CN108809478A - 一种帧发送方法及相关设备 - Google Patents
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Abstract
公开了一种帧发送方法及相关设备，用于提高组地址帧的传输质量。该方法包括：AP根据待发送的组地址帧的接收者地址确定STA集合。若所述STA集合中存在与所述AP具有隐藏节点关系的目标STA，且所述AP有待发送给所述目标STA的单独地址帧，则所述AP修改并发送所述单独地址帧，其中，所述单独地址帧的长度小于分片阈值，所述单独地址帧的接收者地址为所述目标STA的地址，修改后的所述单独地址帧的时长字段中的时长值为发送所述组地址帧的时长、发送确认ACK帧的时长和2个SIFS之和，且修改后的所述单独地址帧的更多片段位的值为1。在所述AP接收到来自所述目标STA的ACK帧之后，所述AP发送所述组地址帧。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种帧发送方法及相关设备。
背景技术
如果无线局域网(英文：wireless local area network，WLAN)中存在隐藏节点，组地址帧的传输质量可能受到影响。
发明内容
本申请提供了一种帧发送方法及相关设备，用于提高组地址帧的传输质量。
第一方面提供一种帧发送方法，在无线局域网中包括无线访问点(英文：accesspoint，AP)和至少一个站点(英文：station，STA)，其中，该AP可以与所述至少一个TA关联。AP先获取待发送的组地址帧，并根据该组地址帧中包含的接收者地址确定STA集合，如果AP确定STA集合中存在有与AP具有隐藏节点关系的目标STA，则AP进一步判断是否有待发送给目标STA的单独地址帧。如果有待发送给目标STA的单独地址帧，则AP修改并发送单独地址帧。该单独地址帧的长度小于分片阈值。单独地址帧的接收者地址为目标STA的地址。修改后的单独地址帧的时长字段中的时长值为发送组地址帧的时长、发送确认(英文：acknowledgement，ACK)帧的时长和2个短帧间间隔(short interframe space，SIFS)之和。且修改后的单独地址帧的更多片段位的值为1。在AP接收到来自目标STA的ACK帧之后，AP发送组地址帧，ACK帧的时长字段中的时长值为所述发送所述组地址帧的时长和1个所述SIFS之和。该方法中由于更多片段位的值为1，从而触发ACK帧的时长字段不为0，以完成信道的预约，即保证了目标STA在接收AP发送的组地址帧的过程中其他AP关闭对目标STA的数据帧发送操作，使目标STA能够正确接收AP发送的组地址帧，以防止目标STA在接收组地址帧时发生冲突，从而提高了组地址帧的传输质量。
AP可以通过如下方式确定目标STA与AP具有隐藏节点关系：
在一种可能的实现方式中，若目标STA的重传率大于预设阈值，则AP确定目标STA与AP具有隐藏节点关系。
第二方面提供一种AP，该AP被配置实现上述第一方面或第一方面的任意一种实现方式提供的方法的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现，该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
第三方面提供一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面或者第一方面的任意一种实现方式所述的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种无线局域网下的隐藏节点场景示意图；
图2为本发明实施例提供的一种RTS/CTS机制的原理示意图；
图3为本发明实施例中的帧发送方法一个实施例示意图；
图4为本发明实施例中的帧发送设备一个结构示意图；
图5为本发明实施例中的AP一个结构示意图。
具体实施方式
本申请提供了一种帧发送方法及相关设备，用于提高组地址帧的传输质量。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。
如图1所示，图1为本申请提供的一种无线局域网下的隐藏节点场景示意图。在图1中，该无线局域网中包括AP1、AP2、STA1和STA2。其中，STA1处于AP1和AP2的无线信号覆盖范围内。STA2处于AP2的无线信号覆盖范围内，AP1和AP2使用同一信道。AP1不在AP2的无线信号覆盖范围内。AP2不在AP1的无线信号覆盖范围内。因此，AP1和AP2无法收到对方的无线信号。AP1和AP2无法收到对方的无线信号的原因可能是距离远，或者AP1和AP2之间有障碍物，或兼而有之。由于AP1发送的无线信号可以被STA1接收到，但是却不能被与STA1通信的AP2接收到，所以AP2为AP1的隐藏节点。类似的，AP1为AP2的隐藏节点。如果AP1和AP2同时向STA1发送无线信号，那么AP1和AP2发出的无线信号在STA1处可能发生碰撞(英文：collision)，使得STA1不能正确接收任何一方的无线信号。
在无线局域网中，由隐藏节点所导致的碰撞问题相当难以监听，因为无线收发器通常是半双工工作模式，即无法同时收发数据。针对单独地址帧业务，WLAN可以使用请求发送/允许发送(英文：Request To Send/Clear To Send，RTS/CTS)机制提高发送效率。图2为本申请提供的一种RTS/CTS机制的原理示意图。例如，AP1为图2中的发送者，STA1为图2中的接收者，AP2为图2中的其他站。AP1发送RTS帧，以引发处于AP1和AP2两者之间公共覆盖区域中的STA1回复CTS帧。从而避免AP1和AP2同时发送无线信号给STA1。针对组地址帧业务，可以使用如下机制提高发送效率
下面通过具体实施例对本发明实施例中的帧发送方法进行说明。请参阅图3，本发明实施例中帧发送方法一个实施例包括：
101、AP根据待发送的组地址帧的接收者地址确定STA集合。
AP保存组播组与STA的对应关系。例如，AP用因特网组管理协议(IGMP)窥探机制记录各组播组中的STA。AP根据其保存的该对应关系获取待发送的组地址帧的接收者地址对应的STA的集合。
102、若STA集合中存在与AP具有隐藏节点关系的目标STA，且AP有待发送给目标STA的单独地址帧，则AP修改并发送单独地址帧。
如果单独地址帧的接收者地址为目标STA的地址，则该单独地址帧为待发送给目标STA的单独地址帧。尽管该单独地址帧的长度小于分片阈值，AP不对该单独地址帧分片，AP依然将其更多片段位的值设置为1。AP进一步修改单独地址帧的时长字段中的时长值，以促使目标STA回复的ACK帧中的时长字段中的时长值超过AP发送组地址帧所需要的时长。修改后的单独地址帧的时长字段中的时长值为发送组地址帧的时长、发送确认ACK帧的时长和2个SIFS之和。
为了保证目标STA能够正常接收AP发送的组地址帧，修改后的单独地址帧的时长字段中的时长值需要为完成ACK帧发送所需的时间以及完成组地址帧发送所需的时间之和。其中，完成ACK帧发送所需的时间为1个SIFS和发送ACK帧的时长，该SIFS为单独地址帧和ACK帧之间的间隔。完成组地址帧发送所需的时间为1个SIFS和发送组地址帧的时长，该SIFS为ACK帧和组地址帧之间的间隔。
为了确保STA集合中的各STA都能够接收到AP发送的组地址帧，AP首先确定STA集合中是否存在与AP具有隐藏节点关系的目标STA。因为如果目标STA与AP具有隐藏节点关系，那么目标STA就可能无法接收到AP发送的组地址帧。
目标STA与AP具有隐藏节点关系指的是目标STA在该AP和另一AP的共同覆盖范围内，且该AP和该另一AP互为隐藏节点。。
可选的，AP可以采用如下方式确定目标STA与AP具有隐藏节点关系：
AP分别向STA集合中的各STA周期性地发送探测帧。
若目标STA的重传率大于预设阈值，则AP确定目标STA与AP具有隐藏节点关系。
例如，预设阈值的取值可以为30％。
如果AP确定本地有待发送给目标STA的单独地址帧，那么AP可以修改并发送单独地址帧。由于目标STA与AP具有隐藏节点关系，为了确保目标STA能够正常接收到AP发送的组地址帧，所以AP可以将单独地址帧中的更多片段位的数值设置为1，以及确保修改后的单独地址帧的时长字段中的时长值为发送组地址帧的时长、发送ACK帧的时长和2个SIFS之和。进而在目标STA接收到单独地址帧后，由于更多片段位的数值设置为1，从而触发目标STA回复的ACK帧的时长字段不为0，以完成信道的预约，从而使得目标STA能够正常接收到AP发送的组地址帧。
103、在AP接收到来自目标STA的ACK帧之后，AP发送组地址帧，ACK帧的时长字段中的时长值为发送组地址帧的时长和1个SIFS之和。
目标STA接收到单独地址帧后，目标STA发送ACK帧。ACK帧的时长字段的时长值等于单独地址帧的时长字段的值减去发送ACK帧的时长和1个SIFS。若AP接收到该ACK帧，AP就发送组地址帧。
由于ACK帧中的时长字段不为0，所以其他AP在接收到该ACK帧后，进入网络分配向量(英文：network allocation vector，NAV)状态，NAV状态持续时间等于ACK帧中的时长字段的值。处于NAV状态的AP不发送帧，所以这段时间内和AP互为隐藏节点的其他AP不发送帧，目标STA能够接收到AP发送的组地址帧。
此外，由于STA集合中的其他STA站点与AP不具有隐藏节点关系，所以当AP向目标STA发送组地址帧的过程中，STA集合中的其他STA也能够正确接收到该组地址帧。
若AP没有待发送给目标STA的单独地址帧，则AP发送RTS帧。之后，若AP接收到来自目标STA的CTS帧，则AP发送组地址帧，CTS帧的时长字段中的时长值为发送组地址帧的时长和1个SIFS之和。
由于更多片段位的值为1，从而触发ACK帧的时长字段不为0，以完成信道的预约，即保证了目标STA在接收AP发送的组地址帧的过程中其他AP关闭对目标STA的数据帧发送操作，使目标STA能够正确接收AP发送的组地址帧，以防止目标STA在接收组地址帧时发生冲突，从而提高了组地址帧的传输质量。
请参阅图4，本发明实施例中帧发送设备200的一个结构示意图，该帧发送设备200包括确定模块201、处理模块202、接收模块203以及发送模块204。
确定模块201，用于根据待发送的组地址帧的接收者地址确定STA集合。
处理模块202，用于若STA集合中存在与AP具有隐藏节点关系的目标STA，且有待发送给目标STA的单独地址帧，则修改并发送单独地址帧，其中，单独地址帧的长度小于分片阈值，单独地址帧的接收者地址为目标STA的地址，修改后的单独地址帧的时长字段中的时长值为发送组地址帧的时长、发送确认ACK帧的时长和2个SIFS之和，且修改后的单独地址帧的更多片段位的值为1。
接收模块203，用于接收来自目标STA的ACK帧。
发送模块204，用于在接收模块203接收到ACK帧之后，发送组地址帧，ACK帧的时长字段中的时长值为发送组地址帧的时长和1个SIFS之和。
上述帧发送设备200的工作过程的细节，可以参考前述图3实施例中的对应过程，在此不再赘述。
请参阅图5，下面介绍本发明实施例中涉及的AP。该AP300包括处理器301和收发器302，该处理器301与该收发器302连接。处理器301可以是中央处理器(CPU)、网络处理器等，处理器可以包括WLAN芯片和CPU芯片，WLAN芯片负责无线信号的基带处理，收发器302可以为天线。
该处理器301用于根据待发送的组地址帧的接收者地址确定STA集合。若STA集合中存在与AP具有隐藏节点关系的目标STA，且有待发送给目标STA的单独地址帧，则修改并发送单独地址帧，其中，单独地址帧的长度小于分片阈值，单独地址帧的接收者地址为目标STA的地址，修改后的单独地址帧的时长字段中的时长值为发送组地址帧的时长、发送确认ACK帧的时长和2个SIFS之和，且修改后的单独地址帧的更多片段位的值为1。
该收发器302用于在接收到来自目标STA的ACK帧之后，发送组地址帧，ACK帧的时长字段中的时长值为发送组地址帧的时长和1个SIFS之和。
上述处理器301和收发器302的具体工作过程，可以参考前述图3实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件或者其组合来实现。当使用软件或软件硬件组合实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。
所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在存储介质中，或者从一个存储介质向另一存储介质传输。例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、双绞线、光纤)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述存储介质可以是计算机能够存储的任何介质或者是包含一个或多个介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，光盘)、或者半导体介质(例如固态硬盘(SSD))等。
本领域普通技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络设备上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。本领域普通技术人员可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，而这些修改，并不使相应技术方案脱离权利要求的范围。
Claims (6)
1.一种帧发送方法，其特征在于，包括：
访问点AP根据待发送的组地址帧的接收者地址确定站点STA集合；
若所述STA集合中存在与所述AP具有隐藏节点关系的目标STA，且所述AP有待发送给所述目标STA的单独地址帧，则所述AP修改并发送所述单独地址帧，其中，所述单独地址帧的长度小于分片阈值，所述单独地址帧的接收者地址为所述目标STA的地址，修改后的所述单独地址帧的时长字段中的时长值为发送所述组地址帧的时长、发送确认ACK帧的时长和2个短帧间间隔SIFS之和，且修改后的所述单独地址帧的更多片段位的值为1；
在所述AP接收到来自所述目标STA的ACK帧之后，所述AP发送所述组地址帧，所述ACK帧的时长字段中的时长值为所述发送所述组地址帧的时长和1个所述短帧间间隔SIFS之和。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述目标STA的重传率大于预设阈值，则所述AP确定所述目标STA与所述AP具有隐藏节点关系。
3.一种帧发送设备，其特征在于，包括：
确定模块，用于根据待发送的组地址帧的接收者地址确定站点STA集合；
处理模块，用于若所述STA集合中存在与所述AP具有隐藏节点关系的目标STA，且有待发送给所述目标STA的单独地址帧，则修改并发送所述单独地址帧，其中，所述单独地址帧的长度小于分片阈值，所述单独地址帧的接收者地址为所述目标STA的地址，修改后的所述单独地址帧的时长字段中的时长值为发送所述组地址帧的时长、发送确认ACK帧的时长和2个短帧间间隔SIFS之和，且修改后的所述单独地址帧的更多片段位的值为1；
接收模块，用于接收来自所述目标STA的ACK帧；
发送模块，用于在所述接收模块接收到所述ACK帧之后，发送所述组地址帧，所述ACK帧的时长字段中的时长值为所述发送所述组地址帧的时长和1个所述短帧间间隔SIFS之和。
4.根据权利要求3所述的帧发送设备，其特征在于，所述确定模块，还用于若所述目标STA的重传率大于预设阈值，则确定所述目标STA与所述AP具有隐藏节点关系。
5.一种无线访问点AP，其特征在于，包括：处理器和收发器；
所述处理器，用于根据待发送的组地址帧的接收者地址确定站点STA集合；若所述STA集合中存在与所述AP具有隐藏节点关系的目标STA，且有待发送给所述目标STA的单独地址帧，则修改并发送所述单独地址帧，其中，所述单独地址帧的长度小于分片阈值，所述单独地址帧的接收者地址为所述目标STA的地址，修改后的所述单独地址帧的时长字段中的时长值为发送所述组地址帧的时长、发送确认ACK帧的时长和2个短帧间间隔SIFS之和，且修改后的所述单独地址帧的更多片段位的值为1；
所述处理器，还用于使用所述收发器接收到来自所述目标STA的ACK帧之后，使用所述收发器发送所述组地址帧，所述ACK帧的时长字段中的时长值为所述发送所述组地址帧的时长和1个所述短帧间间隔SIFS之和。
6.根据权利要求5所述的AP，其特征在于，所述处理器，还用于若所述目标STA的重传率大于预设阈值，则确定所述目标STA与所述AP具有隐藏节点关系。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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