WLAN系统中实现同频同时全双工通信的方法及节点技术方案

本发明专利技术提供了一种WLAN系统中实现同频同时全双工通信的方法及节点，该方法包括：接收有待发送上行数据的第一站点STA发送的第一数据传输请求；在响应第一数据传输请求的时间窗口内，从有待发送下行数据的STA列表中选择适合与第一STA进行同频同时数据收发的第二STA；向第二STA发送第二数据传输请求；接收第二STA返回的第二数据传输请求确认，并在接收到第二数据传输请求确认时，向第一STA发送第一数据传输请求确认。本发明专利技术能够在不改变现有WLAN网络框架和终端的情况下，实现同频同时全双工节点与非同频同时全双工的STA间的同频同时全双工通信，有效的提高了WLAN系统的数据传输效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种WLAN系统中实现同频同时全双工通信的方法及节点。
技术介绍
同频同时全双工，是指收发信机在相同的时频资源上进行上下行信号的同时传输，即通过在全双工节点的接收机处消除自身发射机信号的干扰，在发射信号同时，接收来自另一节点的同频信号。用户数量大，导致碰撞增加，网络拥挤，是目前wifi网络中存在的主要弊端，使用全双工无线节点AP(Access Point)可以有效提高网络的吞吐率。在现有WLAN系统中部署同频同时全双工AP时，面临着需要在现有协议框架下与大量非同频同时全双工站点STA(Stat1n)间进行通信的问题。如图1所示，在WLAN系统的握手协议下，同频同时全双工AP在空闲状态时，收到第一 STA发送的数据发送请求RTS (Request To Send)，向其回复请求确认CTS (Clear To Send)后，开始第一 STA向AP的数据传输；此时，如果有第二 STA的下行数据业务请求到达，AP在接收第一 STA数据的同时，可以发送RTS给第二 STA，但由于在接收第一 STA的数据，无法接收第二 STA的请求确认CTS，于是只能等待第一 STA数据传输完成后，才能为第二 STA进行服务，无法AP的全双工工作状态，浪费了同频同时全双工AP的优势。由于大量现有WLAN系统及STA的存在，在现有协议框架下，实现同频同时全双工AP的全双工工作状态，以提升网络效率成为了一个亟待解决的问题。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术提出了一种克服上述问题或者至少部分地解决或者减缓上述问题的WLAN系统中实现同频同时全双工通信的方法及节点，能够有效提高WLAN系统的数据传输效率。根据本专利技术的一个方面，提供了一种WLAN系统中实现同频同时全双工通信的方法，该方法包括:接收有待发送上行数据的第一站点STA发送的第一数据传输请求RTS ;在响应所述第一数据传输请求RTS的系统允许的时间窗口内，从有待发送下行数据的STA列表中选择适合与所述第一 STA进行同频同时数据收发的第二 STA ;向所述第二 STA发送第二数据传输请求RTS ;接收所述第二 STA返回的第二数据传输请求确认CTS，并在接收到所述第二数据传输请求确认时，向所述第一 STA发送第一数据传输请求确认CTS。其中，在向所述第一 STA发送第一数据传输请求确认CTS之后，所述方法还包括:采用全双工工作方式，接收第一 STA发送的上行数据，并向所述第二 STA发送下行数据；数据传输完成后，向第一 STA发送第一确认ACK，并接收所述第二 STA发送的第二确认ACK。其中，所述在响应所述第一数据传输请求RTS的系统允许的时间窗口内，从有待发送下行数据的STA列表中选择适合与所述第一 STA进行同频同时数据收发的第二 STA，包括:根据所述第一 STA与第二 STA之间的相互干扰、欲传输数据量匹配程度、历史组对情况以及位置信息中至少一种建立查找配对准则；在响应所述第一数据传输请求RTS的系统允许的时间窗口内，根据所述配对准则从有待发送下行数据的STA列表中选择适合与所述第一 STA进行同频同时数据收发的第二STA 第二 STA。其中，所述方法还包括:对历史组对情况进行学习，更新所述配对准则；获取有待发送下行数据的STA的信息，更新有待发送下行数据的STA列表。其中，当有待发送下行数据的STA列表为空时，所述方法还包括:在所述窗口时间内等待下行数据；当在所述窗口时间内等到下行数据时，判断与所述下行数据对应的STA是否适合与所述第一 STA同时进行数据传输。其中，当在所述窗口时间内没有等到下行数据时，所述方法还包括:向所述第一 STA发送第一数据传输请求确认CTS ;接收所述第一 STA发送的上行数据，数据传输完成后，向所述第一 STA发送ACK进行确认。其中，所述方法还包括:当所述第一 STA与所述第二 STA的待传输数据所需传输时长不一致时，对较长数据进行分割，以使得所述第一 STA与所述第二 STA的数据传输时长保持一致。其中，所述时间窗口的长度小于所述第一 STA的最大CTS响应时间。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种WLAN系统中实现同频同时全双工通信节点，该节点包括:接收模块，用于接收有待发送上行数据的第一站点STA发送的第一数据传输请求RTS ；组对匹配模块，用于在响应所述第一数据传输请求RTS的系统允许的时间窗口内，从有待发送下行数据的STA列表中选择适合与所述第一 STA进行同频同时数据收发的第二 STA ；发射模块，用于向所述第二 STA发送第二数据传输请求RTS ;所述接收模块，还用于接收所述第二 STA返回的第二数据传输请求确认CTS ;所述发射模块，还用于在接收到所述第二数据传输请求确认时，向所述第一 STA发送第一数据传输请求确认CTS ;其中，所述时间窗口的长度小于所述第一 STA的最大CTS响应时间。其中，所述组对匹配模块包括:配对准则建立单元，用于根据所述第一 STA与第二 STA之间的相互干扰、欲传输数据量匹配程度、历史组对情况以及位置信息中至少一种建立配对准则；计时单元，用于在收到所述第一 STA发送的第一数据传输请求RTS后启动对时间窗口的计时；STA列表建立单元，用于获取有待发送下行数据的STA的信息，更新有待发送下行数据的STA列表；组对单元，用于在所述时间窗口内，根据所述配对准则从所述STA列表中选择适合与所述第一 STA进行同频同时数据收发的第二 STA进行组对，在组对成功后，向所述接收模块和发射模块发送组对成功信息，并告知计时单元停止计时。本专利技术的有益效果为:本专利技术提供的WLAN系统中实现同频同时全双工通信的方法及节点，在收到有待发送下行数据的第一 STA的第一数据传输请求时，利用AP响应RTS的窗口时间，在需要进行下行传输的STA中，进行匹配组对，选择对于第一 STA最适合同时传输的第二 STA，向其发送第二数据传输请求，并在接收到第二 STA返回的第二数据传输请求确认时，向所述第一STA发送第一数据传输请求确认，不改变现有协议框架和STA的情况下，实现WLAN系统的同频同时全双工通信，有效的提高了 WLAN系统的数据传输效率。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的【具体实施方式】。【附图说明】通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:图1为现有技术中实现WLAN系统中AP节点与STA通信的方法示意图；图2为本专利技术实施例提出的一种WLAN系统中实现同频同时全双工通信的方法的流程图；图3为本专利技术实施例提出的一种WLAN系统中实现同频同时全双工通信的AP节点的结构框图；图4为本专利技术实施例提出的WLAN系统中实现同频同时全双工通信的AP节点与STA通信的方法示意图。【具体实施方式】下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种WLAN系统中实现同频同时全双工通信的方法，其特征在于，所述方法包括：接收有待发送上行数据的第一站点STA发送的第一数据传输请求RTS；在响应所述第一数据传输请求RTS的系统允许的时间窗口内，从有待发送下行数据的STA列表中选择适合与所述第一STA进行同频同时数据收发的第二STA；向所述第二STA发送第二数据传输请求RTS；接收所述第二STA返回的第二数据传输请求确认CTS，并在接收到所述第二数据传输请求确认时，向所述第一STA发送第一数据传输请求确认CTS。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李云洲，扈俊刚，张艳，王京，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11