CN104639303B - 无线网络多接入点关联的确认帧检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种无线网络多接入点关联的确认帧检测方法，包括步骤：①多个接入点都成功接收到数据帧后，会分别发送确认帧；②发送节点在收到可解码的确认帧时，则判定数据帧传输成功；在没有解码成功确认帧时，则检查信道中是否有符合确认帧传输时间的信号：如果有，则判定之前的数据帧已传输成功，否则，则发送节点再重发数据帧。本发明在多个确认帧在客户机处发生碰撞，客户机也可以不需正确解码就能判定确认帧的存在，从而能够避免不必要的数据帧重传。
Description
技术领域
本发明涉及无线网络接入点关联技术领域，具体是一种无线网络多接入点关联的确认帧检测方法。
背景技术
通过将多个无线网络接入点(AP)设置为相同的MAC地址、IP地址、ESSID和信道，可以使客户机同时关联多个接入点，即多个接入点能够同时接收其通信范围内客户机发出的报文。在丢包率较高或客户机移动的条件下，这种多接入点关联的方式能够显著提高报文传输成功率，从而提高无线网络传输性能。
IEEE(电子电气工程师协会)802.11标准规定成功的数据报文传输至少包括报文传输与确认帧传输两个过程：发送节点首先发送数据帧，接收节点在成功接收该数据帧之后经过短帧间间隔(SIFS)发送确认帧(ACK)，原来的发送节点在正确收到确认帧后就可以确定数据帧发送成功；否则，若没有收到确认帧，发送节点会重发数据帧。
当多个接入点都成功接收到数据帧后，会分别发送确认帧。在一些情况(如多个确认帧信号到达客户机的时间差大于正交频分复用OFDM的保护时间且信号强度相近)下，这些确认帧会在客户机处发生碰撞，导致客户机无法正确解码确认帧。在这种情况下，客户机将认为之前的数据帧没有传输成功，因此会重发事实上已经成功传输的数据帧，从而导致传输效率降低。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种无线网络多接入点关联的确认帧检测方法，解决在客户机与多个接入点关联时，多个接入点发送的确认帧碰撞而导致的传输效率降低的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种无线网络多接入点关联的确认帧检测方法，其特点在于，该方法包括如下步骤：
①多个接入点都成功接收到数据帧后，会分别发送确认帧；
②发送节点在收到可解码的确认帧时，则判定数据帧传输成功；
在没有解码成功确认帧时，则检查信道中是否有符合确认帧传输时间的信号：
如果有，则判定之前的数据帧已传输成功，否则，则发送节点再重发数据帧。
所述的步骤②中检查信道中是否有符合确认帧传输时间的信号，具体是：
2.1控制每次只有一个报文进入发送队列；
2.2发送报文时会产生TXEOL中断，此时将RFCNT寄存器清零；
2.3如果成功解码确认帧会产生TXERR中断，此时检查RFCNT寄存器的计数，如果计数在碰撞的确认帧传输时间范围中则判定收到确认帧，进而认为此次报文发送成功。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：多个确认帧在客户机处发生碰撞，客户机也可以不需正确解码就能判定确认帧的存在，从而能够避免不必要的数据帧重传。
附图说明
图1为本发明确认帧检测方法示意图；
图2为本发明实施例一测试场景示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
客户机发送完数据帧后将无线网卡转换为接收状态。经过短帧间间隔，如果收到可解码的确认帧，则可判定数据报文传输成功，此时与现有方法一致。如果没有解码成功，则检查信道中是否有符合确认帧传输时间的信号，如果有，则判定之前的数据帧已传输成功，因此尽管没有成功解码确认帧也不再重传数据帧。一个具体的实现方式如下：
在开源的无线网卡驱动程序MadWifi中，有一个名为射频计数器(RFCNT)的寄存器用于记录无线网卡接收信号的时间。如图1所示，客户机每次将一个数据帧放入发送队列中，在发送该数据帧时会产生一个发送队列空(TXEOL)中断，表示发送队列已空，此时需要将RFCNT寄存器的计数清零。之后如果成功解码确认帧，则会产生发送成功(TXOK)中断，可判定数据帧已发送成功。如果确认帧发生碰撞导致没有能够成功解码，则会触发发送出错(TXERR)中断，此时需要检查RFCNT寄存器的计数，如果该寄存器记录的无线网卡接收信号的时间符合如表1所示的确认帧传输时间范围，则判定收到确认帧，从而可判定数据帧传输成功，无需重传数据帧。
表1碰撞的确认帧传输时间范围
| 数据帧传输速率(兆位每秒) | 碰撞的确认帧传输时间范围(微秒) |
| 54 | 28～31 |
| 48 | 28～31 |
| 36 | 28～31 |
| 24 | 28～31 |
| 18 | 33～35 |
| 12 | 35～36 |
| 9 | 44～47 |
| 6 | 46～48 |
建立如图2所示的测试环境，其中有一台客户机和两个接入点，这三个节点都工作在802.11a模式。客户机到接入点1的距离比客户机到接入点2的距离大约少100米。由于客户机与接入点1之间存在障碍物，使得两个接入点分别发出的报文在客户机处具有相近的信号强度。在这个场景中，客户机与两个接入点通信都只能使用最低速率(6Mbps)，此时碰撞的确认帧的长度约在46至48微秒之间。按照现有的方法，大约只有四分之一的确认帧能够被正确解码，因此数据帧的传输成功率仅为25％左右；而使用本发明，由于碰撞的确认帧可以被检测出来，因此数据帧的传输成功率可达99.9％。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (1)
1.一种无线网络多接入点关联的确认帧检测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
①多个接入点都成功接收到数据帧后，会分别发送确认帧；
②发送节点在收到可解码的确认帧时，则判定数据帧传输成功；
在没有解码成功确认帧时，则检查信道中是否有符合确认帧传输时间的信号：
如果有，则判定之前的数据帧已传输成功，否则，则发送节点再重发数据帧；
所述的步骤②中检查信道中是否有符合确认帧传输时间的信号，具体是：
2.1控制每次只有一个报文进入发送队列；
2.2发送报文时会产生发送队列空TXEOL中断，此时将接收计数器RFCNT清零；
2.3如果不能成功解码确认帧会产生发送出错TXERR中断，此时检查RFCNT寄存器的计数，如果计数在碰撞的确认帧传输时间范围中则判定收到确认帧，进而认为此次报文发送成功。
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