WLAN网络中EDCA参数的配置方法和设备

摘要

本发明公开了一种无线局域网WLAN网络中增强的分布式信道访问EDCA参数的配置方法，包括以下步骤：接收终端STA的请求消息，根据所述STA的标识获取与所述STA对应的EDCA参数；将所述获取到的EDCA参数添加在向所述STA发送的响应消息中并发送。本发明还公开了一种用于实现上述方法的接入点AP设备。通过使用本发明，建立终端与EDCA参数的对应关系，对特定用户指定特定的EDCA参数，以提供基于用户的QoS，实现了WLAN中基于用户和基于业务的QoS服务。

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种WLAN(Wireless Local AreaNetwork，无线局域网)网络中EDCA(Enhanced Distributed Channel Access，增强的分布式信道访问)参数的配置方法和设备。

背景技术

WMM(Wi-Fi Multimedia，Wi-Fi多媒体)和802.11E协议是针对802.11协议在QoS(Quality of Service，服务质量)方面的扩展，首次在WLAN接入层引入QoS特性。这在WLAN环境带宽有限的情况下，可以满足语音和视频等上层应用低时延和低抖动的要求。

在802.11协议中，只有一个发送队列，所有的数据帧发送机会相等；在WMM和802.11e协议中，存在4个AC(Access Categories，访问类别)队列，包括AC_BK(Background traffic)、AC_BE(Best Efrort traffic)、AC_VI(Videotraffic)以及AC_VO(Voice Traffic)，可配置不同的EDCA参数，如图1所示，使得高优先级的AC队列有更多的发送机会和更少的等待时间。根据数据帧中携带的优先级选择队列，从而保证了WLAN环境下的QoS。WMM协议对每个AC定义了一套信道竞争EDCA参数，各AC的EDCA参数如下表1所示：

表1：WMM定义的每个AC的缺省EDCA参数

    AC    CW_min  CW_max AIFSN    TXOP Limit    (802.11b)    TXOP Limit    (802.11a/g)  AC_BK    aCW_min  aCW_max 7    0    0  AC_BE    aCW_min  aCW_max 3    0    0  AC_VI    (aCW_min+1)/2-1  aCW_min 2    6.016ms    3.008ms  AC_VO    (aCW_min+1)/4-1  (aCW_min+1)/2-1 2    3.264ms    1.504ms

各EDCA参数的含义如下：

AIFSN(Arbitration Inter Frame Spacing Number，仲裁帧间隙数)，数值越大，用户的空闲等待时间越长；

CWmin(Exponent form of CWmin，最小竞争窗口指数形式)和CWmax(Exponent form of CWmax最大竞争窗口指数形式)，决定了平均退避时间值，这两个数值越大，用户的平均退避时间越长，为图中BackoffSolts时间段；

TXOPLimit(Transmission Opportunity Limit，传输机会限制)，用户一次竞争成功后，可占用信道的最大时长。这个数值越大，用户一次能占用信道的时长越大，如果是0，则只能每次占用信道后只能发送一个报文。

在当前的应用中，默认配置四套EDCA参数分别对应不同的队列，每套参数的作用范围是整个BSS(Basic Service Set，基本服务集)，也就是说在BSS内，每一个STA(Station，WLAN终端)的QoS特性是一致的，若两个STA传输相同队列的数据，使用的EDCA参数是相同的。

在实际应用中，不仅要基于业务类别(语音流、视频流、数据流等)确定QoS特性，还要根据不同的用户，确定不同的QoS，即基于用户的QoS。例如：在无线监控网络中，对于担负监控任务的STA应该赋予最高的优先级，保证监控数据流可以实时传输，避免被其他STA干扰。而现有的WLAN QoS中，只能基于业务类别选取不同的QoS，而不能根据用户类型确定QoS，无法实现基于用户的QoS。

发明内容

本发明提供一种WLAN网络中EDCA参数的配置方法和设备，用于实现基于终端的EDCA参数配置，为不同的终端提供不同的QoS服务。

为达到上述目的，本发明提供一种WLAN网络中EDCA参数的配置方法，包括以下步骤：

接收终端STA的请求消息，根据所述STA的标识获取与所述STA对应的EDCA参数；

将所述获取到的EDCA参数添加在向所述STA发送的响应消息中并发送，以供所述STA根据所述EDCA参数发送数据帧。

其中，所述无线局域网内包括一个接收STA的请求消息的接入点设备，其中STA与EDCA参数的对应关系配置于所述接入点设备上。

其中，所述STA的标识具体为：STA的媒体接入控制MAC地址。

其中，所述根据所述STA的标识获取与所述STA对应的EDCA参数具体为：

若所述STA与EDCA参数的对应关系中存在与所述STA对应的EDCA参数时，获取与所述STA对应的EDCA参数；或

若所述STA与EDCA参数的对应关系中不存在与所述STA对应的EDCA参数时，获取缺省的EDCA参数作为所述STA对应的EDCA参数。

其中，所述接收的终端STA的请求为：关联请求Association Request帧，所述STA在所述Association Request帧携带关于STA支持EDCA参数的指示；

所述向STA发送的响应消息为：关联响应Association Response帧，通过所述Association Response帧携带所述向STA发送的EDCA参数。

本发明还提供一种接入点AP设备，用于WLAN网络中EDCA参数的配置，包括：

STA标识获取单元，用于接收到STA的请求消息时，获取所述STA的标识；

EDCA参数获取单元，用于根据所述STA标识获取单元获取的STA的标识，获取与所述STA对应的EDCA参数；

EDCA参数添加单元，用于将所述EDCA参数获取单元获取的EDCA参数添加在向所述STA发送的响应消息中；

消息发送单元，用于将所述携带EDCA参数的响应消息向所述STA发送。

其中，还包括：

EDCA参数配置单元，用于配置与不同的STA对应的EDCA参数，并提供给所述EDCA参数获取单元。

其中，所述EDCA参数获取单元具体包括：

第一EDCA参数获取子单元，用于在STA与EDCA参数的对应关系中存在与所述STA对应的EDCA参数时，获取与所述STA对应的EDCA参数；

第二EDCA参数获取子单元，用于在STA与EDCA参数的对应关系中不存在与所述STA对应的EDCA参数时，获取缺省的EDCA参数作为所述STA对应的EDCA参数。

其中，所述STA标识获取单元接收的终端STA的请求为：关联请求Association Request帧，所述STA在所述Association Request帧携带关于STA支持EDCA参数的指示；

所述消息发送单元向STA发送的响应消息为：关联响应AssociationResponse帧，通过所述Association Response帧携带所述向STA发送的EDCA参数。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

通过建立终端与EDCA参数的对应关系，对特定用户指定特定的EDCA参数，以提供基于用户的QoS，实现了WLAN中基于用户和基于业务的QoS服务。

附图说明

图1是现有技术中WMM为每个AC赋予不同的新到竞争参数的示意图；

图2是本发明中WLAN网络中EDCA参数的配置方法的流程图；

图3是本发明中实现WLAN网络中EDCA参数的配置方法的信令流程图；

图4是本发明中一种AP设备的结构图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明的实施方式进行具体描述。

本发明一种WLAN网络中EDCA参数的配置方法如图2所示，包括以下步骤：

步骤s201、在AP上配置不同的EDCA参数。

具体的，可以在AP上预先根据STA的不同配置不同的EDCA参数，可以采用802.11E和WMM协议规定的默认的4套EDCA参数，也可确定其他多套EDCA参数，为指定的STA上的所有业务使用指定的参数，或为指定的STA上的不同业务使用不同的参数。不同的STA所对应的EDCA参数中，AIFSN、CWmin、CWmax、TXOPLimit的值可以根据不同的需要进行设置。

步骤s202、AP接收到STA的请求时，获取该STA的标识。

具体的，在STA与AP的协商过程中，STA可以根据标识如MAC(MediumAccess Control，媒体接入控制)地址，对不同的用户终端进行区分。

步骤s203、AP根据该STA的标识，获取预先配置的与该STA相对应的EDCA参数。

具体的，根据步骤s201中配置的不同的EDCA参数，获取与该STA对应的EDCA参数。无专门的EDCA参数与该STA对应时，使用系统默认的缺省EDCA参数。

步骤s204、AP将获取到的EDCA参数向STA发送。

步骤s205、STA根据该EDCA参数，发送数据帧。

具体的，现有WMM协议中规定的与STA与AP协商的相关过程包括：

(1)AP发送Beacon帧(携带WMM Parameter IE或WMM Information IE)通告AP的WMM能力。具体的，Beacon帧为AP按照一定的时间间隔向BSS内所有STA广播的帧，该beacon帧中携带了AP的能力信息。AP按照一定的时间间隔向BSS内所有STA广播的帧，该beacon帧中携带了AP的能力信息。

(2)STA主动向所有信道发送Probe Request(探测请求)帧，接收到ProbeRequest帧的AP在Probe Response(探测响应)帧中携带WMM Parameter IE或WMM Information IE，告知STA本AP的WMM能力。

(3)STA主动向AP发送Association Request(关联请求)帧请求与AP进行关联。AP在Association Response(关联响应)帧中向STA发送该关联请求的处理结果。

本发明中一种WLAN网络中EDCA参数的配置方法可以通过上述Association Request帧和Association Response帧实现。具体的如图3所示，包括以下步骤：

步骤s301、STA在Association Request帧中携带WMM Information IE告知AP：STA支持WMM协议。

步骤s302、AP在收到STA发送的携带WMM Information IE的AssociationRequest帧后，根据STA的标识(如MAC地址)查找是否已为此STA设置了EDCA参数。

步骤s303、若已经设置，则AP通过Association Response帧携带的WMMParameter IE告知STA其应使用的EDCA参数。

步骤s304、STA收到Association Response帧后，根据WMM Parameter IE中的EDCA参数发送数据帧。

若步骤s302中，AP的查找结果为没有设置，则如图3所示，进行以下步骤：

步骤s305、AP通过Association Response帧携带的WMM Parameter IE，将缺省的EDCA参数向STA发送。

步骤s306、STA收到Association Response帧后，根据WMM Parameter IE中的缺省EDCA参数发送数据帧。

通过使用本发明提供的上述方法，建立终端与EDCA参数的对应关系，对特定用户指定特定的EDCA参数，以提供基于用户的QoS，实现了WLAN中基于用户和基于业务的QoS服务。

本发明还提供了一种AP，用于对WLAN网络中各STA的EDCA参数进行配置，如图4所示，包括：

STA标识获取单元10，用于接收到STA的请求消息时，获取该STA的标识。

EDCA参数获取单元20，用于根据所述STA标识获取单元10获取的STA的标识，获取与该STA对应的EDCA参数。该标识可以为STA的MAC地址。该单元进一步包括：第一EDCA参数获取子单元21，用于在STA与EDCA参数的对应关系中存在与该STA对应的EDCA参数时，获取与所述STA对应的EDCA参数；第二EDCA参数获取子单元22，用于在STA与EDCA参数的对应关系中不存在与该STA对应的EDCA参数时，获取缺省的EDCA参数作为该STA对应的EDCA参数。    

EDCA参数添加单元30，用于将EDCA参数获取单元20获取的EDCA参数添加在向所述STA发送的响应消息中。

消息发送单元40，用于将携带EDCA参数的响应消息向STA发送，该响应消息可以为Association Response消息。

EDCA参数配置单元50，用于配置与不同的STA对应的EDCA参数，以及缺省EDCA参数，并提供给EDCA参数获取单元20。

其中，STA标识获取单元10接收的终端STA的请求为：关联请求Association Request帧，STA在所述Association Request帧携带关于STA支持EDCA参数的指示；

消息发送单元40向STA发送的响应消息为：关联响应AssociationResponse帧，通过Association Response帧携带向STA发送的EDCA参数。

通过使用本发明提供的上述设备，建立终端与EDCA参数的对应关系，对特定用户指定特定的EDCA参数，以提供基于用户的QoS，实现了WLAN中基于用户和基于业务的QoS服务。

通过以上的实施方式的描述，本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平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台设备执行本发明各个实施例所述的方法。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。