CN203951468U - 无线局域网的全双工接入节点 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公布一种无线局域网的全双工接入节点，包括天线、发射机和接收机，其中，发射机包括发射模拟域处理器、数模转换器和发射数字域处理器；接收机包括接收模拟域处理器、模数转换器和接收数字域处理器；天线包括同时同频工作的发射天线和接收天线；同时，所述全双工接入节点还包括一个或多个用于消除接收机自干扰信号的自干扰消除器。所述全双工接入节点能够同时同频进行信号的收发，完全解决了无线局域网中接入节点处的上行与下行信道的碰撞问题，使得网络性能大为提升；而且该全双工接入节点能够直接部署到现有的半双工无线局域网中，易于部署，兼容性好，可广泛应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种无线局域网的全双工接入节点，属于无线通信领域。
背景技术
无线通信系统的一项基本任务是建立和保持接入节点（Access Point，AP）和多个移动终端之间的通信链路，实现一点对多点通信双向通信传输。
现有技术中，无线局域网中的通信节点（包括接入节点和无线终端）都通过载波侦听多址方式进行随机接入信道。在数据传输之前，通信节点需要先对无线信道进行侦听，当无线信道被其他通信节点占用时，该通信节点需要避让；当无线信道空闲时，该通信节点接入信道进行数据传输。现有无线局域网中的这种随机接入信道实际上是一个竞争信道，因此通信信令和通信数据都存在发生碰撞的可能性，这种碰撞将直接导致阻断或破坏通信数据的后果。当通信节点的数目越多，无线局域网中的负载越高，通信信令和通信数据发生碰撞的概率越大，网络的通信性能也越差。因此，解决现有无线局域网中上行链路和下行链路的碰撞问题，降低无线局域网中的碰撞概率，是提升网络性能的关键。
现有无线局域网中，接入节点和无线终端均采用半双工工作方式。在半双工接入节点中，发射链路和接收链路共享一根天线，发射链路中的数字编码和基带调制、数模转换和射频调制、功率放大等，和接收链路中的自动增益控制、射频解调和模数转换、基带解调和数字解码等，共用一根天线，并对该天线进行时分复用。在采用半双工工作方式的无线局域网中，每个通信节点在每个时刻只能进行信号发射或者接收，而不能同时进行信号发射和接收，这也是网络性能低下的原因。因此，能够同时进行信号收发的无线局域网接入节点，可解决现有无线局域网中上行链路和下行链路的碰撞问题，提升网络性能。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提供一种无线局域网的全双工接入节点，包括天线、发射机和接收机，其中，发射机包括发射模拟域处理器、数模转换器和发射数字域处理器；接收机包括接收模拟域处理器、模数转换器和接收数字域处理器；天线包括同时同频工作的发射天线和接收天线；同时，所述接入节点还包括一个或多个用于消除接收机自干扰信号的自干扰消除器。
在本实用新型的一个具体实例中，上述自干扰消除器包括一个数字自干扰消除器和一个模拟自干扰消除器，其中，数字自干扰消除器将发射机中数模转换前的信号作为数字参考信号，用于消除接收机的数字自干扰；模拟自干扰消除器将发射机中数模转换后的信号作为模拟参考信号，用于消除接收机的模拟自干扰。
利用上述无线局域网的全双工接入节点部署无线局域网时，无线局域网中的接入节点为本实用新型提供的无线局域网的全双工接入节点，采用全双工工作方式，在相同时间和频率资源上能够同时进行通信信号的发射和接收。该无线局域网的多个无线终端，包括手机或笔记本，仍采用现有的半双工技术，采用半双工工作方式。该无线局域网采用能够同时进行信号收发的全双工接入节点，可解决现有无线局域网中上行链路和下行链路的碰撞问题，提升网络性能。
本实用新型提供的无线局域网的全双工接入节点，可以直接部署到现有的半双工无线局域网中，即只需要将半双工的接入节点升级为全双工的接入节点，网络中的其他通信节点（即无线终端）不需要进行更新换代，无需修改无线局域网的无线终端的工作方式。因此，本实用新型提供的无线局域网的全双工接入节点的通信技术方案可兼容传统的终端通信协议，包括载波侦听多址方式等，易于部署，可广泛应用。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型提供一种无线局域网的全双工接入节点，该技术兼容载波侦听多址方式等传统的终端通信协议，在网络部署时，只需要将现有无线局域网中的半双工接入节点升级为本实用新型提供的全双工接入节点便可实现，网络中的其他通信节点（即无线终端）不需要进行更新换代，无需修改无线局域网的无线终端的工作方式，易于部署，可广泛应用。由于本实用新型提供的无线局域网的全双工接入节点能够同时同频进行信号的收发，完全解决了无线局域网中接入节点处的上行与下行信道的碰撞问题，使得网络性能大为提升。
附图说明
图1为半双工接入节点的结构示意图。
图2为本实用新型提供的全双工接入节点的结构示意图。
图3为利用本实用新型为接入节点的全双工无线局域网系统的示意图。
图4为具体实施例的全双工无线局域网系统的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细描述，但不以任何方式限制本实用新型的范围。
如图1所示，现有技术中，无线局域网采用半双工接入节点，现有技术提供的半双工接入节点中，发射机(包括数字编码和基带调制等、数模转换和射频调制、功率放大等)和接收机(包括自动增益控制、射频解调和模数转换、基带解调和数字解码等)共享一根天线，并对该天线进行时分复用；在采用半双工工作方式的无线局域网中，每个通信节点在每个时刻只能进行信号发射或者接收，而不能同时进行信号发射和接收。
本实用新型提供的无线局域网的全双工接入节点的结构如图2所示，包括天线、发射机和接收机，其中，发射机包括模拟域处理器、数模转换器和数字域处理器；接收机包括模拟域处理器、模数转换器和数字域处理器，天线包括同时同频工作的发射天线和接收天线。上述全双工无线局域网接入节点中，还包括一个数字自干扰消除器和一个模拟自干扰消除器，其中，数字自干扰消除器将发射机中数模转换前的信号作为数字参考信号，用于消除接收机的数字自干扰；模拟自干扰消除器将发射机中数模转换后的信号作为模拟参考信号，用于消除接收机的模拟自干扰。
上述无线局域网的全双工接入节点可以直接部署到现有的半双工无线局域网中，即只需要将半双工无线局域网接入节点升级为全双工无线局域网接入节点，网络中的其他通信节点（即无线终端）不需要进行更新换代，无需修改无线局域网的无线终端的工作方式。图3为利用本实用新型为接入节点的全双工无线局域网系统的示意图，全双工无线局域网的接入节点为本实用新型提供的无线局域网的全双工接入节点，无线终端为现有无线局域网的多个半双工无线终端。
图4为具体实施例的全双工无线局域网系统的示意图，该全双工无线局域网中有三个通信节点，分别是无线局域网的全双工接入节点、半双工终端1和半双工终端2。在本实施例中，全双工接入节点有对半双工终端1的下行数据传输需求，且半双工终端2有对全双工接入节点的上行数据传输需求；半双工终端1和半双工终端2距离较远，双方均无法接收到对方的信号。当检测到信道空闲时，全双工接入节点和半双工终端2采用请求发送/清除发送协议进行随机接入信道。在现有的半双工无线局域网中，当半双工接入节点和半双工终端2同时发送请求需要发送RTS短帧时，将会发生上行信道和下行信道的碰撞。
本实施例采用本实用新型提供的无线局域网全双工接入节点，当全双工接入节点和半双工终端2同时发送RTS短帧时，由于全双工接入节点可以同时同频进行信号收发，且已消除自身由于发送RTS造成的全双工干扰，因此全双工接入节点可以在向半双工终端1发送RTS短帧的同时接收来自半双工终端2的RTS短帧。半双工终端1接收到全双工接入节点的RTS短帧之后，发送清除发送CTS短帧进行应答。与此同时，已经消除自身由于发送CTS造成的全双工干扰的全双工接入节点能够发送CTS短帧对半双工终端1进行应答。由此，本实施例采用已经消除数据传输时的全双工干扰的全双工接入节点，使得全双工接入节点到半双工终端1的下行链路，和半双工终端2到全双工接入节点的上行链路同时被建立，实现同时同频进行上下行链路的数据传输。
最后需要注意的是，公布实施方式的目的在于帮助进一步理解本实用新型，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本实用新型不应局限于实施例所公开的内容，本实用新型要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。
Claims (3)
1.一种无线局域网的全双工接入节点，包括天线、发射机和接收机，所述发射机包括发射模拟域处理器、数模转换器和发射数字域处理器，所述接收机包括接收模拟域处理器、模数转换器和接收数字域处理器，其特征是，所述天线包括同时同频工作的发射天线和接收天线；同时，所述接入节点还包括一个或多个用于消除接收机自干扰信号的自干扰消除器。
2.如权利要求1所述无线局域网的全双工接入节点，其特征是，所述自干扰消除器包括一个数字自干扰消除器和一个模拟自干扰消除器，其中：数字自干扰消除器将发射机中数模转换前的信号作为数字参考信号，用于消除接收机的数字自干扰；模拟自干扰消除器将发射机中数模转换后的信号作为模拟参考信号，用于消除接收机的模拟自干扰。
3.利用权利要求1所述无线局域网的全双工接入节点部署的无线局域网，其特征是，所述无线局域网包括一个接入节点和多个无线终端，所述接入节点为权利要求1所述的无线局域网的全双工接入节点；所述多个无线终端全部为半双工无线终端。
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