无线局域网通信方法和无线局域网通信设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种无线局域网通信方法，包括：生成信标帧，且实时调整所述信标帧的发射功率和/或调制编码方式；发送所述信标帧。本发明还提出了一种无线局域网通信设备。通过本发明的技术方案，可以动态调整信标帧的发送范围，在确保STA顺利接收信标帧的同时，降低形成OBSS的概率，有助于提高频谱利用率和区域内的吞吐量。
【专利说明】无线局域网通信方法和无线局域网通信设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线局域网通信【技术领域】，具体而言，涉及一种无线局域网通信方法和一种无线局域网通信设备。
【背景技术】
[0002]在802.11 中，2013.5 成立了新的研究组 HEW (High Efficiency WLAN)，研究下一代W1-Fi技术，提出的愿景是提高区域内的吞吐量以及提高频谱的利用率，且提出了 HEW应该适用于更加密集的通信环境。
[0003]在现有W1-Fi技术中，AP (Access Point，接入点)周期性地发送Beacon (信标)中贞，大概为IOOms —次,且每次发送Beacon巾贞使用基本的MCS方式以及最大的发射功率。
[0004]然而，当采用上述方式发送Beacon帧时，将势必导致在AP间形成大量的OBSS(Overlapping Basis Service Set,重叠基础服务集)，降低了频谱的利用效率,与HEW所提出的愿景相悖。
[0005]因此，如何避免AP在发送信标帧时产生0BSS，满足HEW提出的愿景，成为目前亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0006]本发明正是基于上述问题，提出了一种新的技术方案，可以动态调整信标帧的发送范围，在确保STA顺利接收信标帧的同时，降低形成OBSS的概率，有助于提高频谱利用率和区域内的吞吐量。
[0007]有鉴于此，本发明提出了一种无线局域网通信方法，包括:生成信标帧，且实时调整所述信标巾贞的发射功率和/或调制编码方式(MCS, Modulation and Coding Scheme);发送所述信标中贞。
[0008]在该技术方案中，通过对信标帧的发射功率和/或调制编码方式进行实时调整，使得相应地实现了对信标帧的发送范围进行了控制。其中，通过缩小信标帧的发送范围，有助于降低形成OBSS的可能性；而通过扩大信标帧的发送范围，则有助于确保周边STAs对信标帧的有效接收，避免影响STAs与AP的正常连接过程。
[0009]具体地，比如通过降低发射功率和/或提高调制编码方式对应的传输速率，能够用于缩小信标帧的发送范围；或者，通过提高发射功率和/或降低调制编码方式对应的传输速率，能够用于扩大信标帧的发送范围。
[0010]在上述技术方案中，优选地，在发送所述信标帧之前，还包括:接收消息帧，并分别获取每个所述消息帧对应的接收信号强度指示信息；以及根据所有的接收信号强度指示信息中的最小值，实时调整所述信标帧的发射功率和/或调制编码方式。
[0011]在该技术方案中，通过获取消息帧的接收信号强度指示(RSSI，Received SignalStrength Indication)信息,而RSSI的数值与传输距离呈负相关,使得AP能够了解到相应的STA的距离，并据此确定信标帧的发射功率和/或调制编码方式。[0012]其中，如果在信标帧的第一次发送操作之后、第二次发送操作之前，接收到来自多个STAs的消息帧，则应当以RSSI值最小、即距离最远的STA为准来确定信标帧的发射功率和/或调制编码方式，以便使得所有STAs都能够顺利接收到信标帧。
[0013]在上述技术方案中，优选地，实时调整所述信标帧的发射功率和/或调制编码方式具体包括:根据所述所有的接收信号强度指示信息中的最小值，以及预存储的接收信号强度指示信息与发射功率和/或调制编码方式之间的对应关系，确定相应的所述特定消息帧的发射功率和/或调制编码方式；其中，在预存储的所述对应关系中，接收信号强度指示信息的数值与发射功率的数值呈负相关，接收信号强度指示信息的数值与调制编码方式对应的传输速率呈正相关。
[0014]在该技术方案中，通过事先将RSSI值与发射功率和/或调制编码方式之间的对应关系存储在AP中，使得AP能够根据实时接收到的消息帧的RSSI值，确定和选用相应的发射功率和/或调制编码方式，实现对信标帧的发送，确保信标帧的发送范围动态可控，尽量避免OBSS的广生，从而有助于提闻频率利用率和区域内的吞吐量。
[0015]其中，当RSSI值较大时，表明相应的STA与AP的距离较近，需要以较低的发射功率和/或较大的发送速率，以实现在较小范围内发送信标帧；而当RSSI值较小时，表明相应的STA与AP的距离较远，需要以较高的发射功率和/或较小的发送速率，以实现在较大范围内发送信标帧。
[0016]在上述任一技术方案中，优选地，所述消息帧包括数据帧或管理帧。
[0017]在上述技术方案中，优选地，所述管理帧包括探测请求帧或关联请求帧。
[0018]本发明还提出了一种无线局域网通信设备，包括:数据处理模块，用于生成信标帧，且实时调整所述信标帧的发射功率和/或调制编码方式；数据交互模块，用于发送所述
标中贞。
[0019]在该技术方案中，通过对信标帧的发射功率和/或调制编码方式进行实时调整，使得相应地实现了对信标帧的发送范围进行了控制。其中，通过缩小信标帧的发送范围，有助于降低形成OBSS的可能性；而通过扩大信标帧的发送范围，则有助于确保周边STAs对信标帧的有效接收，避免影响STAs与AP的正常连接过程。
[0020]具体地，比如通过降低发射功率和/或提高调制编码方式对应的传输速率，能够用于缩小信标帧的发送范围；或者，通过提高发射功率和/或降低调制编码方式对应的传输速率，能够用于扩大信标帧的发送范围。
[0021]其中，无线局域网通信设备可以是AP，数据处理模块可以是无线局域网通信设备中数据处理的芯片模块，而数据交互模块则相当于信号收发装置以及天线等。
[0022]在上述技术方案中，优选地，所述数据处理模块还用于:在发送所述信标帧之前，接收消息帧并分别获取每个所述消息帧对应的接收信号强度指示信息；以及根据所有的接收信号强度指示信息中的最小值，实时调整所述信标帧的发射功率和/或调制编码方式。
[0023]在该技术方案中，通过获取消息帧的接收信号强度指示(RSSI，Received SignalStrength Indication)信息,而RSSI的数值与传输距离呈负相关,使得AP能够了解到相应的STA的距离，并据此确定信标帧的发射功率和/或调制编码方式。
[0024]其中，如果在信标帧的第一次发送操作之后、第二次发送操作之前，接收到来自多个STAs的消息帧，则应当以RSSI值最小、即距离最远的STA为准来确定信标帧的发射功率和/或调制编码方式，以便使得所有STAs都能够顺利接收到信标帧。
[0025]在上述技术方案中，优选地，所述数据处理模块具体用于:根据所述所有的接收信号强度指示信息中的最小值，以及预存储的接收信号强度指示信息与发射功率和/或调制编码方式之间的对应关系，确定相应的所述特定消息帧的发射功率和/或调制编码方式；其中，在预存储的所述对应关系中，接收信号强度指示信息的数值与发射功率的数值呈负相关，接收信号强度指示信息的数值与调制编码方式对应的传输速率呈正相关。
[0026]在该技术方案中，通过事先将RSSI值与发射功率和/或调制编码方式之间的对应关系存储在AP中，使得AP能够根据实时接收到的消息帧的RSSI值，确定和选用相应的发射功率和/或调制编码方式，实现对信标帧的发送，确保信标帧的发送范围动态可控，尽量避免OBSS的广生，从而有助于提闻频率利用率和区域内的吞吐量。
[0027]其中，当RSSI值较大时，表明相应的STA与AP的距离较近，需要以较低的发射功率和/或较大的发送速率，以实现在较小范围内发送信标帧；而当RSSI值较小时，表明相应的STA与AP的距离较远，需要以较高的发射功率和/或较小的发送速率，以实现在较大范围内发送信标帧。
[0028]在上述任一技术方案中，优选地，所述消息帧包括数据帧或管理帧。
[0029]在上述技术方案中，优选地，所述管理帧包括探测请求帧或关联请求帧。
[0030]通过以上技术方案，可以动态调整信标帧的发送范围，在确保STA顺利接收信标帧的同时，降低形成OBSS的概率，有助于提高频谱利用率和区域内的吞吐量。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1示出了根据本发明的一个实施例的无线局域网通信方法的示意流程图；
[0032]图2示出了根据本发明的一个实施例的动态控制信标帧的发送方式的示意流程图；
[0033]图3示出了根据本发明的一个实施例的动态控制信标帧的发送方式的示意图；
[0034]图4示出了根据本发明的另一个实施例的动态控制信标帧的发送方式的示意图；
[0035]图5示出了根据本发明的一个实施例的无线局域网通信设备的示意框图。
【具体实施方式】
[0036]为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0037]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0038]图1示出了根据本发明的一个实施例的无线局域网通信方法的示意流程图。
[0039]如图1所示，根据本发明的一个实施例的无线局域网通信方法，包括:
[0040]步骤102，生成信标帧，且实时调整所述信标帧的发射功率和/或调制编码方式(MCS, Modulation and Coding Scheme)；
[0041]步骤104，发送所述信标帧。[0042]在该技术方案中，通过对信标帧的发射功率和/或调制编码方式进行实时调整，使得相应地实现了对信标帧的发送范围进行了控制。其中，通过缩小信标帧的发送范围，有助于降低形成OBSS的可能性；而通过扩大信标帧的发送范围，则有助于确保周边STAs对信标帧的有效接收，避免影响STAs与AP的正常连接过程。
[0043]具体地，比如通过降低发射功率和/或提高调制编码方式对应的传输速率，能够用于缩小信标帧的发送范围；或者，通过提高发射功率和/或降低调制编码方式对应的传输速率，能够用于扩大信标帧的发送范围。
[0044]作为一种较为优选的实施例，图2示出了根据本发明的一个实施例的动态控制信标帧的发送方式的示意流程图。
[0045]如图2所示，根据本发明的一个实施例的动态控制信标帧的发送方式可以包括:
[0046]步骤202，在发送所述信标帧之前，接收消息帧，并分别获取每个所述消息帧对应的接收信号强度指示信息；
[0047]步骤204，根据所有的接收信号强度指示信息中的最小值，实时调整所述信标帧的发射功率和/或调制编码方式。
[0048]在该技术方案中，通过获取消息帧的接收信号强度指示(RSSI，Received SignalStrength Indication)信息,而RSSI的数值与传输距离呈负相关,使得AP能够了解到相应的STA的距离，并据此确定信标帧的发射功率和/或调制编码方式。
[0049]其中，如果在信标帧的第一次发送操作之后、第二次发送操作之前，接收到来自多个STAs的消息帧，则应当以RSSI值最小、即距离最远的STA为准来确定信标帧的发射功率和/或调制编码方式，以便使得所有STAs都能够顺利接收到信标帧。
[0050]具体地，基于上述方式，对于信标帧的发送范围可能缩小或者扩大，具体取决于实际需求和目的。下面针对两种较为优选的具体场景，结合图3和图4进行详细说明。
[0051]实施例一
[0052]图3示出了根据本发明的一个实施例的动态控制信标帧的发送方式的示意图。
[0053]如图3所示，假定存在APl和AP2，以及STAl和STA2。当AP2和STA2建立连接时，假定在图3右侧的、包含AP2和STA2的实线圆形为AP2发送信标帧的范围。
[0054]当APl以图3中虚线表示的圆形范围为信标帧的发送范围时，将与AP2的发送范围发生重叠，即形成了 0BSS。而实际上，由于STAl的位置并不处于AP2的信号发送范围内，因而APl可以通过缩小信标帧的发送范围，使其既能够满足对STAl的容纳，又能够避免与AP2的发送范围形成重叠，以避免产生0BSS。
[0055]具体地，APl可以通过接收来自STAl的数据帧或管理帧，比如具体可以为关联请求(Association Request)帧，并根据相应的RSSI值，确定对信标帧的发射频率和/或调制编码方式，以调整信标帧的发送范围。
[0056]实施例二
[0057]图4示出了根据本发明的另一个实施例的动态控制信标帧的发送方式的示意图。
[0058]如图4所示，假定存在APl和AP2，以及STA1。当APl以图4所示的虚线范围发送信标帧，则由于STAl位于该范围之外，将可能无法接收到来自APl的信标帧。
[0059]因此，APl可以通过接收来自STAl的数据帧或管理帧，比如具体可以为探测请求(Probe Request)帧，并根据相应的RSSI值，确定对信标帧的发射频率和/或调制编码方式，以调整信标帧的发送范围。
[0060]具体地，比如APl将信标帧的发送范围由图4所示的虚线范围调整至左侧的实线圆形范围，使得APl可以通过扩大信标帧的发送范围，使其既能够满足对STAl的容纳，又能够避免与AP2的发送范围形成重叠，以避免产生0BSS。
[0061]在上述任一技术方案中，优选地，实时调整所述信标帧的发射功率和/或调制编码方式具体包括:根据所述所有的接收信号强度指示信息中的最小值，以及预存储的接收信号强度指示信息与发射功率和/或调制编码方式之间的对应关系，确定相应的所述特定消息帧的发射功率和/或调制编码方式；其中，在预存储的所述对应关系中，接收信号强度指示信息的数值与发射功率的数值呈负相关，接收信号强度指示信息的数值与调制编码方式对应的传输速率呈正相关。
[0062]在该技术方案中，通过事先将RSSI值与发射功率和/或调制编码方式之间的对应关系存储在AP中，使得AP能够根据实时接收到的消息帧的RSSI值，确定和选用相应的发射功率和/或调制编码方式，实现对信标帧的发送，确保信标帧的发送范围动态可控，尽量避免OBSS的广生，从而有助于提闻频率利用率和区域内的吞吐量。
[0063]其中，当RSSI值较大时，表明相应的STA与AP的距离较近，需要以较低的发射功率和/或较大的发送速率，以实现在较小范围内发送信标帧；而当RSSI值较小时，表明相应的STA与AP的距离较远，需要以较高的发射功率和/或较小的发送速率，以实现在较大范围内发送信标帧。
[0064]此外，对于不支持动态调整Beacon帧发射功率和/或MCS方式的AP，可以按照现有的方式去发送Beacon帧；而支持这种功能的AP可接收旧的AP (即不支持动态调整)发送Beacon帧的RSSI，并据此适当地调整自身Beacon帧的发射功率和/或MCS方式，从而尽量避免形成0BSS，且不会出现新老设备的兼容性问题。
[0065]图5示出了根据本发明的一个实施例的无线局域网通信设备的示意框图。
[0066]如图5所示，根据本发明的一个实施例的无线局域网通信设备500，包括:数据处理模块502，用于生成信标帧，且实时调整所述信标帧的发射功率和/或调制编码方式；数据交互模块504，用于发送所述信标帧。
[0067]在该技术方案中，通过对信标帧的发射功率和/或调制编码方式进行实时调整，使得相应地实现了对信标帧的发送范围进行了控制。其中，通过缩小信标帧的发送范围，有助于降低形成OBSS的可能性；而通过扩大信标帧的发送范围，则有助于确保周边STAs对信标帧的有效接收，避免影响STAs与AP的正常连接过程。
[0068]具体地，比如通过降低发射功率和/或提高调制编码方式对应的传输速率，能够用于缩小信标帧的发送范围；或者，通过提高发射功率和/或降低调制编码方式对应的传输速率，能够用于扩大信标帧的发送范围。
[0069]其中，无线局域网通信设备500可以是AP，数据处理模块502可以是无线局域网通信设备500中数据处理的芯片模块，而数据交互模块504则相当于信号收发装置以及天线
坐寸ο
[0070]在上述技术方案中，优选地，所述数据处理模块502还用于:在发送所述信标帧之前，接收消息帧并分别获取每个所述消息帧对应的接收信号强度指示信息；以及根据所有的接收信号强度指示信息中的最小值，实时调整所述信标帧的发射功率和/或调制编码方式。
[0071]在该技术方案中，通过获取消息帧的接收信号强度指示(RSSI，Received SignalStrength Indication)信息,而RSSI的数值与传输距离呈负相关,使得AP能够了解到相应的STA的距离，并据此确定信标帧的发射功率和/或调制编码方式。
[0072]其中，如果在信标帧的第一次发送操作之后、第二次发送操作之前，接收到来自多个STAs的消息帧，则应当以RSSI值最小、即距离最远的STA为准来确定信标帧的发射功率和/或调制编码方式，以便使得所有STAs都能够顺利接收到信标帧。
[0073]在上述技术方案中，优选地，所述数据处理模块502具体用于:根据所述所有的接收信号强度指示信息中的最小值，以及预存储的接收信号强度指示信息与发射功率和/或调制编码方式之间的对应关系，确定相应的所述特定消息帧的发射功率和/或调制编码方式；其中，在预存储的所述对应关系中，接收信号强度指示信息的数值与发射功率的数值呈负相关，接收信号强度指示信息的数值与调制编码方式对应的传输速率呈正相关。
[0074]在该技术方案中，通过事先将RSSI值与发射功率和/或调制编码方式之间的对应关系存储在AP中，使得AP能够根据实时接收到的消息帧的RSSI值，确定和选用相应的发射功率和/或调制编码方式，实现对信标帧的发送，确保信标帧的发送范围动态可控，尽量避免OBSS的广生，从而有助于提闻频率利用率和区域内的吞吐量。
[0075]其中，当RSSI值较大时，表明相应的STA与AP的距离较近，需要以较低的发射功率和/或较大的发送速率，以实现在较小范围内发送信标帧；而当RSSI值较小时，表明相应的STA与AP的距离较远，需要以较高的发射功率和/或较小的发送速率，以实现在较大范围内发送信标帧。
[0076]在上述任一技术方案中，优选地，所述消息帧包括数据帧或管理帧。
[0077]在上述技术方案中，优选地，所述管理帧包括探测请求帧或关联请求帧。
[0078]以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明提出了一种无线局域网通信方法和一种无线局域网通信设备，可以动态调整信标帧的发送范围，在确保STA顺利接收信标帧的同时，降低形成OBSS的概率，有助于提高频谱利用率和区域内的吞吐量。
[0079]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种无线局域网通信方法，其特征在于，包括: 生成信标帧，且实时调整所述信标帧的发射功率和/或调制编码方式； 发送所述信标帧。
2.根据权利要求1所述的无线局域网通信方法，其特征在于，在发送所述信标帧之前，还包括: 接收消息帧，并分别获取每个所述消息帧对应的接收信号强度指示信息；以及 根据所有的接收信号强度指示信息中的最小值，实时调整所述信标帧的发射功率和/或调制编码方式。
3.根据权利要求2所述的无线局域网通信方法，其特征在于，实时调整所述信标帧的发射功率和/或调制编码方式具体包括: 根据所述所有的接收信号强度指示信息中的最小值，以及预存储的接收信号强度指示信息与发射功率和/或调制编码方式之间的对应关系，确定相应的所述特定消息帧的发射功率和/或调制编码方式； 其中，在预存储的所述对应关系中，接收信号强度指示信息的数值与发射功率的数值呈负相关，接收信号强度指示信息的数值与调制编码方式对应的传输速率呈正相关。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的无线局域网通信方法，其特征在于，所述消息帧包括数据帧或管理中贞。
5.根据权利要求4所述的无线局域网通信方法，其特征在于，所述管理帧包括探测请求帧或关联请求帧。
6.一种无线局域网通信设备，其特征在于，包括: 数据处理模块，用于生成信标帧，且实时调整所述信标帧的发射功率和/或调制编码方式； 数据交互模块，用于发送所述信标帧。
7.根据权利要求6所述的无线局域网通信设备，其特征在于，所述数据处理模块还用于: 在发送所述信标帧之前，接收消息帧并分别获取每个所述消息帧对应的接收信号强度指示信息；以及 根据所有的接收信号强度指示信息中的最小值，实时调整所述信标帧的发射功率和/或调制编码方式。
8.根据权利要求7所述的无线局域网通信设备，其特征在于，所述数据处理模块具体用于: 根据所述所有的接收信号强度指示信息中的最小值，以及预存储的接收信号强度指示信息与发射功率和/或调制编码方式之间的对应关系，确定相应的所述特定消息帧的发射功率和/或调制编码方式； 其中，在预存储的所述对应关系中，接收信号强度指示信息的数值与发射功率的数值呈负相关，接收信号强度指示信息的数值与调制编码方式对应的传输速率呈正相关。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的无线局域网通信设备，其特征在于，所述消息帧包括数据帧或管理中贞。
10.根据权利要求9所述的无线局域网通信设备，其特征在于，所述管理帧包括探测请求帧或关联请 求帧。
【文档编号】H04W84/12GK103763739SQ201410028434
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2014年1月21日
【发明者】董贤东 申请人:宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司