无线设备信号传输方法及其装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种无线设备信号传输方法，包括以下步骤：（1）无线接入设备与无线客户端进行802.11链路协商，并建立连接，开始数据报文交互；（2）查看无线接入设备上的无线客户端连接数目是否小于预设阈值，若小于预设阈值，则采用至少两根天线同时发送信标帧Beacon，并且增大发送功率，反之，则由单根天线按照常规功率发送信标帧Beacon；（3）查看数据报文的传输速率，并根据传输速率与802.11的关系来调整STBC功能和RTS/CTS功能；（4）传输数据报文，完成信息交互。本发明还提供了相应的无线设备信号传输装置，其与传输方法相配合，不仅降低了丢包率和误码率，还确保了带宽利用率，具有很高的实用价值和推广价值。
【专利说明】无线设备信号传输方法及其装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种无线设备，具体地说，是涉及一种可以提高传输可靠性的无线设备信号传输方法及其装置。
【背景技术】
[0002]近年来，随着移动用户数目以及实时多媒体数据业务量的不断增加，用户对无线局域网络(WLAN)在带宽、性能、覆盖范围等方面的需求日益提高。目前，WLAN有代表性的标准是802.11。但由于受无线网络设备的有效信号覆盖范围、可用网络带宽等因素影响，在实际应用中经常出现无信号或信号不稳定现象；此外，由于无线网络传输信道的不可靠性，使得WLAN中数据传输存在较大的丢包率或误码率。为此，目前已经提出了一些有效提高系统传输性能的方案，比如，802.11的媒体访问控制(Media Access Control, MAC)层规范了请求发送(Request to Send, RTS)和清空发送(Clear to Send, CTS)控制巾贞以清空无线环境；使用多天线进行空时编码(Space Time Block Code, STBC)以降低误码率等。这些方案虽然可以解决上述问题，但在一定程度上又占用了网络带宽资源，降低了带宽利用率。如何在降低丢包率、误码率的同时不影响带宽利用，一直是困扰本领域发展的难题，亟待解决。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种无线设备信号传输方法，从现有WLAN应用场景的实际需求出发，在信号覆盖范围、信道容量以及传输质量三个方面提出优化措施，从而解决现有技术存在的问题。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
无线设备信号传输方法，包括以下步骤:
(1)无线接入设备与无线客户端进行802.11链路协商，并建立连接，开始数据报文交
互；
(2)查看无线接入设备上的无线客户端连接数目是否小于预设阈值，若小于预设阈值，则采用至少两根天线同时发送信标帧Beacon，并且增大发送功率，反之，则由单根天线按照常规功率发送信标帧Beacon ；
(3)查看数据报文的传输速率，并根据传输速率与802.11的关系来调整STBC功能和RTS/CTS 功能；
(4)传输数据报文,完成信息交互。
[0005]进一步地，所述步骤(2)中增大发送功率的方式如下:预设发送功率增长梯度值，并采用逐级递增的方式进行发送功率增加。
[0006]再进一步地，所述步骤(3)中调整STBC功能和RTS/CTS功能的具体方法如下: 如果传输速率属于802.1ln制式且MCS8-MCS15，则关闭STBC功能，开启RTS/CTS功能； 如果传输速率属于802.1ln制式且MCS0-MCS7，或802.1lg制式，则开启STBC功能与
RTS/CTS 功能； 如果传输速率属于802.1lb制式，则开启STBC功能，然后，再查看无线客户端连接数目，如果无线客户端连接数目小于预设阈值，则关闭RTS/CTS功能，否则，开启RTS/CTS功倉泛。
[0007]为了降低误码率，本发明还利用冗余天线进行空时编码，以提高数据传输的质量。
[0008]以上述技术为基础，本发明还提供了相应的无线设备信号传输装置，包括用于与无线客户端连接的初始化模块，与该初始化模块连接、用于与无线客户端进行数据报文发送和接收操作的收发模块，以及与该收发模块连接、用于控制信标帧Beacon发送、调整RTS/CTS机制和STBC功能的控制模块。
[0009]具体地说，所述控制模块包括分别与所述收发模块连接的多天线发送功率控制子模块、RTS/CTS控制子模块和STBC编码控制子模块。
[0010]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
(I)本发明根据实际需要采用多天线同时发送信标帧Beacon，并且增大发送功率，从而增强了服务集群标识(Service Set Identity，SSID)的感知度和无线信号的覆盖范围，在很大程度上降低了丢包率。
[0011](2)本发明根据数据的传输速率，对RTS/CTS控制帧以及STBC编码进行关闭与开启操作，从而使无线信道的可用容量根据需要而实时变化，相应地使无线信道的有效利用率得到了有效提升，即保证了带宽利用率。
[0012](3)本发明利用非使用的天线来进行空时编码，既实现了冗余天线的利用，又提高了数据传输的质量，一举两得。
[0013](4)本发明从信号覆盖范围、信道容量以及传输质量三方面下手，根据实际需求来进行相应的优化调节，从而使得无线数据传输既降低了丢包率和误码率，又不影响带宽的使用率，相较于现有技术而言，在技术进步上具有十分显著的效果，实用价值很高。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明中无线信号传输的流程示意图。
[0015]图2为实施例中本发明在调整RTS/CTS功能后与现有技术的效果对比图。
[0016]图3为实施例中本发明在调整STBC功能后与现有技术的效果对比图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
[0018]如图1所示，本发明提供的无线设备信号传输方法，旨在实现丢包率、误码率和带宽利用率三方面的兼顾，其具体步骤如下:
首先，由无线接入设备与无线客户端通过多根天线实现802.11链路协商，建立连接，并开始进行数据报文传输。假设在家庭环境下，由初始化模块进行初始化，使七台无线客户端依次与同一台无线接入设备建立802.11链路连接，完成数据报文前的准备。
[0019]此时，首先检查无线客户端连接无线接入设备的连接数目是否达到预设阈值，假设预设阈值为1，则检查每台无线客户端上的连接数目是否达到1，若未达到，则相应的无线客户端采用至少两根天线同时发送信标帧Beacon，并且增大发送功率，连接数目达到I的无线客户端，则采用单根天线按照常规功率发送信标帧Beacon。在增大发送功率时，先设定固定的发送功率增长梯度值，然后采用逐级递增的方式持续增加，直到该台无线客户端的连接数目达到I为止。例如:设发送功率增长梯度值为2dB，则在增大发送功率时，按照每次增加2dB的梯度来逐级增大发送功率，直到该台无线客户端的连接数目达到I。通过采用多根天线同时不断增加发送功率的方式发送信标帧Beacon，从而可以使无线信号的覆盖范围逐渐增加，服务集群标识感知度得到有效增强，最终使未成功连接的无线信号端口成功建立连接，确保无线信号的顺利传输，提高无线信号传输的可靠性。
[0020]之后，无线客户端与无线接入设备之间开始进行数据报文交互，此时数据传输速率进行检查，并判断其属于何种制式。
[0021]如果传输速率属于802.1ln制式且MCS8-MCS15，则关闭STBC功能，开启RTS/CTS功能；
如果传输速率属于802.1ln制式且MCS0-MCS7，或802.1lg制式，则开启STBC功能与RTS/CTS 功能；
如果数据传输速率属于802.1lb制式，则开启STBC功能，此时，需进一步查看连接数目，如果连接数目小于预设阈值，则关闭RTS/CTS功能，否则，开启RTS/CTS功能。
[0022]本发明中所述的STBC功能，即空时编码技术，而RTS/CTS功能则是指请求发送/清除发送功能，这两种技术在无线通信领域已经十分成熟，本文不作详述。通过根据数据传输速率来实时地判断其所属的无线传输制式，从而实时地对RTS/CTS功能进行调整，可以及时地改变无线传输网络中的数据量，以便使网络信道提供更多的空余容量来传输真正需要传输的数据报文，即有效提升了无线信道的可用容量。而STBC功能的及时开关，则可以有效降低无线传输时的误码率，保证数据传输的质量。
[0023]从如图2和图3可以看出，通过环境衰减70db，实际上使其数据传输处于802.1lb制式下，RTS/CTS功能在无线传输性能方面带来的差异为:无线接入设备的数量为广3，关闭RTS/CTS功能；Hosts数量为4?7，开启RTS/CTS功能。由此可以看出，引入无线本发明的方法与装置，可以使网络吞吐量保持较好的水平。同理，通过环境衰减70db，STBC功能在性能提升和连通性上的实际影响为:开启STBC，至少可以达到3DB的等效信号增益。因此，开启STBC，能够在远距离传输上起到提升无线传输性能的效果。
[0024]综合而言，通过在无线传输过程中引入本发明，能够在信号覆盖范围、信道容量以及传输质量三方面提升无线传输网络的可靠性，使无线网络在降低丢包率、误码率的同时，有效保证了带宽的利用率，避免了网络带宽资源浪费。
[0025]上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.无线设备信号传输方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)无线接入设备与无线客户端进行802.11链路协商，并建立连接，开始数据报文交互； (2)查看无线接入设备上的无线客户端连接数目是否小于预设阈值，若小于预设阈值，则采用至少两根天线同时发送信标帧Beacon，并且增大发送功率，反之，则由单根天线按照常规功率发送信标帧Beacon ； (3)查看数据报文的传输速率，并根据传输速率与802.11的关系来调整STBC功能和RTS/CTS 功能； (4)传输数据报文,完成信息交互。
2.根据权利要求1所述的无线设备信号传输方法，其特征在于，所述步骤(2)中增大发送功率的方式如下:预设发送功率增长梯度值，并采用逐级递增的方式进行发送功率增加。
3.根据权利要求2所述的无线设备信号传输方法，其特征在于，所述步骤(3)中调整STBC功能和RTS/CTS功能的具体方法如下: 如果传输速率属于802.1ln制式且MCS8-MCS15，则关闭STBC功能，开启RTS/CTS功能； 如果传输速率属于802.1ln制式且MCS0-MCS7，或802.1lg制式，则开启STBC功能与RTS/CTS 功能； 如果传输速率属于802.1lb制式，则开启STBC功能，然后，再查看无线客户端连接数目，如果无线客户端连接数目小于预设阈值，则关闭RTS/CTS功能，否则，开启RTS/CTS功倉泛。
4.根据权利要求3所述的无线设备信号传输方法，其特征在于，还利用冗余天线进行空时编码。
5.无线设备信号传输装置，其特征在于，包括用于与无线客户端连接的初始化模块，与该初始化模块连接、用于与无线客户端进行数据报文发送和接收操作的收发模块，以及与该收发模块连接、用于控制信标帧Beacon发送、调整RTS/CTS机制和STBC功能的控制模块。
6.根据权利要求1所述的无线设备信号传输装置，其特征在于，所述控制模块包括分别与所述收发模块连接的多天线发送功率控制子模块、RTS/CTS控制子模块和STBC编码控制子模块。
【文档编号】H04L1/00GK103997755SQ201410159653
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月21日 优先权日:2014年4月21日
【发明者】叶柯, 张翔, 李可 申请人:深圳市九二一云网络科技有限公司