CN103108332A - 一种联播方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种联播方法与装置，该方法具体为无线控制器AC获取与用户终端相邻的多个接入点AP的信道状态信息，AC根据信道状态信息，通过计算、比较信道状态信息方式，选择出联播用AP，选择出联播用AP后，AC将目的地址是用户终端的数据分别发送给做联播系统的联播用AP，联播用AP根据时间戳信息同时发送数据给用户终端，以此来提高用户终端的数据速率。

Description

一种联播方法与装置

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种联播方法与装置。

背景技术

在无线通信技术中，基于802.11n的设备工作在非授权频段，提供高速数据传输，且成本较低。目前，各个企业内部大多使用802.11n设备搭建无线局域网(WLAN)，实现无线网络系统与原有有线网络系统的无缝连接；在无线网络覆盖的区域中可以实现无线高速上网和漫游，在漫游过程中用户不会与无线网络断开。

单频网(Single Frequency Network，SFN)是由多个不同地点的无线电发射台，以同一频率发射信号，以实现对一定服务区的可靠覆盖。单频网中的多个AP使用相同的频率对一定区域进行覆盖，用户在多个AP间实现无缝切换或漫游。在单频网中也存在区域边缘用户数据速率低以及交叠区域信号相互干扰等问题。

联播(simulcast)系统涉及多个基站或者发射机同时发送信号至同一个用户终端。Simulcast原理如图1所示。处于基站(basestation，BS)交叠覆盖区域内的用户终端接收多个数据信号，通过接收多个信号可以增加区域边缘信号的强度，提供可靠的系统性能，并且由于使用simulcast技术不会产生共信道干扰，实现简单。

现有的一种实现simulcast技术的方法，PHY层使用8层调制方法处理数据信号，拉伸数据信号的信号脉冲间距及信号脉冲传播时间，将该数据信号作为simulcast信号。两个基站同时使用simulcast信号发送相同的数据信息，通过simulcast信号减少信号延迟，并降低对接收端性能的影响，使接收端接收两个信号的合信号。

该技术中没有涉及如何选择基站来做simulcast技术；该发明只是通过拉伸信号来减少时间延迟对接收信号的影响，若基站发送信号传输延迟大于某个设定值时，该发明就不能实现simulcast技术；若使终端用户有比较好的接收效果，则应改变终端用户，改变后的终端用户又与802.11n标准不兼容。

在现有技术中，通过对发送或接收信号的处理或者对基站发送数据的时间做调整来实现simulcast技术，使现有技术实现simulcast技术相对复杂。

发明内容

本发明实施例提供了一种联播方法和装置，以解决现有技术中在办公室环境下由于各种干扰引起的信号衰落，使得无线局域网中出现信号覆盖不均匀、死点的问题，实现消除交叠区域的通信盲区以及提高用户终端的数据速率。

在第一方面，本发明提供了一种联播方法，所述联播方法包括：AC获取接入点AP与用户终端间的信道状态信息；根据每个AP与用户终端间的信道状态信息从AP中选择联播用AP；AC向选择出的联播用AP发送数据和时间戳，联播用AP同时向用户终端进行数据联播。

在第二方面，本发明提供了一种联播装置，所述联播装置包括：接收单元，用于接收接入点与用户终端间的信道状态信息；选择单元，用于根据每个AP与用户终端间的信道状态信息从AP中选择联播用AP；发送单元，用于向选择出的联播用AP发送数据和时间戳，联播用AP向用户终端进行数据联播；下行数据速率接收单元，用于AP接收用户终端下行数据速率；上报单元，用于如果下行数据速率达到设定阈值，则AP上报给AC；请求消息发送单元，用于AC向每个AP发送与用户终端间的信道状态信息的请求信息。

通过应用本发明实施例公开的方法和装置，AC/AP可以根据用户sta的信道状态信息判断是否需要做simulcast系统，通过所述状态信息选择出适合做simulcast系统的多个AP，实现多个AP向用户sta发送数据，提高用户sta的数据速率。

附图说明

图1为Simulcast系统原理图；

图2为本发明实施例无线局域网中simulcast系统实现框图；

图3为本发明实施例simulcast系统实现流程图；

图4为本发明实施例数据的发送延迟图；

图5为本发明实施例数据的发送延迟时间信息排序图；

图6为本发明实施例选择数据的发送延迟时间信息图；

图7为本发明实施例CAPWAP明文报文；

图8为本发明实施例CAPWAP首部结构；

图9为本发明实施例CAPWAP首部新结构；

图10为本发明实施例AP内部模块结构图；

图11为本发明实施例AP实现simulcast系统框图；

图12为本发明实施例AC处理流程图；

图13为本发明实施例AP处理流程图；

图14为本发明实施例AC与AP之间的交互流程图；

图15为本发明实施例实现simulcast系统的装置结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。图2为本发明实施例无线局域网中联播Simulcast(以下简称simulcast)系统实现框图；如图2所示，在simulcast系统中包括一个无线控制器(AC，以下简称AC)，多个AP接入点(Access Point接入点，以下简称AP)，和多个用户终端sta(station站或可移动用户，以下简称用户sta)，在无线网络系统中，AP和AC通过1588 V2协议进行时间上的同步。若用户sta存在于AP1所覆盖的无线区域内，在无线局域网中设定的用户sta下行数据速率是某个门限值，在AP1与用户sta的通信过程中，若AP1发现用户sta的下行数据速率小于设定的门限值时，则由AP1判断需要对用户sta进行联播，并将该信息通过报文的形式传递给AC，由AC判断用户sta是否存在于多个AP所覆盖的无线区域的交叠区域内，如果用户sta存在于交叠区域内，由AC决策是否再启动某个AP2与AP1同时一起向用户sta发送相同的数据，由多个AP做simulcast系统来提高用户sta的数据速率。

在simulcast系统中，由AC定时收集可以覆盖用户sta_i(simulcast系统中第i个用户终端)的AP信息，并找到与用户sta_i相邻的所有AP，下面结合图3来详细说明simulcast系统方案的实现流程，图3为本发明实施例simulcast技术方法实现流程图；如图3所示，在无线局域网中实现simulcast系统需要以下步骤：

在步骤310、AP收集用户sta_i数据速率状态信息，并上报至AC，由AC获取信道状态信息。

用户sta_i存在于AP所覆盖的无线区域内，在无线局域网中设定的用户下行数据速率是某个门限值，在AP与用户sta_i的通信过程中，若AP发现用户sta_i的数据速率小于设定的门限值时，则由AP判断需要对用户sta_i进行联播，并收集用户sta_i的数据速率信息，将该信息通过报文的形式传递给AC。

AC接收到由AP发送的用户sta_i的数据速率信息后，启动simulcast系统机制，根据用户sta_i的性能指标来判断是否开始做simulcast系统，并由AC判断用户sta_i是否存在于多个AP所覆盖的无线区域的交叠区域内，如果用户sta_i存在与交叠区域内，则AC收集多个AP以及与用户sta_i相邻的所有AP＝{AP_j，AP_g，j＝1..N；g＝1..N}的信道状态信息。可收集的信道状态信息有：多个AP到sta_i的数据传输时间延迟、用户sta_i的数据速率、接收信号场强指示(RSSIReceived Signal Strength Indicator)、吞吐量以及丢包率(PER Packet ErrorRatio)等。

具体地，AC收集多个AP到用户sta_i的数据传输时间延迟，AC发消息给所有与用户sta_i相邻的AP接收用户sta_i发送的同一数据包所对应的ACK信息，并由多个AP记录接收到用户sta_i发送数据包的ACK信息的时间，多个AP将记录接收数据包ACK的时间信息发送给AC。

在步骤320、AC从多个AP中，选择联播用AP。

AC从用户sta_i相邻的多个AP中收集信道状态信息，通过计算、比较信道状态信息选择联播用AP。

具体地，如果AC根据数据传输时间延迟信息选择AP，AC将多个AP发送的数据传输时间延迟信息从大到小排序，使用一个门限值作为选择窗口来选择出联播用AP。

在步骤330、AC发送数据和时间戳给AP做simulcast系统，联播用AP同时向用户sta_i进行数据联播。

AC选择出联播用AP后，AC将目的地址是sta_i的数据分别发送给做simulcast系统的多个AP中，多个AP则根据时间戳信息同时发送数据给sta_i，以此来提高sta_i的数据速率。

下面结合图4对图3中步骤310具体的工作过程做详细描述。图4为本发明实施例数据的发送延迟图。

用户sta_i存在于AP_i所覆盖的无线区域内，在无线局域网中设定的用户下行数据速率是某个门限值，在AP_i与用户sta_i的通信过程中，若AP_i发现用户sta_i的数据速率小于设定的门限值时，则由AP_i判断需要对用户sta_i进行联播，并收集sta_i的数据速率信息，将该信息通过报文的形式传递给AC。

AC接收到由AP_i发送的信息后，启动simulcast系统机制，并由AC判断用户sta_i是否存在于多个AP所覆盖的无线区域的交叠区域内，如果用户sta_i存在多个AP的交叠区域内，则AC定期收集覆盖用户sta_i的AP_i信息，找到与用户sta_i相邻的所有的AP。

AC根据用户sta_i的性能指标来判断是否开始做simulcast系统(在本实施例中的判断依据是AC根据sta_i的下行数据速率来判断是否开始做simulcast系统)，如果用户sta_i的下行数据速率小于无线局域网中设定的门限值，则用户sta_i需要做simulcast系统，AC收集AP_i以及与sta_i相邻的所有AP{AP_j，g＝1...N；AP_g，g＝1...N}的信道状态信息。

如图4所示，实线框表示发送的数据，虚线框表示接收的数据，SIFS为用来隔开一个数据(data)帧以及与之相应的ACK帧。

AC发送消息给所有与sta_i相邻的多个AP接收sta_i发送的同一数据包所对应的ACK时间信息，并由多个AP记录接收到sta_i发送数据包的ACK信息的时间，多个AP将记录接收数据包ACK的时间信息发送给AC，AC收集AP_i以及与sta_i相邻的所有AP{AP_j，j＝1...N；AP_g，g＝1...N}的时间延迟信息。具体过程为：AC通知AP_i接收用户sta_i数据包中ACK的时间信息t_i(t_i为AP_i接收到用户sta_i数据包中ACK的时间)；AC通知与AP_i相邻的AP_j接收用户sta_i数据包中ACK信息t_j(t_j为AP_j接收到用户sta_i数据包中ACK的时间)；AC通知与AP_i相邻的AP_g接收用户sta_i数据包中ACK信息t_g(t_g为AP_g接收到用户sta_i数据包中ACK的时间)；AC接收来自AP_i的用户sta_i数据包中ACK的时间信息t_i；AC接收来自AP_j的用户sta_i数据包中ACK的时间信息t_j；AC接收来自AP_g的用户sta_i数据包中ACK的时间信息t_g。

下面结合图5和图6对图3中步骤320具体的工作过程做详细描述。图5为本发明实施例各个数据的发送延迟时间信息排序图。

如图5所示，由AC接收来自AP_i、AP_j和AP_g的时间信息，并按照时间值从小到大的原则排序，AP_g接收用户sta_i数据包中ACK的时间信息t_g用时最短，其次是AP_i接收用户sta_i数据包中ACK的时间信息t_i，AP_j接收用户sta_i数据包中ACK的时间信息t_j用时最长，排序在最后。

AC根据时间延迟的排序选择出联播用AP。AC将满足simulcast系统要求的门限值(t_ij)作为选择窗口，选择一个联播用AP_k。

图6为本发明实施例选择各个数据的发送延迟时间信息图。

对于门限值(t_ij)的选择，在现有技术中已有结论，在信道模型B、D以及E中，只要信号时间偏差没到达到300ns，则接收机可以正确接收信号。对于无线局域网中实现simulcast系统而言，多个AP的信号在300ns内到达用户sta_i，用户sta_i就可以正确接收并且能产生增益。在本发明实施例中将300ns作为判断的门限值，如图6所示，t_ij表示为选择窗口的长度，根据t_ij选择联播用AP。即有：

如果t_ij≤0.3μs，表示所有落在选择窗口内的AP同时可以实现simulcast系统。

AP的选择方式包括三种选择模式，第一种选择模式是以与用户sta_i关联的AP_i所对应的时间信息t_i为中心，门限值t_ij作为选择窗口长度，选择窗口按照时间从小到大的方向移动，这样可以优先选择到离sta_i近的AP。如果时间信息t。落在选择窗口内，则说明其对应的AP_g满足实现simulcast的条件。

第二种选择模式是不考虑与用户sta_i关联的AP_i，直接使用选择窗口按照时间从小到大的方向移动，当选择窗口覆盖AP个数最多时，将这些AP作为一组AP进行simulcast。

第三种选择模式是AC按照时间延迟最小的方法选择一个AP_k，最小时间延迟说明相对于其它AP_i、AP_j和AP_g，AP_k的发射信号到达sta_i的路径最短，那么AP_k发射信号到达sta_i的路径损耗就越少。在所有AP_i、AP_j和AP_g发射功率相同的情况下，以最小时间延迟为条件选择的AP_k，其发射信号到达sta_i的信号强度最大，可以产生更高的吞吐量。

下面对图3中步骤330具体的工作过程做详细描述。

由上述AC根据时间延迟最小的方法选择出联播用AP后，如AP_i和AP_k，AC将目的地址是sta_i的数据和时间戳分别发送给做simulcast系统的AP_i和AP_k中，时间戳用来指示AP_i和AP_k发送数据的时间，使用时间戳可保证AP_i和AP_k可以同时给用户sta_i发送数据。AC发送数据和时间戳给AP_i和AP_k，AP_i和AP_k接收处理数据并从CAPWAP明文报文中提取时间戳作为该数据的发送时间，AP_i和AP_k则根据时间戳信息同时发送数据给sta_i，以此来提高sta_i的数据速率。

在企业无线局域网中是采用集中式控制的无线网络，即由无线控制器(AC)统一控制多个AP进行通信。AC使用CAPWAP协议与AP通信。CAPWAP明文报文格式如图7所示，CAPWAP报文包括IP首部、UDP首部、CAPWAP首部和数据。其中，CAPWAP首部结构如图8所示，在CAPWAP首部中，CAPWAP Preamble为8位预判码，用于快速判断此报文是否经过加密；HLEN为5位首部长度，指明CAPWAP首部长度；WBID为5位无线帧标示符；T为1位数据帧标示符；F为1位分组标志；L为1位分组结束标志；W和M均为为1位选项标志；K为1位存活标志；Flags为3位预留标志，可在Flags中扩充标志位；FragmentID为16位分组标示符，以识别不同的报文分组；Fragment Offset为13位分组位移；Rsvd为3位预留码；Radio MAC Address为32位射频MAC地址；Wireless Specific Information为32位特殊无线信息；Payload为数据报文。在本发明实施例中在原有CAPWAP首部中的Flags预留标志中，添加1位S作为时间戳信息标志位，并增加32位时间戳信息Time stamp，如图9所示，即S值为1时，标识该CAPWAP数据报文中是simulcast系统数据，S值为0时，标识该CAPWAP数据报文不是simulcast系统数据。

图10为本发明实施例AP内部模块结构图；如图10所示，AP_i内部包括MAC层处理模块、PHY层基带处理模块、射频单元模块和天线(AP_k内部结构相同)，其中，MAC层处理模块是处理CAPWAP数据报文，判断标志位S，根据判断标志位S的值从CAPWAP首部中提取时间戳信息Time stamp字段值，并根据该字段值设置定时器，PHY层基带处理模块是对基带数据的编码、复用、调制和扩频，并对基带数据进行协议封装，射频单元模块和天线是完成对数据的传输，将处理过的数据发送给用户sta_i。

图11为本发明实施例AP_i和AP_k实现simulcast技术框图。

如图11所示，AC与所有适合的AP_i和AP_k同步，AP_i、AP_k通过以太网接口接收AC的数据报文，MAC层处理模块处理CAPWAP数据报文，判断标志位S，如果S标志位值为1，则AP_i和AP_k从CAPWAP首部中提取时间戳信息Time stamp字段值，并根据该字段值设置定时器。使用定时器控制AP_i和AP_k的PHY层基带处理模块同时处理数据，并对数据进行协议封装，数据处理完成后直接由射频单元模块和天线发送数据给用户sta_i，用户sta_i通过天线接收数据。

下面结合图12，对AP具体的工作过程做详细描述。图12为本发明实施例AP处理流程图；如图12所示，在无线局域网中AP的处理流程包括：

步骤1201、AP_i与用户sta_i通信。

步骤1202、AP_i判断用户sta_i下行数据速率是否小于设定门限值，若用户sta_i的下行数据速率小于无线网络中设定的门限值则执行步骤1203；若用户sta_i的下行数据速率不小于无线网络中设定的门限值则执行步骤1201。

具体地，在无线局域网中已设定用户下行数据速率是某个门限值，在AP_i与用户sta_i的通信过程中，若AP_i接收到用户sta_i回复的ACK信息后，发现用户sta_i的下行数据速率小于设定的门限值时，则AP_i判断需要对用户sta_i进行联播，并收集用户sta_i的下行数据速率信息。

步骤1203、AP_i反馈信息给AC。

AP_i与用户sta_i的通信过程中，若AP_i发现用户sta_i的下行数据速率小于设定的门限值时，则AP_i判断需要对用户sta_i进行联播，将该信息通过报文的形式发送给AC，AC启动simul cast系统机制。

步骤1204、AP_i和AP_k接收AC发送的数据和时间戳。

AC收集AP_i以及与用户sta_i相邻的所有AP{AP_j，j＝1...N；AP_g，g＝1...N}的时间延迟信息，并按照时间值从小到大的原则排序。AC根据时间延迟的排序选择处联播用AP，即AP_i和AP_k。AC将目的地址是sta_i的数据和时间戳分别发送给做simulcast系统的AP_i和AP_k中，时间戳用来指示AP_i和AP_k向用户发送数据的时间。

步骤1205、AP_i和AP_k根据时间戳发送数据给用户sta_i。

AC发送数据和时间戳给AP_i和AP_k，AP_i和AP_k接收处理数据并从CAPWAP明文报文中提取时间戳作为该数据的发送时间，AP_i和AP_k则根据时间戳信息同时发送数据给sta_i，以此来提高sta_i的数据速率。

下面结合图13，对AC具体的工作过程做详细描述。图13为本发明实施例AC处理流程图；如图13所示，在无线局域网中AC的处理流程包括：

步骤1301、AC接收AP_i反馈信息。

步骤1302、AC收集AP_i以及与用户sta_i相邻所有AP的信道状态信息。

AC接收到由AP_i发送的用户sta_i下行数据速率信息后，启动simulcast系统机制，并由AC判断用户sta_i是否存在于多个AP所覆盖的无线区域的交叠区域内，如果用户sta_i存在与交叠区域内，则AC定期收集覆盖用户sta_i的AP_i信息，找到与用户sta_i相邻的所有AP的信道状态信息。

AC根据用户sta_i的下行数据速率来判断是否开始做simulcast系统，如果用户sta_i的下行数据速率小于无线局域网中设定的门限值，则用户sta_i需要做simulcast系统，AC收集AP_i以及与sta_i相邻的所有AP{AP_j，g＝1...N；AP_g，g＝1...N}的信道状态信息。

步骤1303、AC将AP_i、AP_j和AP_g上报的时间延迟排序。

AC发送消息给所有与sta_i相邻的AP接收sta_i发送的同一数据包所对应的ACK时间信息，并由AP记录接收到sta_i发送数据包的ACK信息的时间，AP将记录接收数据包ACK的时间信息发送给AC，AC收集AP_i以及与sta_i相邻的所有AP{AP_j，j＝1...N；AP_g，g＝1...N}的时间延迟信息，并按照时间值从小到大的原则排序。

步骤1304、AC根据设定的门限值判断选择出联播用AP_k。若与sta_i相邻的多个AP中可以选择出联播用AP_k则执行步骤1305；若与sta_i相邻的多个AP中不可以选择出联播用AP_k则执行步骤1301。

具体地，AC根据时间延迟的排序选择处联播用AP。AC将满足simulcast系统要求的门限值(t_ij)作为选择窗口，选择一个联播用AP_k。

对于门限值(t_ij)的选择，在现有技术中已有结论，对于无线局域网中实现simulcast系统而言，多个AP的信号在300ns内到达用户sta_i，用户sta_i就可以正确接收并且能产生增益。在本发明实施例中将300ns作为判断的门限值，根据t_ij选择联播用AP。

步骤1305、AC发送数据和时间戳给AP_i和AP_k。

AC根据t_ij选择出联播用AP后，如AP_i和AP_k，AC将目的地址是sta_i的数据和时间戳分别发送给做simulcast系统的AP_i和AP_k中，时间戳用来指示AP_i和AP_k发送数据的时间，使用时间戳可以保证AP_i和AP_k可以同时给用户sta_i发送数据。

下面以图14为例，详细说明本发明实施例提供的在无线局域网中实现simulcast系统的方法，通过该方法终端可以实现simulcast系统，并提高用户sta的数据速率。如上文描述所示，所述AC根据simulcast系统所要求的门限值t_ij作为选择窗口，以选择出一个联播用AP_k，本发明实施例中，将AP_i和AP_k共同做simulcast系统给用户sta_i发送数据。图14给出了AC、AP_i、AP_j、AP_g、AP_k以及sta之间的数据交互流程，该方法具体包括：

步骤1400、AC将发给用户sta的数据发送至AP_i内。

sta在AP_i的无线覆盖范围内，在无线网络系统中，AP和AC通过1588 V2协议进行时间上的同步。AC将目的地址是sta的数据先发送给AP_i。

步骤1401、AP_i发送数据给用户sta。

步骤1402、用户sta接收到AP_i发送的数据，并向AP_i回复包含ACK信息的数据包。

在无线局域网中已设定用户下行数据速率是某个门限值，在AP_i与用户sta的通信过程中，若AP_i接收到用户sta回复的包含ACK信息的数据包后，发现用户sta的下行数据速率小于设定的门限值时，则AP_i收集用户sta的下行数据速率信息。

步骤1403、AC接收AP_i反馈信息。

AP_i收集用户sta的下行数据速率信息后，AP_i判断需要对所述用户sta进行联播，并将该信息通过报文的形式发送给AC，AC启动simulcast系统机制。

步骤1404、AC将发给用户sta的数据发送至AP_i内。

具体地，AC将发给用户sta的数据发送至AP_i，并通知AP_i收集用户sta的信道状态信息，所述信道状态信息包括AP_i到sta_i的数据传输时间延迟、sta_i的数据速率、接收信号场强指示(RSSI Receiced Signal Strength Indicator)、吞吐量以及丢包率(PER Packet Error Ratio)等。

步骤1405、AP_i发送数据给用户sta。

AP_i接收到AC发送的数据，并将数据发送给用户sta，AP_i在与用户sta的通信过程中，收集用户sta的信道状态信息，如AP_i到sta_i的数据传输时间延迟、sta_i的数据速率、接收信号场强指示、吞吐量以及丢包率等。

步骤1406、AC发消息通知AP_i、AP_j和AP_g反馈各自的信道状态信息。

AP_i将收集到的用户sta的信道状态信息反馈给AC，AC接收到AP_i的反馈信息后，启动simulcast系统机制，根据sta_i的信道状态信息来判断是否开始做simulcast系统，并由AC判断用户sta是否存在于多个AP所覆盖的无线区域的交叠区域内，如果用户sta存在与交叠区域内，则AC发送信息给AP_i以及与sta相邻的所有AP＝{AP_j，AP_g，j＝1..N；g＝1..N}，并通知AP_i、AP_j和AP_g反馈各自的信道状态信息。

步骤1407、AP_i、AP_j和AP_g均接收用户sta发送的数据包并记录接收到用户sta发送的数据包中ACK的时间信息。

具体地，AC发送消息给所有与sta相邻的AP_i、AP_j和AP_g接收sta发送的同一数据包所对应的ACK时间信息，并由AP_i、AP_j和AP_g记录接收到sta发送数据包的ACK信息的时间。

步骤1408、AP_i、AP_j和AP_g记录ACK时间信息作为信道状态信息反馈给AC。

AP_i、AP_j和AP_g将记录接收数据包ACK的时间信息发送给AC，AC收集AP_i、AP_j和AP_g的时间延迟信息。

步骤1409、AP_k是AC选择出的联播用AP，AC选择AP_i和AP_k做simulcast系统，并发送数据和时间戳给AP_i和AP_k。

由AC接收来自AP_i、AP_j和AP_g的时间信息，并按照时间值从小到大的原则排序，若AP_g接收用户sta_i数据包中ACK的时间信息t_g用时最短，其次是AP_i接收用户sta_i数据包中ACK的时间信息t_i，AP_j接收用户sta_i数据包中ACK的时间信息t_j用时最长，排序在最后。

在本实施例中，AC根据时间延迟的排序选择处联播用AP。AC将满足simulcast系统要求的门限值(t_ij)作为选择窗口，选择一个联播用AP_k。

对于门限值(t_ij)的选择，在前文中已有详细描述，在此不再赘述。对于无线局域网中实现simulcast系统而言，多个AP的信号在300ns内到达用户sta_i，用户sta_i就可以正确接收并且能产生增益。在本发明实施例中将300ns作为判断的门限值，根据t_ij选择联播用AP。即有：

如果t_ij≤0.3μs，表示所有落在选择窗口内的AP同时可以实现simulcast系统。

具体地，选择AP的方式包括三种选择模式。

第一种选择模式是以与用户sta_i关联的AP_i对应的时间信息t_i为中心，门限值t_ij作为选择窗口长度，选择窗口按照时间从小到大的方向移动，这样可以优先选择到离sta_i近的AP。如果时间信息t_g落在选择窗口内，则说明其对应的AP_g满足实现simulcast的条件。

第二种选择模式是不考虑与用户sta_i关联的AP_i，直接使用选择窗口按照时间从小到大的方向移动，当选择窗口覆盖AP个数最多时，将这些AP作为一组AP进行simulcast。

第三种选择模式是AC按照时间延迟最小的方法选择一个AP_k，最小时间延迟说明相对于其它AP_i、AP_j和AP_g，AP_k的发射信号到达sta_i的路径最短，那么AP_k发射信号到达sta_i的路径损耗就越少。在所有AP_i、AP_j和AP_g发射功率相同的情况下，以最小时间延迟为条件选择的AP_k，其发射信号到达sta_i的信号强度最大，可以产生更高的吞吐量。

AC根据门限值t_ij选择出联播用AP后，如AP_i和AP_k，AC将目的地址是sta的数据和时间戳分别发送给做simulcast系统的AP_i和AP_k中，时间戳用来指示AP_i和AP_k发送数据的时间，使用时间戳可以保证AP_i和AP_k可以同时给用户sta_i发送数据。

步骤1410、保证AP_i和AP_k同时发送相同的数据给sta，做simulcast提高sta的数据速率。

AC发送数据和时间戳给AP_i和AP_k，AC与AP_i和AP_k使用CAPWAP协议进行通信，AP_i和AP_k接收处理数据并从CAPWAP明文报文中提取时间戳作为该数据的发送时间，AP_i和AP_k则根据时间戳信息同时发送数据给sta，以此来提高sta的数据速率。

图15为本发明实施例公开的用于实现无线局域网中的simulcast系统的装置结构示意图。

本实施例公开的装置用于实现无线局域网中的simulcast系统，该装置包括：下行数据速率接收单元，用于AP接收用户sta的下行数据速率；上报单元，用于如果下行数据速率达到设定阈值，则AP上报给AC；请求消息发送单元，用于AC向每个AP发送与用户sta间的信道状态信息的请求信息；接收单元，用于接收AP与用户sta间的信道状态信息；选择单元，用于根据每个AP与用户sta间的信道状态信息从AP中选择做simulcast系统的AP；和发送单元，用于向选择出的做simulcast系统的AP发送数据和时间戳，做simulcast系统的AP向用户终端进行数据联播。

专业人员应该还可以进一步意识到，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、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。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。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种联播方法，其特征在于，所述联播方法包括：

获取AP(接入点)与用户终端间的信道状态信息；

根据每个AP与所述用户终端间的信道状态信息从所述AP中选择联播用AP；

AC(无线控制器)向选择出的所述联播用AP发送数据和时间戳，所述联播用AP同时向所述用户终端进行数据联播。

2.根据权利要求1所述的联播方法，其特征在于，所述获取AP(接入点)与用户终端间的信道状态信息之前进一步包括：

与所述用户终端关联的AP获取所述用户终端相关信息，根据所述用户终端相关信息，判断是否需要对所述用户终端进行联播；

若与所述用户终端关联的AP判断需要对所述用户终端进行联播，则与所述用户终端关联的AP将所述用户终端相关信息发送给所述AC；

所述AC向每个所述AP发送所述AP与所述用户终端间的信道状态信息的请求信息。

3.根据权利要求2所述的联播方法，其特征在于，所述AC向每个所述AP发送所述AP与所述用户终端间的信道状态信息的请求信息具体包括：

AC给所有AP发消息，根据所有AP的反馈信息获取所有与所述用户终端相邻的多个AP信息；所述用户终端处于所述多个AP的信号覆盖范围内，所述AC向所述多个AP发送所述多个AP与所述用户终端间的信道状态信息的请求信息。

4.根据权利要求1所述的联播方法，其特征在于，所述根据每个AP与所述用户终端间的信道状态信息从所述AP中选择联播用AP具体包括：

从所述AP中选择与所述用户终端关联的AP作为中心AP，以所述中心AP对应的时间信息为中心，门限值(t_ij)作为选择窗口长度，选择窗口按照时间从小到大的方向移动，优先选择离用户终端近的AP作为联播用AP，所述门限值(t_ij)为用户终端正确接收信号的窗口长度。

5.根据权利要求1所述的联播方法，其特征在于，所述根据每个AP与所述用户终端间的信道状态信息从所述AP中选择联播用AP具体包括：

将门限值(t_ij)作为选择窗口长度，从所述选择窗口按照时间从小到大的方向移动，当所述选择窗口覆盖所述接入点AP个数最多时，将这些AP作为联播用AP。

6.根据权利要求1所述的联播方法，其特征在于，所述根据每个AP与所述用户终端间的信道状态信息从所述AP中选择联播用AP具体包括：

将按最小时间延迟为条件选择所述联播AP，所述最小时间延迟是多个AP中到所述用户终端路径最短的一个AP，所述一个AP发射信号到达所述用户终端的时间延迟，则所述一个AP的发射信号到达所述用户终端的路径最短则损耗最少。

7.根据权利要求1所述的联播方法，其特征在于，所述联播用AP在根据时间戳信息所确定的时刻，同时向所述用户终端发送数据。

8.一种联播装置，其特征在于，所述联播装置包括：

接收单元，用于接收接入点AP与用户终端间的信道状态信息；

选择单元，用于根据每个AP与所述用户终端间的信道状态信息从所述AP中选择联播用AP；

发送单元，用于向选择出的所述联播用AP发送数据和时间戳，所述联播用AP向所述用户终端进行数据联播。

9.根据权利要求8所述的联播装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

下行数据速率接收单元，用于所述AP接收所述用户终端下行数据速率；

上报单元，用于如果所述下行数据速率达到设定阈值，则所述AP上报给AC；

请求消息发送单元，用于所述AC向每个所述AP发送所述AP与所述用户终端间的信道状态信息的请求信息。

10.根据权利要求9所述的联播装置，其特征在于，所述请求消息发送单元具体用于如果所述用户终端处于多个AP中，则所述AC向所述多个AP发送所述AP与所述用户终端间的信道状态信息的请求信息。

11.根据权利要求8所述的联播装置，其特征在于，所述选择单元具体用于从所述AP中选择一个AP作为中心AP，以所述中心AP对应的时间信息为中心，门限值(t_ij)作为选择窗口长度，选择窗口按照时间从小到大的方向移动，优先选择离用户终端近的AP，所述门限值(t_ij)为用户终端正确接收信号的窗口长度。

12.根据权利要求8所述的联播装置，其特征在于，所述选择单元具体用于将门限值(t_ij)作为选择窗口长度，从所述选择窗口按照时间从小到大的方向移动，当所述选择窗口覆盖所述接入点AP个数最多时，将这些AP作为联播用AP。

13.根据权利要求8所述的联播装置，其特征在于，所述选择单元具体用于将按最小时间延迟为条件选择AP，所述最小时间延迟是多个与用户终端相邻的AP中，其中一个AP的发射信号到达用户终端的路径最短，则所述其中一个AP的发射信号到达用户终端的路径损耗最少。

14.根据权利要求8所述的联播装置，其特征在于，所述发送单元具体用于所述AP利用时间戳作为标志向所述用户终端发送数据的。

Images