密集wlan環(huán)境下基于多ap協(xié)同的干擾消除方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種干擾消除方法，可用于在密集部署的WLAN環(huán)境下接入點(diǎn)AP間通過有線連接相互協(xié)作實(shí)現(xiàn)干擾消除，提升系統(tǒng)容量。
【背景技術(shù)】
[0002 ]隨著無線局域網(wǎng)WLAN的快速發(fā)展，WLAN中的干擾使得信道利用率大大降低。WLAN中的干擾主要包括系統(tǒng)內(nèi)干擾和系統(tǒng)外干擾兩大類，其中對(duì)于系統(tǒng)外的干擾，例如WLAN與現(xiàn)有的GMS網(wǎng)絡(luò)、TD網(wǎng)絡(luò)以及未來LTE網(wǎng)絡(luò)共址或者合路，尤其以2.3GHZ頻段LTE對(duì)WLAN的干擾尤為嚴(yán)重;其他的一些設(shè)備包括微波爐、無繩電話、藍(lán)牙等也會(huì)產(chǎn)生干擾;對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)的干擾，如同頻干擾不僅導(dǎo)致原接入點(diǎn)AP吞吐量明顯下降，總吞吐量也呈下降趨勢。
[0003]針對(duì)WLAN中的干擾問題，例如隱藏終端，暴露終端，多設(shè)備競爭導(dǎo)致的傳輸效率低以及微波、無繩電話、藍(lán)牙干擾等，WLAN提出了如下抗干擾方案:
[0004]1.動(dòng)態(tài)功率控制方案，通過對(duì)接入點(diǎn)AP發(fā)送功率的控制來控制接入點(diǎn)AP的可見程度；
[0005]2.動(dòng)態(tài)信道調(diào)整方案，通過接入點(diǎn)AP掃描各個(gè)信道占用率、信號(hào)場強(qiáng)等情況，并考慮整網(wǎng)的信道分布，選擇工作在質(zhì)量好的信道；
[0006]3.針對(duì)隱藏終端提出的請(qǐng)求發(fā)送RTS/清除發(fā)送CTS方案，在發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文之前，使用請(qǐng)求發(fā)送RTS/清除發(fā)送CTS交互進(jìn)行信道的預(yù)約，以短包的形式向其他節(jié)點(diǎn)說明信道被占用，防止碰撞；
[0007]4.針對(duì)暴露終端的影響，提出動(dòng)態(tài)調(diào)整空閑信道評(píng)估CCA門限的方案，在干擾環(huán)境下，通過接入點(diǎn)AP對(duì)無線環(huán)境的檢測，可適當(dāng)調(diào)整空閑信道評(píng)估CCA門限；
[0008]5.退避參數(shù)的優(yōu)化方案，通過調(diào)整分布式幀間間隙DIFS、短幀間間隔SIFS、最小競爭窗口 CWmin、最大競爭窗口 CWmax、確認(rèn)字符ACK等參數(shù)，避免干擾。
[0009]對(duì)于網(wǎng)絡(luò)覆蓋不是非常密集，干擾不是非常嚴(yán)重的情況下，可以通過上述方案進(jìn)行優(yōu)化;然而對(duì)于密集部署的WLAN環(huán)境下，接入點(diǎn)AP間的相互干擾使得上述的抗干擾方案效果非常有限。針對(duì)上述密集WLAN環(huán)境下的接入點(diǎn)AP間相互干擾，近些年來已出現(xiàn)了相關(guān)的解決方案，一方面是降低接入點(diǎn)AP的發(fā)射功率或者動(dòng)態(tài)關(guān)閉某些接入點(diǎn)AP，使得接入點(diǎn)AP間不存在相互干擾或者干擾很輕，這種方法雖然可以減少接入點(diǎn)AP間的信號(hào)干擾，但是使得單個(gè)接入點(diǎn)AP服務(wù)的用戶數(shù)減少；另一方面當(dāng)某個(gè)接入點(diǎn)AP與站點(diǎn)STA通信時(shí)，受干擾的接入點(diǎn)AP暫停通信，直至通信結(jié)束，這種方法雖能有效避免網(wǎng)絡(luò)沖突，但卻導(dǎo)致是受干擾的接入點(diǎn)AP的吞吐量大大降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明目的在于針對(duì)上述已有技術(shù)的不足，提出一種密集WLAN環(huán)境下基于多AP協(xié)同的干擾消除方法，以提升系統(tǒng)吞吐量。
[0011 ]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案包括如下步驟:
[0012](I)在發(fā)送站點(diǎn)STAl與當(dāng)前接入點(diǎn)API建立通信的過程中，受干擾的鄰居接入點(diǎn)AP判斷是否要發(fā)送無線數(shù)據(jù):如果要發(fā)送無線數(shù)據(jù)，執(zhí)行步驟(2);如果不發(fā)送無線數(shù)據(jù)，執(zhí)行步驟(3);
[0013](2)鄰居接入點(diǎn)AP判斷能否發(fā)送無線數(shù)據(jù):如果能發(fā)送無線數(shù)據(jù)，則直接發(fā)送數(shù)據(jù)，執(zhí)行步驟(4);如果不能發(fā)送無線數(shù)據(jù)，則執(zhí)行步驟(3);
[0014](3)按照現(xiàn)有的802.11協(xié)議，鄰居接入點(diǎn)AP保持靜默，等待網(wǎng)絡(luò)分配矢量NAV定時(shí)器到時(shí)，定時(shí)結(jié)束后返回步驟(2);
[0015](4)鄰居接入點(diǎn)AP在發(fā)送數(shù)據(jù)，等待與其通信的站點(diǎn)回復(fù)確認(rèn)字符ACK，并對(duì)當(dāng)前接入點(diǎn)API接收數(shù)據(jù)產(chǎn)生干擾；
[0016](5)當(dāng)前接入點(diǎn)APl從受污染的數(shù)據(jù)中解出需要的數(shù)據(jù):
[0017](5.1)鄰居接入點(diǎn)AP將發(fā)送的無線數(shù)據(jù)通過MAC層的協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成有線網(wǎng)絡(luò)的幀格式，通過有線網(wǎng)絡(luò)傳送給當(dāng)前接入點(diǎn)APl，當(dāng)前接入點(diǎn)APl接收并緩存此數(shù)據(jù)；
[0018](5.2)當(dāng)前接入點(diǎn)APl根據(jù)發(fā)送站點(diǎn)STAl發(fā)送信號(hào)的調(diào)制方式以及鄰居接入點(diǎn)AP發(fā)送信號(hào)的幀格式，采用物理層網(wǎng)絡(luò)編碼方法對(duì)接收的被污染的無線數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)映射，并緩存此數(shù)據(jù)；
[0019](5.3)當(dāng)前接入點(diǎn)API根據(jù)步驟(5.1)緩存的數(shù)據(jù)中的前導(dǎo)碼，利用前導(dǎo)碼相關(guān)性檢測方法確定出步驟(5.2)中緩存數(shù)據(jù)的開始污染位置；
[0020](5.4)當(dāng)前接入點(diǎn)APl將步驟(5.1)緩存的數(shù)據(jù)信號(hào)與步驟(5.2)緩存的數(shù)據(jù)信號(hào)在開始污染位置之后直接按位異或，從污染信號(hào)中恢復(fù)出原數(shù)據(jù)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾的消除。[0021 ]本發(fā)明具有兩個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn):
[0022]首先，本發(fā)明結(jié)合接入控制器AC，利用物理層網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，通過有線對(duì)干擾信號(hào)的重傳，實(shí)現(xiàn)了干擾信號(hào)的消除；
[0023]其次，在消除干擾的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了鄰居接入點(diǎn)AP與其相關(guān)聯(lián)站點(diǎn)STA的下行業(yè)務(wù)傳輸。本發(fā)明可以解決在密集WLAN環(huán)境下，AP間因相互干擾導(dǎo)致的吞吐量降低的問題，提高了系統(tǒng)容量。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明使用的場景圖；
[0025]圖2是本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)流程圖；
[0026]圖3是本發(fā)明中鄰居接入點(diǎn)通信的站點(diǎn)STA延遲回復(fù)ACK的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述:
[0028]參照?qǐng)D1，本發(fā)明使用的場景是一個(gè)密集WLAN環(huán)境下的多AP之間相互干擾的場景，其包括三個(gè)接入點(diǎn)AP1、AP2、AP3和三個(gè)站點(diǎn)STA1、STA2、STA3以及一個(gè)接入控制器AC。其中第一接入點(diǎn)API相關(guān)聯(lián)的站點(diǎn)是第一站點(diǎn)STAl，第二接入點(diǎn)AP2相關(guān)聯(lián)的站點(diǎn)是第二站點(diǎn)STA2，第三接入點(diǎn)AP3相關(guān)聯(lián)的站點(diǎn)是第三站點(diǎn)STA3。這三個(gè)接入點(diǎn)AP1、AP2和AP3之間相互干擾。第二接入點(diǎn)AP2和第三接入點(diǎn)AP3能收到第一站點(diǎn)STAl給第一接入點(diǎn)APl發(fā)送的RTS幀，第二接入點(diǎn)AP2和第三接入點(diǎn)AP3也能收到第一接入點(diǎn)APl向第一站點(diǎn)STAl回復(fù)的CTS幀。第二站點(diǎn)STA2和第三站點(diǎn)STA3不在第一接入點(diǎn)API和第一站點(diǎn)STAl的覆蓋范圍內(nèi)，第一站點(diǎn)STAl在這三個(gè)接入點(diǎn)AP1、AP2和AP3的覆蓋范圍內(nèi)。這三個(gè)接入點(diǎn)AP1、AP2和AP3通過有線連分別接到接入控制器AC上。
[0029]參照?qǐng)D2，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)流程如下:
[0030]步驟1:第二接入點(diǎn)AP2獲取第一接入點(diǎn)API和第一站點(diǎn)STAl通信的信息。
[0031 ]第一站點(diǎn)STAl和第一接入點(diǎn)APl采用RTS/CTS握手機(jī)制建立通信，根據(jù)圖1，第二接入點(diǎn)AP2在第一站點(diǎn)STAl和第一接入點(diǎn)APl的通信覆蓋范圍內(nèi)，第二接入點(diǎn)AP2既能收到第一站點(diǎn)STAl向第一接入點(diǎn)APl發(fā)送的RTS幀，也能收到第一接入點(diǎn)APl向第一站點(diǎn)STAl回復(fù)的CTS幀。根據(jù)CTS幀中的信息，第二接入點(diǎn)AP2更新NAV定時(shí)器，并記錄第一接入點(diǎn)APl的地址和第一發(fā)送站點(diǎn)STAl與第一接入點(diǎn)APl通信結(jié)束的時(shí)刻D。
[0032]步驟2