專利名稱：無線局域網基礎結構模式中隱藏終端現(xiàn)象的處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線局域網中的基礎結構anfrastructure)模式的網絡技術，具體涉及使用時分復用(TDMA)、波束切換天線的思想來處理基礎結構anfrastructure)模式網絡中隱藏終端現(xiàn)象的方法。
背景技術：
無線局域網在我們日程生活中的應用已經無處不在，是一種相當便利的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，它由擁有網卡的終端和無線接入點(AP)組成，可以構成點對點(Ad-Hoc)模式網絡， 也可以通過無線接入點為中心組成基礎結構anfrastructure)模式網絡。隱藏終端(Hidden Stations)現(xiàn)象是指在通信領域，基站A向基站B發(fā)送信息， 基站C未偵測到A向B發(fā)送信息，也向B發(fā)送信息，故A和C同時將信號發(fā)送至B，引起信號沖突，最終導致發(fā)送至B的信號都丟失了。隱藏終端現(xiàn)象多發(fā)生在大型單元中(一般在室外環(huán)境)，這將帶來效率損失，并且需要錯誤恢復機制。當需要傳送大容量文件時，尤其需要杜絕隱藏終端現(xiàn)象的發(fā)生。隱藏終端現(xiàn)象對于點對點模式網絡影響是巨大的，在點對點模式網絡中頻繁的發(fā)生隱藏終端沖突會導致整個網絡的吞吐量降低，效率大幅下降?，F(xiàn)有的方法中提出了很多解決點對點模式網絡隱藏終端現(xiàn)象的方法，但是對于無線局域網802. 11協(xié)議中提到的另一種組網方式——基礎結構anfrastructure)模式——中可能存在的隱藏終端現(xiàn)象卻一直沒有很好的解決方法。無線局域網基礎結構anfrastructure)模式是在一種整合有線與無線局域網架構的應用模式，與點對點(Ad-Hoc)模式不同的是配備無線網卡的電腦必須通過無線接入點(AP)來進行無線通訊，設置后，無線網絡設備就必須有無線接入點來溝通，通過“無線接入點和無線網卡”這種構架模式，即可實現(xiàn)網絡資源的共享。但就目前無線接入點的適用范圍來說，一般情況都是在家庭、辦公室內，使用一個無線接入點實現(xiàn)多個電腦的同時接入。 一個無線接入點的覆蓋范圍一般幾十米到一百米不等，在這個相對較小的范圍內用戶數(shù)不太多，這時各個用戶終端之間爭用信道的情況并不會太嚴重，因此隱藏終端現(xiàn)象在這種基礎結構模式的網絡構架中顯得不那么明顯。但是當我們想要讓無線接入點覆蓋更大的范圍，一方面我們需要提高無線接入點自身的發(fā)射功率以提升覆蓋范圍，另一方面隨著覆蓋范圍的增加，用戶終端也會增加。在這種情況下兩個用戶或多個用戶之間在同一時間由于種種原因沒有聽到別的終端需要和無線接入點通信，就會同時發(fā)出數(shù)據(jù)從而在無線接入點處發(fā)生碰撞，使得整個網絡的吞吐量大幅下降。這種沖突會隨著網絡覆蓋范圍增大兒越來越明顯，最終會導致整個網絡癱瘓而不能繼續(xù)使用。所以我們在要求一個無線接入點覆蓋范圍和接入用戶增加的同時，也就引入了基礎結構模式網絡中本身并不明顯的隱藏終端現(xiàn)象
發(fā)明內容
針對基礎結構anfrastructure)模式網絡數(shù)據(jù)傳輸過程中的隱藏終端現(xiàn)象，本發(fā)明提出了一種基于時分復用(TDMA)、波束切換型智能天線的技術手段來解決基礎結構模式網絡中由于無線接入點覆蓋范圍增大、接入用戶數(shù)增多而帶來的隱藏終端信號沖突問題的方法。為達到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術方案予以實現(xiàn)的一種無線局域網基礎結構模式中隱藏終端現(xiàn)象的處理方法，其特征在于，包括下述步驟(1)硬件設施，設置包括一個天線陣列負責與用戶之間的信號的定向接收和發(fā)送、 一個全向天線負責與所有用戶之間的信號的全向接收與發(fā)送、一個接受天線陣列及全向天線信號的智能AP控制子系統(tǒng)和一個向所有用戶發(fā)送阻塞信號的無線接入點，該無線接入點將指示信號發(fā)送給智能AP控制子系統(tǒng)，智能AP控制子系統(tǒng)接受指示信號，并控制天線陣列進行波束切換；其中，阻塞信號包括初始化CTS幀、第一阻塞CTS幀、第二阻塞CTS幀；指示信號包括RTS幀指示信號，CTS幀指示信號，和業(yè)務幀指示信號；(2)智能AP控制子系統(tǒng)設定主波束為波束B ；(3)無線接入點檢測自身是否有下行數(shù)據(jù)需要發(fā)送如果有下行數(shù)據(jù)需要發(fā)送， 則執(zhí)行步驟(1 ；如果沒有下行數(shù)據(jù)發(fā)送，則執(zhí)行步驟(4)；(4)無線接入點生成一個持續(xù)時間字段為(N-I)T的初始化CTS幀，并由智能AP控制子系統(tǒng)控制其使用全向天線發(fā)送；(5)無線接入點依次生成(N-I)個特定持續(xù)時間字段的第一阻塞CTS幀，并由智能AP控制子系統(tǒng)控制其使用天線陣列切換波束依次發(fā)送給除去主波束外的其他波束內的用戶；(6)智能AP控制子系統(tǒng)將天線陣列的波束切換到波束B，并持續(xù)X時間，無線接入點在這段時間內檢測是否有用戶上行數(shù)據(jù)需要接收如果有上行數(shù)據(jù)需要接收，則執(zhí)行步驟(7)；如果沒有上行數(shù)據(jù)需要接收，則執(zhí)行步驟(10)；(7)無線接入點接收用戶發(fā)送的上行數(shù)據(jù)；(8)無線接入點檢測自身是否有下行數(shù)據(jù)需要發(fā)送如果有下行數(shù)據(jù)需要發(fā)送， 則執(zhí)行步驟(1 ；如果沒有下行數(shù)據(jù)發(fā)送，則執(zhí)行步驟(9)；(9)智能AP控制子系統(tǒng)設主波束為B = (B+1) % N,之后執(zhí)行步驟⑷；(10)無線接入點檢測自身是否有下行數(shù)據(jù)需要發(fā)送如果有下行數(shù)據(jù)需要發(fā)送， 則執(zhí)行步驟(1 ；如果沒有下行數(shù)據(jù)發(fā)送，則執(zhí)行步驟(11)；(11)無線接入點生成一個特定持續(xù)時間字段的第二阻塞CTS幀，智能AP控制子系統(tǒng)控制其使用天線陣列的波束B發(fā)送此幀，并設主波束B= (B+1)%N，之后執(zhí)行步驟(6)；(12)無線接入點發(fā)送下行數(shù)據(jù)，智能AP控制子系統(tǒng)設定主波束B = (B+1) % N，之后執(zhí)行步驟(3)。上述方案中，所述的下行數(shù)據(jù)發(fā)送的方法為先由無線接入點發(fā)送一個RTS幀給需要數(shù)據(jù)的用戶終端；用戶終端收到RTS幀后， 回復一個CTS幀，這時智能AP控制子系統(tǒng)通過對收到的CTS幀進行分析判斷，確定用戶方向，并將天線波束切換到用戶的方向上進行數(shù)據(jù)發(fā)送。所述的上行數(shù)據(jù)接收的方法為無線接入點主動生成初始化CTS幀阻塞所有用戶，然后再給除了主波束外的其他波束內用戶發(fā)送第一阻塞CTS幀，讓主波束中的用戶的阻塞時間最先結束，而此時其他波束中的用戶還處在第一阻塞CTS幀的阻塞當中，以此類推，在N個波束內循環(huán)該上行數(shù)據(jù)接收的方法，讓每個波束處理數(shù)據(jù)的時候其他波束都處在阻塞狀態(tài)，在每個波束內都只等待一個特定的時間X，這個時間內如果沒有用戶上行數(shù)據(jù)則直接進入下一個波束，如果有用戶上行數(shù)據(jù)則進入正常的處理數(shù)據(jù)過程，波束的切換和停留是由智能AP控制子系統(tǒng)完成的。本發(fā)明的技術思路是使用波束切換型智能天線將無線接入點(AP)覆蓋的空間分成N個波束，采用時分復用(TDMA)的方法使無線接入點依次覆蓋N個波束內的用戶。某一時刻只有一個波束內的用戶可以請求發(fā)送數(shù)據(jù)，而其他波束內的用戶在這一時刻處于阻塞狀態(tài)，不能請求發(fā)送數(shù)據(jù)，使得每一時刻參與競爭的用戶數(shù)目減少到原有的N分之一，緩解基礎結構anfrastructure)模式網絡中的隱藏終端現(xiàn)象。與現(xiàn)有方法相比，本方法的優(yōu)點是此方法的優(yōu)點是將無線接入點(AP)覆蓋的空間范圍人為地分成N個波束，在每一時刻只允許一個波束內的用戶終端競爭上行數(shù)據(jù)信道，即減少了可能產生隱藏終端的用戶數(shù)目。例如無線接入點覆蓋空間范圍內總共有400個用戶，如果我們直接使用無線接入點覆蓋來組建基礎結構模式網絡有可能會因為隱藏終端太多而頻繁的發(fā)生碰撞導致網絡崩潰而根本無法使用。如果我們使用10個波束分割覆蓋空間，那么某一時刻參與競爭的用戶終端就僅僅只有40個，就可以大大的減少隱藏終端的數(shù)目，是的網絡基本正常的運行。
以下結合附圖及具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細說明；

圖1為介質訪問控制(MAC)層中的允許發(fā)送(CTS)幀格式；圖2為實現(xiàn)本發(fā)明方法的硬件系統(tǒng)整體框圖；圖3為本發(fā)明方法的執(zhí)行流程圖；圖4為處理上行鏈路數(shù)據(jù)時等待波束中沒有用戶傳輸數(shù)據(jù)的時序圖；圖5為處理上行鏈路數(shù)據(jù)時等待波束中有用戶傳輸數(shù)據(jù)的時序具體實施例方式具體實施方式
中有如下名詞需要提前說明RTS (Request To Send)/CTS (Clear To Send)幀這兩種幀格式是 802. 11 協(xié)議中請求發(fā)送/允許發(fā)送協(xié)議里面特定的兩種幀格式。無線接入點(AP)生成的“初始化CTS幀”、“第一阻塞CTS幀”、“第二阻塞CTS幀”: 這三個CTS幀是由無線接入點生成的，是無線接入點主動發(fā)送用來阻塞波束中用戶終端的請求，但是它們的作用并不相同，在方法步驟中有具體的說明。允許發(fā)送(CTS)幀的持續(xù)時間(Duration)字段CTS幀介質訪問控制(MAC)層幀格式如圖1所示，其中持續(xù)時間是CTS幀的一個字段，可以在無線接入點生成的同時填寫所需要的持續(xù)時間。CTS幀的持續(xù)時間字段可以更改用戶的網絡分配矢量(NAV)，從而推后用戶競爭信道的時間。我們利用寫入了特定持續(xù)時間的CTS幀就可以達到阻塞特定波束中用戶發(fā)送上行數(shù)據(jù)的目的。
RTS幀指示信號，CTS幀指示信號，業(yè)務幀指示信號指示信號的作用是在無線接入點發(fā)送請求發(fā)送/允許發(fā)送幀或業(yè)務幀的同時，給智能AP控制子系統(tǒng)發(fā)送不同的高低電平的組合，告知智能無線接入點控制子系統(tǒng)接下來收到的幀是無線接入點發(fā)送的發(fā)送請求發(fā)送/允許發(fā)送幀或業(yè)務幀。上行數(shù)據(jù)、下行數(shù)據(jù)我們規(guī)定由用戶終端向無線接入點發(fā)送的數(shù)據(jù)為上行數(shù)據(jù)， 而從無線接入點發(fā)送給用戶終端的數(shù)據(jù)定義為下行數(shù)據(jù)。主波束表示無線接入點在接收上行數(shù)據(jù)時最先接收此波束用戶的數(shù)據(jù)請求。時間常數(shù)Τ、X =T表示無線接入點發(fā)送一個CTS幀所需要的時間；X表示無線接入點接收用戶上行數(shù)據(jù)時在每一個波束中等待的時間。波束代號B 表示系統(tǒng)N個波束中任意一個。完成本發(fā)明方法所需的硬件系統(tǒng)框圖如圖2所示。此系統(tǒng)由三部分組成天線部分包括一個可在N個波束間進行切換的天線陣列5、 波束成形網絡4，一個開關陣列3和一個全向天線7 ；—個智能無線接入點(AP)控制子系統(tǒng) 1 ；一個無線接入點2。天線部分的全向天線7負責與所有一個波束內的用戶6之間的信號的全向接收發(fā)送；天線陣列5負責與一個波束內的用戶6之間的信號的定向接收和發(fā)送。天線部分的波束成形網絡4使得天線陣列5產生不同方向的波束，并由開關陣列控3制接入智能AP控制子系統(tǒng)1或者無線接入點2。智能AP控制子系統(tǒng)1完成兩個任務1.對從天線陣列5接收到的信號進行分析處理，判斷信號的方向，并產生開關陣列3的控制信號使天線陣列5的波束切換到需要的方向。2.接收由與無線接入點2發(fā)送的RTS幀指示信號，CTS幀指示信號，業(yè)務幀指示信號，并結合從天線陣列5接收信號的判斷產生開關陣列3控制信號，使天線陣列5的波束切換到需要的方向。無線接入點2完成兩個任務1.無線接入點2需要生成三種類型的CTS幀“初始化CTS幀”、“第一阻塞CTS幀”、 “第二阻塞CTS幀”，用來主動阻塞用戶； 2.無線接入點2在發(fā)送CTS幀，請求RTS幀，業(yè)務幀的同時能夠生成相應的指示信號。本發(fā)明方法的執(zhí)行流程如圖3所示。具體步驟如下(1)智能AP控制子系統(tǒng)1設定主波束為波束B ；(2)無線接入點2檢測自身是否有下行數(shù)據(jù)需要發(fā)送如果有下行數(shù)據(jù)需要發(fā)送， 則執(zhí)行步驟(11)；如果沒有下行數(shù)據(jù)發(fā)送，則執(zhí)行步驟(3)；(3)無線接入點2生成一個持續(xù)時間字段為(N-I)T的初始化CTS巾貞，并由智能AP 控制子系統(tǒng)1用全向天線發(fā)送；(4)無線接入點2依次生成(N-I)個特定持續(xù)時間字段的第一阻塞CTS幀，并由智能AP控制子系統(tǒng)1產生開關陣列3控制信號控制天線陣列5切換波束依次發(fā)送給除去主波束外的其他波束內的用戶；
(5)智能AP控制子系統(tǒng)1將天線陣列5的波束切換到波束B，并持續(xù)X時間，無線接入點2在這段時間內檢測是否有用戶上行數(shù)據(jù)需要接收如果有上行數(shù)據(jù)需要接收，則執(zhí)行步驟(6)；如果沒有上行數(shù)據(jù)需要接收，則執(zhí)行步驟(9)；(6)無線接入點2接收用戶發(fā)送的上行數(shù)據(jù)；(7)無線接入點2檢測自身是否有下行數(shù)據(jù)需要發(fā)送如果有下行數(shù)據(jù)需要發(fā)送， 則執(zhí)行步驟(11)；如果沒有下行數(shù)據(jù)發(fā)送，則執(zhí)行步驟(8)；(8)智能AP控制子系統(tǒng)1設主波束為B = (B+1) % N，之后執(zhí)行步驟(3)；(9)無線接入點2檢測自身是否有下行數(shù)據(jù)需要發(fā)送如果有下行數(shù)據(jù)需要發(fā)送， 則執(zhí)行步驟(11)；如果沒有下行數(shù)據(jù)發(fā)送，則執(zhí)行步驟(10)；(10)無線接入點2生成一個特定持續(xù)時間字段的第二阻塞CTS幀，智能AP控制子系統(tǒng)1產生開關陣列3控制信號控制天線陣列5用主波束B發(fā)送此幀，并設主波束B = (B+1)%N，之后執(zhí)行步驟(5)；(11)無線接入點2發(fā)送下行數(shù)據(jù)，智能AP控制子系統(tǒng)1設定主波束B= (B+1) % N，之后執(zhí)行步驟O)。上述是整體的執(zhí)行步驟，在無線接入點2具體的接收發(fā)送數(shù)據(jù)過程中，我們分為下行發(fā)送數(shù)據(jù)的方法和上行接收數(shù)據(jù)的方法分別進行更詳細的說明。無線接入點2發(fā)送下行數(shù)據(jù)的方法1.無線接入點2自身檢測有數(shù)據(jù)需要發(fā)送給用戶終端，進行發(fā)送過程2.智能無線接入點AP控制子系1統(tǒng)產生開關陣列3控制信號控制天線部分使用全向天線7連接無線接入點2，使其全向發(fā)送一個RTS幀。無線接入點2同時向智能無線接入點AP控制子系1統(tǒng)發(fā)送RTS幀指示信號。3. RTS幀目的地址對應的用戶終端收到RTS幀后，用戶終端全向發(fā)送CTS幀爭用信道，智能無線接入點AP控制子系統(tǒng)1通過天線陣列5來接收用戶終端發(fā)來的CTS幀，通過分析判斷用戶終端方向，并產生開關陣列3控制信號控制天線陣列5的波束切換到已經判斷過的用戶終端所在的波束方向進行業(yè)務幀發(fā)送。4.無線接入點2在有下行數(shù)據(jù)發(fā)送時，一直執(zhí)行上述過程，而不進行上行數(shù)據(jù)的處理；如果某一時刻沒有下行數(shù)據(jù)發(fā)送，則進入上行數(shù)據(jù)接收的處理過程。無線接入點2接收上行數(shù)據(jù)的方法由于上行數(shù)據(jù)發(fā)送過程中存在用戶終端彼此聽不到對方，而存在彼此爭用信道產生的隱藏終端現(xiàn)象，我們這里的思想是用波束智能天線將空間分為N等分，讓每一個波束中的用戶依次執(zhí)行上行數(shù)據(jù)的發(fā)送。這樣一來我們就將整個空間的所有用戶分配到了每個波束當中，大大減少了某一時刻需要發(fā)送上行數(shù)據(jù)的用戶終端數(shù)，從而減少了隱藏終端現(xiàn)象發(fā)生的可能性。此方法的關鍵是需要無線接入點2能夠主動生成我們所需要的不同持續(xù)時間 (Duration)字段的CTS幀。在802. 11協(xié)議規(guī)定中，CTS幀的作用是通過修改用戶終端的網絡分配矢量(NAV)等待時間來告知用戶信道正處于忙狀態(tài)，而不參與競爭信道。我們需要在某一個天線波束中的用戶終端上行競爭信道傳輸數(shù)據(jù)時，其他波束中的用戶終端處在阻塞的狀態(tài)而不能參與上行信道的競爭。為了達到上述目的，我們在生成CTS幀的持續(xù)時間 (Duration)字段寫入不同的持續(xù)時間。具體步驟為
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1.無線接入點2首先生成“初始化CTS幀”，寫入的持續(xù)時間(Duration)字段為 (N-I)T0智能AP控制子系統(tǒng)1產生開關陣列3控制信號控制全向天線7與無線接入點2 連接，并發(fā)送初始化CTS幀。發(fā)送初始化CTS幀是為了讓無線接入點2接下來依波束發(fā)送 “第一阻塞CTS幀”時，其他波束的用戶不會請求發(fā)送數(shù)據(jù)來爭用信道。這一步驟的目的是讓主波束B中的用戶終端處于(N-I)T時間的阻塞，而在這段時間智能AP控制子系統(tǒng)1控制天線陣列5剛好在其他的(N-I)個波束內分別發(fā)送完成各自的第一阻塞CTS幀，用時總共恰好(N-I) T。2.無線接入點2發(fā)送完初始化CTS幀后，就可以開始生成第一阻塞CTS幀并由智能無線接入點AP控制子系統(tǒng)1控制天線陣列5發(fā)送了。我們定義波束B為主波束，然后AP 依次生成(N-I)個持續(xù)時間(Duration)字段不同的第一阻塞CTS幀，分別寫入的持續(xù)時間字段為(N-2) T+X+T, (N-3) T+2 (X+T)，(N_4) T+3 (X+T)，……，(N-I) * (X+T)，依次由波束 2 到波束N(次波束)發(fā)送，總共耗時為(N-l)T。3.無線接入點2發(fā)送完所有第一阻塞CTS幀后，各個波束中用戶的網絡分配矢量 (NAV)被更新。而主波束B中由于沒有發(fā)送第一阻塞CTS幀，波束內用戶的網絡分配矢量 (NAV)為初始化CTS幀設定的(N-l)T，所以發(fā)送完成所有其他波束的第一阻塞CTS幀后，主波束B的持續(xù)時間也同時結束，波束內的用戶開始競爭信道，而此時其他波束內的用戶還處在阻塞狀態(tài)。智能無線接入點AP控制子系統(tǒng)1產生開關陣列3控制信號控制天線陣列 5將波束切換到主波束B方向，在主波束B中持續(xù)X時間，等待其中的用戶傳輸上行數(shù)據(jù)。4.天線波束在主波束B中持續(xù)的X時間內會有兩種情況一種情況是智能無線接入點AP控制子系統(tǒng)1控制天線陣列5在主波束B內持續(xù)X時間，但一直沒有數(shù)據(jù)需要傳輸或者是傳輸過程遭遇碰撞；另一種情況則是智能無線接入點AP控制子系統(tǒng)1控制天線陣列 5在主波束B內持續(xù)X時間，成功的接收了用戶傳輸?shù)纳闲袛?shù)據(jù)。第一種情況則執(zhí)行步驟 5，第二種情況則執(zhí)行步驟6。5.這種情況下從步驟1開始的時序圖如圖4所示，智能無線接入點AP控制子系統(tǒng)1產生開關陣列3控制信號控制天線陣列5波束B與無線接入點2相連接，發(fā)送第二阻塞CTS幀，并將持續(xù)時間(Duration)字段等待時間為(N-I) *(X+T)。無線接入點2發(fā)第二阻塞CTS幀的目的是讓波束B的阻塞時間最長，從而排到所有等待波束的最后。智能無線接入點AP控制子系統(tǒng)1控制天線陣列5在波束(Β+1)等待X時間，如果在這X時間內還是沒有數(shù)據(jù)傳輸，則智能無線接入點AP控制子系統(tǒng)1產生開關陣列3控制信號控制天線陣列 5波束(Β+1)與無線接入點2相連接，給波束(Β+1)發(fā)送第二阻塞CTS幀”，并將持續(xù)時間 (Duration)字段等待時間為(N_1)*(X+T)。依次類推，在各個波束之間循環(huán)發(fā)送第二阻塞 CTS幀，等待數(shù)據(jù)的處理。這個過程中某一個波束內等待時間X內一旦有用戶上行數(shù)據(jù)需要接收，則執(zhí)行步驟6。6.這種情況下有步驟1開始的時序圖如圖5所示，智能無線接入點AP控制子系統(tǒng) 1控制天線陣列5在波束內等待X時間，有用戶終端有上行數(shù)據(jù)需要處理，那么用戶終端向無線接入點2發(fā)送RTS幀，如果沒有與此波束內的其他用戶發(fā)生碰撞，無線接入點2用全向天線回復一個CTS幀，在這個CTS幀持續(xù)時間(Duration)字段會寫入與要傳輸數(shù)據(jù)相關的持續(xù)時間，從而刷新空間各個波束內用戶網絡分配矢量(NAV)。智能無線接入點AP控制子系統(tǒng)1會根據(jù)無線接入點2發(fā)來的指示信號，將天線波束維持在主波束方向上不動，直到用戶的業(yè)務幀發(fā)送完成。等待波束內用戶完成數(shù)據(jù)傳輸后，智能無線接入點AP控制子系統(tǒng)1 切換主波束為B = (B+1) % N，重新執(zhí)行步驟1。無線接入點2接收上行數(shù)據(jù)和發(fā)送下行數(shù)據(jù)傳輸之間的切換的方法1.我們規(guī)定在無線接入點2在正常情況下是一直執(zhí)行下行數(shù)據(jù)的發(fā)送，當某一時刻在沒有下行數(shù)據(jù)發(fā)送的情況，系統(tǒng)進入用戶上行數(shù)據(jù)的接收過程。2.在下行數(shù)據(jù)接收過程中，當步驟5主波束等待X時間內沒有上行數(shù)據(jù)接收或者步驟6中成功有上行數(shù)據(jù)接收這兩種情況發(fā)生，我們都立即檢測此時無線接入點2是否有下行數(shù)據(jù)發(fā)送，如果有數(shù)據(jù)發(fā)送，那么執(zhí)行下行數(shù)據(jù)發(fā)送，如果沒有，則繼續(xù)執(zhí)行上行數(shù)據(jù)接收的方法步驟。
權利要求
1.一種無線局域網基礎結構模式中隱藏終端現(xiàn)象的處理方法，其特征在于，包括下述步驟(1)硬件設施，設置包括一個天線陣列負責與用戶之間的信號的定向接收和發(fā)送、一個全向天線負責與所有用戶之間的信號的全向接收與發(fā)送、一個接受天線陣列及全向天線信號的智能AP控制子系統(tǒng)和一個向所有用戶發(fā)送阻塞信號的無線接入點，該無線接入點將指示信號發(fā)送給智能AP控制子系統(tǒng)，智能AP控制子系統(tǒng)接受指示信號，并控制天線陣列進行波束切換；其中，阻塞信號包括初始化CTS幀、第一阻塞CTS幀、第二阻塞CTS幀；指示信號包括RTS幀指示信號，CTS幀指示信號，和業(yè)務幀指示信號；(2)智能AP控制子系統(tǒng)設定主波束為波束B；(3)無線接入點檢測自身是否有下行數(shù)據(jù)需要發(fā)送如果有下行數(shù)據(jù)需要發(fā)送，則執(zhí)行步驟(1 ；如果沒有下行數(shù)據(jù)發(fā)送，則執(zhí)行步驟；(4)無線接入點生成一個持續(xù)時間字段為(N-I)T的初始化CTS幀，并由智能AP控制子系統(tǒng)控制其使用全向天線發(fā)送；(5)無線接入點依次生成(N-I)個特定持續(xù)時間字段的第一阻塞CTS幀，并由智能 AP控制子系統(tǒng)控制其使用天線陣列切換波束依次發(fā)送給除去主波束外的其他波束內的用戶；(6)智能AP控制子系統(tǒng)將天線陣列的波束切換到波束B，并持續(xù)X時間，無線接入點在這段時間內檢測是否有用戶上行數(shù)據(jù)需要接收如果有上行數(shù)據(jù)需要接收，則執(zhí)行步驟 (7)；如果沒有上行數(shù)據(jù)需要接收，則執(zhí)行步驟(10)；(7)無線接入點接收用戶發(fā)送的上行數(shù)據(jù)；(8)無線接入點檢測自身是否有下行數(shù)據(jù)需要發(fā)送如果有下行數(shù)據(jù)需要發(fā)送，則執(zhí)行步驟(1 ；如果沒有下行數(shù)據(jù)發(fā)送，則執(zhí)行步驟(9)；(9)智能AP控制子系統(tǒng)設主波束為B= (B+1) % N，之后執(zhí)行步驟；(10)無線接入點檢測自身是否有下行數(shù)據(jù)需要發(fā)送如果有下行數(shù)據(jù)需要發(fā)送，則執(zhí)行步驟(1 ；如果沒有下行數(shù)據(jù)發(fā)送，則執(zhí)行步驟(11)；(11)無線接入點生成一個特定持續(xù)時間字段的第二阻塞CTS幀，智能AP控制子系統(tǒng)控制其使用天線陣列的波束B發(fā)送此幀，并設主波束B= (B+1)%N，之后執(zhí)行步驟(6)；(12)無線接入點發(fā)送下行數(shù)據(jù)，智能AP控制子系統(tǒng)設定主波束B=(B+1)%N，之后執(zhí)行步驟⑶。
2.如權利要求1所述的無線局域網基礎結構模式中隱藏終端現(xiàn)象的處理方法，其特征在于，所述的下行數(shù)據(jù)發(fā)送的方法為先由無線接入點發(fā)送一個RTS幀給需要數(shù)據(jù)的用戶終端；用戶終端收到RTS幀后，回復一個CTS幀，這時智能AP控制子系統(tǒng)通過對收到的CTS幀進行分析判斷，確定用戶方向，并將天線波束切換到用戶的方向上進行數(shù)據(jù)發(fā)送。
3.如權利要求1所述的無線局域網基礎結構模式中隱藏終端現(xiàn)象的處理方法，其特征在于，所述的上行數(shù)據(jù)接收的方法為無線接入點主動生成初始化CTS幀阻塞所有用戶，然后再給除了主波束外的其他波束內用戶發(fā)送第一阻塞CTS幀，讓主波束中的用戶的阻塞時間最先結束，而此時其他波束中的用戶還處在第一阻塞CTS幀的阻塞當中，以此類推，在N 個波束內循環(huán)該上行數(shù)據(jù)接收的方法，讓每個波束處理數(shù)據(jù)的時候其他波束都處在阻塞狀態(tài)，在每個波束內都只等待一個特定的時間X，這個時間內如果沒有用戶上行數(shù)據(jù)則直接進入下一個波束，如果有用戶上行數(shù)據(jù)則進入正常的處理數(shù)據(jù)過程，波束的切換和停留是由智能AP控制子系統(tǒng)完成的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線局域網基礎結構模式中隱藏終端現(xiàn)象的處理方法，其特征在于本發(fā)明使用波束切換型智能天線將無線接入點(AP)覆蓋的空間分成N個波束，采用時分復用(TDMA)的方法使無線接入點依次覆蓋N個波束內的用戶。某一時刻只有一個波束內的用戶可以請求發(fā)送數(shù)據(jù)，而其他波束內的用戶在這一時刻處于阻塞狀態(tài)，不能請求發(fā)送數(shù)據(jù)，使得每一時刻參與競爭的用戶數(shù)目減少到原有的N分之一，緩解基礎結構(Infrastructure)模式網絡中的隱藏終端現(xiàn)象。
文檔編號H04W74/08GK102264078SQ20111021807
公開日2011年11月30日 申請日期2011年8月1日 優(yōu)先權日2011年8月1日
發(fā)明者武俊超, 王慧明, 王文杰, 穆鵬程 申請人:西安交通大學