CN109640396B - 信号传输方法、相应设备及存储介质 - Google Patents

信号传输方法、相应设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种信号传输方法及相应设备，用以至少解决多种类型的设备与接入点之间，在相同频段进行传输存在干扰的问题。为解决上述技术问题，本发明中的一种信号传输方法包括：获取与第一类型目标站点匹配的第二类型目标站点；与所述第二类型目标站点进行信道预约；在预约完成后，向所述第一类型目标站点传输第一信号。

Description

信号传输方法、相应设备及存储介质
技术领域
本发明涉及通讯领域，特别是涉及一种信号传输方法、相应设备及存储介质。
背景技术
随着物联网的需求越来越多，目前WLAN(Wireless Local Area Networks，无线局域网)有关于在WLAN频段上研究IoT技术的讨论。由于IoT(Internet of Things，物联网)设备低成本低功耗等限制，以及实际通信的需求，IoT设备无法对现有WLAN信号进行正确判断，而WLAN设备也无法对IoT设备进行正确判断，因此两类设备在相同频段进行传输时，存在传输干扰的问题。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种信号传输方法、相应设备及存储介质，用以至少解决多种类型的设备与接入点之间，在相同频段进行传输存在干扰的问题。
为解决上述技术问题，本发明中的一种信号传输方法，包括：
获取与第一类型目标站点匹配的第二类型目标站点；
与所述第二类型目标站点进行信道预约；
在预约完成后，向所述第一类型目标站点传输第一信号。
为解决上述技术问题，本发明中的一种接入点设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有信号传输计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序，以实现如上所述方法的步骤。
为解决上述技术问题，本发明中的一种计算机可读存储介质，存储有信号传输计算机程序，所述计算机程序被至少一个处理器执行时，以实现如上所述方法的步骤。
本发明有益效果如下：
本发明中方法、设备及存储介质，通过获取与第一类型目标站点匹配的第二类型目标站点，然后与所述第二类型目标站点进行信道预约，并在预约完成后，向所述第一类型目标站点传输第一信号，从而可以有效解决多种类型的设备与接入点之间，在相同频段进行数据传输存在干扰的问题。
附图说明
图1是本发明实施例中一种信号传输方法的流程图；
图2是本发明实施例中基本服务集示意图；
图3是本发明实施例家庭场景中，Normal STA和NB STA混合的场景示意图；
图4是本发明实施例家庭场景中，通过RTS/CTS保护下行传输的示意图；
图5是本发明实施例家庭场景中，通过Normal Band的RTS/CTS和PHY Preamble保护下行传输的示意图；
图6是本发明实施例智能楼宇场景中，Normal STA和NB STA混合的场景示意图；
图7是本发明实施例智能楼宇场景中，通过Normal Band的RTS/CTS保护下行传输的示意图；
图8是本发明实施例智能楼宇场景中，通过Normal Band的RTS/CTS和PHYPreamble保护下行传输的示意图；
图9是本发明实施例智能楼宇场景中，通过Normal Band的MU-RTS/CTS保护下行传输的示意图；
图10是本发明实施例智能楼宇场景中，通过Normal Band的MU-RTS/CTS和PHYPreamble保护下行传输的示意图；
图11是本发明实施例中一种接入点设备的结构示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种信号传输方法、相应设备及存储介质，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定本发明。
在后续的描述中，使用用于区分元件的诸如“第一”、“第二”等前缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供一种信号传输方法，所述方法包括：
S101，获取与第一类型目标站点匹配的第二类型目标站点；
S102，与所述第二类型目标站点进行信道预约；
S103，在预约完成后，向所述第一类型目标站点传输第一信号。
本发明实施例中方法在接入点中执行。
本发明实施例通过获取与第一类型目标站点匹配的第二类型目标站点，然后与所述第二类型目标站点进行信道预约，并在预约完成后，向所述第一类型目标站点传输第一信号，从而可以有效解决多种类型的设备与接入点之间，在相同频段进行数据传输存在干扰的问题。
第一类型站点为物联网设备站点，第一类型目标站点为第一类型站点中的一个目标站点，第二类型站点为无线局域网设备站点(即下文说的Normal STA)，第二类型目标站点为第二类型站点中的一个目标站点。
在本发明实施例中，可选地，所述第一类型目标站点的工作带宽小于所述第二类型目标站点的工作带宽。
以下详细描述本发明实施例。
如图2所示，目前，现在的无线局域网中，一个接入点(Access Point，AP)设备(简称接入点)以及与AP相关联的多个站点(Station，STA)组成了一个基本服务集(BasicService Set，BSS)。本发明实施例中将该站点称之为无线局域网设备站点，例如智能手机、平板电脑、笔记本等娱乐或工作设备；AP和无线局域网设备站点之间的通信是以20MHz为基本单位的。
在未来无线局域网中，一个接入点可能关联各种类型的设备。一类设备是智能手机、平板电脑、笔记本等用于娱乐、学习或工作的设备。这类设备对吞吐，速率要求高，这类设备工作的带宽往往比较大，比如以20MHz为基本单位。本发明实施例中将这类设备称为Normal STA。；一类设备是物联网(IoT)设备，这类设备对功耗，成本，覆盖，容量等要求较高。
由于IoT设备低成本低功耗等限制，以及实际通信的需求，IoT需要的带宽往往比较小，例如1MHz、2Mhz、4Mhz等等。IoT信号(本发明实施例中称之为第一信号)是在上述窄带宽进行传输。本发明实施例中将加入上述基本服务集中的IoT设备称之为物联网设备站点或者称为Narrow Band STA(NB STA)；例如，传感器、家电、智能灯等IoT设备。
进一步说，第二类型目标站点的工作带宽为常规带宽(Normal Band)；第一类型目标站点的工作带宽为窄带带宽(Narrow Band)。
因此，无线局域网设备站点和物联网设备站点的工作信道相互重叠，从而导致传输时会存在干扰。
本发明实施例中第一类型目标站点指代接入点即将要与之传输信号(即数据)的第一类型站点。
在本发明实施例中，可选地，所述查找与第一类型目标站点匹配的第二类型目标站点，包括：
获取所述第一类型目标站点和第二类型站点的预设参数信息；
根据获取的参数信息，按照预设的匹配策略，从所述第二类型站点中查找出所述第二类型目标站点。
本发明实施例通过获取的参数信息，进行第二类型目标站点的匹配，从而可以有效的查找出第二类型目标站点。
其中，所述参数信息为以下任一种或二种组合：位置信息和功率信息。
其中，所述匹配策略包括以下任一种：
1.选择距离所述第一类型目标站点最近的第二类型站点；
2.若距离所述第一类型目标站点最近的第二类型站点有至少2个，从所述最近的第二类型站点中任选一个第二类型站点，或从所述最近的第二类型站点中选择功率最强的第二类型站点；
3.选择功率最强的第二类型站点；
4.若功率最强的第二类型站点有至少2个，从所述最强的第二类型站点中任选一个第二类型站点，或从所述最强的第二类型站点中选择距离所述第一类型目标站点最近的第二类型站点。
例如，接入点获知基本服务集中各个站点的位置信息和/或功率信息，各个站点包括Normal STA(第二类型站点，例如工作带宽是20MHz)和NB STA(第一类型目标站点，例如工作带宽是2MHz，或其他小带宽)。
根据第一类型目标站点的位置信息和各个第二类型站点的位置信息，查找出与第一类型目标站点距离最近的第二类型站点，其中查找出的第二类型站点为第二类型目标站点。或者
根据各个第二类型站点的功率信息，查找出功率(例如发射功率)最强的第二类型站点，其中查找出的第二类型站点为对应的第二类型目标站点。或者
根据各个站点的位置信息和功率信息，综合判断查找出第二类型站点，其中查找出的第二类型站点为对应的第二类型目标站点。
具体说，AP向NB STA传输数据之前，先获取NB STA周围Normal STA的位置，然后根据位置信息从候选第二类型站点中选择出一个和目标NB STA(第一类型目标站点)最匹配的Normal STA(对应的第二类型目标站点)，向该Normal STA传输RTS帧，该Normal STA响应CTS帧。
在本发明实施例中，可选地，所述与所述第二类型目标站点进行信道预约，包括：
在所述第二类型目标站点对应的工作带宽上，与所述第二类型目标站点进行信道预约。
本发明实施例中，通过找出和第一类型目标站点匹配的第二类型目标站点，先和第二类型目标站点在大带宽上进行信道保护，然后，在小带宽上向第一类型目标站点传输数据，从而可以有效解决IoT设备和无线局域网(WLAN)设备工作信道相互重叠，传输时会存在干扰的问题。
其中，所述在所述第二类型目标站点对应的工作带宽上，与所述第二类型目标站点进行信道预约，包括：
在所述第二类型目标站点对应的工作带宽上，向所述第二类型目标站点发送请求发送帧，并接收所述第二类型目标站点响应的清除发送帧；或者
在所述第二类型目标站点对应的工作带宽上，向所述第二类型目标站点发送短数据帧或空数据帧或服务质量QoS空数据帧，并接收所述第二类型目标站点响应的确认帧。
在本发明实施例中，可选地，所述向所述第一类型目标站点传输第一信号，包括：
在所述第一类型目标站点对应的工作带宽上，向所述第一类型目标站点传输所述第一信号。
其中，所述在所述第一类型目标站点对应的工作带宽上，向所述第一类型目标站点传输所述第一信号之前，包括：
传输第二信号，所述第二信号至少包括：L-STF(非高吞吐短训练字段)、L-LTF(非高吞吐长训练字段)和L-SIG(非高吞吐信令字段)。
本发明实施例通过第二信号可以增强鲁棒性，以继续与第二类型目标站点进行信道预约，从而可以有效防止Normal STAs在收到RTS设置NAV(Network Allocation Vector，网络分配矢量)后，没有收到后续的Normal Band信号进行NAV重设。
其中，所述第二信号和所述第一信号之间的间隔为零或者短帧间间隔(shortinterframe space，SIFS)，或者其他预定义的间隔。
例如，AP在向STA1传输数据之前，先在Normal Band发送Normal STA可以接收的信号，该信号为Normal Band的PHY Preamble类型目标站点(物理层前导码)，其至少包括L-STF(non-HT Short Training field)，L-LTF(non-HT Long Training field)和L-SIG(non-HT SIGNAL field)，而可以增强鲁棒性，防止Normal STAs在收到RTS设置NAV后，没有收到后续的Normal Band信号进行NAV重设。
其中，所述第一信号为物联网信号，所述第二信号为无线局域网信号；
所述第一类型目标站点为物联网设备站点，所述第二类型目标站点为无线局域网设备站点。
以下以两个应用场景，描述本发明实施例中方法。
应用场景一
在未来的智能家庭中，通过WLAN网络，可以连接传感器，家电，智能灯等等IoT设备，同时也可以连接智能手机，平板电脑，笔记本等娱乐或工作设备。在这里，我们将智能手机，平板电脑等设备称为Normal STA，这类设备的收发都是以20MHz为基础的，将它们工作的带宽称为Normal band；而传感器，家电、智能灯等设备称为NB STA，这类设备的收发都是以小带宽(小于20MHz)为基础的，将它们工作的带宽称为Narrow Band。这两类设备工作信道相互重叠，传输时会存在干扰。
在本场景中，AP向NB STA传输数据之前，为了保证避免Normal STA的干扰问题，查找记录的位置信息，根据位置信息，找到和NB STA最匹配的Normal STA。当然，也可以查找记录的位置信息和功率信息，根据位置信息和功率信息，找到和NB STA最匹配的NormalSTA。
AP先在Normal Band向该Normal STA发送请求发送(Request to Send，RTS)帧，然后，该Normal STA在Normal Band响应清除发送(Clear to Send，CTS)帧。AP再向NB STA传输数据，以及NB STA在Narrow Band进行确认。
AP也可以在Normal Band向该Normal STA传输短数据帧，或QoS空数据帧，或空数据帧，然后，该Normal STA在Normal Band回复ACK帧。AP再向NB STA传输数据，以及NB STA在Narrow Band进行确认。
此外，AP寻找和NB STA匹配的Normal STA，不局限于这里列举的参数，还可以根据是否支持该能力，当前的状态(比如是否处于power save模式等)还查找匹配的NormalSTA。
例如，如图3所示的家庭场景中，STA1、STA3和STA5是NB STA，而STA2和STA4是Normal STA。
AP记录所有和自己关联的Normal STA和NB STA的位置。AP想向STA1(NB STA)传输数据，为了保护向STA1传输的数据，AP查找哪个Normal STA的位置和STA1的位置最匹配，例如最匹配是指距离最近。当然，也可以根据位置信息和功率信息联合确定最匹配。
如图4所示，AP发现STA4最匹配，AP先在Normal Band向STA4传输RTS，然后STA4在Normal Band回复CTS。最后，AP收到CTS后，向STA1在Narrow Band传输第一信号数据(DATA)。
为了增强方案的鲁棒性，还可以采用如图5所示的过程。AP在Normal Band和STA4完成RTS和CTS交互后，AP在向STA1传输数据之前，先在Normal Band发送Normal STA可以接收的信号，该信号为Normal Band的PHY Preamble，至少包括L-STF(non-HT ShortTraining field)，L-LTF(non-HT Long Training field)和L-SIG(non-HT SIGNALfield)。从而可以防止Normal STAs在收到RTS设置NAV后，没有收到后续的Normal Band信号进行NAV重设。
应用场景二
在未来的智能楼宇中，通过WLAN网络，可以连接各种传感器，智能电灯等IoT设备，还可以连接视频监控等设备。我们将视频监控等设备称为Normal STA，这类设备的收发都是以20MHz为基础的，将它们工作的带宽称为Normal band；而传感器，智能灯等设备称为NBSTA，这类设备的收发都是以小带宽(小于20MHz)为基础的，将它们工作的带宽称为NarrowBand。这两类设备工作信道相互重叠，传输时会存在干扰。
在本场景中，AP可以向多个NB STAs进行传输，在向多个NB STAs传输数据之前，为了保证避免Normal STAs的干扰问题，查找记录的位置信息，根据位置信息，找到和这些NBSTAs最匹配的一个或多个Normal STAs。AP先在Normal Band向这一个或多个Normal STA发送多用户请求发送(Multi-user request to send，MU-RTS)帧，然后，该一个或多个NormalSTA在Normal Band响应清除发送(Clear to Send，CTS)帧。AP再向NB STAs传输数据，以及NB STAs进行确认。
例如，如图6所示的场景中，STA1、STA3和STA5是NB STA，而STA2和STA4是NormalSTA。
AP记录所有和自己关联的Normal STAs和NB STAs的位置。AP想向STA1和STA3传输数据，为了保护STA1和STA3的传输，AP查找和STA1和STA3匹配的Normal STAs。
如图7或图8所示，在查找时，可能和STA1和STA3匹配的是同一个Normal STA，也可能STA1和STA3匹配的Normal STAs列表中存在同一个Normal STA，比如STA4。AP先在NormalBand向STA4传输RTS，然后STA4在Normal Band回复CTS。AP收到CTS后，向STA1和STA3在Narrow Band传输数据。
如图9或图10所示，在查找时，STA1和STA3匹配的是STA2和STA4。AP先在NormalBand向STA2和STA4传输MU-RTS，然后STA2和STA4在Normal Band回复CTS。AP收到CTS后，向STA1和STA3在传输数据。
实施例二
如图11所示，本发明实施例提供一种接入点设备，所述接入点设备包括存储器20和处理器22，所述存储器20存储有数据传输计算机程序，所述处理器22执行所述计算机程序，以实现如实施例一中任意一项所述方法的步骤。
本发明实施例通过查找与第一类型目标站点匹配的第二类型目标站点，然后与所述第二类型目标站点进行信道预约，并在预约完成后，向所述第一类型目标站点传输第一信号，从而可以有效解决多种类型的设备与接入点之间，在相同频段进行数据传输存在干扰的问题。
详细说，所述处理器执行所述计算机程序，以实现如下步骤：
获取与第一类型目标站点匹配的第二类型目标站点；
与所述第二类型目标站点进行信道预约；
在预约完成后，向所述第一类型目标站点传输第一信号。
在本发明实施例中，可选地，所述第一类型目标站点的工作带宽小于所述第二类型目标站点的工作带宽。
在本发明实施例中，可选地，所述查找与第一类型目标站点匹配的第二类型目标站点，包括：
获取所述第一类型目标站点和第二类型站点的预设参数信息；
根据获取的参数信息，按照预设的匹配策略，从所述第二类型站点中查找出所述第二类型目标站点。
其中，所述参数信息为以下任一种或二种组合：位置信息和功率信息。
其中，所述匹配策略包括：
选择距离所述第一类型目标站点最近的第二类型站点；或者，
若距离所述第一类型目标站点最近的第二类型站点有至少2个，从所述最近的第二类型站点中任选一个第二类型站点，或从所述最近的第二类型站点中选择功率最强的第二类型站点；或者，
选择功率最强的第二类型站点；或者，
若功率最强的第二类型站点有至少2个，从所述最强的第二类型站点中任选一个第二类型站点，或从所述最强的第二类型站点中选择距离所述第一类型目标站点最近的第二类型站点。
在本发明实施例中，可选地，所述与所述第二类型目标站点进行信道预约，包括：
在所述第二类型目标站点对应的工作带宽上，与所述第二类型目标站点进行信道预约。
在本发明实施例中，可选地，所述在所述第二类型目标站点对应的工作带宽上，与所述第二类型目标站点进行信道预约，包括：
在所述第二类型目标站点对应的工作带宽上，向所述第二类型目标站点发送请求发送帧，并接收所述第二类型目标站点响应的清除发送帧；或者
在所述第二类型目标站点对应的工作带宽上，向所述第二类型目标站点发送短数据帧或空数据帧或服务质量空数据帧，并接收所述第二类型目标站点响应的确认帧。
在本发明实施例中，可选地，所述向所述第一类型目标站点传输第一信号，包括：
在所述第一类型目标站点对应的工作带宽上，向所述第一类型目标站点传输所述第一信号。
在本发明实施例中，可选地，所述在所述第一类型目标站点对应的工作带宽上，向所述第一类型目标站点传输所述第一信号之前，包括：
传输第二信号，所述第二信号至少包括：非高吞吐短训练字段、非高吞吐长训练字段和非高吞吐信令字段。
其中，所述第二信号和所述第一信号之间的间隔为零或者短帧间间隔。
其中，所述第一信号为物联网信号，所述第二信号为无线局域网信号；
所述第一类型目标站点为物联网设备站点，所述第二类型目标站点为无线局域网设备站点。
本发明实施例在具体实现时，还可以参阅实施例一，也具有实施例一的技术效果。
实施例三
本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有数据传输计算机程序，所述计算机程序被至少一个处理器执行时，以实现如实施例一中任意一项所述方法的步骤。
本发明实施例中计算机可读存储介质可以是RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM或者本领域已知的任何其他形式的存储介质。可以将一种存储介质藕接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息；或者该存储介质可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于专用集成电路中。
本发明实施例在具体实现时可以参阅实施例一和实施例二，具有相应实施例的技术效果。
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 (10)

1.一种信号传输方法，其特征在于，所述方法包括：
获取与第一类型目标站点匹配的第二类型目标站点；
与所述第二类型目标站点进行信道预约；
在预约完成后，向所述第一类型目标站点传输第一信号；
所述获取与第一类型目标站点匹配的第二类型目标站点，包括：
获取所述第一类型目标站点和第二类型站点的参数信息；
根据获取的参数信息，按照预设的匹配策略，从所述第二类型站点中查找出所述第二类型目标站点；
所述第一类型目标站点和所述第二类型目标站点属于同一基本服务集；
所述第一类型目标站点的工作带宽小于所述第二类型目标站点的工作带宽；
所述与所述第二类型目标站点进行信道预约，包括：
在所述第二类型目标站点对应的工作带宽上，与所述第二类型目标站点进行信道预约。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参数信息为以下任一种或二种组合：位置信息和功率信息。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述匹配策略包括：
选择距离所述第一类型目标站点最近的第二类型站点；或者，
若距离所述第一类型目标站点最近的第二类型站点有至少2个，从所述最近的第二类型站点中任选一个第二类型站点，或从所述最近的第二类型站点中选择功率最强的第二类型站点；或者，
选择功率最强的第二类型站点；或者，
若功率最强的第二类型站点有至少2个，从所述最强的第二类型站点中任选一个第二类型站点，或从所述最强的第二类型站点中选择距离所述第一类型目标站点最近的第二类型站点。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述第二类型目标站点对应的工作带宽上，与所述第二类型目标站点进行信道预约，包括：
在所述第二类型目标站点对应的工作带宽上，向所述第二类型目标站点发送请求发送帧，并接收所述第二类型目标站点响应的清除发送帧；或者
在所述第二类型目标站点对应的工作带宽上，向所述第二类型目标站点发送短数据帧或空数据帧或服务质量空数据帧，并接收所述第二类型目标站点响应的确认帧。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向所述第一类型目标站点传输第一信号，包括：
在所述第一类型目标站点对应的工作带宽上，向所述第一类型目标站点传输所述第一信号。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在所述第一类型目标站点对应的工作带宽上，向所述第一类型目标站点传输所述第一信号之前，包括：
传输第二信号，所述第二信号至少包括：非高吞吐短训练字段、非高吞吐长训练字段和非高吞吐信令字段。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二信号和所述第一信号之间的间隔为零或者短帧间间隔。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一信号为物联网信号，所述第二信号为无线局域网信号；
所述第一类型目标站点为物联网设备站点，所述第二类型目标站点为无线局域网设备站点。
9.一种接入点设备，其特征在于，所述接入点设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有信号传输计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序，以实现如权利要求1-8中任意一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有信号传输计算机程序，所述计算机程序被至少一个处理器执行时，以实现如权利要求1-8中任意一项所述方法的步骤。
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