CN103002558A - 数据发送方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及数据发送方法和设备。数据发送方法包括:向至少两个站点同时发送数据;如果所述至少两个站点中第一站点的数据发送完后,剩余的站点中还存在数据没有发送完的第二站点,则将用于发送第一站点的数据的功率调整为用于发送所述第二站点的数据。根据本发明实施例的数据发送方法,有效地利用了接入点发送数据的功率,避免了MU-MIMO中向各个站点发送的数据长度不等导致的功率浪费。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域,更具体地说,涉及数据发送方法和设备。
背景技术
基本服务集(Basic Service Set,简称BSS)是一个无线局域网(WirelessLAN)的基本组成部分。处于某一特定覆盖区域之内,并具有某种关联的站点(Station,简称STA)组成一个BSS。关联的最基本形式是站点在一个自组织网络中相互直接通信,这被称为独立BSS。更常见的情形是STA与一个专职管理BSS的、被称为接入点(Access point,简称AP)的中央站点相关联。建立在AP周边的BSS被称为带基础设施的BSS。带基础实施的BSS可以由它们的AP通过分布式系统(Distributed System)相互连接。
802.11e协议修订中引入了传输机会(Transmission opportunity,简称TXOP)这一重要概念,一个TXOP指的是站点可以传输特定通信类别的有界时段。站点通过竞争获得TXOP,一旦获得了TXOP,站点可以传输数据帧、控制帧与管理帧以及接收响应帧。不同于BSS中的普通STA,AP的直接数据传输对象可能是多个。因此,当AP获得TXOP时,在一个TXOP内,数据的传输对象可能是多个。
多用户多输入多输出(Multiple User Multiple Input Multiple Output,简称MU-MIMO)是一种同时向多个用户传输不同数据的MIMO技术,通过发射端(Beamformer)进行用户配对和加权处理,实现在同一时刻,同一频带上向多个用户传输数据,并保证用户间的干扰尽量小。
以802.11ac为例,在最新的802.11ac标准草案中,针对AP数据下行,定义了MU-MIMO下的TXOP共享模式,该模式下,多个AP可以共享一个TXOP,在MU-MIMO模式下实现同时传输,可以大幅度节省频谱资源。在MU-MIMO模式下,可能存在各个用户的数据长度不相等的情况,此时会通过数据填充(padding)使得所有用户的数据长度相等。对数据长度较短的用户进行填充处理,这样可能发出大量无意义的数据,造成资源的浪费。
发明内容
本发明实施例的目的是提出一种充分利用接入点的发射功率的数据发送方法和设备。
根据本发明实施例,提出了一种数据发送方法,所述方法包括:
向至少两个站点同时发送数据;
如果所述至少两个站点中第一站点的数据发送完后,剩余的站点中还存在数据没有发送完的第二站点,则将用于发送第一站点的数据的功率调整为用于发送所述第二站点的数据。
根据本发明实施例,提出了一种用于数据发送的设备,所述设备包括:
发送器,用于向至少两个站点同时发送数据;
第一处理器,用于如果在所述至少两个站点中第一站点的数据发送完后,剩余的站点中还存在数据没有发送完的第二站点,则将用于发送第一站点的数据的功率调整为用于发送所述第二站点的数据,并通知所述发送器。
根据本发明实施例的数据发送方法,有效地利用了接入点发送数据的功率,避免了MU-MIMO中向各个站点发送的数据长度不等导致的功率浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是AP向STA发送数据的时序图;
图2是根据本发明实施例的数据发送方法的流程图;
图3是根据本发明实施例的用于数据发送的设备的示意结构图。
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作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。
图1是AP向STA发送数据的时序图。为了便于说明,图1中示例性地描绘了AP同时发送4个STA的数据,这些STA顺序编号为STA1、STA2、STA3和STA4。本领域技术人员应该理解,STA的数量可以多于或少于图1所示的个数。如图1所示,T0时间段内,AP需要发送4个STA的数据,而在T0时间段结束时,STA2发送的数据已经发送完毕,在T1时间段结束时,STA3的数据也已发送完,进一步地,在T2时间段结束时,STA1的数据也已发送完,在T3时间周期内,只剩下STA4的数据。
根据这种发送数据的情形,本发明实施例提出了一种数据发送方法,可以有效地利用AP的发送功率。
图2是根据本发明实施例的数据发送方法200的流程图。如图2所示,方法200包括:
210:向至少两个站点同时发送数据;
上述步骤210具体可以为:根据为所述至少两个站点分配的功率权重同时向所述至少两个站点发送数据;
220:如果所述至少两个站点中第一站点的数据发送完后,剩余的站点中还存在数据没有发送完的第二站点,则将用于发送第一站点的数据的功率调整为用于发送所述第二站点的数据。
上述第二站点为相移键控调制的站点。
图2中所示的第一站点和第二站点仅为描述方便进行的区分,并不用来限制本发明实施例的范围。同样,下述第三站点也仅仅是为了描述方便进行的区分。以下将结合图1来举例详细描述本发明实施例的实现过程。
在图1所示发送数据的过程中,在T0时间段内,AP根据发送每个STA的数据的功率的权重向量,采用相应的功率发送每个STA的数据。例如,对于图1中的4个STA,其加权矩阵可以如式(1)所示:
w=[w1 w2 w3 w4] (1)
其中w1…w4分别为发送STA1......STA4数据的功率的权重向量,根据具体情况可以具体设置。一般来说,加权矩阵会进行功率归一化,即按照式(2)进行归一化:
到T0时间段结束时,AP向STA2发送的数据已经发送完,因此可以在T1时间段内将用于发送STA2数据的功率调整为用于发送其他3个STA的数据。在T1时间段内,可以将加权矩阵中对应于向STA2发送数据的功率的权重向量置为0,则加权矩阵变为式(3):
此时AP发送所有STA的数据所用的总功率小于1,在本发明实施例中,将所述STA2称为第一站点,所述第一站点可以为多个。例如,在未示出的实施例中,可能在T0时间段结束时,该多个STA2的数据已经发送完,则将用于发送所述多个STA2的数据的功率调整为用于发送剩余的STA的数据。在本发明实施例中,为了方便描述,可以将T0时间段结束时,数据还没有发送完的STA称为第二站点。
由于对于正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,简称QAM)而言,功率的变化会引起星座图的失真,所以一旦分配到STA1、STA3和STA4的功率发生变化,且这些STA都是QAM调制,那么必须将这个功率变化通过某种机制告知STA。而对于相移键控(Phase Shift Keying,简称PSK)调制而言,由于星座点本身只包含相位信息,因此幅度的缩放不会影响解调,本发明实施例只考虑PSK这种不需要通知STA功率变化的情况。
根据本发明实施例,此时判断STA1、STA3和STA4是否属于PSK调制的STA。如果STA1、STA3和STA4都不属于PSK调制的STA,则在后续的T1、T2和T3时间周期内,发送各STA的数据的功率权重向量保持不变。
如果T0时间段结束时,判断出例如STA1为PSK调制的STA,则将用于发送STA2的数据的功率调整为用于发送STA1的数据,此时归一化加权矩阵为:
如果T0时间段结束时,判断出例如STA1和STA3为PSK调制的STA,即第二站点有多个,则将用于发送STA2的数据的功率调整为用于发送STA1和STA3的数据,例如将用于发送STA2的数据的功率按照百分比A和B调整为分别发送STA1和STA3的数据,此时要求满足A+B=100%。A和B可以相等也可以不等,例如A=50%,B=50%,也可以A=30%而B=70%。本领域技术人员可以根据发送数据的具体需求预设A和B的大小。在这种情况下,归一化加权矩阵为:
如果T0时间段结束时,判断出例如STA1、STA3和STA4均为PSK调制的STA,即第二站点有多个,则AP在T1周期将用于向STA2发送数据的功率调整为用于发送STA1、STA3和STA4数据,例如将用于发送STA2的数据的功率按照百分比A、B和C调整为分别发送STA1、STA3和STA4的数据,此时要求满足A+B+C=100%。A、B和C可以相等也可以不等,例如A=33.3%,B=33.3%,C=33.3%,也可以A=30%、B=20%而C=50%。本领域技术人员可以根据发送数据的具体需求预设A、B和C的大小。在这种情况下,归一化加权矩阵为:
(6)
T1时间段结束时,STA3的数据也已经发送完毕,即其中一个第二站点的数据已发送完毕,此时AP可以在T2时间段将AP用来发送STA2和STA3的数据的功率调整为用于发送STA1和STA4的数据。为了方便说明,在本发明的实施例中可以将T1时间段结束时数据还没有发送完的STA称为第三站点,即STA1和STA4为第三站点。首先将加权矩阵中对应于向STA2和STA3发送数据的功率的权重向量置为0,则加权矩阵变为式(7):
由于在本发明的实施例中,第三站点需要是PSK调制的STA。因此,在T1时间段结束时,AP需要确认STA1和STA4是否为PSK调制的STA。如果AP确认STA1为PSK调制的STA,而STA4不为PSK调制的STA,则AP可以在T2周期将用于发送STA2和STA3的数据的功率调整为用于发送STA1的数据,此时归一化加权矩阵为:
如果T1时间段结束时,AP确定STA1和STA4均为PSK调制的STA,即第三站点有多个,则AP可以在T2时间段将用于发送STA2和STA3数据的功率调整为用于发送STA1和STA4的数据,例如将用于发送STA2和STA3的数据的功率按照百分比D和E分别调整为用于发送STA1和STA4的数据,此时要求满足D+E=100%。D和E可以相等也可以不等,例如D=50%、E=50%,也可以D=30%而E=70%。本领域技术人员可以根据发送数据的具体需求预设D和E的大小。在这种情况下,归一化加权矩阵为:
(9)
到T2时间段结束时,AP向STA1发送的数据也发送完。如AP确定STA4是PSK调制的STA,则AP可以在T3周期将用于发送STA1、STA2和STA3的数据的功率都调整为用于发送STA4的数据,此时归一化的加权矩阵为:
根据本发明实施例,这里所说的PSK包括但不限于二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying,简称BPSK)调制、四相相移键控(QuadraturePhase Shift Keying,简称QPSK)调制、八相相移键控(Eight Phase ShiftKeying,简称8PSK)。
根据本发明实施例的数据发送方法,有效地利用了接入点发送数据的功率,避免了MU-MIMO中向各个站点发送的数据长度不等导致的功率浪费。
图3是根据本发明实施例的用来发送数据的设备的示意结构图。图3所示设备可以用作实现本发明的方法实施例的接入点。如图3所示,设备300包括:
发送器310,用于向至少两个站点同时发送数据;
可选地,上述发送器310具体可以用于根据为所述至少两个站点分配的功率权重向所述至少两个站点同时发送数据。
第一处理器320,用于如果在所述至少两个站点中第一站点的数据发送完后,剩余的站点中还存在数据没有发送完的第二站点,则将用于发送第一站点的数据的功率调整为用于发送所述第二站点的数据,并通知所述发送器310。
所述发送器310收到第一处理器320的通知后,将之前用于发送第一站点的数据的功率用来向所述第二站点发送数据。本发明方法实施例中的特征,在适当的情况下,适用于本发明设备实施例,反之亦然。
结合上述例子,举例说明本发明实施例的设备300的结构。例如,发送器310根据式(2)定义的归一化加权矩阵向STA1至STA4发送数据。在向第一站点,例如STA2发送完数据时,处理器320确定剩余的STA1、STA3和STA4中是否存在PSK调制的第二站点。例如处理器320确定STA1为PSK调制的STA,即第二站点,则处理器320根据上述式(4)将用于发送STA2的数据的功率调整为用于发送STA1的数据。
根据本发明实施例,如果所述第二站点有多个,例如STA1和STA3均为PSK调制的STA,则按照为每个第二站点预设的百分比,将所述用于发送第一站点的数据的功率相应百分比的部分调整为发送所述每个第二站点的数据,并通知所述发送器,其中所述为每个所述第二站点预设的百分比之和等于100%;所述发送器,用于收到所述处理器的通知后将之前用于发送第一站点的数据的功率用来向所述第二站点发送数据。
例如,处理器320将用于发送STA2的数据的功率,根据上述式(5)按照百分比A和B分别调整为用于发送STA1和STA3的数据,此时要求满足A+B=100%。A和B可以相等也可以不等,例如A=50%,B=50%,也可以A=30%而B=70%。
根据本发明实施例,如果所述第二站点有多个,则所述设备300还包括第二处理器330,用于当至少一个第二站点的数据发送完时,如果剩余的第二站点中还存在数据未发完的第三站点,则将用于发送所述第二站点的数据的功率调整为发送所述第三站点的数据,并通知所述发送器310;所述发送器收到所述第二处理器的通知后,将之前用于发送第二站点的数据的功率用来向所述第二站点发送数据。
例如,在T1时间段结束时,第二处理器330确认STA1为PSK调制的STA,即STA1为第三站点,则处理器330根据式(8)将分配来用于向STA2和STA3发送数据的功率分配给所述发送单元310,用于向STA1发送数据。
根据本发明实施例,如果所述第三站点有多个,所述第二处理器330具体用于,按照为每个第三站点预设的百分比,将所述用于发送所述第二站点的数据的功率相应百分比的部分调整为发送所述每个第三站点的数据,并通知所述发送器,其中所述为每个所述第三站点预设的百分比之和等于100%;所述发送器收到第二处理器的通知后,将用于发送第二站点的数据的功率用来向所述第三站点发送数据。例如,第二处理器330确定STA1和STA4均为PSK调制的STA,即第三站点为多个,则第二处理器330将用于发送STA2和STA3的数据的功率调整为用于发送STA1和STA4的数据,例如将用于发送STA2和STA3的数据的功率根据式(9)按照百分比D和E分别调整为用于发送STA1和STA4的数据,此时要求满足D+E=100%。D和E可以相等也可以不等,例如D=50%、E=50%,也可以D=30%而E=70%。
根据本发明实施例,所述第一站点可以为多个。例如,在未示出的实施例中,可能在T0时间段结束时,向多个STA2发送的数据已经发送完,则第一处理器320将用于发送所述多个STA2的数据的功率调整为用于发送所述第二站点的数据,并通知所述发送器310;所述发送器310收到第一处理器310的通知后将之前用于发送所述多个第一站点的数据的功率用来发送所述第二站点的数据。
上述第一处理器310和第二处理器320可以是两个独立的处理器,也可以是功能集成在一起的一个处理器。
本发明实施例中描述的设备300可以用于执行上述方法实施例中AP执行的所有步骤,由于方法实施例中已经详细描述,因而,在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的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,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
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单元上。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实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,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方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (14)
1.一种数据发送方法,其特征在于,所述方法包括:
向至少两个站点同时发送数据;
如果所述至少两个站点中第一站点的数据发送完后,剩余的站点中还存在数据没有发送完的第二站点,则将用于发送第一站点的数据的功率调整为用于发送所述第二站点的数据。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二站点为相移键控调制的站点。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述向至少两个站点同时发送数据包括:
根据为所述至少两个站点分配的功率权重同时向所述至少两个站点同时发送数据。
4.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,
如果所述第二站点有多个,所述将用于发送第一站点的数据的功率调整为发送所述第二站点的数据,包括:
按照为每个第二站点预设的百分比,将所述用于发送第一站点的数据的功率相应百分比的部分调整为发送所述每个第二站点的数据,其中所述为每个所述第二站点预设的百分比之和等于100%。
5.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述第二站点有多个,所述方法还包括:
当至少一个第二站点的数据发送完时,如果剩余的第二站点中还存在数据未发完的第三站点;
则将用于发送所述第二站点的数据的功率调整为发送所述第三站点的数据。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,
如果所述第三站点有多个,所述将用于发送所述第二站点的数据的功率调整为发送所述第三站点的数据,包括:
按照为每个第三站点预设的百分比,将所述用于发送所述第二站点的数据的功率相应百分比的部分调整为发送所述每个第三站点的数据,其中所述为每个所述第三站点预设的百分比之和等于100%。
7.如权利要求4所述的方法,其特征在于,
所述为每个所述第二站点预设的百分比相等或者不等。
8.如权利要求6所述的方法,其特征在于,
所述为每个所述第三站点预设的百分比相等或者不等。
9.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,
所述第一站点为多个。
10.一种用于数据发送的设备,其特征在于,所述设备包括:
发送器,用于向至少两个站点同时发送数据;
第一处理器,用于如果在所述至少两个站点中第一站点的数据发送完后,剩余的站点中还存在数据没有发送完的第二站点,则将用于发送第一站点的数据的功率调整为用于发送所述第二站点的数据,并通知所述发送器。
11.如权利要求10所述的设备,其特征在于,所述第二站点为相移键控调制的站点。
12.如权利要求10或11所述的设备,其特征在于,如果所述第二站点有多个,所述处理器具体用于:
按照为每个第二站点预设的百分比,将所述用于发送第一站点的数据的功率相应百分比的部分调整为发送所述每个第二站点的数据,并通知所述发送器,其中所述为每个所述第二站点预设的百分比之和等于100%;
所述发送器,用于收到所述处理器的通知后发送所述第二站点的数据。
13.如权利要求10或11所述的设备,其特征在于,所述第二站点有多个,所述设备还包括第二处理器:用于当至少一个第二站点的数据发送完时,如果剩余的第二站点中还存在数据未发完的第三站点,则将用于发送所述第二站点的数据的功率调整为发送所述第三站点的数据,并通知所述发送器。
14.如权利要求13所述的设备,其特征在于,如果所述第三站点有多个,所述第二处理器具体用于,按照为每个第三站点预设的百分比,将所述用于发送所述第二站点的数据的功率相应百分比的部分调整为发送所述每个第三站点的数据,并通知所述发送器,其中所述为每个所述第三站点预设的百分比之和等于100%。
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