾共存時TDD系統對WLAN系統的較大幹擾。
[0023]圖3為本發明的流程示意圖，如圖3所示，本發明主要包括以下步驟:
[0024]步驟301、當無線區域網路WLAN系統站(STA)需要發送數據幀時，按照預設的檢測周期，檢測時分雙工(TDD)系統是否處於下行數據傳輸狀態。
[0025]本步驟中，當STA有數據幀要發送時，需要周期性地檢測TDD系統是否處於下行數據傳輸狀態，以便STA在所述TDD系統沒有處於下行數據傳輸狀態時，即在TDD系統的上行時隙或空閒時隙時進行數據發送，以避免TD-LTE系統進行下行數據傳輸時對WLAN系統所產生的較大的共存幹擾。
[0026]具體地，檢測時分雙工TDD系統是否處於下行數據傳輸狀態的方法可以採用下述方式實現，包括:
[0027]所述STA對TDD系統的下行鏈路載波進行檢測，如果檢測到的所述下行鏈路載波的功率小於預設的閾值且持續大於預設的觸發時間時長，則確定所述TDD系統沒有處於下行數據傳輸狀態，否則，確定所述TDD系統處於下行數據傳輸狀態。
[0028]步驟302、在每個所述檢測周期，如果所述STA在該檢測周期檢測到TDD系統沒有處於下行數據傳輸狀態，則啟動WLAN系統的信道載波偵聽，其中，如果未偵聽到空閒的信道載波，則結束所述偵聽，如果偵聽到空閒的信道載波，則判斷在延遲預設的分布式協調幀間間隔DIFS或短幀間間隔SIFS後，所述空閒的信道載波是否轉變為忙態，如果是，則結束所述偵聽，否則，啟動退避計時器，當所述退避計時器未減小到零時，如果所述空閒的信道載波轉變為忙態或者所述TDD系統進入下行數據傳輸狀態，則將所述退避計時器凍結，結束所述偵聽；當所述退避計時器減小到零時，所述STA利用所述空閒的信道載波發送所述數據幀，並結束所述偵聽。
[0029]具體地，將所述退避計時器凍結的方法同現有系統，即:
[0030]保存所述退避計時器的當前數值，並將該數值作為所述退避計時器再次啟動時的初始值。
[0031 ] 上述步驟302中，在每個TDD系統的檢測周期，檢測到TDD系統沒有處於下行數據傳輸狀態時，觸發進行WLAN系統的信道載波偵聽，如果偵聽到有空閒的WLAN系統的信道載波，則會利用該空閒的信道載波進行數據的傳輸，具體傳輸時，和現有系統一樣，需要先延遲一定的時間以便多個STA同時傳輸數據幀時實現資源的競爭，即延遲分布式協調幀間間隔DIFS或短幀間間隔SIFS，如果延遲結束後，信道還空閒，則可以進入退避階段，以進行數據幀的發送。
[0032]這裡，延遲間隔的具體選擇方法，即是延遲分布式協調幀間間隔DIFS還是延遲短幀間間隔SIFS，以及DIFS和SIFS的設置方法和現有系統一樣，在此不再贅述。
[0033]本步驟中，退避階段的具體實現，與傳統方法所不同的是:在所述退避計時器未減小到零時，如果所述空閒的信道載波轉變為忙態或者所述TDD系統進入下行數據傳輸狀態，則將在凍結退避計時器後，不再進行WLAN系統的信道載波偵聽，只執行步驟301中所述的周期性地檢測TDD系統是否處於下行數據傳輸狀態，以便確保在STA進行數據傳輸時，TDD系統不處於下行數據傳輸狀態，以避免TDD系統的幹擾。
[0034]退避階段中，對於每個待傳輸的數據幀，當其對應的退避計時器首次啟動時，可以按照現有的退避方法配置其退避計時器的初始值，較佳地，可以採用二進位指數退避方法來確定，具體方法為本領域技術人員所掌握，即對於第i個數據幀在{0，I,.., 22+1-l}時隙中隨機地選擇一個時隙作為該數據幀的隨機退避時隙，根據該時隙位置設置退避計時器。
[0035]較佳地，當所述退避計時器第一次啟動時，可以按照傳統的二進位指數退避方法，來確定所述退避計時器的初始值，具體方法為本領域技術人員所掌握，在此不再贅述。
[0036]下面通過本發明在具體場景中的幾個實施例，對本發明做進一步的闡述:
[0037]實施例1:
[0038]實施例1的應用場景為:時分雙工長期演進(TD-LTE)系統與WLAN系統共存，TD-LTE使用2380MHz?2400MHz頻段，與WLAN系統鄰頻共存。當基站(BS)進行下行數據傳輸時，TD-LTE系統會對WLAN系統產生很強的幹擾。為了避免TD-LTE和WLAN系統之間的共存幹擾，對於STA，採用如下步驟避免TD-LTE系統下行數據傳輸時對WLAN系統的共存幹擾，圖4為該實施例的處理時序圖，如圖4所示，該實施例具體包括下步驟:[0039]步驟401、STA檢測到TD-LTE系統處於下行數據空閒時隙時，開始進入信道虛擬載波偵聽階段；
[0040]步驟402、STA載波偵聽到信道忙，則繼續偵聽信道；
[0041]步驟403、STA偵聽到ACK幀，信道忙的狀態結束，延遲DIFS時長，進入信道爭用期，在此時長內，信道狀態空閒；
[0042]步驟404、STA開始進行數據發送；
[0043]由於STA利用TD-LTE系統上行時隙或空閒時隙時進行數據發送，從而可以避免TD-LTE系統進行下行數據傳輸時對WLAN系統所產生的較大的共存幹擾。
[0044]實施例2:
[0045]實施例2的應用場景為:時分雙工同步碼分多址(TDS-CDMA)系統與WLAN系統共存，TDS-CDMA使用2380MHz?2400MHz頻段，與WLAN系統鄰頻共存。當BS進行下行數據傳輸時，TDS-CDMA系統會對WLAN系統產生很強的幹擾。為了避免TDS-CDMA和WLAN系統之間的共存幹擾，對於STA，採用如下步驟避免TDS-CDMA系統下行數據傳輸時對WLAN系統的共存幹擾，圖5為該實施例的處理時序圖，如圖5所示，該實施例具體包括下步驟:
[0046]步驟501、STA檢測到TDS-CDMA系統處於下行數據空閒時隙時，開始進入信道虛擬載波偵聽階段；
[0047]步驟502、STA載波偵聽到信道忙，則繼續偵聽信道；
[0048]步驟503、STA偵聽到ACK幀後，信道忙的狀態結束，延遲DIFS時長，信道一直空閒，進入退避階段，設定退避時長t ；
[0049]步驟504、STA檢測到信道忙，凍結退避計時器的數值，進入TDS-CDMA載波檢測階段；
[0050]步驟505、STA檢測到TDS-CDMA系統處於下行數據空閒時隙，且載波偵聽為信道空閒時，延遲DIFS時長後信道仍為空閒，進入退避階段，退避計時器從剩餘時間開始計時；
[0051]步驟506、退避計時器時間減小到0，開始進行發送數據；
[0052]由於STA利用TDS-CDMA系統上行時隙或空閒時隙時進行數據發送，從而可以避免TDS-CDMA系統進行下行數據傳輸時對WLAN系統所產生的較大的共存幹擾。
[0053]實施例3:
[0054]實施例3的應用場景為=TD-LTE系統與WLAN系統共存，TD-LTE使用2380MHz?2400MHz頻段，與WLAN系統鄰頻共存。當BS進行下行數據傳輸時，TD-LTE系統會對WLAN系統產生很強的幹擾。為了避免TD-LTE和WLAN系統之間的共存幹擾，對於STA，採用如下步驟避免TD-LTE系統下行數據傳輸時對WLAN系統的共存幹擾，圖6為該實施例的處理時序圖，如圖6所示,該實施例具體包括下步驟:
[0055]步驟601、STA檢測到TD-LTE系統處於下行數據傳輸時隙時，則延遲T時長後重新進行載波檢測；
[0056]步驟602、STA檢測到TD-LTE系統處於下行數據空閒時隙時，開始進入信道虛擬載波偵聽階段；
[0057]步驟603、STA載波偵聽到信道忙，則繼續偵聽信道；
[0058]步驟604、STA偵聽到ACK幀，信道忙的狀態結束，延遲DIFS時長，在此時長內，檢測到TD-LTE系統進入下行數據傳輸狀態，則退回到載波檢測階段；[0059]步驟605、STA檢測到TD-LTE系統處於下行數據空閒時隙，且載波偵聽為信道空閒時，延遲DIFS時長，進入信道退避階段，退避計時器時間減小到0，在此時長內，信道狀態空閒；
[0060]步驟606、STA開始進行數據發送；
[0061]由於STA利用TD-LTE系統上行時隙或空閒時隙時進行數據發送，從而可以避免TD-LTE系統進行下行數據傳輸時對WLAN系統所產生的較大的共存幹擾。
[0062]實施例4:
[0063]實施例4的應用場景為=TD-LTE系統與WLAN系統共存，TD-LTE使用2380MHz?2400MHz頻段，與WLAN系統鄰頻共存。當BS進行下行數據傳輸時，TD-LTE系統會對WLAN系統產生很強的幹擾。為了避免TD-LTE系統和WLAN系統之間的共存幹擾，對於STA，採用如下步驟避免TD-LTE下行數據傳輸時對WLAN的共存幹擾，圖7為該實施例的處理時序圖，如圖7所示，該實施例具體包括下步驟:
[0064]步驟701、STA檢測到TD-LTE系統處於下行數據傳輸時隙時，則延遲T時長後重新進行載波檢測；
[0065]步驟702、STA檢測到TD-LTE系統處於下行數據空閒時隙時，開始進入信道虛擬載波偵聽階段；
[0066]步驟703、STA載波偵聽到信道忙，則繼續偵聽信道；
[0067]步驟704、STA偵聽到ACK幀後，信道忙的狀態結束，延遲DIFS時長，偵聽到信道仍為空閒，進入退避階段，設定退避時長t ;
[0068]步驟705、STA檢測到TD-LTE系統進入下行數據傳輸狀態，凍結退避計時器的數值，進入載波檢測階段；
[0069]步驟706、STA檢測到TD-LTE系統處於下行數據空閒時隙，且載波偵聽為信道空閒時，延遲DIFS時長後，信道仍為空閒，進入退避階段，退避計時器從剩餘時間開始計時；
[0070]步驟707、退避計時器時間減小到0，開始進行發送數據。
[0071]由於STA利用TD-LTE系統上行時隙或空閒時隙時進行數據發送，從而可以避免TD-LTE系統進行下行數據傳輸時對WLAN系統所產生的較大的共存幹擾。
[0072]如圖8所示的退避過程時序圖，上述實施例2和實施例4中所述信道爭用時所需執行的退避算法可採用如下步驟實現:
[0073]步驟801、A站在進行數據幀的發送時，B站和C站都有數據幀需要發出，當A、B。C均延遲DIFS後，三站均執行退避算法；
[0074]步驟802、A站、B站和C站分別選定退避時間，設置退避計時器，假設三站的退避時間A〈C〈B ；
[0075]步驟803、當A站的退避計時器減小到O時,A站數據巾貞開始發送,B站和C站的退避計時器凍結，當A站數據幀發送完畢後，STA檢測到TDD系統仍處於下行數據空閒時隙，B站和C站延遲DIFS時長後，均再次執行退避算法，
[0076]當C站的退避計時器剩餘時間減小到0，隨即進行數據幀的發送，此時B站凍結退避計時器的剩餘時間；
[0077]步驟804、C站的數據幀發送完畢後，C站檢測到信道空閒，間隔DIFS時長後進入退避階段，此時B站的退避計時器從剩餘時間開始繼續計時；[0078]步驟805、TDD系統進入下行數據發送時隙，B站凍結退避計時器的剩餘時間；
[0079]步驟806、TDD系統進入下行數據空閒時隙，B站檢測到信道空閒，延遲DIFS後信道仍為空閒，B站進入退避階段，B站的退避計時器從剩餘時間開始繼續計時；
[0080]步驟807、B站的退避計時器剩餘時間減小到0，開始數據幀的發送；
[0081]需要注意的是，當STA已經開始進行數據幀發送期間，TDD系統進入下行數據傳輸時隙，則STA仍然將此幀繼續完整發送完畢；
[0082]由於WLAN系統躲避TDD系統的共存幹擾，所以在TDD系統下行數據傳輸時隙需要暫停進行數據幀的發送，因而在WLAN STA接入算法中添加TDD系統的載波檢測過程，從而可以避免TDD系統進行下行數據傳輸時對WLAN系統所產生的較大的共存幹擾。
[0083]綜上所述，以上僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種數據傳輸方法，其特徵在於，包括: 當無線區域網路WLAN系統站STA需要發送數據幀時，按照預設的檢測周期，檢測時分雙工TDD系統是否處於下行數據傳輸狀態； 在每個所述檢測周期，如果所述STA在該檢測周期檢測到TDD系統沒有處於下行數據傳輸狀態，則啟動WLAN系統的信道載波偵聽，其中，如果未偵聽到空閒的信道載波，則結束所述偵聽，如果偵聽到空閒的信道載波，則判斷在延遲預設的分布式協調幀間間隔DIFS或短幀間間隔SIFS後，所述空閒的信道載波是否轉變為忙態，如果是，則結束所述偵聽，否貝U，啟動退避計時器，當所述退避計時器未減小到零時，如果所述空閒的信道載波轉變為忙態或者所述TDD系統進入下行數據傳輸狀態，則將所述退避計時器凍結，結束所述偵聽，當所述退避計時器減小到零時，所述STA利用所述空閒的信道載波發送所述數據幀，並結束所述偵聽。
2.根據權利要求1所述的數據傳輸方法，其特徵在於，所述方法進一步包括: 對於所述數據幀，當所述退避計時器首次啟動時，按照二進位指數退避方法，確定所述退避計時器的初始值。
3.根據權利要求1所述的數據傳輸方法，其特徵在於，所述凍結為: 保存所述退避計時器的當前數值，並將該數值作為所述退避計時器再次啟動時的初始值。
4.根據權利要求1所述的數據傳輸方法，其特徵在於，所述檢測時分雙工TDD系統是否處於下行數據傳輸狀態包括: 所述STA對TDD系統的下行鏈路載波進行檢測，如果檢測到的所述下行鏈路載波的功率小於預設的閾值且持續大於預設的觸發時間時長，則確定所述TDD系統沒有處於下行數據傳輸狀態，否則，確定所述TDD系統處於下行數據傳輸狀態。
【文檔編號】H04B1/52GK103929214SQ201310015593
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年1月16日 優先權日:2013年1月16日
【發明者】彭木根, 劉鴻雁, 李陽光 申請人:普天信息技術研究院有限公司