一种上行传输方法、站点、通信系统及管理实体的制作方法_3

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传输性能,又可以节约C-AP的资源。
[0158] 对于第二阈值的设置,通常也可以根据对传输性能的需求进行设置。当该概率小 于第二阈值时,说明仅A-AP对上行帧处理,该上行帧被正确接收的概率较低,这样就会增 加 STA重传的概率,所以STA这时可以将RUT指示信息设置为第一值,如此一来,A-AP和 C-AP均会对上行帧进行接收处理,从而提高上行帧被正确接收的概率,保证传输性能。
[0159] 需要说明的是,在第一阈值和第二阈值的设置上,为防止乒乓效应,例如第一阈值 和第二阈值同为thrO,则当正确接收概率在thrO周围上下波动时,STA将会在启用和关闭 RUT模式两者之间来回乒乓切换。因此,通常第一阈值和第二阈值设置为不同的值,且第一 阈值大于等于第二阈值,例如:第一阈值为thrO+Λ,第二阈值为thrO-Λ。
[0160] 在以上实施例中介绍了计算之前的上行帧被正确接收的概率,然后比较该概率和 阈值之间的大小,进而确定将RUT指示信息的值设置为第一值还是第二值;但是在实际运 用中,也可以计算之前的上行帧未被正确接收的概率,然后将该概率和阈值进行比较,例 如:STA获取该上行帧之前的上行帧未被A-AP正确接收的概率,当该概率小于第三阈值时, STA将RUT指示信息设置为第二值;当该概率大于第四阈值时,STA将RUT指示信息设置为 第一值。通常第四阈值大于等于第三阈值。
[0161] 在实际运用中,也可以通过考虑 RSSI (Received Signal Strength Indication ;接 收信号强度指示)或SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio ;信号干扰噪声比), 或者上行帧的重传率,决定是否开启或关闭RUT传输模式。
[0162] 其中,对于重传率可以通过以下方式计算:第一方式,STA共成功传输m个不同帧, 其中n(n < m)个是经过重传才成功的,则重传率为n/m,传输成功率为(m-n)/m ;或第二方 式,STA共成功传输m个不同帧,其中每个帧的传输次数(传输+重传)为a; (i = 1,…m), 则重传率为(Σ %-m)/ Σ %,传输成功率为m/ Σ %。
[0163] 直接正确接收的概率、错误接收的概率可定义为:网络侧通过RUT机制正确接收m 个上行帧,其中η (η < m)个帧A-AP直接正确接收,则直接正确接收的概率为n/m,错误接收 的概率为(m_n)/m。
[0164] 可选的,在步骤101之前,该方法还包括:STA接收A-AP发送的指示信息,指示信 息用于指不STA是否开启RUT传输模式;
[0165] STA至少根据指示信息将RUT指示信息设置为第一值或第二值。
[0166] STA接收A-AP发送的指示信息,具体来说,可以是A-AP计算正确接收STA的上行 帧的概率,当该概率大于第一阈值时,向STA发送指示信息。或者是A-AP根据其他条件向 STA发送指示信息。
[0167] 举例来说,当STA接收到指示信息,并且指示信息为第三值时,STA就将RUT指示 信息设置为第二值。
[0168] 或者STA接收到A-AP发送的指示信息,且指示信息为第四值时,STA将RUT指示 信息设置为第一值或第二值。
[0169] 对于第二种情况,可以是A-AP将指示信息设置为第四值,以指示STA可以开启RUT 传输模式,此时STA可以自行决定是否开启RUT传输模式,所以既可以将RUT指示信息设置 为第一值,也可以设置为第二值,STA自行决定时,可以参考周围AP的数量,例如,STA检测 到周围的AP很少,可能不存在与该A-AP关联的C-AP,此时可以设置RUT指示信息为第二 值。
[0170] 当然,当指示信息为第四值时,也可以表示要求STA必须开启RUT传输模式,所以 此时STA设置RUT指示信息的值为第一值。
[0171] -种优选的方案是,启用RUT的决定由STA做出,因为STA更容易准确判断上行帧 重传率,而关闭RUT的决定由A-AP做出,因为A-AP更容易准确判断上行帧是否被自己直接 正确接收的概率。
[0172] 可选的,RUT指示信息位于该上行帧的物理头前导序列中。例如:位于该上行帧的 SIG (Signal)域,即信号域中。在实际运用中,RUT指示信息也可以位于服务域中。
[0173] 可选的,指示信息可以位于A-AP向STA发送的下行帧的物理头前导序列或 MAC (Media Access Control ;媒体接入控制)头中。
[0174] 可选的,RUT指示信息和指示信息可以利用传输帧的物理头前导序列中的相同指 示位来表示,为方便描述,该相同指示位称为第一指示位。进一步,在这种情况下,物理头中 还可以包含一个表示上行/下行的指示位,为方便描述,称为第二指示位。当第二指示位表 示上行帧时,第一指示位表示STA启用/未启用RUT传输模式;当第二指示位表示下行帧 时,第一指示位表示A-AP要求STA开启/关闭RUT传输模式。
[0175] 在进一步的实施例中,在步骤102之前,该方法还包括:STA向A-AP发送用于建立 鲁棒上行传输RUT的请求消息,STA接收A-AP发送的响应消息。其中,响应消息可以用于 指示RUT已建立,也可以用于指示RUT建立失败。
[0176] 具体来说,请参考图3所示,为建立RUT传输模式的过程中,各网元之间的交互图。 首先STA向A-AP发送用于建立RUT的请求消息(步骤①);A-AP收到该请求消息后,通过 管理实体向C-AP发送RUT协作请求(步骤②和步骤③);当A-AP接收到来自C-AP的表示 确认的协作响应时(步骤④和步骤⑤),向STA回复RUT已建立的响应消息,对应的,STA就 接收A-AP发送的用于指示RUT已建立的响应消息(步骤⑥)。
[0177] 可选的,在请求消息中可以包括STA的临近AP列表,即STA可以事先侦听自身附 近的AP,然后可以在请求消息中将AP列表上报给A-AP,也可以使用专门的管理帧进行上 报,如此有助于A-AP更准确的选择C-AP。
[0178] 可选的,在请求消息中还包括有该STA的MAC地址,并且A-AP也在协作请求中将 MAC地址转发给C-AP,如此,在C-AP确认协作关系之后,可以将该MAC地址添加在本地的协 作列表中,在后续C-AP接收到包含有RUT指示信息的上行帧时,可以通过协作列表中的MAC 地址判断是否和自身有协作关系的STA发送的。
[0179] 当然,另外一种可能的实现方法是:A-AP在协作请求中携带第一组播地址或A-AP 的MAC地址,然后C-AP在确认协作关系后,将第一组播地址或A-AP的MAC地址记录在协作 列表上。在这种情况下,A-AP可以在发送给STA的用于指示RUT已建立的响应消息中将第 一组播地址发送给STA。后续,第一组播地址可以作为上行帧的目标地址,且第一组播地址 用于:C-AP能够通过第一组播地址确定STA是否为合法用户。
[0180] 如果采用的是STA的MAC地址的话,在步骤101中生成上行帧时,就可以将上行帧 的源地址设置为STA的MAC地址,便于C-AP进行判断。
[0181] 如果是采用的是第一组播地址或A-AP的MAC地址的话,在步骤101中生成上行帧 时,就可以将上行帧的目标地址设置为第一组播地址或A-AP的MAC地址,C-AP在接收到该 上行帧时,将目标地址和协作列表中的地址进行比较,判断是否需要处理该上行帧。
[0182] 其中,STA的MAC地址可以携带在上行帧的ΤΑ (Transmitter Address ;发射机地 址)域,第一组播地址或A-AP的MAC地址可以携带在上行帧的RA (Receiver Address ;接收 机地址)域。
[0183] 可选的,在步骤101中STA生成上行帧时,在上行帧中包含A-AP所属的管理实体 的标识信息,便于C-AP判断STA是否为合法用户,通常来讲,当A-AP所属的管理实体标识 和C-AP所属的管理实体的标识匹配时,才会判定该STA为合法用户,才会进行后续步骤。其 中该标识信息可以利用 WiFi 中的 HESSID(Homogenous Extended Service Set Identifier ; 同质扩展服务集标识)来表示,该标识信息可以携带在上行帧的MAC头部分或负载部分,例 如包含在MAC头的第三地址域。
[0184] 在步骤102中,STA发送上行帧,在步骤102之后,如果该上行帧被正确接收的话, STA还会接收来自A-AP和/或C-AP的用于通知STA该上行帧被正确接收的确认消息。该 部分的【具体实施方式】将在后续描述AP侧的上行传输方法的实施过程中进行详细描述。
[0185] 接下来请参考图4所示,为AP侧的上行传输方法的流程图。该方法包括:
[0186] 步骤201 :AP接收STA发送的上行帧,上行帧中包含RUT指示信息;
[0187] 步骤202 :AP对上行帧进行RUT处理;其中,AP包括与STA关联的关联接入点A-AP 和与A-AP有协作关系的协作接入点C-AP。
[0188] 可选的,当RUT指示信息取第二值时,AP为与STA关联的关联接入点A-AP,且仅 A-AP对该上行帧进行非RUT处理。
[0189] 其中,对该上行帧进行非RUT处理,可以利用现有技术中的方式进行处理,例如: 对接收到的上行帧解码;根据帧校验序列判断是否正确接收,若正确接收,则根据确认策略 向STA发送确认消息或不发送确认消息;若错误接收,则丢弃该上行帧。
[0190] 在本实施例中,AP既可以是A-AP,也可以包括A-AP和C-AP,对于包括C-AP的情 况,也不限定C-AP的数量,既可以是1个,也可以是两个,或者是三个或更多个,C-AP的数 量可以根据实际需求进行设置。
[0191] 可选的,当RUT指示信息取第一值时,在步骤202之前,该方法还包括:C-AP确定 上行帧中携带的源地址或目标地址位于C-AP的协作列表中;或C-AP确定上行帧携带的 STA所属的管理实体的标识与C-AP所属的管理实体的标识相匹配。
[0192] 在前述描述STA侧的上行传输方法时已介绍,可以在上行帧中携带源地址或目标 地址,并且这些地址可以在建立RUT传输时,将源地址或目标地址记录在协作列表中,所以 C-AP可以通过源地址或目标地址与协作列表中的地址记录进行比对,如果是位于协作列表 中,就可以确定自身为该STA的A-AP的协作AP,即该STA为合法用户,所以要对该上行帧进 行处理。
[0193] 如前述所介绍,也可以在上行帧中携带A-AP所属管理实体的标识信息,所以C-AP 可以通过判断上行帧携带的管理实体的标识与C-AP所属的管理实体的标识是否相匹配来 确定该STA是否为合法用户,如果是合法用户,就可以确定自身为该STA的A-AP的协作AP, 所以要对该上行帧进行处理。例如:管理实体的标识用HSEEID来表示,并携带在上行帧的 第三地址域中,那么C-AP解析第三地址域应为HESSID,而不是传统WLAN的BSSID (Basic Service Set Identifier ;基本服务集标识)。该方法能加速合法性判断处理,并且AP无需 维护协作列表。
[0194] 通过协作列表来判断STA的合法性,一种可能的实现方式为:所有A-AP在接受 STA的关联的同时,将关联的信息通过管理实体分发给同一管理实体下的所有AP,每个AP 基于该关联的信息建立一张协作列表,C-AP可以通过该列表来判断该STA的合法性。
[0195] 另一种可能的实现方式为:管理实体将自己所管理的所有AP的MAC地址分发给 所有AP,每个AP据此维护一张由AP的MAC地址组成的协作列表。换言之,C-AP将A-AP 的MAC地址记录在协作列表中,C-AP可以通过该协作列表来判断该STA的合法性。例如: 当C-AP接收到一个上行帧,且上行帧的RUT指示信息为第一值时,若所述上行帧的地址 1 (Addressl)域和自身协作列表中的一个地址匹配,将对该上行帧进行RUT处理。
[0196] 通常当STA为合法用户时,AP才进行RUT处理,如此可以避免恶意STA故意发送 RUT指示信息为第一值的上行帧,使得AP不停的执行RUT处理,而无暇处理正常业务。同 时,AP能够更准确判断哪些RUT上行帧需要自己处理,以避免不必要的帧处理带来的资源 浪费。进一步,AP能够甄别和拦截恶意数据帧,避免对管理实体造成影响。
[0197] 接下来描述步骤202的实施过程,在第一种可能的实现方式中,步骤202具体包 括:A-AP和C-AP判断上行帧是否接收成功;若接收成功,A-AP或C-AP将上行帧转发给A-AP 和C-AP所属的管理实体。
[0198] 具体来说,A-AP和C-AP解码接收到的上行帧后,根据上行帧中的FCS (Frame Check Sequence ;帧校验序列)域来判断是否接收正确,若正确,则将接收到的上行帧转发给管理 实体。当A-AP以及多个C-AP中至少有一个正确解码时,表示此次上行传输成功。而在该 实现方式中,上行帧是否被正确接收的判决由AP本身作出。
[0199] 在第二种可能的实现方式中,上行帧包含多个分片,例如上行帧是采用 Mid-CRC(Middle-Cyclic Redundancy Check ;中间循环冗余校验)机制进行传输的, Mid-CRC机制是指将传输帧分为多个分片,每个分片添加一个CRC(cyclic redundancy code ;循环冗余校验)域,使得每个分片可以独立判断接收正确与否,Mid-CRC机制的传输 帧的结构如图5所示。步骤202具体包括:A-AP和C-AP将多个分片转发给A-AP和C-AP所 属的管理实体。
[0200] 或者A-AP和C-AP对多个分片进行校验;A-AP和C-AP将校验正确的分片转发给 A-AP和C-AP所属的管理实体。
[0201] 对于AP自身不进行校验而直接转发给管理实体的情况下,分片校验的工作由管 理实体来完成,详细的校验过程将在后续描述。
[0202] 对于AP自己完成校验的情况,各AP通过CRC域对各个分片进行校验,仅将校验正 确的分片转发给管理实体。例如:对于有三个分片的上行帧而言,A-AP校验的结果是分片 1被正确接收,C-AP1校验的结果是分片2被正确接收,C-AP2校验的结果是分片2和分片 3都被正确接收,那么A-AP就将校验成功的分片1转发给管理实体,C-AP1将校验成功的分 片2转发给管理实体,C-AP2将校验成功的分片2和分片3转发给管理实体。当管理实体 接收到各个校验成功的分片时,将各分片合并,发现所有分片都有校验成功的复本,即可做 出上行帧被正确接收的判决。
[0203] 在第三种可能的实现方式中,步骤202具体包括:A-AP和C-AP将未解码的上行 帧、及接收上行帧时的接收信号强度指示RSSI和/或信号干扰噪声比SINR转发给A-AP和 C-AP所属的管理实体;其中,未解码的上行帧是A-AP和C-AP接收到的上行帧在信道解码 之前的值。管理实体如何进行合并将在后续进行描述。
[0204] 可选的,在步骤201之前,该方法还包括:A-AP接收STA发送的用于建立鲁棒上行 传输RUT的请求消息;A-AP向C-AP发送协作请求消息;A-AP接收C-AP发送的协作响应消 息;A-AP向STA发送响应消息。具体请参考图3及相关描述。
[0205] 类似的,协作请求消息中可以包括第一组播地址、STA的MAC地址或A-AP的MAC地 址。
[0206] 可选的,C-AP可以将第一组播地址、STA的MAC地址或A-AP的MAC地址记录在协 作列表中。
[0207] STA可以将上行帧的源地址设置为STA的MAC地址,或将目标地址设置为第一组播 地址或A-AP的MAC地址,如此便于C-AP进行判断。
[0208] 在步骤202之后,该方法还包括:当上行帧被正确接收时,A-AP和/或C-AP向STA 发送用于指示上行帧被正确接收的确认消息。
[0209] 在实际运用中,发送确认消息也有多种实施方式,以下介绍三种可能的实现方式, 但并不限定于这三种方式。
[0210] 第一种可能的实现方式:由A-AP即刻确认。通常来说,当C-AP在接收到上行帧 之后的一定时间内,能够完成:上行帧在C-AP或管理实体上完成处理,并将结果通知A-AP, A-
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