CN103312726A - 一种适用于无线局域网的端到端通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于无线局域网的端到端通信方法，所述方法是：基本服务集中的站点向接入点请求上行传输资源；站点获取上行传输资源后在相应的资源处向接入点发送上行资源；接入点缓存站点发送的上行数据，并判断是否有可以进行网络编码发送的数据：若有则进行网络编码发送，否则正常发送数据。本发明采用网络编码的方法，减少了通过接入点转发的端到端通信所占有的时隙，提高了系统的性能。

Description

一种适用于无线局域网的端到端通信方法

技术领域

本发明涉及无线局域网，尤其涉及一种适用于无线局域网的端到端通信方法。 

背景技术

无线局域网络中，基站又被称为接入站点(AP, access point)。在无线局域网中，站点(STA)和站点之间的通信往往需要通过接入站点作为中继进行转发，如附图1所示。因此站点间的一次交互需要占有4个时隙：STA1——>AP、AP——>STA2、STA2——>AP、AP——>STA1，从而系统的效率比较低下，而由于网络编码技术在中继系统中的性能优势，将网络编码技术引入无线局域网系统中以提高端到端通信的效率。

基本的网络编码一般包括两个时隙的网络编码（物理层进行）和三个时隙的网络编码（在MAC层进行）。如附图2所示为两个时隙的网络编码方案：在时隙1，STA1和STA2同时给AP端发送数据；在时隙2，AP将接收到的叠加物理信号转发给STA1和STA2；当STA1和STA2接收到叠加信号后减去自身发送的信号即可分别得到对方站点发送的数据。如附图3所示为三个时隙的网络编码方案：在时隙1，STA1给AP发送数据，AP接收并解调数据；在时隙2，STA2给AP发送数据，AP接收并解调数据；在时隙3，AP将解调的数据异或后并同时发送给STA1和STA2；STA1和STA2接收解调叠加的数据，减去各自本身的数据即可得到对方站点发送的数据。由于两个时隙的网络编码方案实现比较复杂且对协议修改较大，因此本发明主要针对三个时隙的网络编码方案在无线局域网中的实现。

发明内容

针对无线局域网中，端到端通信需要通过接入点作为中继而导致系统性能低下，本发明结合网络编码技术提出了一种适用于无线局域网的端到端通信方法。

本发明为解决以上技术问题采用如下技术方案：一种适用于无线局域网的端到端通信方法，包括以下步骤：

步骤一、基本服务集中的站点向接入点请求上行数据传输资源； 

步骤二、所述站点使用所述接入点为其分配的上行传输资源进行上行数据传输；

步骤三、所述接入点缓存所述站点发送的上行数据包，并判决是否有可以进行网络编码发送的数据对，

当满足以下条件时，则确定有可以进行网络编码发送的数据对，

3.1、所述站点支持网络编码形式的接收；

3.2、两个站点发送的数据包中携带的源地址和目的地址正好相反，即其中一个数据包的源地址和目的地址分别是另一个数据包的目的地址和源地址；

3.3、所述站点的比特数据长度相差小于a%，具体参数a可由所述接入点在具体实现中设置，若长度不是完全匹配需将短的数据包末尾添0补齐后再做网络编码；

步骤四、若存在可进行网络编码发送的数据对，则进行网络编码发送；否则进行正常发送。

其中，在站点的终端基本能力协商请求帧中采用1比特作为“STA网络编码能力指示”、在现有数据帧的帧体中加入“目的站点地址”并在帧控制中指示该域是否存在、在帧控制中采用1比特作为“网络编码发送指示”。

本发明的有益效果如下：本发明实现了无线局域网中结合网络编码技术的端到端通信方案，将系统中端到端通信原本所需的4个时隙减少为3个时隙，而且对协议本身修改不大，可以提高系统的通信效率。 

附图说明

图1为本发明现有技术的端到端通信示意图；

图2为本发明现有技术的两个时隙的网络编码流程图；

图3为本发明现有技术的三个时隙的网络编码流程图；

图4为本发明实施例的三个时隙网络编码方案的流程图；

图5为本发明实施例的网络编码传输的流程图；

图6为本发明实施例的修改的帧结构。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如附图4所示，一种适用于无线局域网的端到端通信方法，包括以下步骤：

步骤一、基本服务集中的站点向接入点请求上行数据传输资源； 

步骤二、所述站点使用所述接入点为其分配的上行传输资源进行上行数据传输；

步骤三、所述接入点缓存所述站点发送的上行数据包，并判决是否有可以进行网络编码发送的数据对，

当满足以下条件时，则确定有可以进行网络编码发送的数据对，

3.1、所述站点支持网络编码形式的接收；

3.2、两个站点发送的数据包中携带的源地址和目的地址正好相反，即其中一个数据包的源地址和目的地址分别是另一个数据包的目的地址和源地址；

3.3、所述站点的比特数据长度相差小于a%，具体参数a可由所述接入点在具体实现中设置，若长度不是完全匹配需将短的数据包末尾添0补齐后再做网络编码；

步骤四、若存在可进行网络编码发送的数据对，则进行网络编码发送；否则进行正常发送。

其中，作为优选，站点STA需要表明网络编码接收的能力信息，通过在终端基本能力协商请求帧（SBC_REQ）中选取一个预留比特作为“STA网络编码能力指示”（0：不支持，1：支持），以协助接入点匹配网络编码发送的站点对。

现有的EUHT协议中，数据帧的MAC层帧头中没有地址信息，从而无法判断数据是否可以进行网络编码发送，为了实现网络编码发送，在帧体重增加6字节的目的站点MAC地址，并在帧控制中指示该域的存在，如附图5所示。

接入点进行网络编码传输时，需要向站点指示是否进行网络编码传输。基于EUHT的数据帧结构，在帧控制中选取一个预留比特作为“网络编码发送指示”（0：正常发送，1：网络编码发送）。

步骤四中，进行网络编码发送的具体流程如附图6所示，包括以下步骤：

4.1、所述接入点在控制信道的下行调度信令中为匹配的站点设置相同的下行传输资源以及信令指示，为其他站点设置正常的下行传输资源以及信令指示；所有站点在所述控制信道接收各自的下行调度信令以获取下行传输的信令指示；

4.2、所述接入点将匹配站点的比特数据经过异或后，将MAC头中的“网络编码发送指示”比特设置为1，并在相应的下行传输资源处发送给站点；所述接入点将其他站点的MAC头中的“网络编码发送指示”比特设置为1，并在相应的下行传输资源处发送给站点；所有站点在相应的下行传输资源处接收数据；

4.3、所有站点根据接收数据帧中的“网络编码发送指示”比特来判断是否为网络编码传输；

4.4、若为网络编码发送，则与自身发送的比特数据异或得到所需数据；否则正常接收。 

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干可以预期的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 

Claims (3)

1.一种适用于无线局域网的端到端通信方法，包括以下步骤：

步骤一、基本服务集中的站点向接入点请求上行数据传输资源； 

步骤二、所述站点使用所述接入点为其分配的上行传输资源进行上行数据传输；

步骤三、所述接入点缓存所述站点发送的上行数据包，并判决是否有可以进行网络编码发送的数据对，

当满足以下条件时，则确定有可以进行网络编码发送的数据对，

3.1、所述站点支持网络编码形式的接收；

3.2、两个站点发送的数据包中携带的源地址和目的地址正好相反，即其中一个数据包的源地址和目的地址分别是另一个数据包的目的地址和源地址；

3.3、所述站点的比特数据长度相差小于a%，具体参数a可由所述接入点在具体实现中设置，若长度不是完全匹配需将短的数据包末尾添0补齐后再做网络编码；

步骤四、若存在可进行网络编码发送的数据对，则进行网络编码发送；否则进行正常发送。

2.根据权利要求1所述适用于无线局域网的端到端通信方法，其特征在于，在站点的终端基本能力协商请求帧中采用1比特作为“STA网络编码能力指示”、在现有数据帧的帧体中加入“目的站点地址”并在帧控制中指示该域是否存在、和在帧控制中采用1比特作为“网络编码发送指示”。

3.根据权利要求1所述适用于无线局域网的端到端通信方法，其中所述步骤四包括以下步骤：

4.1、所述接入点在控制信道的下行调度信令中为匹配的站点设置相同的下行传输资源以及信令指示，为其他站点设置正常的下行传输资源以及信令指示；所有站点在所述控制信道接收各自的下行调度信令以获取下行传输的信令指示；

4.2、所述接入点将匹配站点的比特数据经过异或后，将MAC头中的“网络编码发送指示”比特设置为1，并在相应的下行传输资源处发送给站点；所述接入点将其他站点的MAC头中的“网络编码发送指示”比特设置为1，并在相应的下行传输资源处发送给站点；所有站点在相应的下行传输资源处接收数据；

4.3、所有站点根据接收数据帧中的“网络编码发送指示”比特来判断是否为网络编码传输；

4.4、若为网络编码发送，则与自身发送的比特数据异或得到所需数据；否则正常接收。

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