CN111726199B - 获取信道状态信息的方法、装置和计算机设备 - Google Patents
获取信道状态信息的方法、装置和计算机设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111726199B CN111726199B CN202010431694.XA CN202010431694A CN111726199B CN 111726199 B CN111726199 B CN 111726199B CN 202010431694 A CN202010431694 A CN 202010431694A CN 111726199 B CN111726199 B CN 111726199B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- communication channel
- impulse response
- cir
- time domain
- data packet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0023—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the signalling
- H04L1/0026—Transmission of channel quality indication
Abstract
本申请揭示了获取信道状态信息的方法，包括：控制802.11bPHY接收机，接收2.4GHz频段内第一通讯信道内AP路由器或STA设备发送的802.11b数据包，其中，所述第一通讯信道属于2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道中的任一个；根据所述802.11b数据包估算所述第一通讯信道对应的指定通讯信道时域脉冲响应CIR；根据萃取出所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR的封包解码后的属性，判断所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR是否处于目标范围内；若是，则保留所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR，否则剔除。通过从802.11b数据包中提取无线通讯信道时域脉冲响应CIR，并在需要时转化为频域CSI，突破了目前只能在WLAN设备以OFDM模式(802.11n/ac/ax)通信时才能获得频域CSI，而传统的DSSS/CCK 802.11b模式则无法获得频域CSI的局限。
Description
技术领域
本申请涉及到无线通讯领域，特别是涉及到获取信道状态信息的方法、装置和计算机设备。
背景技术
CSI(Channel State Information，信道状态信息)是两个无线设备之间的信道状态信息，近年来CSI在定位、运动检测、手势识别、目标速度估计、跌倒检测、室内人体密度估计、呼吸率估计等领域有新的应用。在这些应用中需要通过机器学习大数据后，来收集和分析大量的CSI，以支撑上述新的应用。目前支持CSI采集的硅芯片只能通过有密码连接的AP路由器获取CSI，限制了CSI采集的数量和速度。在现行的IEEE(Institute of Electricaland Electronics Engineers，电气和电子工程师协会)802.11标准中，CSI只定义在802.11n、802.11ac和802.11ax中用于OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，正交频分复用技术)调制，所以只能在WLAN设备以OFDM模式(802.11n/ac/ax)通信时才能通过硅芯片获得连接状态下的CSI，而在DSSS(Direct Sequence SpreadSpectrum，直接序列扩频)/CCK (Complementary Code Keying，补码键控)802.11b模式下无法获得信道状态信息CSI。
发明内容
本申请的主要目的为提供获取信道状态信息的方法，旨在解决在 DSSS/CCK802.11b模式不能获取2.4GHz频段内信道状态信息的技术问题。
本申请提出一种获取信道状态信息的方法，包括：
控制802.11bPHY接收机，接收2.4GHz频段内第一通讯信道内AP路由器或STA设备发送的802.11b数据包，其中，所述第一通讯信道属于2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道中的任一个；
根据所述802.11b数据包估算所述第一通讯信道对应的指定通讯信道时域脉冲响应CIR(Channel Impulse Response，信道脉冲响应)；
根据萃取出的所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR的封包解码后的属性，判断所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR是否处于目标范围内；
若是，则保留所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR，否则剔除。
优选地，所述根据所述802.11b数据包估算所述第一通讯信道对应的指定通讯信道时域脉冲响应CIR的步骤，包括：
解调所述802.11b数据包，得到所述802.11b数据包的全部数据内容或部分数据内容；
根据所述802.11b数据包的全部数据内容或部分数据内容，通过预设估测方式进行数据处理，以估测所述802.11b数据包对应的所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR。
优选地，所述根据萃取出的所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR的封包解码后的属性，判断所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR是否处于目标范围内的步骤，包括：
获取所述802.11b数据包中的指定信息，其中，所述指定信息包括MAC 报头信息，和/或信噪比，和/或接收信号的强度，和/或STA源地址，和/或 AP路由器的BSSID地址范围，和/或接收所述802.11b数据包的时间戳，和/ 或来自同一源地址封包出现的频率；
根据MAC报头信息，和/或信噪比，和/或接收信号的强度，和/或STA源地址，和/或AP路由器的BSSID地址范围，和/或接收所述802.11b数据包的时间戳，和/或来自同一源地址封包出现的频率，判断所述802.11b数据包是否满足目标要求；
若是，则判定所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR处于目标范围内，否则不处于目标范围内。
优选地，所述获取所述802.11b数据包中的指定信息的步骤，包括：
从所述802.11b数据包中的PHY协议数据单元，估计出信噪比和/或接收信号的强度；
解调所述802.11b数据包中的MAC协议数据单元，并读取所述MAC报头信息；
判断所述MAC报头信息的FCS是否有效；
若是，则解码所述MAC报头信息，并提取MAC数据包类型，和/或MAC数据包子类型，和/或数据包来源相应的地址字段；
为所述802.11b数据包添加数据包接收时间对应的时间戳。
优选地，多个天线或单个天线装配于所述802.11b PHY接收机，所述保留所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR的步骤之后，包括：
判断所述第一通讯信道的通道扫描时间是否超过预设时间；
若是，则终止扫描所述第一通讯信道，并判断所述第一通讯信道内的所有天线接收的802.11b数据包，是否均已执行完数据处理；
若是，则将所述第一通讯信道切换到第二通讯信道，其中，所述第二通讯信道为2.4GHz频段内除所述第一通讯信道之外的其他通讯信道；
在所述第二通讯信道内接收所有AP路由器和/或STA设备的802.11b数据包；
按照所述第一通讯信道中的所述802.11b数据包的接收和数据处理过程，完成2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道中的802.11b数据包的信息处理，得到2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道的通讯信道时域脉冲响应CIR；
将得到的所有预选定的通讯信道的通讯信道时域脉冲响应CIR，根据源地址SAx和接收天线号NRy进行排序和存储。
优选地，所述将得到的所有预选定的通讯信道的通讯信道时域脉冲响应 CIR，根据源地址SAx和接收天线号NRy进行排序和存储的步骤之后，包括：
判断是否接收到将通讯信道时域脉冲响应CIR，转化为通讯信道脉冲响应频域表示的信道状态信息CSI的指令信息；
若是，则将所述通讯信道时域脉冲响应CIR，转化为通讯信道脉冲响应频域表示的信道状态信息CSI。
优选地，所述将得到的所有预选定的通讯信道的通讯信道时域脉冲响应 CIR，根据源地址SAx和接收天线号NRy进行排序和存储的步骤之后，包括：
通过预设去噪方式，对2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道的通讯信道时域脉冲响应CIR去噪，或对2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道的通讯信道时域脉冲响应CIR对应的通讯信道脉冲响应频域表示的信道状态信息CSI 去噪，其中，所述预设去噪方式包括对所述通讯信道时域脉冲响应CIR或通讯信道脉冲响应频域表示的信道状态信息CSI的泄漏数字积分，或者对所述通讯信道时域脉冲响应CIR或通讯信道脉冲响应频域表示的信道状态信息CSI 的低通滤波。
本申请还提供了一种获取信道状态信息的装置，包括：
第一接收模块，用于控制802.11bPHY接收机，接收2.4GHz频段内第一通讯信道内AP路由器或STA设备发送的802.11b数据包，其中，所述第一通讯信道属于2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道中的任一个；
估算模块，用于根据所述802.11b数据包估算所述第一通讯信道对应的指定通讯信道时域脉冲响应CIR；
第一判断模块，用于根据萃取出的所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR 的封包解码后的属性，判断所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR是否处于目标范围内；
保留模块，用于若所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR处于目标范围内，则保留所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR，否则剔除。
本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
本申请通过从802.11b数据包中提取无线通讯信道时域脉冲响应CIR，并在需要时可转化为频域表示的信道状态信息CSI，实现在不需要任何密码，也不需要MAC层连接到任何WLAN的AP路由器的情况下，连续获取范围内的周边WLANAP路由器的无线通讯信道时域脉冲响应CIR和/或频域表示的信道状态信息CSI，突破了目前只能在WLAN设备以OFDM模式(802.11n/ac/ax)通信时才能获得频域表示的信道状态信息CSI信道状态信息、而传统的DSSS/CCK 802.11b模式则无法获得频域表示的信道状态信息CSI的局限。
附图说明
图1本申请一实施例的获取信道状态信息的方法流程示意图；
图2本申请一实施例中获取信道状态信息的装置结构示意图；
图3本申请一实施例中估算模块的结构示意图；
图4本申请一实施例中第一判断模块的结构示意图；
图5本申请一实施例中获取单元的结构示意图；
图6本申请一实施例中获取信道状态信息的装置结构示意图；
图7本申请另一实施例中获取信道状态信息的装置结构示意图；
图8本申请一实施例的计算机设备内部结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
参照图1，本申请一实施例的获取信道状态信息的方法，包括：
S1：控制802.11bPHY(Physical，端口物理层)接收机，接收2.4GHz频段内第一通讯信道内AP路由器或STA设备发送的802.11b数据包，其中，所述第一通讯信道属于2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道中的任一个；
S2：根据所述802.11b数据包估算所述第一通讯信道对应的指定通讯信道时域脉冲响应CIR；
S3：根据萃取出的所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR的封包解码后的属性，判断所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR是否处于目标范围内；
S4：若是，则保留所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR，否则剔除。
现有利用前导序列中的LTF来计算和获取CSI的，LTF在802.11g/n/ac 中才存在的，但在2.4GHz频段，AP路由器通过802.11b时域的PPDU (Presentation Protocol DataUnit，协议数据单元)发送信号波，没有 LTF(long training field,长训练字段)，也没有现行的晶片从802.11b中获取频域表示的信道状态信息CSI。本实施例中，除了OFDM调制解调接收器内部的CSI采集能力外，还为802.11b调制解调接收器增加了CSI采集能力。基于IEEE802.11b时域的PPDU(PHY协议数据单元)包中提取无线通讯信道时域脉冲响应CIR，再转化为频域表示的信道状态信息CSI。任何WLAN AP路由器都需要周期性地广播信标数据包，通常是每秒10次，且没有任何密码或加密保护。为了通讯性能的兼容，几乎所有的AP路由器都运行在流行的2.4GHz ISM频段(Industrial Scientific Medical Band，是国际通信联盟无线电通信局定义的用于工业的、科学的和医学的频段)，定期以802.11b时域的PPDU 格式广播信标数据包，广播的信标数据包没有任何加密和密码保护。在2.4GHz 频段存在11个至14个802.11b信道，WLAN STA设备被动地侦听和解调其范围内的所有预选定的通讯信道的802.11b数据包，包括来自周围的AP路由器或STA设备的任何802.11b数据包，包括周期性或非周期性的。上述预选定的通讯信道为在2.4GHz频段存在11个至14个802.11b信道中的部分通讯信道或全部通讯信道。本申请提取无线通讯信道时域脉冲响应CIR所适用的数据包，包括802.11b所有的数据包，包括但不限于信标数据包、管理帧数据包、测量导频帧数据包等。802.11b时域的PPDU格式不是为基于OFDM的CSI 提取而设计的，通过设计提取软件功能模块以及支撑功能模块运行的提取电路，在流行的2.4GHz ISM频段内同时从多个WLAN接入点的AP路由器处，实现获取大量实时无线局域网信道状态信息CSI的高效方法、设备和系统。通过从802.11b信标数据包中提取无线通讯信道时域脉冲响应CIR，并在需要时转化为频域表示的信道状态信息CSI，实现在不需要任何密码，也不需要MAC (MediaAccess Control，介质访问控制层)层连接到任何WLAN的AP路由器的情况下，连续获取范围内的周边WLAN的AP路由器的无线通讯信道时域脉冲响应CIR和/或频域表示的信道状态信息CSI，突破了目前只能在WLAN设备以OFDM模式(802.11n/ac/ax)通信时才能获得频域表示的信道状态信息CSI，而传统的DSSS/CCK 802.11b模式则无法获得频域表示的信道状态信息CSI的局限。本申请获取CSI的过程中无需建立物理层的连接，不打断普通WLAN通讯，且不引入额外的通信开销，能获取通讯信号接收范围内所有AP路由器的 CSI，增加了CSI来源的数量和CSI覆盖区域，为CSI在新领域的应用提供更好的信息技术支撑。本申请揭示的方法不会影响WLAN正常收发信号，不用发射额外封包，也不会降低WLAN网络的速率。
进一步地，所述根据所述802.11b数据包估算所述第一通讯信道对应的指定通讯信道时域脉冲响应CIR的步骤S2，包括：
S21：解调所述802.11b数据包，得到所述802.11b数据包的全部数据内容或部分数据内容；
S22：根据所述802.11b数据包的全部数据内容或部分数据内容，通过预设估测方式进行数据处理，以估测所述802.11b数据包对应的所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR。
通过接收到的802.11b数据包估测无线通讯信道时域脉冲响应CIR，可以是现有接收机均衡器信道估计器的新增副功能，也可以通过单独开发信道估计器。本申请的信道估计器估测无线通讯信道时域脉冲响应CIR，可使用 802.11b数据包的序言部分，也可以使用其他部分的数据内容或整个802.11b 数据包，获取到PHY协议数据单元即可实现提取无线通讯信道时域脉冲响应 CIR。上述的预设估测方式，包括但不限于巴克互相关、维纳估计等形式的自适应均衡器的无线通讯信道时域脉冲响应CIR估计技术，通过收敛均衡器得到的信息，经过后处理得到无线通讯信道时域脉冲响应CIR。
进一步地，所述根据萃取出的所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR的封包解码后的属性，判断所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR是否处于目标范围内的步骤S3，包括：
S31：获取所述802.11b数据包中的指定信息，其中，所述指定信息包括 MAC报头信息，和/或信噪比，和/或接收信号的强度，和/或STA源地址，和/ 或AP路由器的BSSID(BasicService Set Identifier，基本服务集标识符) 地址范围，和/或接收所述802.11b数据包的时间戳，和/或来自同一源地址封包出现的频率；
S32：根据MAC报头信息，和/或信噪比，和/或接收信号的强度，和/或 STA源地址，和/或AP路由器的BSSID地址范围，和/或接收所述802.11b数据包的时间戳，和/或来自同一源地址封包出现的频率，判断所述802.11b数据包是否满足目标要求；
S33：若是，则判定所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR处于目标范围内，否则不处于目标范围内。
本实施例通过估计解码后的802.11b数据包的属性，得到SNR(signal to noiseratio，信噪比)、RSSI(received signal strength，接收信号强度)、MAC 数据包的类型和/或子类型、STA设备的源地址、AP路由器的BSSID地址等上述指定信息。然后通过比较决策环节，确定接收的信号频率是否在目标范围内，通过综合比较上述指定信息来确定接收的信号频率是否在目标范围内，进而决定是否保留当前收到的802.11b数据包。上述决策标准不适用于信道频率切换后来自同一BSSID或SA(发送数据包的MAC实体的地址)的第一个数据包。上述决策环节包括，比较SNR是否在阈值THSNR-U至THSNR-L范围内，即是否满足THSNR-L<SNR<THSNR-U；比较RSSI是否在阈值THRSSI-U 至THRSSI-L范围内，即THRSSI-L<RSSI<THRSSI-U；判断802.11b数据包是来自AP路由器还是STA设备；判断MAC数据包的类型/子类型是在可接受类型/子类型的白名单上，还是在拒绝的类型/子类型的黑名单上；如果802.11b数据包来自AP路由器，其BSSID是在可接受的BSSID白名单上，还是在被拒绝的BSSID黑名单上；如果802.11b数据包来自STA设备，其SA是在可接受的SA白名单上，还是在被拒绝的SA黑名单上；将802.11b数据包的时间戳与上次接收到相同BSSID或SA的时间戳进行比较，确定时间是否满足要求，等等与上述指定信息相关的比较信息，均可通过单一或组合的方式成为决定是否保留当前收到的802.11b数据包的决策因素。
进一步地，所述获取所述802.11b数据包中的指定信息的步骤S31，包括：
S311：从所述802.11b数据包中的PHY协议数据单元，估计出信噪比和/ 或接收信号的强度；
S312：解调所述802.11b数据包中的MAC协议数据单元，并读取所述MAC 报头信息；
S313：判断所述MAC报头信息的FCS是否有效；
S314：若是，则解码所述MAC报头信息，并提取MAC数据包类型，和/或 MAC数据包子类型，和/或数据包来源相应的地址字段；
S315：为所述802.11b数据包添加数据包接收时间对应的时间戳。
本实施例通过解码802.11b数据包的属性，获取802.11b数据包中的指定信息，包括从802.11bPPDU的PHY协议数据单元估计SNR和/或RSSI；解调802.11b MPDU(MessageProtocol Data Unit----消息协议数据单元)的 MAC协议数据单元，并在MPDU开始时读取MAC报头信息。若MAC报头信息的 FCS是有效的，就从MAC报头信息中提取相关信息，以便将获取的信息代入比较决策环节。从MAC报头信息中提取的相关信息包括MAC数据包类型，和/或 MAC数据包子类型，和/或确定数据包的来源是AP路由器还是STA设备的来源信息，以及数据包来自STA设备时对应的地址字段SA(Source Address，源地址)，数据包来自AP路由器的地址字段BSSID，并对确定保留的802.11b数据包加盖接收时间戳，以提高保留802.11b数据包的分析决策精准度，比如MAC 报头信息的FCS(Frame Check Sequence，帧校验序列)通过要求，就保留当前的802.11b数据包。
进一步地，多个天线或单个天线装配于所述802.11b PHY接收机，所述保留所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR的步骤S4之后，包括：
S5：判断所述第一通讯信道的通道扫描时间是否超过预设时间；
S6：若是，则终止扫描所述第一通讯信道，并判断所述第一通讯信道内的所有天线接收的802.11b数据包，是否均已执行完数据处理；
S7：若是，则将所述第一通讯信道切换到第二通讯信道，其中，所述第二通讯信道为2.4GHz频段内除所述第一通讯信道之外的其他通讯信道；
S8：在所述第二通讯信道内接收所有AP路由器和/或STA设备的802.11b 数据包；
S9：按照所述第一通讯信道中的所述802.11b数据包的接收和数据处理过程，完成2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道中的802.11b数据包的信息处理，得到2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道的通讯信道时域脉冲响应CIR；
S10：将得到的所有预选定的通讯信道的通讯信道时域脉冲响应CIR，根据源地址SAx和接收天线号NRy进行排序和存储。
其中，“多个天线”包括“单个数量以上的天线”，比如两个天线、三个天线等，此处不穷举。
如果802.11bPHY接收机支持天线分集特性，则配备多个接收天线，增加获取CIR的覆盖范围。如果802.11bPHY接收机不支持天线分集特性，则配备单个接收天线。配备多个接收天线时，每个接收天线接收到的802.11b数据包做同样的数据处理，直到当前天线的定时器过期了，然后切换到下一个天线并重置天线定时器。本申请通过一个802.11bPHY接收机装配的所有天线，在通讯信道内接收所有AP路由器和/或STA设备的802.11b数据包时，通讯信道配置的WLAN接收天线开关，在多个天线中进行轮流调用，调用过程中，可通过多种方式实现，一种为按照某一通讯信道的有效时间平均分配调用各天线的持续时长，以确保每个天线都得到均等的调用机会。比如某一通讯信道的有效时间为500ms，802.11bPHY接收机配备5根天线，则通过调用第一根天线100ms后，再调用第二天线100ms的集中调用方式，依次调用完5根天线对该某一通讯信道的扫描；另一种为通过轮流调用的方式进行，比如第一轮调用依次从第一根天线轮流至第五根天线，每个天线每轮调用时长为 100ms，共调用4轮，完成某一通讯信道的扫描，然后根据某一通讯信道的扫描过程，完成所有信道的扫描过程；再一种为通过多天线对多通讯信道进行扫描时，也可通过第一根天线按照天线对应的有效时间，分别均分对每个通讯信道的扫描时间，然后一次性调用第一根天线依次集中扫描各通讯信道，当第一根天线集中扫描完所有的通讯信道后，再依次调用第二根天线等，按照第一根天线的扫描方式完成扫描通讯信道。本申请其他实施例中，当多个 802.11bPHY接收机与多个天线为一一对应匹配关系时，即多天线多射频及基频接收器的接收状态，多个天线可实现在同一通讯信道同步扫描接收，则无需进行轮流调用各天线。本申请通过同时从多个AP/STA源获取802.11b数据包，将生成类似于IEEE802.11标准中的标准MIMO(MultipleInput Multiple Output，多输入多输出)CSI的CSI阵列，提高CSI信息量。上述天线的适用顺序不做限定，可根据多个天线的排列位置及数目进行优化选择，或者直接根据天线编号进行依次调用接收。对于同一个AP路由器与STA设备之间的无线通讯信道的状态，通过不同的接收天线接收，可从不同的接收触角分析无线通讯信道的状态，得到的无线通讯信道时域脉冲响应CIR更精准。上述多天线扫描通讯信道的方式，无论扫描过程采用的那种扫描方式，均需要对各天线获取的数据包进行排序，形成CIR阵列或CSI阵列。比如按照数据包源地址及接收天线的号码进行排序。根据其源地址(SAx)和接收天线号(NRy) 对无线通讯信道时域脉冲响应CIR和/或频域表示的信道状态信息CSI进行排序和存储。通过源地址SA(或BSSID)与接收天线编号的一一对应组合，实现更好的组合分类，避免不同来源的802.11b数据包相混淆。对于同一接收天线接收到的相同源地址的802.11b数据包，可通过集中泄漏数字积分或其他方法进行去噪，提升讯号的品质。但为单天线系统，且只接收一个固定源地址发出的数据包时，则无需排序。
在2.4GHz频段的802.11b网络中，绝大多数802.11b数据包都是来自AP 路由器的信标数据包，每个AP路由器每隔约100ms进行一次广播。在集中生活的城市地理范围内，将会有大量的AP路由器，比如短距离周围具有超过10 个AP路由器，周围的AP路由器通常位于802.11bPHY接收机的各个方向，提供更好的扩展空间覆盖面。这种多AP/STA源与分集接收天线切换相结合，进一步丰富了CSI的数据来源，使空间覆盖面更广。2.4GHz频段有多达11个至 14个WLAN通讯信道，在多AP/STA源与分集接收天线切换相结合时，对同一个802.11b数据包的处理过程保持在相同的通讯信道中，直到扫描通讯信道时的扫描计时器过期，802.11bPHY接收机被调到下一个新的WLAN通讯信道，通讯信道的扫描计时器被重置。当扫描通讯信道的模式有多种，包括但不限于循环顺序扫描，比如按照CH1、CH2、…CH11、CH1、CH2…的方式扫描；非重叠循环扫描，比如按照CH1、CH6、CH11、CH1、CH6…的方式扫描；通过预先确定的跳跃序列或随机跳跃的模式扫描。上述CH1、CH2等表示不同的通讯信道。多AP/STA源与分集接收天线切换相结合时，得到的信道时域脉冲响应 CIR为矩阵形式，表示为
转化后的频域表示的信道状态信息CSI表示为
以一个802.11bPHY接收机装配多个天线为例，详细说明实现过程。多AP/STA源与分集接收天线切换相结合时，对应的实现过程如下：1)将WLAN 接收器调至2.4GHz频段对应的通讯信道；2)配置WLAN接收天线开关以切换不同的接收天线；3)从接收范围内的所有AP路由器和STA设备获取802.11b 数据包；4)分组估计无线通讯信道的时域脉冲响应；5)根据接收到的802.11b 数据包估计SNR和RSSI，解码MAC报头信息；6)通过信噪比SNR、和/或RSSI、和/或MAC报头信息属性、和/或接收频率，在目标范围内对接收的所有802.11b 数据包进行过滤和保持，以满足用户应用需要；7)对保留的802.11b数据包加盖接收时间的时间戳，根据CIR/CSI的2.4GHz通道号、BSSID或SA对其进行排序和存储。8)根据用户需要，将无线通讯信道时域脉冲响应CIR转换为频域表示的信道状态信息CSI，将估计的CSI/CIR去噪处理。当前天线的定时器过期了，然后通过配置的RF天线开关切换到下一个接收天线并重置接收天线定时器，重复步骤3)至8)，直至所有的接收天线切换完或通讯信道扫描计时器的扫描时间到期，更换2.4GHz频段的不同通讯信道，在另一通讯信道中从1)重复操作至8)，并通过依次切换接收天线完成该通讯信道的802.11b 数据包收集，直到覆盖所有的目标通讯信道为止终止扫描。最后将扫描获得的CIR阵列转换CSI阵列。一个完整的CSI阵列，包括从所有目标802.11b 通讯信道CH1到CHn的CSI，即对应的CIR阵列从每个通讯信道中形成。
进一步地，所述将得到的所有预选定的通讯信道的通讯信道时域脉冲响应CIR，根据源地址SAx和接收天线号NRy进行排序和存储的步骤S10之后，包括：
S111：判断是否接收到将通讯信道时域脉冲响应CIR，转化为通讯信道脉冲响应频域表示的信道状态信息CSI的指令信息；
S112：若是，则将所述通讯信道时域脉冲响应CIR，转化为通讯信道脉冲响应频域表示的信道状态信息CSI。
如果用户的应用程序需要频域表示的信道状态信息CSI，则将无线通讯信道时域脉冲响应CIR变换为频域表示的信道状态信息CSI，即将时域的CIR hNRy、SAx转换成频域的CSI HNRy、SAx。若应用需要使用无线通讯信道时域脉冲响应CIR，则不需要将无线通讯信道时域脉冲响应CIR转换为频域表示的信道状态信息 CSI。包括但不限于傅立叶函数在内的常用变换技术,实现从时域到频域的转换。
进一步地，所述将得到的所有预选定的通讯信道的通讯信道时域脉冲响应CIR，根据源地址SAx和接收天线号NRy进行排序和存储的步骤S10之后，包括：
S101：通过预设去噪方式，对2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道的通讯信道时域脉冲响应CIR去噪，或对2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道的通讯信道时域脉冲响应CIR对应的通讯信道脉冲响应频域表示的信道状态信息CSI去噪，其中，所述预设去噪方式包括对所述通讯信道时域脉冲响应CIR 或通讯信道脉冲响应频域表示的信道状态信息CSI的泄漏数字积分，或者对所述通讯信道时域脉冲响应CIR或通讯信道脉冲响应频域表示的信道状态信息CSI的低通滤波。
对于接收和过滤后的无线通讯信道时域脉冲响应CIR，和/或频域表示的信道状态信息CSI，经过去噪过程以降低噪声影响提升讯号质量和信道状态信息。上述去噪包括对2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道的通讯信道时域脉冲响应CIR去噪，或对2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道的通讯信道时域脉冲响应CIR对应的通讯信道脉冲响应频域表示的信道状态信息CSI去噪，各有利弊，可根据实际需要进行合理选择。上述预设去噪方式包括但不限于对所述通讯信道时域脉冲响应CIR或通讯信道脉冲响应频域表示的信道状态信息CSI的泄漏数字积分，或者对所述通讯信道时域脉冲响应CIR或通讯信道脉冲响应频域表示的信道状态信息CSI的低通滤波。
参照图2，本申请一实施例的获取信道状态信息的装置，包括：
第一接收模块1，用于控制802.11bPHY接收机，接收2.4GHz频段内第一通讯信道内AP路由器或STA设备发送的802.11b数据包，其中，所述第一通讯信道属于2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道中的任一个；
估算模块2，用于根据所述802.11b数据包估算所述第一通讯信道对应的指定通讯信道时域脉冲响应CIR；
第一判断模块3，用于根据萃取出的所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR 的封包解码后的属性，判断所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR是否处于目标范围内；
保留模块4，用于若所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR处于目标范围内，则保留所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR，否则剔除。
现有利用前导序列中的LTF来计算和获取CSI的，LTF在802.11g/n/ac 中才存在的，但在2.4GHz频段，AP路由器通过802.11b时域的PPDU发送信号波，没有LTF，也没有现行的晶片从802.11b中获取频域表示的信道状态信息CSI。本实施例中，除了OFDM调制解调接收器内部的CSI采集能力外，还为802.11b调制解调接收器增加了CSI采集能力。基于IEEE802.11b时域的PPDU(PHY协议数据单元)包中提取无线通讯信道时域脉冲响应CIR，再转化为频域CSI。任何WLAN AP路由器都需要周期性地广播信标数据包，通常是每秒10次，且没有任何密码或加密保护。为了通讯性能的兼容，几乎所有的AP 路由器都运行在流行的2.4GHz ISM频段，定期以802.11b时域的PPDU格式广播信标数据包，广播的信标数据包没有任何加密和密码保护。在2.4GHz频段存在11个至14个802.11b信道，WLAN STA设备被动地侦听和解调其范围内所有预选定的通讯信道的802.11b数据包，包括来自周围的AP路由器或STA 设备的任何802.11b数据包，包括周期性或非周期性的。上述预选定的通讯信道为在2.4GHz频段存在11个至14个802.11b信道中的部分通讯信道或全部通讯信道。本申请提取无线通讯信道时域脉冲响应CIR所适用的数据包包括802.11b所有的数据包，包括但不限于信标数据包、管理帧数据包、测量导频帧数据包等。802.11b时域的PPDU格式不是为基于OFDM的CSI提取而设计的，通过设计提取软件功能模块以及支撑功能模块运行的提取电路，在流行的2.4GHz ISM频段内同时从多个WLAN接入点的AP路由器处，实现获取大量实时无线局域网信道状态信息CSI的高效方法、设备和系统。通过从 802.11b信标数据包中提取无线通讯信道时域脉冲响应CIR，并在需要时转化为频域表示的信道状态信息CSI，实现在不需要任何密码，也不需要MAC层连接到任何WLAN的AP路由器的情况下，连续获取范围内的周边WLAN的AP路由器的无线通讯信道时域脉冲响应CIR和/或频域表示的信道状态信息CSI，突破了目前只能在WLAN设备以OFDM模式(802.11n/ac/ax)通信时才能获得频域表示的信道状态信息CSI，而传统的DSSS/CCK 802.11b模式则无法获得频域表示的信道状态信息CSI的局限。本申请获取CSI的过程中无需建立物理层的连接，不打断普通WLAN通讯，且不引入额外的通信开销，能获取通讯信号接收范围内所有AP路由器的CSI，增加了CSI来源的数量和CSI覆盖区域，为CSI在新领域的应用提供更好的信息技术支撑。本申请揭示的方法不会影响WLAN正常收发信号，不用发射额外封包，也不会降低WLAN网络的速率。
参照图3，估算模块2，包括：
解调单元21，用于解调所述802.11b数据包，得到所述802.11b数据包的全部数据内容或部分数据内容；
估测单元22，用于根据所述802.11b数据包的全部数据内容或部分数据内容，通过预设估测方式进行数据处理，以估测所述802.11b数据包对应的所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR。
通过接收到的802.11b数据包估测无线通讯信道时域脉冲响应CIR，可以是现有接收机均衡器信道估计器的新增副功能，也可以通过单独开发信道估计器。本申请的信道估计器估测无线通讯信道时域脉冲响应CIR，可使用 802.11b数据包的序言部分，也可以使用其他部分的数据内容或整个802.11b 数据包，获取到PHY协议数据单元即可实现提取无线通讯信道时域脉冲响应 CIR。上述的预设估测方式，包括但不限于巴克互相关、维纳估计等形式的自适应均衡器的无线通讯信道时域脉冲响应CIR估计技术，通过收敛均衡器得到的信息，经过后处理得到无线通讯信道时域脉冲响应CIR。
参照图4，第一判断模块3，包括：
获取单元31，用于获取所述802.11b数据包中的指定信息，其中，所述指定信息包括MAC报头信息，和/或信噪比，和/或接收信号的强度，和/或STA 源地址，和/或AP路由器的BSSID地址范围，和/或接收所述802.11b数据包的时间戳，和/或来自同一源地址封包出现的频率；
判断单元32，用于根据MAC报头信息，和/或信噪比，和/或接收信号的强度，和/或STA源地址，和/或AP路由器的BSSID地址范围，和/或接收所述802.11b数据包的时间戳，和/或来自同一源地址封包出现的频率，判断所述802.11b数据包是否满足目标要求；
判定单元33，用于若是，则判定所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR处于目标范围内，否则不处于目标范围内。
本实施例通过估计解码后的802.11b数据包的属性，得到SNR、RSSI、MAC 数据包的类型和/或子类型、STA、AP路由器的BSSID地址等上述指定信息。然后通过比较决策环节，确定接收的信号频率是否在目标范围内，通过综合比较上述指定信息来确定接收的信号频率是否在目标范围内，进而决定是否保留当前收到的802.11b数据包。上述决策标准不适用于信道频率切换后来自同一BSSID或SA的第一个数据包。上述决策环节包括，比较SNR是否在阈值THSNR-U至THSNR-L范围内，即是否满足THSNR-L<SNR<THSNR-U；比较RSSI是否在阈值THRSSI-U至THRSSI-L范围内，即THRSSI-L<RSSI< THRSSI-U；判断802.11b数据包是来自AP路由器还是STA设备；判断MAC数据包的类型/子类型是在可接受类型/子类型的白名单上，还是在拒绝的类型/ 子类型的黑名单上；如果802.11b数据包来自AP路由器，其BSSID是在可接受的BSSID白名单上，还是在被拒绝的BSSID黑名单上；如果802.11b数据包来自STA设备，其SA是在可接受的SA白名单上，还是在被拒绝的SA黑名单上；将802.11b数据包的时间戳与上次接收到相同BSSID或SA的时间戳进行比较，确定时间是否满足要求，等等与上述指定信息相关的比较信息，均可通过单一或组合的方式成为决定是否保留当前收到的802.11b数据包的决策因素。
参考图5，获取单元31，包括：
估计子单元311，用于从所述802.11b数据包中的PHY协议数据单元，估计出信噪比和/或接收信号的强度；
解调子单元312，用于解调所述802.11b数据包中的MAC协议数据单元，并读取所述MAC报头信息；
判断子单元313，用于判断所述MAC报头信息的FCS是否有效；
解码子单元314，用于若是，则解码所述MAC报头信息，并提取MAC数据包类型，和/或MAC数据包子类型，和/或数据包来源相应的地址字段；
添加子单元315，用于为所述802.11b数据包添加数据包接收时间对应的时间戳。
本实施例通过解码802.11b数据包的属性，获取802.11b数据包中的指定信息，包括从802.11bPPDU的PHY协议数据单元估计SNR和/或RSSI；解调802.11bMPDU的MAC协议数据单元，并在MPDU开始时读取MAC报头信息。若MAC报头信息的FCS是有效的，就从MAC报头信息中提取相关信息，以便将获取的信息代入比较决策环节。从MAC报头信息中提取的相关信息包括MAC 数据包类型，和/或MAC数据包子类型，和/或确定数据包的来源是AP路由器还是STA设备的来源信息，以及数据包来自STA设备时对应的地址字段SA(源地址)，数据包来自AP路由器的地址字段BSSID，并对确定保留的802.11b数据包加盖接收时间戳，以提高保留802.11b数据包的分析决策精准度，比如 MAC报头信息的FCS通过要求，就保留当前的802.11b数据包。
参考图6，多个天线或单个天线装配于所述802.11bPHY接收机，获取信道状态信息的装置，包括：
第二判断模块5，用于判断所述第一通讯信道的通道扫描时间是否超过预设时间；
第三判断模块6，用于若所述第一通讯信道的通道扫描时间超过预设时间，则终止扫描所述第一通讯信道，并判断所述第一通讯信道内的所有天线接收的802.11b数据包，是否均已执行完数据处理；
切换模块7，用于若所述第一通讯信道内的所有天线接收的802.11b数据包均已执行完数据处理，则将所述第一通讯信道切换到第二通讯信道，其中，所述第二通讯信道为2.4GHz频段内除所述第一通讯信道之外的其他通讯信道；
第二接收模块8，用于在所述第二通讯信道内接收所有AP路由器和/或 STA设备的802.11b数据包；
处理模块9，用于按照所述第一通讯信道中的所述802.11b数据包的接收和数据处理过程，完成2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道中的802.11b数据包的信息处理，得到2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道的通讯信道时域脉冲响应CIR；
排序模块10，用于将得到的所有预选定的通讯信道的通讯信道时域脉冲响应CIR，根据源地址SAx和接收天线号NRy进行排序和存储。
其中，“多个天线”包括“单个数量以上的天线”，比如两个天线、三个天线等，此处不穷举。
如果802.11bPHY接收机支持天线分集特性，则配备多个接收天线，增加获取CIR的覆盖范围。如果802.11bPHY接收机不支持天线分集特性，则配备单个接收天线。配备多个接收天线时，每个接收天线接收到的802.11b数据包做同样的数据处理，直到当前天线的定时器过期了，然后切换到下一个天线并重置天线定时器。本申请通过一个802.11bPHY接收机装配的所有天线，在通讯信道内接收所有AP路由器和/或STA设备的802.11b数据包时，通讯信道配置的WLAN接收天线开关，在多个天线中进行轮流调用，调用过程中，可通过多种方式实现，一种为按照某一通讯信道的有效时间平均分配调用各天线的持续时长，以确保每个天线都得到均等的调用机会。比如某一通讯信道的有效时间为500ms，802.11bPHY接收机配备5根天线，则通过调用第一根天线100ms后，再调用第二天线100ms的集中调用方式，依次调用完5根天线对该某一通讯信道的扫描；另一种为通过轮流调用的方式进行，比如第一轮调用依次从第一根天线轮流至第五根天线，每个天线每轮调用时长为 100ms，共调用4轮，完成某一通讯信道的扫描，然后根据某一通讯信道的扫描过程，完成所有信道的扫描过程；再一种为通过多天线对多通讯信道进行扫描时，也可通过第一根天线按照天线对应的有效时间，分别均分对每个通讯信道的扫描时间，然后一次性调用第一根天线依次集中扫描各通讯信道，当第一根天线集中扫描完所有的通讯信道后，再依次调用第二根天线等，按照第一根天线的扫描方式完成扫描通讯信道。本申请其他实施例中，当多个 802.11bPHY接收机与多个天线为一一对应匹配关系时，即多天线多射频及基频接收器的接收状态，多个天线可实现在同一通讯信道同步扫描接收，则无需进行轮流调用各天线。本申请通过同时从多个AP/STA源获取802.11b数据包，将生成类似于IEEE802.11标准中的标准MIMO CSI的CSI阵列，提高CSI 信息量。上述天线的适用顺序不做限定，可根据多个天线的排列位置及数目进行优化选择，或者直接根据天线编号进行依次调用接收。对于同一个AP路由器与STA设备之间的无线通讯信道的状态，通过不同的接收天线接收，可从不同的接收触角分析无线通讯信道的状态，得到的无线通讯信道时域脉冲响应CIR更精准。上述多天线扫描通讯信道的方式，无论扫描过程采用的那种扫描方式，均需要对各天线获取的数据包进行排序，形成CIR阵列或CSI 阵列。比如按照数据包源地址及接收天线的号码进行排序。根据其源地址(SAx)和接收天线号(NRy)对无线通讯信道时域脉冲响应CIR和/或频域表示的信道状态信息CSI进行排序和存储。通过源地址SA(或BSSID)与接收天线编号的一一对应组合，实现更好的组合分类，避免不同来源的802.11b数据包相混淆。对于同一接收天线接收到的相同源地址的802.11b数据包，可通过集中泄漏数字积分或其他方法进行去噪，提升讯号的品质。但为单天线系统，且只接收一个固定源地址发出的数据包时，则无需排序。
在2.4GHz频段的802.11b网络中，绝大多数802.11b数据包都是来自AP 路由器的信标数据包，每个AP路由器每隔约100ms进行一次广播。在集中生活的城市地理范围内，将会有大量的AP路由器，比如短距离周围具有超过10 个AP路由器，周围的AP路由器通常位于802.11bPHY接收机的各个方向，提供更好的扩展空间覆盖面。这种多AP/STA源与分集接收天线切换相结合，进一步丰富了CSI的数据来源，使空间覆盖面更广。2.4GHz频段有多达11个至 14个WLAN通讯信道，在多AP/STA源与分集接收天线切换相结合时，对同一个802.11b数据包的处理过程保持在相同的通讯信道中，直到扫描通讯信道时的扫描计时器过期，802.11bPHY接收机被调到下一个新的WLAN通讯信道，通讯信道的扫描计时器被重置。当扫描通讯信道的模式有多种，包括但不限于循环顺序扫描，比如按照CH1、CH2、…CH11、CH1、CH2…的方式扫描；非重叠循环扫描，比如按照CH1、CH6、CH11、CH1、CH6…的方式扫描；通过预先确定的跳跃序列或随机跳跃的模式扫描。上述CH1、CH2等表示不同的通讯信道。多AP/STA源与分集接收天线切换相结合时，得到的信道时域脉冲响应CIR为矩阵形式，表示为
转化后的频域表示的信道状态信息CSI表示为
以一个802.11bPHY接收机装配多个天线为例，详细说明实现过程。多 AP/STA源与分集接收天线切换相结合时，对应的实现过程如下：1)将WLAN 接收器调至2.4GHz频段对应的通讯信道；2)配置WLAN接收天线开关以切换不同的接收天线；3)从接收范围内的所有AP路由器和STA设备获取802.11b 数据包；4)分组估计无线通讯信道的时域脉冲响应；5)根据接收到的802.11b 数据包估计SNR和RSSI，解码MAC报头信息；6)通过信噪比SNR、和/或RSSI、和/或MAC报头信息属性、和/或接收频率，在目标范围内对接收的所有802.11b 数据包进行过滤和保持，以满足用户应用需要；7)对保留的802.11b数据包加盖接收时间的时间戳，根据CIR/CSI的2.4GHz通道号、BSSID或SA对其进行排序和存储。8)根据用户需要，将无线通讯信道时域脉冲响应CIR转换为频域表示的信道状态信息CSI，将估计的CSI/CIR去噪处理。当前天线的定时器过期了，然后通过配置的RF天线开关切换到下一个接收天线并重置接收天线定时器，重复步骤3)至8)，直至所有的接收天线切换完或通讯信道扫描计时器的扫描时间到期，更换2.4GHz频段的不同通讯信道，在另一通讯信道中从1)重复操作至8)，并通过依次切换接收天线完成该通讯信道的802.11b 数据包收集，直到覆盖所有的目标通讯信道为止终止扫描。最后将扫描获得的CIR阵列转换CSI阵列。一个完整的CSI阵列，包括从所有目标802.11b 通讯信道CH1到CHn的CSI，即对应的CIR阵列从每个通讯信道中形成。
进一步地，获取信道状态信息的装置，包括：
第四判断模块111，用于判断是否接收到将通讯信道时域脉冲响应CIR，转化为通讯信道脉冲响应频域表示的信道状态信息CSI的指令信息；
启动模块112，用于若是，则将所述通讯信道时域脉冲响应CIR，转化为通讯信道脉冲响应频域表示的信道状态信息CSI。
如果用户的应用程序需要频域表示的信道状态信息CSI，则将无线通讯信道时域脉冲响应CIR变换为频域表示的信道状态信息CSI，即将时域的CIR hNRy、SAx转换成频域的CSI HNRy、SAx。若应用需要使用无线通讯信道时域脉冲响应CIR，则不需要将无线通讯信道时域脉冲响应CIR转换为频域表示的信道状态信息 CSI。包括但不限于傅立叶函数在内的常用变换技术,实现从时域到频域的转换。
参照图7，另一实施例的获取信道状态信息的装置，包括：
去噪模块101，用于通过预设去噪方式，对2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道的通讯信道时域脉冲响应CIR去噪，或对2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道的通讯信道时域脉冲响应CIR对应的通讯信道脉冲响应频域表示的信道状态信息CSI去噪，其中，所述预设去噪方式包括对所述通讯信道时域脉冲响应CIR或通讯信道脉冲响应频域表示的信道状态信息CSI的泄漏数字积分，或者对所述通讯信道时域脉冲响应CIR或通讯信道脉冲响应频域表示的信道状态信息CSI的低通滤波。
对于接收和过滤后的无线通讯信道时域脉冲响应CIR，和/或频域表示的信道状态信息CSI，经过去噪过程以降低噪声影响提升讯号质量和信道状态信息。上述去噪包括对2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道的通讯信道时域脉冲响应CIR去噪，或对2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道的通讯信道时域脉冲响应CIR对应的通讯信道脉冲响应频域表示的信道状态信息CSI去噪，各有利弊，可根据实际需要进行合理选择。上述预设去噪方式包括但不限于对所述通讯信道时域脉冲响应CIR或通讯信道脉冲响应频域表示的信道状态信息CSI的泄漏数字积分，或者对所述通讯信道时域脉冲响应CIR或通讯信道脉冲响应频域表示的信道状态信息CSI的低通滤波。
参照图8，本申请实施例中还提供一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设计的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储获取信道状态信息的过程需要的所有数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现获取信道状态信息的方法。
上述处理器执行上述获取信道状态信息的方法，包括：控制802.11bPHY 接收机，接收2.4GHz频段内第一通讯信道内AP路由器或STA设备发送的 802.11b数据包，其中，所述第一通讯信道属于2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道中的任一个；根据所述802.11b数据包估算所述第一通讯信道对应的指定通讯信道时域脉冲响应CIR；根据萃取出的所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR的封包解码后的属性，判断所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR是否处于目标范围内；若是，则保留所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR，否则剔除。
上述计算机设备，通过从802.11b数据包中提取无线通讯信道时域脉冲响应CIR，并在需要时可转化为频域表示的信道状态信息CSI，实现在不需要任何密码，也不需要MAC层连接到任何WLAN的AP路由器的情况下，连续获取范围内的周边WLAN的AP路由器的无线通讯信道时域脉冲响应CIR和/或频域表示的信道状态信息CSI，突破了目前只能在WLAN设备以OFDM模式 (802.11n/ac/ax)通信时才能获得频域表示的信道状态信息CSI，而传统的DSSS/CCK 802.11b模式则无法获得频域表示的信道状态信息CSI的局限。
本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现获取信道状态信息的方法，包括：控制802.11bPHY 接收机，接收2.4GHz频段内第一通讯信道内AP路由器或STA设备发送的 802.11b数据包，其中，所述第一通讯信道属于2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道中的任一个；根据所述802.11b数据包估算所述第一通讯信道对应的指定通讯信道时域脉冲响应CIR；根据萃取出的所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR的封包解码后的属性，判断所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR是否处于目标范围内；若是，则保留所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR，否则剔除。
上述计算机可读存储介质，通过从802.11b数据包中提取无线通讯信道时域脉冲响应CIR，并在需要时可转化为频域表示的信道状态信息CSI，实现在不需要任何密码，也不需要MAC层连接到任何WLAN的AP路由器的情况下，连续获取范围内的周边WLAN AP路由器的无线通讯信道时域脉冲响应CIR和/ 或频域表示的信道状态信息CSI，突破了目前只能在WLAN设备以OFDM模式 (802.11n/ac/ax)通信时才能获得频域表示的信道状态信息CSI，而传统的 DSSS/CCK 802.11b模式则无法获得频域表示的信道状态信息CSI的局限。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的和实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双速据率SDRAM(SSRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种获取信道状态信息的方法，其特征在于，包括：
控制802.11bPHY接收机，接收2.4GHz频段内第一通讯信道内AP路由器或STA设备发送的802.11b数据包，其中，所述第一通讯信道属于2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道中的任一个；
根据所述802.11b数据包估算所述第一通讯信道对应的指定通讯信道时域脉冲响应CIR；
根据萃取出的所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR的封包解码后的属性，判断所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR是否处于目标范围内；
若是，则保留所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR，否则剔除。
2.根据权利要求1所述的获取信道状态信息的方法，其特征在于，所述根据所述802.11b数据包估算所述第一通讯信道对应的指定通讯信道时域脉冲响应CIR的步骤，包括：
解调所述802.11b数据包，得到所述802.11b数据包的全部数据内容或部分数据内容；
根据所述802.11b数据包的全部数据内容或部分数据内容，通过预设估测方式进行数据处理，以估测所述802.11b数据包对应的所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR。
3.根据权利要求2所述的获取信道状态信息的方法，其特征在于，所述根据萃取出的所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR的封包解码后的属性，判断所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR是否处于目标范围内的步骤，包括：
获取所述802.11b数据包中的指定信息，其中，所述指定信息包括MAC报头信息，和/或信噪比，和/或接收信号的强度，和/或STA源地址，和/或AP路由器的BSSID地址范围，和/或接收所述802.11b数据包的时间戳，和/或来自同一源地址封包出现的频率；
根据MAC报头信息，和/或信噪比，和/或接收信号的强度，和/或STA源地址，和/或AP路由器的BSSID地址范围，和/或接收所述802.11b数据包的时间戳，和/或来自同一源地址封包出现的频率，判断所述802.11b数据包是否满足目标要求；
若是，则判定所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR处于目标范围内，否则不处于目标范围内。
4.根据权利要求3所述的获取信道状态信息的方法，其特征在于，所述获取所述802.11b数据包中的指定信息的步骤，包括：
从所述802.11b数据包中的PHY协议数据单元，估计出信噪比和/或接收信号的强度；
解调所述802.11b数据包中的MAC协议数据单元，并读取所述MAC报头信息；
判断所述MAC报头信息的FCS是否有效；
若是，则解码所述MAC报头信息，并提取MAC数据包类型，和/或MAC数据包子类型，和/或数据包来源相应的地址字段；
为所述802.11b数据包添加数据包接收时间对应的时间戳。
5.根据权利要求1-4任一项所述的获取信道状态信息的方法，其特征在于，多个天线或单个天线装配于所述802.11b PHY接收机，所述保留所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR的步骤之后，包括：
判断所述第一通讯信道的通道扫描时间是否超过预设时间；
若是，则终止扫描所述第一通讯信道，并判断所述第一通讯信道内的所有天线接收的802.11b数据包，是否均已执行完数据处理；
若是，则将所述第一通讯信道切换到第二通讯信道，其中，所述第二通讯信道为2.4GHz频段内除所述第一通讯信道之外的其他通讯信道；
在所述第二通讯信道内接收所有AP路由器和/或STA设备的802.11b数据包；
按照所述第一通讯信道中的所述802.11b数据包的接收和数据处理过程，完成2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道中的802.11b数据包的信息处理，得到2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道的通讯信道时域脉冲响应CIR；
将得到的所有预选定的通讯信道的通讯信道时域脉冲响应CIR，根据源地址SAx和接收天线号NRy进行排序和存储。
6.根据权利要求5所述的获取信道状态信息的方法，其特征在于，所述将得到的所有预选定的通讯信道的通讯信道时域脉冲响应CIR，根据源地址SAx和接收天线号NRy进行排序和存储的步骤之后，包括：
判断是否接收到将通讯信道时域脉冲响应CIR，转化为通讯信道脉冲响应频域表示的信道状态信息CSI的指令信息；
若是，则将所述通讯信道时域脉冲响应CIR，转化为通讯信道脉冲响应频域表示的信道状态信息CSI。
7.根据权利要求5所述的获取信道状态信息的方法，其特征在于，所述将得到的所有预选定的通讯信道的通讯信道时域脉冲响应CIR，根据源地址SAx和接收天线号NRy进行排序和存储的步骤之后，包括：
通过预设去噪方式，对2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道的通讯信道时域脉冲响应CIR去噪，或对2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道的通讯信道时域脉冲响应CIR对应的通讯信道脉冲响应频域表示的信道状态信息CSI去噪，其中，所述预设去噪方式包括对所述通讯信道时域脉冲响应CIR或通讯信道脉冲响应频域表示的信道状态信息CSI的泄漏数字积分，或者对所述通讯信道时域脉冲响应CIR或通讯信道脉冲响应频域表示的信道状态信息CSI的低通滤波。
8.一种获取信道状态信息的装置，其特征在于，包括：
第一接收模块，用于控制802.11bPHY接收机，接收2.4GHz频段内第一通讯信道内AP路由器或STA设备发送的802.11b数据包，其中，所述第一通讯信道属于2.4GHz频段内所有预选定的通讯信道中的任一个；
估算模块，用于根据所述802.11b数据包估算所述第一通讯信道对应的指定通讯信道时域脉冲响应CIR；
第一判断模块，用于根据萃取出的所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR的封包解码后的属性，判断所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR是否处于目标范围内；
保留模块，用于若所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR处于目标范围内，则保留所述指定通讯信道时域脉冲响应CIR，否则剔除。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010431694.XA CN111726199B (zh) | 2020-05-20 | 2020-05-20 | 获取信道状态信息的方法、装置和计算机设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010431694.XA CN111726199B (zh) | 2020-05-20 | 2020-05-20 | 获取信道状态信息的方法、装置和计算机设备 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111726199A CN111726199A (zh) | 2020-09-29 |
| CN111726199B true CN111726199B (zh) | 2021-04-23 |
Family
ID=72564844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010431694.XA Active CN111726199B (zh) | 2020-05-20 | 2020-05-20 | 获取信道状态信息的方法、装置和计算机设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111726199B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11855810B2 (en) | 2020-10-19 | 2023-12-26 | Texas Instruments Incorporated | Simultaneous CSI at single RX chain device |
| US20220190898A1 (en) * | 2020-12-16 | 2022-06-16 | Mediatek Inc. | Noise filtering of channel-state information in wireless communication |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103326969A (zh) * | 2012-03-21 | 2013-09-25 | 苏州工业园区优频科技有限公司 | 无线局域网接收机的均衡方法 |
| CN105340187A (zh) * | 2013-07-08 | 2016-02-17 | 大陆汽车有限公司 | 用于借助dsss-传递系统窄带传递数据的装置和方法 |
| CN108075847A (zh) * | 2016-11-18 | 2018-05-25 | 华为技术有限公司 | 一种基于802.11网络的csi获取方法及装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170212210A1 (en) * | 2014-07-17 | 2017-07-27 | Origin Wireless, Inc. | Wireless positioning systems |
-
2020
- 2020-05-20 CN CN202010431694.XA patent/CN111726199B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103326969A (zh) * | 2012-03-21 | 2013-09-25 | 苏州工业园区优频科技有限公司 | 无线局域网接收机的均衡方法 |
| CN105340187A (zh) * | 2013-07-08 | 2016-02-17 | 大陆汽车有限公司 | 用于借助dsss-传递系统窄带传递数据的装置和方法 |
| CN108075847A (zh) * | 2016-11-18 | 2018-05-25 | 华为技术有限公司 | 一种基于802.11网络的csi获取方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111726199A (zh) | 2020-09-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20190215905A1 (en) | Method and apparatus for triggering uplink data in wireless lan | |
| US9807685B2 (en) | Method for providing information of access point selection | |
| EP1668808B1 (en) | Method and apparatus for cell identification in wireless data networks | |
| CN104081815B (zh) | 用于无线网络的请求-响应过程 | |
| CN104704885B (zh) | 无线lan中的扫描方法和装置 | |
| CN111726199B (zh) | 获取信道状态信息的方法、装置和计算机设备 | |
| US20160330640A1 (en) | Systems and methods for wireless scanning | |
| US20210282119A1 (en) | Group data transmissions for multi-link wireless communication devices | |
| US20180092036A1 (en) | Multiplexing scheme to transmit narrowband wake up packets and narrowband beacons within 802.11ax ofdma allocations | |
| CN106797575B (zh) | 具有用于802.11hew标准的接口控制的动态cca方案和系统 | |
| KR20150044882A (ko) | 무선랜에서 스캐닝 방법 및 장치 | |
| CN107889257A (zh) | 一种数据传输方法及相关设备 | |
| CN116436498A (zh) | 同步信号块传输方法、装置及存储介质 | |
| WO2016095079A1 (en) | Dynamic cca scheme with legacy device coexistance | |
| EP3966948A1 (en) | Sharing transmission opportunity with beamforming | |
| CN114600381A (zh) | 无线网络的空间重用 | |
| US20220278790A1 (en) | Early link detection based adaptive selection of receive parameters | |
| US9544041B2 (en) | Independent and concurrent automatic gain control for wireless communication and spectral intelligence | |
| WO2021232300A1 (zh) | 获取信道状态信息的方法、装置和计算机设备 | |
| US11632273B1 (en) | Processing multiuser multiple-input multiple-output communications having unavailable spatial streams | |
| CN108668344B (zh) | 一种接入方法和站点及接入点 | |
| US20180262974A1 (en) | Out-of-band radio | |
| TWI835913B (zh) | 接收參數之基於初期鏈路偵測之自適性選擇 | |
| US20220312213A1 (en) | Protected sessionless wifi sensing | |
| CN205179045U (zh) | 分布式天线系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 518000 504a, block B, huayuancheng digital building, 1079 Nanhai Avenue, Yanshan community, zhaoshang street, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant after: Shenzhen Southern Silicon Valley Semiconductor Co.,Ltd. Address before: 518000 room 501A, block B, huayuancheng digital building, 1079 Nanhai Avenue, Yuehai street, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant before: Shenzhen Southern Silicon Valley Semiconductor Co.,Ltd. |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 518000 Room 601, block B, garden city digital building, 1079 Nanhai Avenue, Yanshan community, merchants street, Nanshan District, Shenzhen, Guangdong Patentee after: Shenzhen Nanfang Silicon Valley Semiconductor Co.,Ltd. Address before: 518000 504a, block B, huayuancheng digital building, 1079 Nanhai Avenue, Yanshan community, zhaoshang street, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee before: Shenzhen Southern Silicon Valley Semiconductor Co.,Ltd. |