通信终端RTS/CTS机制自适应控制方法及相关设备与流程

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及通信终端rts/cts机制自适应控制方法、服务器及计算机可读存储介质。

背景技术：

无线局域网遵循ieee802.11系列协议，按照csma/ca(载波侦听多路访问/冲突避免，carriersensemultipleaccesswithcollisionavoidance)机制运行，可以使所有用户共享整个信道带宽。具体的信道传输过程是只有在信道空闲的时候才允许发送信息，能够降低碰撞概率，保证某一时刻只允许一个通信终端发送。

csma/ca协议要求站点在发送数据的同时，必须不断地检测信道，但仍然可能存在隐蔽站和暴漏站的问题，为解决隐蔽站点和暴露站点问题，产生了rts/cts(请求发送/允许发送协议，requesttosend/cleartosend)。rts/cts是发送站点通过在发送数据信息之前先发送rts(请求发送，requesttosend)至目标站点，目标站点接收到rts且处于空闲状态时，会发送一个rts(允许发送，cleartosend)至发送站点，发送站点接收到目标站点反馈的rts后开始发送数据信息至目标站点。

在信道拥挤状态的场景下，启动rts/cts机制可以有效降低碰撞几率，但在某些实际使用场景下，可以直接发送数据，此时使用rts/cts会增加传输握手开销，造成信道利用率下降。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种通信终端rts/cts机制自适应控制方法、服务器及计算机可读存储介质，旨在解决在不需要使用rts/cts场景下，使用rts/cts增加传输握手开销，造成信道利用率下降的技术问题。

为实现上述目的，本申请提供一种通信终端rts/cts机制自适应控制方法，包括步骤：

实时获取通信终端位置；

根据所述通信终端位置，判断所述通信终端是否同时处于至少两个无线接入点ap设备对应的信号覆盖范围内；

当所述通信终端同时处于至少两个ap设备对应的信号覆盖范围内时，控制所述通信终端启动rts/cts机制。

可选地，所述实时获取通信终端位置的步骤包括：

获取所述通信终端侦测到的预设范围内各ap设备的媒体访问控制地址mac地址和接收信号强度rssi；

根据各ap设备的mac地址和rssi，计算所述通信终端的位置。

可选地，所述根据各ap设备的mac地址和rssi，计算所述通信终端的位置的步骤包括：

根据各ap设备的mac地址，获取各ap设备对应的位置信息；

根据各ap设备的rssi，计算出各ap设备至所述通信终端的距离；

根据各ap设备对应的位置信息和各ap设备至所述通信终端的距离，计算出所述通信终端的位置。

可选地，所述判断所述通信终端是否同时处于至少两个无线接入点ap设备对应的信号覆盖范围内的步骤包括：

根据各ap设备的mac地址，获取各ap设备对应的信号覆盖范围半径；

根据各ap设备至所述通信终端的距离和各ap设备对应的覆盖范围半径，判断所述通信终端是否同时处于至少两个ap设备对应的信号覆盖范围内。

可选地，所述根据各ap设备的mac地址，获取各ap设备对应的信号覆盖范围半径的步骤包括：

根据各ap设备的mac地址，获取各ap设备的特征参数，其中所述特征参数包括：信道带宽、发射功率和调制与编码策略mcs；

根据各ap设备的信道带宽、发射功率和mcs，计算各ap设备对应的信号覆盖范围半径。

可选地，所述根据各ap设备至所述通信终端的距离和各ap设备对应的覆盖范围半径，判断所述通信终端是否同时处于至少两个ap设备对应的信号覆盖范围内的步骤包括：

判断各ap设备中是否存在至少两个ap设备至所述通信终端的距离小于或等于对应的信号覆盖范围半径；

当至少两个ap设备至所述通信终端的距离小于或等于对应的覆盖范围半径时，确定所述通信终端同时处于至少两个ap设备的信号覆盖范围内。

可选地，所述当所述通信终端同时处于至少两个ap设备对应的信号覆盖范围内时，控制所述通信终端启动rts/cts机制的步骤包括：

当所述通信终端同时处于至少两个ap设备对应的信号覆盖范围内时，发送启动信息至所述通信终端，以使所述通信终端在接收到所述启动信息后启动rts/cts机制。

可选地，其特征在于，所述判断所述通信终端位置是否同时处于至少两个无线接入点ap设备对应的信号覆盖范围内的步骤后还包括：

当确定所述通信终端不在至少两个ap设备对应的信号覆盖范围内时，控制所述通信终端关闭rts/cts机制。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种服务器，所述服务器包括：通信模块、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的通信终端rts/cts机制自适应控制方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的通信终端rts/cts机制自适应控制方法的步骤。

本发明实施例提出的一种通信终端rts/cts机制自适应控制方法、服务器及计算机可读存储介质，通过实时获取通信终端位置；根据所述通信终端位置，判断所述通信终端是否同时处于至少两个无线接入点ap设备对应的信号覆盖范围内；当所述通信终端同时处于至少两个ap设备对应的信号覆盖范围内时，控制所述通信终端启动rts/cts机制。从而在需要使用rts/cts机制的场景下通信终端才开启rts/cts机制，减少了发送数据前握手开销，提高了信道的利用率。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的结构示意图；

图2为本发明通信终端rts/cts机制自适应控制方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明通信终端rts/cts机制自适应控制方法第二实施例中步骤s10的细化流程示意图；

图4为本发明通信终端rts/cts机制自适应控制方法第三实施例中步骤s20的细化流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参照图1，图1为本发明各个实施例所提供的服务器的硬件结构示意图，所述服务器包括通信模块10、存储器20及处理器30等部件。本领域技术人员可以理解，图1中所示出的服务器还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中，所述处理器30分别与所述存储器20和所述通信模块10连接，所述存储器20上存储有计算机程序，所述计算机程序同时被处理器30执行。

通信模块10，可通过网络与外部设备连接。通信模块10可以接收外部通讯设备发送的信息，还可广播发送启动、关闭信息至所述外部通讯设备。所述外部通讯设备可以是手机、平板电脑、冰箱、电视机及监控设备等电子设备。

存储器20，可用于存储软件程序以及各种数据。存储器20可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如计算通信终端位置)等；存储数据区可存储根据服务器的使用所创建的数据或信息等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器30，是服务器的控制中心，利用各种接口和线路连接整个服务器的各个部分，通过运行或执行存储在存储器20内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器20内的数据，执行服务器的各种功能和处理数据，从而对广播信息记录装置进行整体监控。处理器30可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器30可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器30中。

尽管图1未示出，但上述服务器还可以包括电路控制模块，用于与市电连接，实现电源控制，保证其他部件的正常工作或者不与市电连接，直接通过内部电源供电等。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的服务器结构并不构成对服务器的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

根据上述硬件结构，提出本发明方法各个实施例。

参照图2，在本发明通信终端rts/cts机制自适应控制方法的第一实施例中，所述通信终端rts/cts机制自适应控制方法包括步骤：

步骤s10，实时获取通信终端位置；

在本方案中，通信终端包括手机、平板电脑、笔记本或者具有无线通信功能的家电设备等，ap(wirelessaccesspoint，无线接入点)设备包括单纯型ap设备或者无线路由器，ap设备通过物理链路与上层网络连接，与通信终端通过空中接口交互信息。服务器实时获取通信终端的位置，并将通信终端的位置存储在服务器中。在服务器实时获取通信终端位置前，还可以根据通信终端的移动性能，为通信终端分为两个等级，高移动性等级通信终端和低移动性等级通信终端。高移动性等级通信终端为手机、平板电脑、笔记本电脑等可以随时移动的通信终端，而低移动性等级通信终端为具有无线通信功能的家电设备等。当对于高移动性设备实时获取位置，并实时更新存储在服务器中的位置信息。对于低移动性设备，可以只在网络设置阶段获取该设备的位置，并存储该位置信息，之后不会再获取该设备的位置信息或者预设一时间间隔(例如1月或者1年)获取低移动性设备的位置，并更新存储在服务器中该设备的位置信息。

步骤s20，根据所述通信终端位置，判断所述通信终端是否同时处于至少两个无线接入点ap设备对应的信号覆盖范围内；

获取通信终端的位置后，判断通信终端是否同时处于至少两个ap设备对应覆盖范围内。例如，存在两个ap设备，这两个ap设备各自的覆盖范围存在一定的重合区域，当通信终端位置处于该重合区域内，就可以确定通信终端同时处于这两个ap设备对应的覆盖范围内。当两个ap设备的覆盖范围刚好相切于一个点时，当通信终端处于该点时，也确定通信终端同时处于这两个ap设备对应的覆盖范围内。

步骤s30，当所述通信终端同时处于至少两个ap设备对应的信号覆盖范围内时，控制所述通信终端启动rts/cts机制。

当服务器判断通信终端同时处于至少两个ap设备对应的覆盖范围内时，服务器通过发送一个启动信息至通信终端，通信终端接收到所述启动信息后启动rts/cts机制，例如当存在两个ap设备，分别是ap设备a和ap设备b，而通信终端处于设备a和设备b的信号覆盖范围的重合区域内时，当通信终端需要先设备a进行通信时，设备b同时正在与其他通信终端进行信号传输时，此时通信终端会侦听到信道上已经有信号了，会认为该信道已经被占用，通信终端不会直接向设备a进行通信，此时通信终端就需要启动rts/cts(requesttosend/cleartosend，请求发送/允许发送)机制。通信终端还可以在接收到所述启动信息后，根据实际情况忽略该信息，继续保持现状。

需要说明的是，服务器在确定通信终端同时处于至少两个ap设备对应的覆盖范围内时，在发送启动信息至通信终端前，可以先发送一个获取通信终端的rts/cts的状态请求信息，通信终端接收到该请求信息后，反馈通信终端目前的rts/cts机制的状态，若通信终端的rts/cts机制已经处于开启状态时，服务器不会再发送启动信息至通信终端，若通信终端的rts/cts机制处于关闭状态时，服务器接收到通信终端反馈的rts/cts机制状态后，发送启动信息至通信终端，使得通信终端开启rts/cts机制。

本实施例通过实时获取通信终端位置；判断所述通信终端位置是否同时处于至少两个无线接入点ap设备的信号覆盖范围内；当确定所述通信终端同时处于至少两个ap设备的信号覆盖范围内时，控制所述通信终端启动rts/cts机制。从而设置了通信终端需要使用rts/cts机制的条件，在需要使用rts/cts机制的场景下通信终端才开启rts/cts机制。

需要说明的是，若通信终端不同时处于至少两个ap设备对应的覆盖范围内时，服务器会控制通信终端关闭rts/cts机制。即当所述步骤s20的判断结果为“否”时，执行以下步骤：

当确定所述通信终端不在至少两个ap设备对应的信号覆盖范围内时，控制所述通信终端关闭rts/cts机制。

服务器确定所述通信终端不在至少两个ap设备对应的信号覆盖范围内时，会通过无线网络或有线网络发送关闭信息至通信终端，当通信终端接受到关闭信息后，会自动关闭rts/cts机制。例如当通信终端周围存在多个ap设备，此时通信终端要向多个ap设备中的设备a进行通信，而通信终端也只处于设备a的信号覆盖范围时，此时通信终端不需要开启rts/cts，只需要侦听到信道空闲时，就直接和设备a进行通信。通信终端还可以在接收到所述关闭信息后，也可以忽略该信息，继续保持rts/cts机制启动的状态。

服务器在确定通信终端未同时处于至少两个ap设备对应的覆盖范围内时，在发送关闭信息至通信终端前，可以先发送一个获取通信终端的rts/cts的状态请求信息，通信终端接收到该请求信息后，反馈通信终端目前的rts/cts机制的状态，若通信终端的rts/cts机制已经处于关闭状态时，服务器不会再发送关闭信息至通信终端，若通信终端的rts/cts机制处于开启状态时，服务器接收到通信终端反馈的rts/cts机制状态后，发送关闭信息至通信终端，使得通信终端关闭rts/cts机制。

本实施例通过实时获取通信终端位置；判断所述通信终端位置是否同时处于至少两个无线接入点ap设备的信号覆盖范围内；当确定所述通信终端同时处于至少两个ap设备的信号覆盖范围内时，控制所述通信终端启动rts/cts机制；当确定所述通信终端不同时处于至少两个ap设备的信号覆盖范围内，控制所述通信终端关闭rts/cts机制。从而在需要使用rts/cts机制的场景下通信终端才开启rts/cts机制，在不需要使用rts/cts机制的场景下通信终端会自动关闭rts/cts，直接发送数据，减少了发送数据前握手开销，提高了信道的利用率。

进一步地，参照图3，根据本申请通信终端rts/cts机制自适应控制方法的第一实施例提出本申请通信终端rts/cts机制自适应控制方法的第二实施例，在本实施例中，所述步骤s10包括：

步骤s11，获取所述通信终端侦测到的预设范围内各ap设备的媒体访问控制地址mac地址和接收信号强度rssi；

步骤s12，根据各ap设备的mac地址，获取各ap设备对应的位置信息；

步骤s13，根据各ap设备的rssi，计算出各ap设备至所述通信终端的距离；

步骤s14，根据各ap设备对应的位置信息和各ap设备至所述通信终端的距离，计算出所述通信终端的位置。

在本方案中，通信终端在开启802.11网络的情况下,即可扫描并收集周围的ap设备的信号,无论是否加密,是否已连接，甚至信号强度不足以显示在无线信号列表中,都可以获取到ap设备广播出来的mac地址(mediaaccesscontroladdress，介质访问控制地址)。通信终端将获取的各ap设备的mac地址和对应的rssi(receivedsignalstrengthindication，接收信号强度)发送至服务器。

服务器存储有各ap设备列表，该ap设备表中以mac地址表示了各ap设备的，并记录了各ap设备的信息，包括ap设备的位置、生产厂家、设备型号、特征参数等。服务器接收到通信终端发送的各ap设备的mac地址和对应的rssi后，根据各ap设备的mac地址，从服务器中存储的ap列表中查询到各ap设备的位置。当ap设备位置发生变动时，服务器会重新获取该ap设备的位置，并更新ap设备列表中该ap的信息。服务器接收到各ap设备对应的rssi后，将各ap设备的rssi输入到已经建立的定位算法模型中，可以估算出各ap设备至通信终端的对应距离。根据各ap设备的位置和各ap设备至通信终端的对应距离，可以计算出通信终端的位置。

需要说明的是，通信终端位置的计算也可以在在通信终端中进行，通信终端将计算出的位置发送给服务器。

本实施例提出了一种服务器通过接收通信终端侦测到的各ap设备的mac地址和对应的rssi，计算出通信终端位置的策略。通过实时获取通信终端位置，从而进一步判断该通信终端是否处于至少两个ap设备对应的信号覆盖范围内。只有通信终端位置同时处于至少两个ap设备对应的信号覆盖范围内时，才会启动通信终端的rts/cts机制。

进一步地，参照图4，根据本申请通信终端rts/cts机制自适应控制方法的第一实施例提出本申请通信终端rts/cts机制自适应控制方法的第三实施例，在本实施例中，所述步骤s20包括：

步骤s21，根据各ap设备的mac地址，获取各ap设备的特征参数，其中所述特征参数包括：信道带宽、发射功率和调制与编码策略mcs；

步骤s22，根据各ap设备的信道带宽、发射功率和mcs，计算各ap设备对应的信号覆盖范围半径；

在本方案中，服务器可以通过各mac地址从服务器的存储的ap设备列表中查询各ap设备的特征参数，包括：信道带宽、发射功率和mcs方式(modulationandcodingscheme，调制与编码策略)，从而获得各ap设备的所述特征参数，也可以服务器根据接收到的各ap设备的mac地址，发送获取特征参数的请求至对应的ap设备，各ap设备将所述特征参数通过有线或无线网络发送至服务器。服务器获取所述特征参数后，根据所述特征参数，通过链路预算法计算出各ap设备的信号覆盖范围半径。

需要说明的是，服务器还需要根据实际场景下的传输环境对各ap设备的覆盖范围半径进行适当的调整，例如需要考虑建筑物穿透损耗，密集城区建筑物穿透损耗典型值为20db，郊区为10db，车内为10db。另外，也可以通过查询预先储存在服务器中的各ap设备的覆盖范围半径参数。

步骤s23，判断各ap设备中是否存在至少两个ap设备至所述通信终端的距离小于或等于对应的信号覆盖范围半径；

步骤s24，当至少两个ap设备至所述通信终端的距离都小于或等于对应的覆盖范围半径时，确定所述通信终端是同时处于至少两个ap设备的信号覆盖范围内。

当获得各ap设备的信号覆盖范围半径以及各ap设备至通信终端的对应距离后，判断ap设备至通信终端的对应距离是否小于或等于该ap设备的覆盖范围半径。当ap设备至通信终端的对应距离小于或等于该ap设备的覆盖范围半径时，则确定通信终端处于该ap设备的信号覆盖范围内。当ap设备至通信终端的对应距离大于该ap设备的覆盖范围半径时，则确定通信终端不处于该ap设备的信号覆盖范围内。例如，存在ap设备a和ap设备b，其中ap设备a的信号覆盖范围半径为50m，距通信终端的距离为40m，可以得知ap设备a和通信终端间的距离小于ap设备a的信号覆盖范围内，从而确定通信终端处于ap设备a的信号覆盖范围内。另外一个ap设备b的信号覆盖范围半径为30m，距通信终端的距离为35m，可以得知ap设备b和通信终端间的距离大于ap设备b的信号覆盖范围，从而确定通信终端不处于设备b的信号覆盖范围内。只有存在至少两个ap设备至通信终端的对应距离小于或等于该ap设备的信号覆盖范围半径时，才能确定通信终端ap同时处于至少两个ap设备的信号覆盖范围。

本实施例提出了一种服务器根据计算出的各ap设备信号覆盖范围半径，判断通信终端是否同时处于至少两个ap设备信号覆盖范围内的策略。从而判断通信终端是否处于需要使用rts/cts机制的场景下，当处于需要使用rts/cts机制的环境下，自动启动rts/cts，当不处于需要使用rts/cts机制的场景下，自动关闭rts/cts，减少了握手开销，降低了信号传输的开销。

本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序。所述计算机可读存储介质可以是图1的服务器中的存储器20，也可以是如rom(read-onlymemory，只读存储器)/ram(randomaccessmemory，随机存取存储器)、磁碟、光盘中的至少一种，所述计算机可读存储介质包括若干信息用以使得服务器执行本发明各个实施例所述的方法。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。