CN103228046A - 一种无线网络中站点标识的分配方法、接入点和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线网络中站点标识的分配方法,该方法包括:第一接入点发送包括第一接入点的第一标识以及为无线站点分配的第二标识的无线帧给所述无线站点;其中,所述第二标识为:非所述第一接入点维护的对应于第二接入点的第二标识的保留值。本发明还同时公开了两种接入点和无线网络中站点标识的分配系统,本发明可解决现有无线局域网中因中继接入点和根接入点为站点分配的标识相同导致的解码能量浪费的问题。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域,尤其涉及一种无线网络中站点标识的分配方法、接入点和系统。
背景技术
目前,在无线网络领域,无线局域网(WLAN)快速发展,对WLAN的应用需求日益增长。电气和电子工程师协会工业规范IEEE802.11组中,先后定义了802.11a,802.11b,802.11g等一系列标准最普通的WLAN技术,随后又陆续出现了其他任务组,致力于发展涉及现有802.11技术改进的规范,例如:802.11ah任务组主要针对1GHz频段以下免许可频段的资源进行利用,用于支持智能电网、传感器网络或蜂窝网的负载分担等新的网络应用。
传统802.11中,一个接入点(access point,简称AP)以及与该AP相关联的多个站点(Station,简称STA)组成了一个基本服务集(basic service set,简称BSS)。在增强覆盖或需要提高吞吐量的需求下,可以通过增加中继接入点(Relay)来转发业务数据,所述中继接入点设备中包括两个逻辑实体,即非接入点中继站点实体(Relay-Station,简称R-STA)和中继接入点实体(Relay-AP,简称R-AP)。为了和中继接入点实体(R-AP)相区别,非中继的接入点我们称之为根接入点(rootAP),当Relay与rootAP通信时,则由R-STA实体与rootAP进行关联并通信,即R-STA与root AP属于同一BSS,该BSS的标识BSSID为root AP的MAC地址;当Relay与非AP普通站点(Non-AP STA)通信时,则由R-AP实体与Non-AP STA进行关联通信,即R-AP与Non-AP STA属于同一BSS,该BSS的标识BSSID为R-AP的MAC地址。这里,所述Relay的两个实体可以认为是两个逻辑上的站点,两个实体可以使用相同的MAC地址,也可以使用不同的MAC地址。
现有WLAN技术中,站点有以下标识:一是MAC地址,长为6Byte,该地址全球唯一,不论站点加入到什么网络,该地址都不会变;二是关联标识(AID),长为2Byte,在一个BSS内,AP为每个与其关联的STA分配一个AID,该AID在BSS内唯一,AP自己没有AID;三是部分关联标识(Partial AID),长为9bits,站点使用协议预定义的算法,根据AP分配的AID及所属BSS的BSSID计算得出,该标识在BSS内部是不唯一的,可能重复,AP没有AID,所以其Partial AID需特殊定义,协议预设了AP使用的Partial AID计算方法,AP的部分关联标识Partial AID也可以叫做Partial BSSID。
其中,所述Partial AID的主要用于进行物理层的节能操作,具体的,现有技术中无线帧一般包括两部分:物理层帧头preamble部分和负载PSDU部分,在preamble部分携带有目的站点的Partial AID,若站点检测到preamble中的Partial AID与自己的Partial AID不相符,则可以判定该帧与自己无关,就可以放弃接收该帧的负载部分,从而实现节能;若Partial AID相符,则站点继续接收,然后通过负载部分中指示的MAC地址和/或AID最终确定自己是否是目标站点。可以看出Partial AID虽然不保证唯一,但是也可以过滤掉网络中大部分无关的数据包,从而实现节能。另外,在一个BSS内,AP在分配AID时,若某一个AID计算的Partial AID恰好与本BSS的Partial BSSID相同,则AP应将该AID保留,不分配给STA。这是因为:如果将AID分配给某个STA,则该STA会接收所有网络内的上行数据帧,与AP冲突。
在存在中继接入点的场景下,例如:如图1所示,网络中有1个root AP,一个Relay,且所述Relay通过设备中的R-STA关联到root AP,另外,网络中有多个普通站点STA,这些站点可以关联到root AP,也可以关联到Relay设备中的R-AP,例如图1所示,STA1和STA2关联到了root AP,STA3和STA4关联到了R-AP。root AP为STA1、STA2和R-STA分配AID1,AID’和AID2,STA1、STA2和R-STA的Partial AID是根据Root AP的MAC地址和分配的AID计算得到的,RootAP根据自己的MAC地址得到Partial BSSID;R-AP为STA3,STA4分配AID3,AID4,且使用分配的AID和R-AP的MAC地址计算这两个站点的Partial AID,R-AP根据自己的地址得到Partial BSSID2。由上可知rootAP和R-AP分配标识的过程相互独立,若STA1或STA2的Partial AID和R-AP的Partial BSSID2相同,则STA3或STA4发送给R-AP的数据帧,而STA1或STA2无法通过物理帧头进行过滤,要接收完负载部分后才能判断该帧与自己无关,因此浪费了解码能量。同理,若与R-AP关联的STA3或STA4的Partial AID与rootAP的Partial BSSID1相同;或者,若存在其他中继接入点,STA3或STA4的Partial AID与其他中继接入点的Partial BSSID也可能相同,因此,同样也会出现上述解码能量浪费的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种无线网络中站点标识的分配方法、接入点和系统,以解决现有无线局域网中因中继接入点和根接入点为站点分配的标识相同导致的解码能量浪费的问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
本发明提供了一种无线网络中站点标识的分配方法,该方法包括:
第一接入点发送包括第一接入点的第一标识以及为无线站点分配的第二标识的无线帧给所述无线站点;其中,所述第二标识为:非所述第一接入点维护的对应于第二接入点的第二标识的保留值。
其中,所述第一接入点为根接入点,所述第二接入点为中继接入点,且所述第二接入点所在设备中的非接入点中继站点实体与第一接入点相关联。
优选的,所述第一接入点和所述第二接入点均为中继接入点,且所述第一接入点所在设备中的非接入点中继站点实体和所述第二接入点所在设备中的非接入点中继站点实体与同一个根接入点相关联。
优选的,所述第一接入点为中继接入点,所述第二接入点为根接入点,且所述第一接入点所在设备中的非接入点中继站点实体与所述第二接入点相关联。
上述方案中,当所述无线站点为请求与所述第一接入点进行关联的站点时,所述无线帧为关联响应帧;当所述站点为已与所述第一接入点相关联的站点时,所述无线帧为第二标识切换帧或重关联响应帧。
进一步地,该方法还包括:
所述第一接入点利用预设的算法,将为无线站点分配的第二标识的值与所述第一接入点的第一标识的值进行运算,得到与所述第二标识相对应的第三标识,若该第三标识与所述第二接入点的第三标识相同,则所述第二标识的值为第一接入点维护的对应于所述第二接入点的第二标识的保留值。
其中,所述第一接入点为中继接入点,所述第二接入点为根接入点时,该方法还包括:
所述第一接入点通过所在设备中的非接入点中继站点实体与所述第二接入点间的通信,通知所述第一接入点的第一标识和/或第三标识和/或第三标识的计算算法给所述第二接入点。
其中,所述第一标识为MAC地址,所述第二标识为关联标识,所述第三标识为部分关联标识。
进一步地,该方法还包括:
所述第一接入点通过与所述第二接入点所在设备中的非接入点中继站点实体间的通信,通知所述第一接入点和/或中继网络中除所述第二接入点之外的中继接入点的第一标识、和/或第三标识、和/或第三标识的计算算法给所述第二接入点;和/或通知所述第一接入点允许所述第二接入点分配的第二标识的列表或第二标识的范围给所述第二接入点。
其中,所述中继网络中除所述第二接入点之外的中继接入点所在设备中的非接入点中继站点实体已与所述第一接入点相关联。
本发明还提供了一种接入点,所述接入点包括发送模块,所述发送模块,用于发送包括所述接入点的第一标识以及为无线站点分配的第二标识的无线帧给所述无线站点;
其中,所述第二标识为:非所述接入点维护的对应于另一接入点的第二标识的保留值。
其中,所述发送模块,还用于利用预设的算法,将为无线站点分配的第二标识的值与所述接入点的第一标识的值进行运算,得到与所述第二标识相对应的第三标识,确定所述第三标识与另一接入点的第三标识相同,则确定所述第二标识的值为该接入点维护的对应于所述另一接入点的第二标识的保留值。
其中,所述接入点为根接入点时,所述发送模块,还用于通过与中继接入点所在设备中的非接入点中继站点实体间的通信,通知所述接入点和/或中继网络中除所述中继接入点之外的中继接入点的第一标识、和/或第三标识、和/或第三标识的计算算法给所述中继接入点;和/或通知所述接入点允许所述中继接入点分配的第二标识的列表或第二标识的范围给所述中继接入点。
其中,所述接入点为中继接入点时,所述发送模块,还用于通过所述接入点所在设备中的非接入点中继站点实体与根接入点间的通信,通知所述接入点的第一标识和/或第三标识和/或第三标识的计算算法给所述根接入点。
本发明还提供了一种无线网络中站点标识的分配系统,所述系统包括:多个无线站点;该系统还包括:至少两个接入点,所述接入点为上文所述的接入点。
本发明提供的无线网络中站点标识的分配方法、接入点和系统,第一接入点发送包括第一接入点的第一标识以及为无线站点分配的第二标识的无线帧给所述无线站点,其中,所述第二标识为非所述第一接入点维护的对应于第二接入点的第二标识的保留值。本发明通过根接入点与中继接入点间的通信,将两者向无线站点分配标识的过程相联系,可避免根接入点为无线站点分配的标识与中继接入点为无线站点分配的标识相同,因此可解决解码能量浪费的问题,从而达到了省电的目的。
附图说明
图1为本发明实施例设置有中继接入点的中继网络实体结构分布示意图;
图2为本发明实施例无线网络中站点标识的分配系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想是:第一接入点发送包括第一接入点的第一标识以及为无线站点分配的第二标识的无线帧给所述无线站点,其中,所述第二标识为非所述第一接入点维护的对应于第二接入点的第二标识的保留值。
其中,所述第一标识为MAC地址,所述第二标识为关联标识。
进一步的,所述第一接入点为根接入点,所述第二接入点为中继接入点,且所述第二接入点所在设备中的非接入点中继站点实体与第一接入点相关联。
进一步的,所述第一接入点和第二接入点均为中继接入点,且第一接入点所在设备中的非接入点中继站点实体和第二接入点所在设备中的非接入点中继站点实体与同一个根接入点相关联。
进一步的,所述第一接入点为中继接入点,所述第二接入点为根接入点,且所述第一接入点所在设备中的非接入点中继站点实体与所述第二接入点相关联。
进一步的,当所述无线站点为请求与所述第一接入点进行关联的站点时,所述无线帧为关联响应帧;当所述站点为已与第一接入点相关联的站点时,所述无线帧为第二标识切换帧或重关联响应帧。
进一步的,所述第一接入点利用预设的算法,将为无线站点分配的第二标识的值与所述第一接入点的第一标识的值进行运算,得到与所述第二标识相对应的第三标识,若该第三标识与所述第二接入点的第三标识相同,则所述第二标识的值为第一接入点维护的对应于所述第二接入点的第二标识的保留值。
进一步的,所述第一接入点为中继接入点,所述第二接入点为根接入点时,所述第一接入点通过所在设备中的非接入点中继站点实体与所述第二接入点间的通信,通知所述第一接入点的第一标识和/或第三标识和/或第三标识的计算算法给所述第二接入点。
其中,所述第三标识为部分关联标识。
进一步的,所述第一接入点为根接入点,所述第二接入点为中继接入点时,所述第一接入点通过与所述第二接入点所在设备中的非接入点中继站点实体间的通信,通知所述第一接入点和/或中继网络中除所述第二接入点之外的中继接入点的第一标识、和/或第三标识、和/或第三标识的计算算法给所述第二接入点;和/或通知所述第一接入点允许所述第二接入点分配的第二标识的列表或第二标识的范围给所述第二接入点。
其中,所述中继网络中除所述第二接入点之外的中继接入点所在设备中的非接入点中继站点实体已与所述第一接入点相关联。下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例一
R-STA和root AP通过无线的进行管理帧交换,R-STA发送R-AP的BSSID信息或Partial BSSID信息到root AP,同样的root AP通过R-STA通知给R-AP自己的BSSID信息或Partial BSSID信息。
STA1发送关联请求给root AP进行关联,root AP回复关联响应帧给STA1并携带为STA1分配的AID标识,若所述为STA1分配的某一个标识AID1’通过协议预设的算法与root AP的BSSID进行计算得到的Partial AID与root AP保存的R-AP的Partial BSSID相同,则上述为STA1分配的AID值不能为AID1’。
STA3请求与R-AP关联,R-AP在关联响应帧中为STA3分配AID标识,若所述为STA3分配的某一个标识AID3’通过协议预设的算法与R-AP的BSSID进行计算得到的Partial AID与R-AP保存的root AP的Partial BSSID相同,则上述为STA3分配的AID值不能为AID3’。
在R-STA和root AP进行管理帧交换通知BSSID或Partial BSSID信息之前,STA2已经和root AP进行关联并分配了AID,且在R-STA和root AP进行管理帧交换通知BSSID或Partial BSSID信息之后,root AP发现STA2的Partial AID与获取的R-AP的Partial BSSID相同,则rootAP发送AID切换帧给STA2,通知STA2新的AID,且新AID计算得出的Partial AID与R-AP的Partial BSSID不同,可选的,root AP在发送AID切换帧时,通知该次变换的原因给STA2;
当所述STA2想要改变自身的AID标识等参数时,向所述root AP发送重关联请求或AID切换帧,此时,root AP回复重关联响应帧或AID切换帧给STA2,并携带为STA2新分配的关联标识AID,且上述新分配的关联标识AID对应的PartialAID与获取的R-AP的Partial BSSID不相同。
在R-STA和root AP进行管理帧交换通知BSSID或Partial BSSID信息之前,STA4已经和R-AP进行关联并分配了AID,且在R-STA和root AP进行管理帧交换通知BSSID或Partial BSSID信息之后,R-AP发现STA4的Partial AID与获取的rootAP的Partial BSSID相同,则R-AP发送AID切换帧给STA4,通知STA4新的AID,且新AID计算得出的Partial AID与root AP的Partial BSSID不同,可选的,R-AP在发送AID切换帧时,通知该次变换的原因给STA4;
当所述STA4想要改变自身的AID标识等参数时,向所述R-AP发送重关联请求或AID切换帧,此时,R-AP回复重关联响应帧或AID切换帧给STA4,并携带为STA4新分配的关联标识AID,且上述新分配的关联标识AID对应的Partial AID与获取的root AP的Partial BSSID不相同。
实施例二
本实施例中,无线局域网中继情形下,AID标识由root AP统一关联,具体的:
R-STA请求与root AP关联,告知设备内有R-AP实体,并通知R-AP的BSSID或Partial BSSID,在上述关联请求中,还请求root AP指示一个AID范围或一个AID列表给R-AP,R-AP只能分配上述AID范围或AID列表中的值给关联到R-AP的站点。
root AP在发送关联回复给R-STA,其中包括分配给R-STA的AID,分配给R-AP的一个AID范围或一个AID列表。
STA1发送关联请求给root AP进行关联,root AP回复关联响应帧给STA1并携带为STA1分配的AID标识,若所述为STA1分配的某一个标识AID1’通过协议预设的算法与root AP的BSSID进行计算得到的Partial AID与root AP保存的R-AP的Partial BSSID相同,则上述为STA1分配的AID值不能为AID1’。
STA3请求与R-AP关联,R-AP在关联响应帧中为STA3分配AID标识,且为STA3分配的AID为root AP分配给R-AP的AID范围或AID列表中的值。
实施例三
R-STA和root AP通过无线的进行管理帧交换,R-STA发送R-AP的BSSID信息或Partial BSSID信息到root AP,同样的root AP通过R-STA通知给R-AP自己的BSSID信息或Partial BSSID信息,且中继网络中有多个Relay,root AP通过R-STA通知给当前R-AP其他Relay中R-AP的BSSID信息或Partial BSSID信息。
STA1发送关联请求给root AP进行关联,root AP回复关联响应帧给STA1并携带为STA1分配的AID标识,若所述为STA1分配的某一个标识AID1’通过协议预设的算法与root AP的BSSID进行计算得到的Partial AID与root AP保存的R-AP的Partial BSSID相同,则上述为STA1分配的AID值不能为AID1’。
STA3请求与R-AP进行关联,R-AP在关联响应帧中为STA3分配AID标识,若所述为STA3分配的某一个标识AID3’通过协议预设的算法与R-AP的BSSID进行计算得到的Partial AID与R-AP保存的root AP或其他中继接入点中R-AP的Partial BSSID相同,则上述为STA3分配的AID值不能为AID3’。
在R-STA和root AP进行管理帧交换通知BSSID或Partial BSSID信息之前,STA2已经和root AP进行关联并分配了AID,且在R-STA和root AP进行管理帧交换通知BSSID或Partial BSSID信息之后,root AP发现STA2的Partial AID与获取的R-AP的Partial BSSID相同,则root AP发送AID切换帧给STA2,通知STA2新的AID,且新AID计算得出的Partial AID与R-AP的Partial BSSID不同,可选的,rootAP在发送AID切换帧时,通知该次变换的原因给STA2。
在R-STA和root AP进行管理帧交换通知BSSID或Partial BSSID信息之前,STA4已经和R-AP进行关联并分配了AID,且在R-STA和root AP进行管理帧交换通知BSSID或Partial BSSID信息之后,R-AP发现STA4的Partial AID与获取的root AP或者其他R-AP的Partial BSSID相同,则R-AP发送AID切换帧给STA4,通知STA4新的AID,且新AID计算得出的Partial AID与root AP或者其他R-AP的Partial BSSID不同,可选的,R-AP在发送AID切换帧时,通知该次变换的原因给STA4。
实施例四
AP1和AP2分别组建的各自的BSS,AP1和AP2之间能够互相探测到对方,且在AP1或AP2组建的BSS中发送无线帧时会携带物理层标识,例如:Partial AID,以帮助进行物理层节能。
设AP1和AP2预协商解决Partial AID重复的问题,也就是Partial AID相同的问题,且设AP1的设备中存在另一个虚拟站点实体STA’,且STA’关联到AP2,AP2和STA’进行无线通信,这样,AP2和AP1以STA’为中介协商可以分配的标识和/或物理层标识。
本发明实施例还提供了一种接入点,所述接入点包括发送模块,所述发送模块,用于发送包括所述接入点的第一标识以及为无线站点分配的第二标识的无线帧给所述无线站点;
其中,所述第二标识为:非所述接入点维护的对应于另一接入点的第二标识的保留值。
进一步地,所述发送模块,还用于利用预设的算法,将为无线站点分配的第二标识的值与所述接入点的第一标识的值进行运算,得到与所述第二标识相对应的第三标识,确定所述第三标识与另一接入点的第三标识相同,则确定所述第二标识的值为该接入点维护的对应于所述另一接入点的第二标识的保留值。
进一步地,所述接入点为根接入点时,所述发送模块,还用于通过与中继接入点所在设备中的非接入点中继站点实体间的通信,通知所述接入点和/或中继网络中除所述中继接入点之外的中继接入点的第一标识、和/或第三标识、和/或第三标识的计算算法给所述中继接入点;和/或通知所述接入点允许所述中继接入点分配的第二标识的列表或第二标识的范围给所述中继接入点。
进一步地,所述接入点为中继接入点时,所述发送模块,还用于通过所述接入点所在设备中的非接入点中继站点实体与根接入点间的通信,通知所述接入点的第一标识和/或第三标识和/或第三标识的计算算法给所述根接入点。
本发明实施例还提供了一种无线网络中站点标识的分配系统,如图2所示,包括:多个无线站点,例如:STA1、STA2、STA3和STA4、还包括至少两个接入点;所述接入点为上文所述的接入点。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (15)
1.一种无线网络中站点标识的分配方法,其特征在于,该方法包括:
第一接入点发送包括第一接入点的第一标识以及为无线站点分配的第二标识的无线帧给所述无线站点;其中,所述第二标识为:非所述第一接入点维护的对应于第二接入点的第二标识的保留值。
2.根据权利要求1所述的无线网络中站点标识的分配方法,其特征在于,所述第一接入点为根接入点,所述第二接入点为中继接入点,且所述第二接入点所在设备中的非接入点中继站点实体与第一接入点相关联。
3.根据权利要求1所述的无线网络中站点标识的分配方法,其特征在于,所述第一接入点和所述第二接入点均为中继接入点,且所述第一接入点所在设备中的非接入点中继站点实体和所述第二接入点所在设备中的非接入点中继站点实体与同一个根接入点相关联。
4.根据权利要求1所述的无线网络中站点标识的分配方法,其特征在于,所述第一接入点为中继接入点,所述第二接入点为根接入点,且所述第一接入点所在设备中的非接入点中继站点实体与所述第二接入点相关联。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的无线网络中站点标识的分配方法,其特征在于,当所述无线站点为请求与所述第一接入点进行关联的站点时,所述无线帧为关联响应帧;当所述站点为已与所述第一接入点相关联的站点时,所述无线帧为第二标识切换帧或重关联响应帧。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的无线网络中站点标识的分配方法,其特征在于,该方法还包括:
所述第一接入点利用预设的算法,将为无线站点分配的第二标识的值与所述第一接入点的第一标识的值进行运算,得到与所述第二标识相对应的第三标识,若该第三标识与所述第二接入点的第三标识相同,则所述第二标识的值为第一接入点维护的对应于所述第二接入点的第二标识的保留值。
7.根据权利要求4所述的无线网络中站点标识的分配方法,其特征在于,该方法还包括:
所述第一接入点通过所在设备中的非接入点中继站点实体与所述第二接入点间的通信,通知所述第一接入点的第一标识和/或第三标识和/或第三标识的计算算法给所述第二接入点。
8.根据权利要求6所述的无线网络中站点标识的分配方法,其特征在于,所述第一标识为MAC地址,所述第二标识为关联标识,所述第三标识为部分关联标识。
9.根据权利要求2所述的无线网络中站点标识的分配方法,其特征在于,该方法还包括:
所述第一接入点通过与所述第二接入点所在设备中的非接入点中继站点实体间的通信,通知所述第一接入点和/或中继网络中除所述第二接入点之外的中继接入点的第一标识、和/或第三标识、和/或第三标识的计算算法给所述第二接入点;和/或通知所述第一接入点允许所述第二接入点分配的第二标识的列表或第二标识的范围给所述第二接入点。
10.根据权利要求9所述的无线网络中站点标识的分配方法,其特征在于,所述中继网络中除所述第二接入点之外的中继接入点所在设备中的非接入点中继站点实体已与所述第一接入点相关联。
11.一种接入点,其特征在于,所述接入点包括发送模块,所述发送模块,用于发送包括所述接入点的第一标识以及为无线站点分配的第二标识的无线帧给所述无线站点;
其中,所述第二标识为:非所述接入点维护的对应于另一接入点的第二标识的保留值。
12.根据权利要求11所述的接入点,其特征在于,所述发送模块,还用于利用预设的算法,将为无线站点分配的第二标识的值与所述接入点的第一标识的值进行运算,得到与所述第二标识相对应的第三标识,确定所述第三标识与另一接入点的第三标识相同,则确定所述第二标识的值为该接入点维护的对应于所述另一接入点的第二标识的保留值。
13.根据权利要求11或12所述的接入点,其特征在于,所述接入点为根接入点时,所述发送模块,还用于通过与中继接入点所在设备中的非接入点中继站点实体间的通信,通知所述接入点和/或中继网络中除所述中继接入点之外的中继接入点的第一标识、和/或第三标识、和/或第三标识的计算算法给所述中继接入点;和/或通知所述接入点允许所述中继接入点分配的第二标识的列表或第二标识的范围给所述中继接入点。
14.根据权利要求11或12所述的接入点,其特征在于,所述接入点为中继接入点时,所述发送模块,还用于通过所述接入点所在设备中的非接入点中继站点实体与根接入点间的通信,通知所述接入点的第一标识和/或第三标识和/或第三标识的计算算法给所述根接入点。
15.一种无线网络中站点标识的分配系统,所述系统包括:多个无线站点;其特征在于,该系统还包括:至少两个接入点,所述接入点为权利要求11-14中任一项所述的接入点。
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