【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及无线通信协议，并且具体地涉及wifi通信协议。
技术介绍
1、wifi是基于ieee802.11标准族的无线网络协议族。wifi网络通常由个别无线设备连接的接入点(ap)建立。当前的wifi网络的距离通常限于数十米，因此这将wifi的应用限制于室内环境(诸如家庭、企业和办公室)或地理受限的室外环境。
2、期望更长距离的wifi网络，例如以便为地下环境(如地下矿井和运输系统)提供通信。在覆盖更宽的地理区域(如建筑工地、农业和工业环境)的地面设置中，也期望更长距离的wifi。原则上，通过使用具有定向天线的ap，可实现更长距离的wifi网络。然而，由于由当前wifi协议(且尤其是使用载波侦听多路接入(carrier sense multiple access，csma)信道接入协议)引起的限制，现有ap不使用定向天线建立wifi网络。对此，csma协议由于分布在宽广地理区域的节点而性能较差。彼此远离的节点不能感测其他节点的传输，这导致冲突和相关联的性能降级。
3、目前这个缺点已经将更长距离的wifi连接限制到固定节点之间的单个点对点连接。
4、本说明书中对任何现有技术的引用并不是承认或暗示这种现有技术形成了任何司法管辖区中的公知常识的一部分或者可以合理地预期这种现有技术被本领域技术人员理解、认为是相关的、和/或与其他现有技术相结合。
技术实现思路
1、本公开的各方面旨在提供允许创建支持多个移动设备的更长距离wifi网络的wifi连接协议和
2、根据本公开内容的第一方面，提供了一种无线设备，该无线设备包括：通信处理器，wifi硬件以及计算机可读介质，其中，wifi硬件可操作为接入wifi通信信道；计算机可读介质存储指令，该指令在由该通信处理器执行时使该通信处理器：在通信协议栈的mac层中执行信道接入调度器，该信道接入调度器控制该wifi硬件通过tdma信道接入方法来接入该wifi通信信道。
3、在一些实施例中，通过基本上消除来自常规csma网络中的隐藏节点的冲突的发生，本公开的各方面提供了允许建立稳健的长距离wifi网络的协议。该网络可以容易地部署在广泛的环境中，包括地下采矿环境、地上建筑和许多大型工业设置。
4、反过来，通过所提出的协议，可以建立wifi网络以在更大的地理区域上操作，因此需要更少的ap，从而降低总体基础设施成本。
5、此外，本公开的各方面可以使用现有wifi硬件和芯片组来实现，并且还与现有wifi网络兼容。
6、根据一个实施例，该信道接入调度器根据调度指令进行操作，在由该无线设备通过该wifi通信信道接收的一个网络数据单元中定义该调度指令。
7、优选地，该指令还使通信处理器：在由信道接入调度器分配给无线设备的通信时隙期间传输数据包；确定在预定时间内是否在无线设备处接收到确认数据包；以及在预定时间内未接收到确认数据包的情况下，在由所述信道接入调度器分配给所述无线设备的两个或更多个通信时隙期间重传数据包。
8、根据一个实施例，指令还使通信处理器：通过wifi通信信道接收两个或更多个帧；将所接收的帧聚合成聚合帧；以及使用广播地址通过所述wifi通信信道向多个站传输聚合帧。
9、通信处理器可以通过以下操作来聚合接收的帧：将第一帧的目的地地址用作广播地址；将聚合标识符附加到广播地址；将第一站标志附加至聚合标识符；将第一帧附加至聚合标识符；将第二站标志附加至第一帧；以及将第二帧附加至第二站标志。
10、根据一个实施例，所述指令还使通信处理器：解析在所述无线设备处接收的帧，确定该帧是否是聚合帧；以及在该帧是聚合帧的情况下，解聚合该聚合帧。
11、在一些实施例中，该通信处理器通过解析该帧以获得广播地址和聚合标识符来确定该帧是否是聚合帧。
12、通信处理器可以通过标识帧中的网络地址并且丢弃该网络地址之后的帧的剩余部分来解聚合帧。
13、在其他实施例中，该指令还使通信处理器应用受限接入机制，在该受限接入机制中，无线设备仅在受限接入窗口期间接入tdma无线通信信道。
14、可选地，该指令还使通信处理器允许无线设备在受限接入窗口之外的时间期间接入csma无线通信网络。
15、根据本公开内容的第二方面，提供了一种可在wifi接入点上执行的方法，该方法包括：在安装在wifi接入点上的通信协议栈的mac层中执行信道接入调度器，该信道接入调度器控制wifi接入点通过tdma信道接入方法来接入wifi通信信道。
16、优选地，wifi接入点可操作地连接至定向天线，信道接入调度器控制wifi接入点使用定向天线接入wifi通信信道。
17、根据一个实施例，该信道接入调度器根据调度指令进行操作，该调度指令由该wifi接入点生成或由该wifi接入点通过该wifi通信信道接收。
18、优选地，该方法还包括wifi接入点：在由信道接入调度器分配给wifi接入点的通信时隙期间传输数据包；确定在预定时间内是否在wifi接入点处接收到确认数据包；以及在预定时间内未接收到确认数据包的情况下，在由信道接入调度器分配给wifi接入点的两个或更多个通信时隙期间重传数据包。
19、根据一个实施例，所述方法还包括所述wifi接入点：通过wifi通信信道接收两个或更多个帧；将接收的帧聚合为聚合帧；以及使用广播地址通过wifi通信信道向多个站传输聚合帧。
20、wifi接入点可以通过以下操作来聚合接收的帧：将第一帧的目的地地址用作广播地址；将聚合标识符附加到广播地址；将第一站标志附加至聚合标识符；将第一帧附加至聚合标识符；将第二站标志附加至第一帧；以及将第二帧附加至第二站标志。
21、根据一个实施例，该方法还包括所述wifi接入点：解析在wifi接入点处接收的帧，并且确定该帧是否是聚合帧；以及在该帧是聚合帧的情况下，对聚合帧进行解聚合。
22、wifi接入点可以通过解析该帧以获得广播地址和聚合标识符来确定该帧是否是聚合帧。
23、wifi接入点可以通过标识帧中的网络地址并且丢弃该网络地址之后的帧的剩余部分来解聚合帧。
24、根据一个实施例，该方法还包括wifi接入点应用受限接入机制，在该受限接入机制中允许无线设备仅在受限接入窗口期间接入tdma无线通信网络。
25、优选地，该方法还包括：wifi接入点允许无线设备在受限接入窗口之外的时间期间接入csma无线通信网络。
26、根据本专利技术的第三方面，提供了一种存储指令的计算机可读介质，该指令在由通信处理器执行时使该通信处理器在通信协议栈的mac层中执行信道接入调度器，该信道接入调度器控制wifi硬件通过tdma信道接入方法来接入wifi通信信道。
27、优选地，该计算机可读介质包括指令，该指本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无线设备，包括：
2.根据权利要求1所述的无线设备，其中，所述信道接入调度器根据调度指令进行操作，在由所述无线设备通过所述WiFi通信信道接收的网络数据单元中定义所述调度指令。
3.根据权利要求1或2所述的无线设备，其中，所述指令还使所述通信处理器：
4.根据权利要求1至3中任一项所述的无线设备，其中，所述指令还使所述通信处理器：
5.根据权利要求4所述的无线设备，其中，所述通信处理器被配置为通过以下操作来聚合接收的帧：
6.根据权利要求1至3中任一项所述的无线设备，其中，所述指令还使所述通信处理器：
7.根据权利要求6所述的无线设备，其中，所述通信处理器通过解析所述帧以获得广播地址和聚合标识符来确定所述帧是否是聚合帧。
8.根据权利要求6所述的无线设备，其中，通信处理器被配置为通过识别所述帧中的网络地址并且丢弃所述网络地址之后的所述帧的剩余部分来解聚合所述聚合帧。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的无线设备，其中，所述指令还使所述通信处理器应用受限接入机制，在所述受限接入机
10.根据权利要求9所述的无线设备，其中，所述指令还使所述通信处理器允许所述无线设备在所述受限接入窗口之外的时间期间接入CSMA无线通信网络。
11.一种可在WiFi接入点上执行的方法，所述方法包括：
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述WiFi接入点能操作地连接至定向天线，所述信道接入调度器控制所述WiFi接入点使用所述定向天线接入所述WiFi通信信道。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，所述信道接入调度器根据调度指令操作，所述调度指令由所述WiFi接入点生成或者由所述WiFi接入点通过所述WiFi通信信道接收。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，还包括：
15.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，还包括：
16.根据权利要求15所述的方法，其中，将接收的帧聚合成所述聚合帧包括：
17.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，还包括：
18.根据权利要求17所述的方法，其中，确定所述帧是否是聚合帧包括：
19.根据权利要求17所述的方法，其中，对所述聚合帧进行解聚合包括：
20.根据权利要求11至19中任一项所述的方法，还包括：
21.根据权利要求20所述的方法，还包括：允许无线设备在所述受限接入窗口之外的时间期间接入CSMA无线通信网络。
22.一种存储指令的计算机可读介质，所述指令在由通信处理器执行时使所述通信处理器在通信协议栈的MAC层中执行信道接入调度器，所述信道接入调度器控制WiFi硬件通过TDMA信道接入方法接入WiFi通信信道。
23.根据权利要求22所述的计算机可读介质，所述计算机可读介质存储还使所述通信处理器执行以下操作的指令：
24.根据权利要求22所述的计算机可读介质，计算机可读介质还存储进一步使所述通信处理器执行以下操作的指令：
25.根据权利要求24所述的计算机可读介质，其中，所述通信处理器通过以下操作聚合所接收的帧：
26.根据权利要求22至25中任一项所述的计算机可读介质，还存储使所述通信处理器执行以下操作的指令：
27.根据权利要求26所述的计算机可读介质，其中，所述通信处理器通过解析所述帧以获得广播地址和聚合标识符来确定所述帧是否是聚合帧。
28.根据权利要求26所述的计算机可读介质，其中，所述通信处理器通过识别所述帧中的网络地址并且丢弃所述网络地址之后的所述帧的剩余部分来解聚合所述聚合帧。
29.根据权利要求22-28中任一项所述的计算机可读介质，还存储指令，所述指令使所述通信处理器应用受限接入机制，在所述受限接入机制中，仅在受限接入窗口期间允许无线设备接入所述TDMA WiFi通信信道。
30.根据权利要求29所述的计算机可读介质，还存储指令，所述指令使所述通信处理器允许所述无线设备在所述受限接入窗口之外的时间期间接入CSMAWiFi无线通信信道。
31.一种长距离WiFi网络，包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种无线设备，包括：
2.根据权利要求1所述的无线设备，其中，所述信道接入调度器根据调度指令进行操作，在由所述无线设备通过所述wifi通信信道接收的网络数据单元中定义所述调度指令。
3.根据权利要求1或2所述的无线设备，其中，所述指令还使所述通信处理器：
4.根据权利要求1至3中任一项所述的无线设备，其中，所述指令还使所述通信处理器：
5.根据权利要求4所述的无线设备，其中，所述通信处理器被配置为通过以下操作来聚合接收的帧：
6.根据权利要求1至3中任一项所述的无线设备，其中，所述指令还使所述通信处理器：
7.根据权利要求6所述的无线设备，其中，所述通信处理器通过解析所述帧以获得广播地址和聚合标识符来确定所述帧是否是聚合帧。
8.根据权利要求6所述的无线设备，其中，通信处理器被配置为通过识别所述帧中的网络地址并且丢弃所述网络地址之后的所述帧的剩余部分来解聚合所述聚合帧。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的无线设备，其中，所述指令还使所述通信处理器应用受限接入机制，在所述受限接入机制中，所述无线设备仅在受限接入窗口期间接入所述tdma无线通信信道。
10.根据权利要求9所述的无线设备，其中，所述指令还使所述通信处理器允许所述无线设备在所述受限接入窗口之外的时间期间接入csma无线通信网络。
11.一种可在wifi接入点上执行的方法，所述方法包括：
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述wifi接入点能操作地连接至定向天线，所述信道接入调度器控制所述wifi接入点使用所述定向天线接入所述wifi通信信道。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，所述信道接入调度器根据调度指令操作，所述调度指令由所述wifi接入点生成或者由所述wifi接入点通过所述wifi通信信道接收。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，还包括：
15.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，还包括：
16.根据权利要求15所述的方法，其中，将接收的帧聚合成所述聚...
【专利技术属性】
技术研发人员：张李天一，顾一帆，李永会，布兰卡·武切蒂奇，王睿，
申请(专利权)人：悉尼大学，
类型：发明
国别省市：
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