CN101711037A - 一种隐藏节点的检测方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隐藏节点的检测方法和设备。该方法包括：终端STA发送关于隐藏节点的检测帧，并对其他STA发送的检测帧、和/或各AP发送的关于隐藏节点的启动检测通知报文进行检测；所述STA向网络侧发送检测结果，由网络侧根据所述检测结果发现隐藏节点。本发明中，由STA进行隐藏节点的检测并向网络侧上报检测结果；网络侧对检测结果进行分析确定隐藏节点是否存在；当隐藏节点存在时只对隐藏节点实施隐藏节点保护机制，从而节约了空口资源，避免了空口性能的下降。

Description

一种隐藏节点的检测方法和设备

技术领域

本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种隐藏节点的检测方法和设备。

背景技术

由于WLAN(Wireless Local Area Network，无线局域网)网络使用的传输介质是空间共享的介质，在同一空间影响范围内的AP(Access Point，无线接入点)及其关联的Station，同一时刻只允许一个设备发送数据，因此，802.11规定了CSMA(Carrier Sense Multiple Access，载波侦听)/CD(ContentionDetection，碰撞检测)机制，来控制传输媒质的访问。即当一个设备准备发送数据时，先检查所使用的空间信道，如果认为有与其他设备发生冲突的风险(检测到信道忙或第一次检测到信道空闲)，则进行随机退避，退避到合适的时机，才进行数据发送。

由此看出，属于同一空间影响范围的设备，需要能够收到其他设备的信号，即互相可见时，才能准确地判断信道情况以避免冲突。而实际部署中，由于部署密度、距离等原因导致的隐藏节点现象很容易出现。所谓隐藏节点，指的是同一信道下射频能影响到的有效(即信号强度可以支持正常收报文)空间范围内不能互相看见的设备。一旦存在隐藏节点，会使空口冲突大幅上升，导致错包重传增多，从而大大降低空口性能。

隐藏节点可以分为两种典型情况：一种是AP之间的隐藏；一种是AP下Station之间的隐藏。图1为AP下Station之间隐藏的示意图，Station1与Station2由于中间障碍或距离的原因，互不可见，但两者对AP却是同时可见的。因此，虽然AP发送数据时会与Station1、Station2避让，但Station1与Station2之间不会互相避让，容易导致发送冲突，使得AP下用户体验较差。图2为AP之间隐藏的示意图，AP1与AP2由于距离比较远，互不可见，但对于位于两个AP之间的Station而言，AP1与AP2同时可见，假设该Station关联到了AP1，AP1在发送报文时会考虑避开Station的发送，却不知道避让AP2的发送。因此，当AP1与AP2同时发送报文时，会在Station这里产生冲突碰撞，报文一旦在空间发生冲突，Station就无法正常接收，从而使得该Station处的体验较差。

现有技术中针对隐藏节点的问题提出了一种隐藏节点保护机制。其中，节点在发送之前通过一对特定含义短报文(接收到该报文的设备在一定时期内都自动不发送报文)的交互，不可见的节点借助可见节点作中介达到避让的目的。使得隐藏节点间接感知到对方的存在，达到避让的目的。以AP下Station之间隐藏的情况为例，Station1发送报文前，先发送一个RTS报文，所关联的AP发送CTS回应，AP下所有其他Station，包括Station2都会主动避让一段时间，从而避免了Station1与Station2之间的冲突。现有技术中该方法存在的问题在于：发送每一个报文前都要发送特定含义短报文，增加了报文数目，会浪费空口资源并降低空口效率。

发明内容

本发明提供一种隐藏节点的检测方法和设备，用于实现对隐藏节点的检测，只对隐藏节点实施隐藏节点保护机制，节约空口资源。

为了达到上述目的，本发明提供了一种隐藏节点的检测方法，包括：

终端STA发送关于隐藏节点的检测帧，并对其他STA发送的检测帧、和/或各AP发送的关于隐藏节点的启动检测通知报文进行检测；

所述STA向网络侧发送检测结果，由网络侧根据所述检测结果发现隐藏节点。

其中，所述终端STA发送关于隐藏节点的检测帧前，还包括：

所述STA接收到网络侧AP发送的关于隐藏节点的启动检测通知报文，启动隐藏节点的检测；或

所述STA在预设的隐藏节点检测周期到达时，启动隐藏节点的检测；或

所述STA根据预设的事件触发机制，启动隐藏节点的检测。

其中，所述STA向网络侧发送检测结果前，还包括：

所述STA接收到网络侧AP发送的检测结果的上报通知报文，启动检测结果的上报；或

所述STA在预设的检测结果上报周期到达时，启动检测结果的上报；或

所述STA根据预设的事件触发机制，启动检测结果的上报。

其中，所述网络侧根据所述检测结果发现隐藏节点，包括：

所述网络侧的AP为Fit AP时，各AP根据STA发送的检测结果，判断自身AP设备下是否具有隐藏STA节点；各AP将STA发送的检测结果上报AC，由AC判断自身AC设备下是否具有隐藏AP节点；

检测到隐藏STA节点的AP向隐藏STA节点发送通知，启动隐藏节点保护机制；检测到隐藏AP节点的AC向隐藏AP节点发送通知，启动隐藏节点保护机制。

其中，所述网络侧根据所述检测结果发现隐藏节点，包括：

所述网络侧的AP为Fat AP时，各AP根据STA发送的检测结果，判断自身AP设备下是否具有隐藏STA节点、以及对于自身AP设备是否存在隐藏AP节点；检测到隐藏STA节点的AP向隐藏STA节点发送通知，启动隐藏节点保护机制；检测到隐藏AP节点的AP向检测到的隐藏AP节点发送通知，启动隐藏节点保护机制。

本发明还提供了一种终端STA设备，包括：

检测单元，用于发送关于隐藏节点的检测帧，并对其他STA发送的检测帧、和/或各AP发送的关于隐藏节点的启动检测通知报文进行检测；

检测结果上报单元，用于向网络侧发送所述检测单元的检测结果，由网络侧根据所述检测结果发现隐藏节点。

其中，还包括：

检测启动单元，用于：接收到网络侧AP发送的关于隐藏节点的启动检测通知报文时，通知所述检测单元启动检测；或在预设的隐藏节点检测周期到达时，通知所述检测单元启动检测；或根据预设的事件触发机制，通知所述检测单元启动检测。

其中，还包括：

检测结果上报启动单元，用于接收到网络侧AP发送的检测结果的上报通知报文，通知所述检测结果上报单元上报检测结果；或在预设的检测结果上报周期到达时，通知所述检测结果上报单元上报检测结果；或根据预设的事件触发机制，通知所述检测结果上报单元上报检测结果。

本发明还提供了一种接入点AP，包括：

检测通知单元，用于向STA关于隐藏节点的启动检测通知报文；

检测结果接收单元，用于接收所述STA发送的检测结果；

隐藏节点发现单元，用于根据所述检测结果接收单元接收到的检测结果，发现隐藏节点；

隐藏节点通知单元，用于向所述隐藏节点发现单元检测到的隐藏节点发送通知，启动隐藏节点保护机制。

其中，所述隐藏节点发现单元，具体用于：

所述AP为Fit AP时，根据STA发送的检测结果，判断自身AP设备下是否具有隐藏STA节点；并将STA发送的检测结果上报AC，由AC判断自身AC设备下是否具有隐藏AP节点；

所述AP为Fat AP时，根据STA发送的检测结果，判断自身AP下是否存在隐藏STA节点、以及确定是否存在隐藏AP节点。

本发明还提供了一种接入控制设备AC，包括：

检测结果接收单元，用于接收AP转发的由STA发送的检测结果；

隐藏节点发现单元，用于根据所述检测结果接收单元接收到的检测结果，发现隐藏AP节点；

隐藏节点通知单元，用于向所述隐藏节点发现单元检测到的隐藏AP节点发送通知，启动隐藏节点保护机制。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明中由STA进行隐藏节点的检测并向网络侧上报检测结果；网络侧对检测结果进行分析确定隐藏节点是否存在；当隐藏节点存在时只对隐藏节点实施隐藏节点保护机制，从而节约了空口资源，避免了空口性能的下降。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中AP下Station之间隐藏的示意图；

图2是现有技术中AP之间隐藏的示意图；

图3是本发明中提供的隐藏节点的检测方法流程图；

图4是本发明中一应用场景的示意图；

图5是本发明应用场景中提供的隐藏节点的检测方法流程图；

图6是本发明中提供的STA的结构示意图；

图7是本发明中提供的AP的结构示意图；

图8是本发明中提供的AC的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明中提供了一种隐藏节点的检测方法，如图3所示，包括：

步骤s301、终端STA发送关于隐藏节点的检测帧，并对其他STA发送的检测帧、和/或各AP发送的关于隐藏节点的启动检测通知报文进行检测；

步骤s302、STA向网络侧发送检测结果，由网络侧根据检测结果发现隐藏节点。

以下结合一个具体的应用场景对本发明中隐藏节点的检测方法进行详细描述。以图4所示的应用场景为例，其中网络为AC-Fit AP结构。

检测流程如图5所示，包括：

步骤s501、AP上开启隐藏节点检测功能后，AP向STA发送关于隐藏节点的启动检测通知报文。

具体的，AP可以定时(该时间间隔可以根据情况进行配置)在工作信道向STA发送关于隐藏节点的启动检测通知报文，要求Station开始启动隐藏节点检测；该启动检测通知报文可以为广播报文或组播报文。另外，除了使用工作信道外还可以使用其他信道，实际部署时，多使用基本不干扰的信道。考虑到同频信道干扰最大，为了减少报文发送，建议只在工作信道检测。

步骤s502、STA启动隐藏节点的检测。

具体的，STA开始发送NULL帧或其他特定帧；同时在工作信道或所有信道检测其他STA节点发送的NULL帧或其他特定帧，以发现可见的STA；并在工作信道或所有信道检测其他AP发送的关于隐藏节点的启动检测通知报文，以发现可见的AP。

STA除了在接收到AP发送的关于隐藏节点的启动检测通知报文时，启动隐藏节点的检测之外，还可以主动发起对隐藏节点的检测，对于该主动发起的情况，上述步骤s501为可选。例如：STA在预设的隐藏节点检测周期到达时，启动隐藏节点的检测；或STA根据预设的事件触发机制，启动隐藏节点的检测。

步骤s503、AP向STA发送报文，要求STA上报检测结果。

步骤s504、STA上报检测结果给AP；AP将STA上报的检测结果进一步转发给AC。

具体的，STA除了在接收到AP发送的检测结果的上报通知报文时，上报检测结果之外，还可以主动上报检测结果，对于该主动上报的情况，上述步骤s503为可选。例如：STA在预设的检测结果上报周期到达时，上报检测结果；或STA根据预设的事件触发机制，上报检测结果。

步骤s505、AP根据STA上报的检测结果，分析确定是否在本AP下存在隐藏STA节点；AC根据检测结果，确定是否在本AC下是否存在隐藏AP节点。如果存在隐藏节点，则AP与AC开启隐藏节点保护机制；具体的，AP通知隐藏STA节点开启隐藏节点保护机制。AC通知隐藏AP节点开启隐藏节点保护机制。当然，也可以对所有的STA和AP都分别发送通知，启动所有STA和AP的隐藏节点保护机制。

本步骤中，AP根据STA上报的检测结果，分析确定在本AP下是否存在隐藏STA节点的方法具体可以为：AP收集信道内能侦听到的所有STA(包括关联到本AP的STA以及关联到其他AP的STA)发送的检测结果，确认各个STA两两之间是否互相可见，若发现存在一个STA1对于另一个STA2为不可见，则确定STA2为STA1的隐藏STA节点。

本步骤中，AC根据检测结果，确定是否在本AC下是否存在隐藏AP节点的方法具体可以为：针对某个AP如AP1，AC收集该AP1的信道中的STA信息；AC对于没有关联到AP1的其他STA，确认每个STA所关联的AP(如AP2、AP3...)，组成该AP1的一个待检测隐藏AP列表。AC进一步根据该AP1上报的其他AP信息，判断待检测隐藏AP列表中的AP对于AP1是否全部可见，若待检测隐藏AP列表中存在一AP如AP2不在AP1上报的其他AP信息中，则认为AP2对于AP1为隐藏AP节点。

之后，若AP或AC根据最新收到的信息综合判断不存在隐藏节点时，通知已经开启了隐藏节点保护机制的节点，取消隐藏节点保护机制。

对于FatAP架构，与上述图5所示的流程的区别在于，对STA进行触发检测和停止检测的步骤可以由网管设备在AP上进行配置。AP可以定时(该时间间隔可以根据情况进行配置)在工作信道向STA发送关于隐藏节点的启动检测通知报文，要求Station开始启动隐藏节点检测；该启动检测通知报文可以为广播报文或组播报文。当然STA在预设的隐藏节点检测周期到达时，启动隐藏节点的检测；或STA根据预设的事件触发机制，启动隐藏节点的检测。

STA在测量完成后，向网络侧的AP发送检测结果，由AP根据检测结果进行综合分析，确定在本AP下是否存在隐藏STA节点、以及确定对于自身AP设备是否存在隐藏AP节点，具体的：

确定在自身AP设备下是否存在隐藏STA节点的方法具体可以为：AP收集信道内能侦听到的所有STA(包括关联到本AP的STA以及关联到其他AP的STA)发送的检测结果，确认各个STA两两之间是否互相可见，若发现存在一个STA1对于另一个STA2为不可见，则确定STA2为STA1的隐藏STA节点。AP将发现的隐藏STA节点上报给网管设备。

确定是否存在隐藏AP节点的方法具体可以为：AP对信道内没有关联到自己的STA，确认其关联的AP(可以通过STA上报报文中的接收地址，或者通过该STA的其他信息)，并确认自己与这些AP之间是否可见(通过侦听工作信道内其他AP发出的报文)，如果存在不可见的AP，则认为存在隐藏AP节点。AP将发现的隐藏AP节点上报给网管设备。

本发明提供的上述方法中，由STA进行隐藏节点的检测并向网络侧上报检测结果；网络侧对检测结果进行分析确定隐藏节点是否存在；当隐藏节点存在时只对隐藏节点实施隐藏节点保护机制，从而节约了空口资源，避免了空口性能的下降。

本发明还提供了一种终端STA设备，如图6所示，包括：

检测单元11，用于发送关于隐藏节点的检测帧，并对其他STA发送的检测帧、和/或各AP发送的关于隐藏节点的启动检测通知报文进行检测；

检测结果上报单元12，用于向网络侧发送检测单元11的检测结果，由网络侧根据检测结果发现隐藏节点。

另外，还包括：

检测启动单元13，用于：接收到网络侧AP发送的关于隐藏节点的启动检测通知报文时，通知所述检测单元启动检测；或在预设的隐藏节点检测周期到达时，通知所述检测单元启动检测；或根据预设的事件触发机制，通知所述检测单元启动检测。

检测结果上报启动单元14，用于接收到网络侧AP发送的检测结果的上报通知报文，通知所述检测结果上报单元12上报检测结果；或在预设的检测结果上报周期到达时，通知所述检测结果上报单元12上报检测结果；或根据预设的事件触发机制，通知所述检测结果上报单元12上报检测结果。

本发明还提供了一种接入点AP，如图7所示，包括：

检测通知单元21，用于向STA关于隐藏节点的启动检测通知报文；

检测结果接收单元22，用于接收所述STA发送的检测结果；

隐藏节点发现单元23，用于根据所述检测结果接收单元22接收到的检测结果，发现隐藏节点；该隐藏节点发现单元23，具体用于：

(1)当AP为Fit AP时，根据STA发送的检测结果，判断自身AP设备下是否具有隐藏STA节点；并将STA发送的检测结果上报AC，由AC判断自身AC设备下是否具有隐藏AP节点；

(2)当AP为Fat AP时，根据STA发送的检测结果，判断在自身AP设备下是否存在隐藏STA节点、以及确定是否存在隐藏AP节点。

隐藏节点通知单元24，用于向所述隐藏节点发现单元23检测到的隐藏节点发送通知，启动隐藏节点保护机制。

本发明还提供了一种接入控制设备AC，如图8所示，包括：

检测结果接收单元31，用于接收AP转发的由STA发送的检测结果；

隐藏节点发现单元32，用于根据所述检测结果接收单元接收到的检测结果，发现隐藏AP节点；

隐藏节点通知单元33，用于向所述隐藏节点发现单元检测到的隐藏AP节点发送通知，启动隐藏节点保护机制。

本发明提供的上述设备中，由STA进行隐藏节点的检测并向网络侧上报检测结果；网络侧对检测结果进行分析确定隐藏节点是否存在；当隐藏节点存在时只对隐藏节点实施隐藏节点保护机制，从而节约了空口资源，避免了空口性能的下降。

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本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的单元或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的单元可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的单元可以合并为一个单元，也可以进一步拆分成多个子单元。

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。

Claims (11)

1.一种隐藏节点的检测方法，其特征在于，包括：

终端STA发送关于隐藏节点的检测帧，并对其他STA发送的检测帧、和/或各AP发送的关于隐藏节点的启动检测通知报文进行检测；

所述STA向网络侧发送检测结果，由网络侧根据所述检测结果发现隐藏节点。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端STA发送关于隐藏节点的检测帧前，还包括：

所述STA接收到网络侧AP发送的关于隐藏节点的启动检测通知报文，启动隐藏节点的检测；或

所述STA在预设的隐藏节点检测周期到达时，启动隐藏节点的检测；或

所述STA根据预设的事件触发机制，启动隐藏节点的检测。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述STA向网络侧发送检测结果前，还包括：

所述STA接收到网络侧AP发送的检测结果的上报通知报文，启动检测结果的上报；或

所述STA在预设的检测结果上报周期到达时，启动检测结果的上报；或

所述STA根据预设的事件触发机制，启动检测结果的上报。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述网络侧根据所述检测结果发现隐藏节点，包括：

所述网络侧的AP为Fit AP时，各AP根据STA发送的检测结果，判断自身AP设备下是否具有隐藏STA节点；各AP将STA发送的检测结果上报AC，由AC判断自身AC设备下是否具有隐藏AP节点；

检测到隐藏STA节点的AP向隐藏STA节点发送通知，启动隐藏节点保护机制；检测到隐藏AP节点的AC向隐藏AP节点发送通知，启动隐藏节点保护机制。

5.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述网络侧根据所述检测结果发现隐藏节点，包括：

所述网络侧的AP为Fat AP时，各AP根据STA发送的检测结果，判断自身AP设备下是否具有隐藏STA节点、以及对于自身AP设备是否存在隐藏AP节点；检测到隐藏STA节点的AP向隐藏STA节点发送通知，启动隐藏节点保护机制；检测到隐藏AP节点的AP向检测到的隐藏AP节点发送通知，启动隐藏节点保护机制。

6.一种终端STA设备，其特征在于，包括：

检测单元，用于发送关于隐藏节点的检测帧，并对其他STA发送的检测帧、和/或各AP发送的关于隐藏节点的启动检测通知报文进行检测；

检测结果上报单元，用于向网络侧发送所述检测单元的检测结果，由网络侧根据所述检测结果发现隐藏节点。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，还包括：

检测启动单元，用于：接收到网络侧AP发送的关于隐藏节点的启动检测通知报文时，通知所述检测单元启动检测；或在预设的隐藏节点检测周期到达时，通知所述检测单元启动检测；或根据预设的事件触发机制，通知所述检测单元启动检测。

8.如权利要求6所述的设备，其特征在于，还包括：

检测结果上报启动单元，用于接收到网络侧AP发送的检测结果的上报通知报文，通知所述检测结果上报单元上报检测结果；或在预设的检测结果上报周期到达时，通知所述检测结果上报单元上报检测结果；或根据预设的事件触发机制，通知所述检测结果上报单元上报检测结果。

9.一种接入点AP，其特征在于，包括：

检测通知单元，用于向STA关于隐藏节点的启动检测通知报文；

检测结果接收单元，用于接收所述STA发送的检测结果；

隐藏节点发现单元，用于根据所述检测结果接收单元接收到的检测结果，发现隐藏节点；

隐藏节点通知单元，用于向所述隐藏节点发现单元检测到的隐藏节点发送通知，启动隐藏节点保护机制。

10.如权利要求9所述的AP，其特征在于，所述隐藏节点发现单元，具体用于：

所述AP为Fit AP时，根据STA发送的检测结果，判断自身AP设备下是否具有隐藏STA节点；并将STA发送的检测结果上报AC，由AC判断自身AC设备下是否具有隐藏AP节点；

所述AP为Fat AP时，根据STA发送的检测结果，判断自身AP设备下是否存在隐藏STA节点、以及确定是否存在隐藏AP节点。

11.一种接入控制设备AC，其特征在于，包括：

检测结果接收单元，用于接收AP转发的由STA发送的检测结果；

隐藏节点发现单元，用于根据所述检测结果接收单元接收到的检测结果，发现隐藏AP节点；

隐藏节点通知单元，用于向所述隐藏节点发现单元检测到的隐藏AP节点发送通知，启动隐藏节点保护机制。

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