一种接收上行报文的方法及无线局域网设备与流程

本申请涉及无线通信领域，尤其涉及一种接收上行报文的方法及无线局域网设备。

背景技术：

无线局域网(英文：wirelesslocalareanetwork，wlan)只支持下行(英文：downlink，dl)操作，例如下行多用户多输入多输出(英文：multi-usermultipleinput,multipleoutput，mu-mimo)或下行正交频分多址(英文：orthogonalfrequency-divisionmultipleaccess，ofdma)。

技术实现要素：

本申请提供的一种接收上行报文的方法及无线局域网设备，以实现上行操作。

第一方面，提供了一种接收上行报文的方法，该方法可以包括：无线局域网设备发送触发帧，该触发帧用于指示至少一个站点sta执行上行操作，至少一个sta位于至少两个天线阵列中的一个天线阵列的覆盖范围中，该触发帧还用于指示与无线局域网设备关联的所有sta中除至少一个sta外的其他sta在至少一个sta执行上行操作时停止发送无线信号；在至少一个sta执行上行操作时，无线局域网设备仅开启一个天线阵列；其中，无线局域网设备包括天线，天线包括至少两个天线阵列，至少两个天线阵列的覆盖范围不同。

本发明实施例通过触发帧在多天线场景中触发单个天线下的sta的ul,并仅打开该天线以提高接收增益。

在一个可选的实现中，上行操作为上行多用户多输入多输出或上行正交频分多址。

在一个可选的实现中，无线局域网设备用至少两个天线阵列发送触发帧。

在一个可选的实现中，接收上行报文的方法还包括：无线局域网设备根据与无线局域网设备关联的所有sta中的各个sta的接收信号强度指示rssi、信道状态信息csi和误包率per中的一个或多个确定与无线局域网设备关联的所有sta中的各个sta与至少两个天线阵列的对应关系。

第二方面，提供了一种无线局域网设备，该设备包括：处理器、开关和天线，处理器经由开关与天线相连，天线包括至少两个天线阵列；其中，处理器用于：用天线发送触发帧，触发帧用于指示至少一个站点sta执行上行操作，至少一个sta位于至少两个天线阵列中的一个天线阵列的覆盖范围中，触发帧还用于指示与无线局域网设备关联的所有sta中除至少一个sta外的其他sta在至少一个sta执行上行操作时停止发送无线信号；指示开关在至少一个sta执行上行操作时，仅开启一个天线阵列。

本发明实施例通过触发帧在多天线场景中触发单个天线下的sta的ul,并仅打开该天线以提高接收增益。

在一个可选的实现中，上行操作为上行多用户多输入多输出或上行正交频分多址。

在一个可选的实现中，处理器用于用至少两个天线阵列发送触发帧。

在一个可选的实现中，处理器，还用于：根据sta的接收信号强度指示rssi、信道状态信息csi和误包率per中的一个或多个确定至少一个第一sta和至少一个第二sta分别与至少两个天线阵列的对应关系。

附图说明

图1为现有技术中的无线局域网的场景示意图；

图2为现有技术中的无线局域网的场景示意图；

图3为触发帧的格式；

图4为下行和上行链路时序图；

图5为本发明实施例提供的接收上行报文的方法的流程示意图；

图6为本发明实施例分组示意图；

图7为本发明实施例提供的无线局域网的场景示意图；

图8为本发明实施例提供的无线局域网的场景示意图；

图9为本发明实施例提供的下行和上行链路时序图；

图10为本发明实施例提供的应用场景一；

图11为本发明实施例提供的应用场景二；

图12为本发明实施例提供的无线局域网设备的一种可能的结构示意图；

图13为本发明实施例提供的无线局域网设备的另一种可能的结构示意图。

具体实施方式

本申请提供的通信方法应用于无线局域网。wlan可以包括终端和无线局域网设备。本申请所涉及到的终端可以包括各种具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备(英文：wearabledevice)、计算机等等。本申请所涉及到的无线局域网络设备可以是wlan的接入点(英文：accesspoint，ap)。

正在研究中的电气电子工程师学会(英文：instituteofelectricalandelectronicsengineers，ieee)802.11ax草案提出用触发帧(英文：triggerframe)实现ulmu操作。ulmu操作包括ulmu-mimo和ulofdma。

触发帧为ulmu操作传输分配在携带该触发帧的物理层协议数据单元(英文：physicallayerprotocoldataunit，ppdu)一个短帧间间隔(英文：shortinterframespace，sifs)后的资源。触发帧还携带站点(英文：station，sta)发送高效(英文：highefficiency，he)基于触发(英文：trigger-based，tb)ppdu所需的其他信息。触发帧的格式见图3。

触发帧包括帧控制(英文：framecontrol)字段，持续时间(英文：duration)字段，接收者地址(英文：receiveraddress，ra)字段，发送者地址(英文：transmitteraddress，ta)字段，共同信息字段，用户信息字段，填充字段，帧校验序列(英文：framechecksequence，fcs)字段。共同信息字段和用户信息字段携带指示sta执行ulmu操作的信息。sta的标识可以为sta的地址或关联标识(英文：associationidentifier，aid)。sta的标识也可以为简化的aid，例如aid的12最低有效位(英文：leastsignificantbits，lsbs)。当触发帧指示多个sta执行ulmu操作时，触发帧包括多个用户信息字段，多个用户信息字段分别包括多个sta的标识。

下面通过图5对本发明实施例提供的接收上行报文的方法的处理过程进行详细描述。

图5为本发明实施例提供的接收上行报文的方法的流程示意图。如图5所示，该接收上行报文的方法可包括以下步骤：

步骤s501：ap发送触发帧，该发送触发帧，触发帧用于指示至少一个站点sta执行上行操作，至少一个sta位于至少两个天线阵列中的一个天线阵列的覆盖范围中，触发帧还用于指示与ap关联的所有sta中除至少一个sta外的其他sta在至少一个sta执行上行操作时停止发送无线信号；其中，ap包括天线，该天线包括至少两个天线阵列，所述至少两个天线阵列的覆盖范围不同。

至少两个天线阵列的覆盖范围不同是指其中任意两个天线阵列的覆盖范围互补重叠或仅部分重叠，且没有任何一个天线阵列是全向天线。

在一个可选的实现中，上行操作可以包括上行mu-momo、上行su-mimo和上行ofdma。

当触发帧仅包括一个sta的用户信息时，该sta执行su-mimo，并且仅打开对应天线接收该sta的信号。当触发帧包括至少两个sta的用户信息时，该sta可以执行mu-momo或者ofdma，并且仅打开对应天线接收该sta的信号。ieee802.11ax草案的触发帧只触发mu，本发明实施例通过触发帧在多天线场景中触发单个天线下的sta的ul，并仅打开该天线以提高接收增益。

在一个可选的实现中，该触发帧是由ap用至少两个天线阵列发送。

步骤s502：在至少一个sta执行上行操作时，ap仅开启一个天线阵列。

在本发明实施例中，仅开启一个天线阵列，关闭其他的天线阵列，进而增加该一个天线阵列的接收功率。

在一个可选的实现中，在步骤s501之前，该接收上行报文的方法还包括：

ap根据与ap关联的所有sta中的各个sta的接收信号强度指示rssi、信道状态信息csi和误包率per中的一个或多个确定与ap关联的所有sta中的各个sta与至少两个天线阵列的对应关系。

具体地，每个sta，ap根据该sta收集的rssi、csi和per中的一种或多种，例如上行rssi最高值或下行的报文per最低值，选择某一天线阵列，进而建立sta与天线阵列的对应关系。

在本发明实施例，ap通过rssi、csi和per中的一种或多种，对bss内支持802.11ax触发帧的sta，确定该sta对应的天线阵列。

在一个可选的实现中，在一定时间内，可只执行步骤s501-s502，该一定时间可以由ap预先设定。

具体地，在一定时间内，sta与天线阵列的对应关系是不变的，若sta发送上行报文，ap可直接调度sta对应的天线阵列，ap不需要重新确定sta与天线阵列的关系。

在一个可选的实现中，建立sta与天线阵列的对应关系之后，该接收上行报文的方法还包括：

ap可将对应相同天线阵列的sta分为一组，形成n(n为正整数)组sta组。如图6所示。

在一个可选的实现中，ap在执行ulmu操作之前，通过触发帧通知该sta组中的sta，在上行报文的调度时，可把属于同一sta组的1个或多个sta优先调度至一个物理层协议数据单元(physicallayerprotocoldataunit，ppdu)。如图9所示。

在本发明实施例中，通过对支持802.11ax触发帧的sta进行分组调度，使属于同一天线阵列的sta按调度发送上行报文，通过特定天线阵列接收上行报文来提升上行链路的接收增益。

步骤s503：ap通过该仅开启的一个天线阵列接收上行报文。

本发明利用触发帧在多天线场景中触发单个天线下的sta的ul,并仅打开改天线以提高接收增益。

图10为本发明实施例提供的应用场景一。如图10所示，在智能天线场景下，包括三组sta组；第一组包括sta1，第一组与ap天线阵子1对应；在sta1需要发送上行报文时，ap发送触发帧，sta1在接收该触发帧后，发送上行报文，ap调度第一组对应的天线阵子1接收上行报文；第二组包括sta2和sta5，第二组与ap的天线阵子2对应；第二组中的sta2和sta5发送上行报文时，ap发送触发帧，调度sta2和sta5接收该触发帧后，同时发上行报文，ap调度第二组对应的天线阵子2接收上行报文；第三组包括sta3和sta4，第三组与ap的天线阵子3对应；在第三组中的sta3和sta4发送上行报文，ap发送触发帧，调度在接收该触发帧后，同时发上行报文，ap调度第二组对应的天线阵子3接收上行报文。

图11为本发明实施例提供的应用场景二。如图11所示，在分布式天线场景下，包括二组sta组；第一组包括sta1、sta2和sta5，第一组与ap的天线1(antenna，ant)对应；在第一组中的sta1、sta2和sta5发送上行报文，ap发送触发帧，调度在sta1、sta2和sta5接收该触发帧后，同时发送上行报文，ap调度第一组对应的ant1接收上行报文；第二组包括sta3、sta4、sta6和sta8，第二组与ap的ant2对应；在第二组中的sta3、sta4、sta6和sta8发送上行报文，ap发送触发帧，调度sta3、sta4、sta6和sta8在接收该触发帧后，同时发送上行报文，ap调度第二组对应的ant2接收上行报文。

图12示出了上述实施例中所涉及的无线局域网设备的一种可能的结构示意图。如图12所示，该无线局域网设备至少包括：处理单元1210、开关单元1220、收发单元1230。收发单元1230包括至少两个天线阵列；其中，处理单元1210用于：用收发单元1230发送触发帧，触发帧用于指示至少一个站点sta执行上行操作，至少一个sta位于至少两个天线阵列中的一个天线阵列的覆盖范围中，触发帧还用于指示与无线局域网设备关联的所有sta中除至少一个sta外的其他sta在至少一个sta执行上行操作时停止发送无线信号；指示开关单元1220在至少一个sta执行上行操作时，仅开启一个天线阵列。

本发明实施例通过触发帧在多天线场景中触发单个天线下的sta的ul，并仅打开改天线以提高接收增益。

在一个可选的实现中，上行操作可以包括上行mu-momo、上行su-mimo和上行ofdma。

当触发帧仅包括一个sta的用户信息时，该sta执行su-mimo，并且仅打开对应天线接收该sta的信号。当触发帧包括至少两个sta的用户信息时，该sta可以执行mu-momo或者ofdma，并且仅打开对应天线接收该sta的信号。11ax草案的触发帧只触发mu，本发明利用触发帧在多天线场景中触发单个天线下的sta的ul，并仅打开该天线以提高接收增益。

在一个可选的实现中，处理单元1210用于用至少两个天线阵列发送触发帧。

具体地，处理单元1210指示开关单元1220用至少两个天线阵列发送触发帧。

在一个可选的实现中，处理单元1210，还用于：根据sta的接收信号强度指示rssi、信道状态信息csi和误包率per中的一个或多个确定至少一个第一sta和至少一个第二sta分别与至少两个天线阵列的对应关。ap通过rssi、csi和per中的一种或多种，建立了sta与天线阵列的关联关系。

该无线局域网设备的各功能单元的功能，可以通过上述实施例的各步骤来实现，因此，本发明实施例提供的无线局域网设备的具体工作过程，在此不复赘述。

图13示出了上述实施例中所涉及的无线局域网设备的另一种可能的结构示意图。如图13所示，该ap至少包括处理器、开关、天线和存储器(上述器件在附图中没有体现)。附图11中ap也包括处理器、开关、天线和存储器等器件，在此仅以附图13为一个示例进行说明。其中，处理器经由开关与天线相连，天线包括至少两个天线阵列，至少两个天线阵列的覆盖范围不同，参照附图13中第一组sta、第二组sta、第三组sta、以及第四组sta关联的sta的覆盖范围不同；其中，

处理器用于：用天线发送触发帧，该触发帧用于指示至少一个站点sta执行上行操作，至少一个sta位于至少两个天线阵列中的一个天线阵列的覆盖范围中，触发帧还用于指示与无线局域网设备关联的所有sta中除至少一个sta外的其他sta在至少一个sta执行上行操作时停止发送无线信号；指示开关在至少一个sta执行上行操作时，仅开启一个天线阵列。

在一个可选的实现中，上行操作可以包括上行mu-momo、上行su-mimo和上行ofdma。

当触发帧仅包括一个sta的用户信息时，该sta执行su-mimo，并且仅打开对应天线接收该sta的信号。当触发帧包括至少两个sta的用户信息时，该sta可以执行mu-momo或者ofdma，并且仅打开对应天线接收该sta的信号。11ax草案的触发帧只触发mu，本发明利用触发帧在多天线场景中触发单个天线下的sta的ul，并仅打开该天线以提高接收增益。

在一个可选的实现中，处理器用于用至少两个天线阵列发送触发帧。

具体地，处理器指示开关用至少两个天线阵列发送触发帧。

在一个可选的实现中，处理器，还用于：根据sta的接收信号强度指示rssi、信道状态信息csi和误包率per中的一个或多个确定至少一个第一sta和至少一个第二sta分别与至少两个天线阵列的对应关系。ap通过rssi、csi和per中的一种或多种，对bss内支持802.11ax触发帧的sta，确定该sta对应的天线阵列。

需要说明的是，处理器与开关可以集成在一起或者单独存在，集成在一起可以减小芯片的面积。

由于上述实施例中该无线局域网设备各器件解决问题的实施方式以及有益效果可以参见图5所示的方法实施方式以及有益效果，故在此不复赘述。

本发明实施例提供了一种接收上行报文的方法及无线局域网，用以实现上行操作。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件指令可以由相应的软件模块组成，软件模块可以被存放于随机存取存储器、闪存、只读存储器、可擦除可编程只读寄存器(英文：erasableprogrammableread-onlymemory，eprom)存储器、电可擦可编程只读存储器存储器(英文：electricallyerasableprogrammableread-onlymemory，eeprom)、硬盘、只读光盘(英文：compactdiscread-onlymemory，cd-rom)或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，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。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户设备中。

本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本申请所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。

以上所述的具体实施方式，对本申请的目的、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，以上所述仅为本申请的具体实施方式而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请的保护范围之内。