一種解決局域網(wǎng)中隱藏節(jié)點的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種解決無線局域網(wǎng)中隱藏節(jié)點的方法及裝置，為每個關(guān)聯(lián)的移動終端STA分別虛擬一個獨立的AP，并向每個移動終端STA單獨發(fā)送Beacon幀，在各個STA的Beacon幀中攜帶Quiet信息單元，從而讓不同移動終端STA在一個Beacon周期的不同時間范圍內(nèi)保持靜默，使得同一時刻同時可能訪問AP信道的移動終端STA個數(shù)減少，從而有效降低了STA之間的信道訪問沖突概率，提升了無線局域網(wǎng)的整體性能。
【專利說明】—種解決局域網(wǎng)中隱藏節(jié)點的方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤指一種解決無線局域網(wǎng)中隱藏節(jié)點的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]無線局域網(wǎng)(以下簡稱WLAN網(wǎng)絡(luò))因具有易于部署、移動性等特點，應(yīng)用范圍越來越廣。不僅企業(yè)網(wǎng)需要部署WLAN，城市無線網(wǎng)、教育、個人辦公等方面，無處不在使用WLAN網(wǎng)絡(luò)。
[0003]然而，在某些應(yīng)用場景中，有可能會存在移動終端STA之間相互隱藏的現(xiàn)象。例如，某個室外工作環(huán)境中部署了 WLAN，其移動終端STA分布在接入點AP周圍方圓幾百米甚至千米的范圍內(nèi)，如果移動終端STA是一些專門的設(shè)備(例如:用于檢測接入點AP無線信號的專用儀器等)，則甚至可以分布在AP周圍幾公里的范圍內(nèi)。在這種環(huán)境中，往往因移動終端STA之間相互距離較遠(yuǎn)而彼此監(jiān)測不到信號收發(fā)，造成彼此間相互成為隱藏節(jié)點。再比如，教育機(jī)構(gòu)中為學(xué)生宿舍部署的WLAN網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)常是AP部署在走廊上，而STA是學(xué)生使用的筆記本，分布于學(xué)生宿舍中，一個AP需要同時為幾個宿舍提供無線服務(wù)。這種情況下，雖然所有的STA都能聽見AP，但兩個宿舍的STA由于彼此屏蔽較重(中間隔了一堵墻)，彼此也同樣因監(jiān)測不到而互相成為隱藏節(jié)點。
[0004]移動終端STA之間的隱藏將會給上行流量甚至下行流量會帶來很大的影響，因為當(dāng)兩個相互隱藏的STA同時給AP發(fā)送報文時，會導(dǎo)致STA發(fā)送的無線數(shù)據(jù)報文在AP處造成沖突，從而導(dǎo)致STA發(fā)送數(shù)據(jù)不成功。當(dāng)多個移動終端STA相互隱藏時會導(dǎo)致更高概率的沖突，進(jìn)而使STA發(fā)送速率進(jìn)一步降低。移動終端STA之間的隱藏，不僅降低了 STA發(fā)送給AP的帶寬能力，也會嚴(yán)重消耗空口資源，導(dǎo)致整個無線網(wǎng)絡(luò)的性能很低。
[0005]為了解決上述問題，IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中定義了 RTS/CTS機(jī)制(Request toSend/Clear to Send機(jī)制，即請求發(fā)送/清除發(fā)送機(jī)制,是被802.11無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議采用的一種用來減少由隱藏節(jié)點問題所造成的沖突的機(jī)制)。在這種機(jī)制下，移動終端STA搶占到信道后，首先會向接收端AP發(fā)送RTS報文，在接收端AP收到STA發(fā)送的RTS報文后會響應(yīng)CTS報文，由于AP響應(yīng)的CTS報文的無線信號會覆蓋到該AP下所有的移動終端STA。RTS/CTS報文中都包含了信道被占用的時間，協(xié)議規(guī)定收到RTS/CTS報文的終端必須在RTS/CTS報文中要求的時間內(nèi)認(rèn)為信道忙，不能發(fā)送數(shù)據(jù)，從而解決了隱藏節(jié)點的問題。
[0006]然而，在實際使用中發(fā)現(xiàn)，802.11標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議將是否使用RTS/CTS這種機(jī)制的權(quán)限下放給每個移動終端STA，由移動終端STA自己決定是否使用這種機(jī)制。在實際使用中用戶很少會去配置這個功能，因此，RTS/CTS這種機(jī)制的實際效用并不大，另外，目前很多移動終端STA缺省為不支持RTS/CTS這種機(jī)制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明提供一種解決無線局域網(wǎng)中隱藏節(jié)點的方法和裝置。通過本發(fā)明，可以在完全遵循802.11標(biāo)準(zhǔn)情況下，利用其提供的靜默功能來解決因隱藏節(jié)點而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能低的問題。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實現(xiàn)的:
[0009]一種解決無線局域網(wǎng)中隱藏節(jié)點的方法，所述方法應(yīng)用于存在隱藏移動終端的無線局域網(wǎng)系統(tǒng)中，所述無線局域網(wǎng)至少包括一個接入點AP以及彼此可能形成相互隱藏關(guān)系的兩個以上的移動終端STA，所述方法包括如下步驟:
[0010]步驟1、為每一個關(guān)聯(lián)的STA創(chuàng)建一個獨立的虛擬AP，使不同的移動終端STA對應(yīng)不同的虛擬AP ；
[0011]步驟2、使用虛擬AP向各自關(guān)聯(lián)的移動終端STA單獨發(fā)送Beacon幀，其中所述至少兩個不同的虛擬AP發(fā)送的Beacon巾貞中攜帶有不同的Quiet信息以使得至少兩個STA在不同的時間范圍內(nèi)保持靜默。
[0012]本發(fā)明同時提供了一種解決無線局域網(wǎng)中隱藏節(jié)點的裝置，所述裝置應(yīng)用于至少包括一個接入點AP和兩個移動終端STA的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，所述移動終端彼此之間可能互相隱藏，其特征在于，所述裝置包括:
[0013]虛擬模塊，用于為每一個關(guān)聯(lián)的STA虛擬一個獨立的AP，使不同的移動終端STA對應(yīng)不同的虛擬AP ；
[0014]發(fā)送模塊，用于指示所述虛擬AP向各自關(guān)聯(lián)的移動終端STA單獨發(fā)送Beacon幀，其中所述至少兩個不同的虛擬AP發(fā)送的Beacon幀中攜帶有不同的Quiet信息以使得至少兩個STA在不同的時間范圍內(nèi)保持靜默。
[0015]由上述技術(shù)方案可見，本發(fā)明通過802.11標(biāo)準(zhǔn)中提供的靜默機(jī)制，利用AP和STA對靜默報文的發(fā)送、接收和處理等功能，讓移動終端STA在要求的時間范圍內(nèi)保持靜默，從而使得任何時刻只有少數(shù)STA能夠訪問信道,進(jìn)而減少STA訪問信道的沖突概率,提升了整個無線網(wǎng)絡(luò)的性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明解決無線局域網(wǎng)中隱藏節(jié)點的方法流程圖；
[0017]圖2是本發(fā)明移動終端STA周期性靜默示例圖；
[0018]圖3是本發(fā)明某應(yīng)用場景下η個移動終端STA的不同時刻靜默示意圖；
[0019]圖4是本發(fā)明解決無線局域網(wǎng)中隱藏節(jié)點的裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為了實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種解決方案，該方案為每個關(guān)聯(lián)的移動終端STA分別虛擬一個獨立的ΑΡ，通過該虛擬的AP向與之關(guān)聯(lián)的移動終端STA發(fā)送Beacon幀，在所述Beacon巾貞中攜帶不同的Quiet(靜默)信息,從而讓不同移動終端STA在一個Beacon周期(也稱為Beacon幀時間間隔)的不同時間范圍內(nèi)保持靜默，使得同一時刻同時可能訪問AP信道的移動終端STA個數(shù)減少，從而有效降低了移動終端STA之間的信道訪問沖突概率，提升了無線局域網(wǎng)的整體性能。
[0021]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1所示，為本發(fā)明解決無線局域網(wǎng)中隱藏節(jié)點的方法流程圖，其中該方法應(yīng)用于存在隱藏移動終端的無線局域網(wǎng)系統(tǒng)中，所述無線局域網(wǎng)至少包括一個接入點AP以及彼此可能隱藏的兩個以上的移動終端STA。所述方法包括如下步驟:
[0022]步驟1、為每一個關(guān)聯(lián)的STA虛擬一個獨立的AP，使不同的移動終端STA對應(yīng)不同的虛擬AP。
[0023]具體地，當(dāng)所述AP為瘦AP(即:此類AP僅提供移動終端STA的無線接入和數(shù)據(jù)傳輸功能，網(wǎng)絡(luò)配置及管理等功能則由接入控制器AC負(fù)責(zé))時，為每一個關(guān)聯(lián)的STA虛擬一個獨立的AP則是通過管理該瘦AP的AC來實現(xiàn)。具體地，所述AC是通過為每一臺關(guān)聯(lián)的移動終端STA配置不同的BSSID (Basic Service Set Identifi er,基本服務(wù)集標(biāo)識，由單個AP提供的無線服務(wù)標(biāo)識，用以區(qū)分不同AP提供的同一種無線服務(wù))實現(xiàn)不同的移動終端STA對應(yīng)不同的虛擬AP。在具體應(yīng)用時，所述移動終端STA對應(yīng)的虛擬AP具體安裝在哪個實體AP上，則由AC統(tǒng)一控制。
[0024]當(dāng)所述AP為胖AP (此類AP不僅提供移動終端STA的無線接入和數(shù)據(jù)傳輸功能，而且同時能像AC那樣獨自完成網(wǎng)絡(luò)配置及管理)時，為每一個關(guān)聯(lián)的STA虛擬一個獨立的AP則直接是通過該胖AP來實現(xiàn)。具體地，亦是通過該胖AP為每一臺關(guān)聯(lián)的移動終端STA配置不同的BSSID實現(xiàn)不同的移動終端STA對應(yīng)不同的虛擬AP。
[0025]步驟2、虛擬AP向各自關(guān)聯(lián)的移動終端STA單獨發(fā)送Beacon幀,其中所述Beacon中貞中攜帶不同的Quiet信息。
[0026]當(dāng)采用Fit AP (瘦AP)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)時，所述移動終端STA對應(yīng)的虛擬AP安裝在某個實體AP上后，該AP則采用AC下發(fā)的虛擬AP標(biāo)識，即該STA對應(yīng)的BSSID，完成該虛擬AP所有的功能，包括Beacon幀 (即AP廣播時使用的通告幀，以通知關(guān)聯(lián)移動終端STA的AP所提供的服務(wù)，其中攜帶了服務(wù)能力、加密信息以及服務(wù)參數(shù)等)的發(fā)送、與移動終端STA之間交互的報文收發(fā)等。
[0027]當(dāng)采用胖AP (FAT AP)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)時，可以在胖AP上直接模擬所述虛擬AP，向?qū)?yīng)的移動終端STA完成該虛擬AP所有的功能，包括Beacon幀的發(fā)送、與移動終端STA之間交互的報文收發(fā)等。
[0028]需要說明的是，無論采用上述哪種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，為了實現(xiàn)本發(fā)明目的，均需要在所述Beacon幀中攜帶Quiet (靜默)信息。如下表1所示，其為本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式下Beacon幀中攜帶的靜默信息格式,具體如下:
【權(quán)利要求】
1.一種解決無線局域網(wǎng)中隱藏節(jié)點的方法，所述方法應(yīng)用于存在隱藏移動終端的無線局域網(wǎng)系統(tǒng)中，所述無線局域網(wǎng)至少包括一個接入點AP以及彼此可能形成相互隱藏關(guān)系的兩個以上的移動終端STA，其特征在于，所述方法包括如下步驟: 步驟1、為每一個關(guān)聯(lián)的STA創(chuàng)建一個獨立的虛擬AP，使不同的移動終端STA對應(yīng)不同的虛擬AP ； 步驟2、使用虛擬AP向各自關(guān)聯(lián)的移動終端STA單獨發(fā)送Beacon幀，其中所述至少兩個不同的虛擬AP發(fā)送的Beacon幀中攜帶有不同的Quiet信息以使得至少兩個STA在不同的時間范圍內(nèi)保持靜默。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述不同的虛擬AP配置有不同的BSSIDo
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述Quiet信息至少包括STA保持靜默的開始時刻信息以及STA靜默時長信息。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述STA的靜默時間長度小于Beacon時間間隔且至少兩個不同STA的靜默時長相同，但靜默開始時刻不同。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述Quiet信息中還包括靜默周期，所述開始時刻信息為每個周期的開始時刻信息。
6.如權(quán)利要求3或4 所述的方法,其特征在于，所述Beacon幀中攜帶的Quiet信息至少包括如下參數(shù): Quiet Period:靜默周期,表示AP讓移動終端STA以Beacon時間間隔為單位進(jìn)行周期性靜默的時間間隔； Quiet Duration:靜默時長,表示移動終端STA進(jìn)行靜默時需要保持靜默的時長,單位為TU,即暈秒； Quiet Offset:靜默偏移，表示移動終端靜默的開始時刻相對于上次Beacon開始時刻的時間偏移。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述Quiet信息還包括: Quiet Count:靜默間隔，表示隨后發(fā)送的第幾個Beacon時間間隔內(nèi)移動終端STA要靜默。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述QuietPeriod的值為1，表示靜默周期為一個Beacon幀時間間隔，每個Beacon時間間隔內(nèi)各個STA的Quiet Duration相同，當(dāng)移動終端STA在一個Beacon時間間隔內(nèi)的靜默時間不連續(xù)時，向后調(diào)整Beacon幀的發(fā)送時刻以使得STA在一個Beacon時間間隔內(nèi)形成連續(xù)的靜默時間。
9.一種解決無線局域網(wǎng)中隱藏節(jié)點的裝置，所述裝置應(yīng)用于至少包括一個接入點AP和兩個移動終端STA的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，所述移動終端彼此之間可能互相隱藏，其特征在于，所述裝置包括: 虛擬模塊，用于為每一個關(guān)聯(lián)的STA虛擬一個獨立的AP，使不同的移動終端STA對應(yīng)不同的虛擬AP ； 發(fā)送模塊，用于指示所述虛擬AP向各自關(guān)聯(lián)的移動終端STA單獨發(fā)送Beacon幀，其中所述至少兩個不同的虛擬AP發(fā)送的Beacon幀中攜帶有不同的Quiet信息以使得至少兩個STA在不同的時間范圍內(nèi)保持靜默。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，其中所述不同的虛擬AP配置有不同的BSSIDo
11.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述Quiet信息至少包括STA保持靜默的開始時刻信息以及STA靜默時長信息。
12.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述STA的靜默時間長度小于Beacon時間間隔且至少兩個不同STA的靜默時長相同，但靜默開始時刻不同。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述Quiet信息中還包括靜默周期，所述開始時刻信息為每個周期的開始時刻信息。
14.如權(quán)利要求11或12所述的裝置,其特征在于,所述Beacon幀中攜帶的Quiet信息至少包括如下參數(shù): Quiet Count:靜默間隔，表示隨后發(fā)送的第幾個Beacon時間間隔內(nèi)移動終端STA要靜默； Quiet Period:靜默周期,表示AP讓移動終端STA以Beacon時間間隔為單位進(jìn)行周期性靜默的時間間隔； Quiet Duration:靜默時長,表示移動終端STA進(jìn)行靜默時需要保持靜默的時長,單位為TU,即暈秒； Quiet Offset:靜默偏移，表示移動終端靜默的開始時刻相對于上次Beacon開始時刻的時間偏移。
15.如權(quán)利要求14所述的`裝置，其特征在于，所述Quiet信息還包括: Quiet Count:靜默間隔，表示隨后發(fā)送的第幾個Beacon時間間隔內(nèi)移動終端STA要靜默。
16.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，每個Beacon時間間隔內(nèi)各個STA的QuietDuration相同，當(dāng)移動終端STA在一個Beacon時間間隔內(nèi)的靜默時間不連續(xù)時，向后調(diào)整Beacon幀的發(fā)送時刻以使得STA在一個Beacon時間間隔內(nèi)形成連續(xù)的靜默時間。
【文檔編號】H04W84/12GK103533653SQ201210353615
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月6日
【發(fā)明者】徐國祥 申請人:杭州華三通信技術(shù)有限公司