通信设备及其网络分配矢量调整方法、系统和电子设备与流程

1.本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种通信设备及其网络分配矢量调整方法、系统和电子设备。


背景技术：

2.rts/cts机制是802.11无线网络协议中采用的一种用来减少由隐藏节点问题所造成的冲突机制，主要通过将rts/cts帧的duration/id字段设置为目标通信设备接下来将要使用信道的时间，以保护该目标通信设备的信道传输不受其它通信设备干扰；例如，在其它通信设备侦听到rts/cts帧时，其它通信设备会根据该rts/cts帧设置自身的nav(network allocation vector，网络分配矢量)时间，以保证其它通信设备在nav时间内不能发起任何的竞争信道的动作。
3.目前该机制存在以下问题：当rts/cts机制没有成功建立时，其它通信设备需要一直等到nav时间结束后才能发起竞争信道的动作，这导致了其它通信设备失去竞争信道的机会。例如，当无线接入点成功接收到rts帧时，该无线接入点向目标通信设备回复cts帧，此时目标通信设备由于其它干扰并没有成功解出cts帧，这表明rts/cts机制并没有成功建立；然而收到cts帧的其它通信设备由于成功解出了该cts帧，需要等到根据该cts帧设置的nav时间结束后才能发起竞争信道的动作，进而产生不必要的等待时间。


技术实现要素：

4.本发明实施例的目的是提供一种通信设备及其网络分配矢量调整方法、系统和电子设备，能够合理有效地调整自身的网络分配矢量，以免错失竞争信道的机会，避免了不必要的等待时间。
5.为实现上述目的，本发明实施例提供了一种通信设备的网络分配矢量调整方法，包括：
6.当收到无线接入点和对应的目标通信设备在建立rts/cts机制时传输的rts帧或cts帧后，根据所述rts帧或所述cts帧设置自身的网络分配矢量；
7.确定所述rts帧或所述cts帧的接收情况；
8.当所述接收情况满足预设的预重置条件时，获取在网络分配矢量时间内接收到的mac帧；
9.当所述mac帧的发送地址和接收地址满足预设的rts/cts机制建立失败条件时，重置所述网络分配矢量。
10.作为上述方案的改进，所述rts/cts机制建立失败条件为：所述发送地址为所述无线接入点，且所述接收地址为非所述目标通信设备。
11.作为上述方案的改进，所述方法还包括：
12.当所述接收情况不满足所述预重置条件时，保持所述网络分配矢量不变。
13.作为上述方案的改进，所述预重置条件包括以下中的一种：
14.接收到rts帧且所述rts帧为所述目标通信设备发送给所述无线接入点的rts帧；
15.接收到rts帧且所述rts帧为所述无线接入点发送给所述目标通信设备的rts帧；
16.只接收到cts帧且所述cts帧为所述无线接入点发送给所述目标通信设备的cts帧。
17.作为上述方案的改进，所述mac帧包括以下中的一种：数据帧、控制帧、管理帧。
18.为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种通信设备，包括：
19.网络分配矢量设置模块，用于当收到目标通信设备和无线接入点在建立rts/cts机制时传输的rts帧或cts帧后，根据所述rts帧或所述cts帧设置自身的网络分配矢量；
20.接收情况确定模块，用于确定所述rts帧或所述cts帧的接收情况；
21.mac帧获取模块，用于当所述接收情况满足预设的预重置条件时，获取在网络分配矢量时间内接收到的mac帧；
22.网络分配矢量重置模块，用于当所述mac帧的发送地址和接收地址满足预设的rts/cts机制建立失败条件时，重置所述网络分配矢量。
23.作为上述方案的改进，所述rts/cts机制建立失败条件为：所述发送地址为所述无线接入点，且所述接收地址为非所述目标通信设备。
24.作为上述方案的改进，所述预重置条件包括以下中的一种：
25.接收到rts帧且所述rts帧为所述目标通信设备发送给所述无线接入点的rts帧；
26.接收到rts帧且所述rts帧为所述无线接入点发送给所述目标通信设备的rts帧；
27.只接收到cts帧且所述cts帧为所述无线接入点发送给所述目标通信设备的cts帧。
28.为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述的通信设备的网络分配矢量调整方法。
29.为实现上述目的，本发明实施例还一种网络分配矢量调整系统，包括：至少两个通信设备和无线接入点；其中，所述至少两个通信设备中存在至少一个如上述所述的通信设备。
30.与现有技术相比，本发明实施例提供的一种通信设备及其网络分配矢量调整方法、系统和电子设备，根据接收到的rts帧或cts帧的接收情况，及接收到的mac帧的发送地址和接收地址，对通信设备自身的网络分配矢量进行调整，以免错失竞争信道的机会，避免了不必要的等待时间。由此可见，本发明实施例能够合理有效地调整自身的网络分配矢量，使得通信设备更有效地去竞争信道，从而提高网络吞吐量。
附图说明
31.图1是本发明实施例提供的一种通信设备的网络分配矢量调整方法的流程图；
32.图2是本发明实施例提供的一种rts帧的接收情况的示意图；
33.图3是本发明实施例提供的另一种rts帧的接收情况的示意图；
34.图4是本发明实施例提供的一种cts帧的接收情况的示意图；
35.图5是本发明实施例提供的一种通信设备的结构框图；
36.图6是本发明实施例提供的一种电子设备的结构框图；
37.图7是本发明实施例提供的一种网络分配矢量调整系统的结构框图。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.参见图1，图1是本发明实施例提供的一种通信设备的网络分配矢量调整方法的流程图，所述通信设备的网络分配矢量调整方法，包括：
40.s1、当收到无线接入点和对应的目标通信设备在建立rts/cts机制时传输的rts帧或cts帧后，根据所述rts帧或所述cts帧设置自身的网络分配矢量；
41.s2、确定所述rts帧或所述cts帧的接收情况；
42.s3、当所述接收情况满足预设的预重置条件时，获取在网络分配矢量时间内接收到的mac帧；
43.s4、当所述mac帧的发送地址和接收地址满足预设的rts/cts机制建立失败条件时，重置所述网络分配矢量。
44.需要说明的是，在本发明实施例中的通信设备、无线接入点及其对应的目标通信设备均在同一基础bss内进行通信。
45.在另一种优选的实施方式中，所述方法还包括：
46.当所述接收情况不满足所述预重置条件时，保持所述网络分配矢量不变。
47.具体地，所述预重置条件包括以下中的一种：
48.接收到rts帧且所述rts帧为所述目标通信设备发送给所述无线接入点的rts帧；
49.接收到rts帧且所述rts帧为所述无线接入点发送给所述目标通信设备的rts帧；
50.只接收到cts帧且所述cts帧为所述无线接入点发送给所述目标通信设备的cts帧。
51.可以理解的，所述接收情况包括四种情况：
52.(1)接收到rts帧且所述rts帧为所述目标通信设备发送给所述无线接入点的rts帧；
53.示例性的，如图2所示，在一个基础bss内包括无线接入点ap、目标通信设备a、通信设备b和通信设备c，其中，通信设备c是目标通信设备的隐藏节点。
54.当目标通信设备a发送rts帧给无线接入点ap时，此时会出现以下情况中其中一种：
①
无线接入点ap没有给目标通信设备a回复cts帧，比如目标通信设备a发送的rts帧和通信设备c发送给无线接入点ap的帧发生碰撞，使得无线接入点ap并没有成功解出该rts帧，导致无线接入点ap没有给目标通信设备a回复cts帧，这种情况可能会导致接收到rts帧的通信设备b认为rts/cts机制成功建立；
②
无线接入点ap给目标通信设备a回复了cts帧，但目标通信设备a因为干扰导致其没有成功收到cts帧，而通信设备b成功接收到该cts帧，这种情况会导致接收到rts帧和cts帧的通信设备b认为rts/cts机制成功建立。当通信设备b认为rts/cts机制成功建立时，通信设备b会根据收到的目标通信设备a发送给无线接入点ap的rts帧，设置自身的网络分配矢量；此时，通信设备b在nav时间内都不会去竞争信道，失
去了竞争信道的机会。
55.可以理解的是，对于上述情况
①
，根据802.11无线网络协议规定，当通信设备b根据接收到的rts帧的信息作为最新的nav更新来源时，通信设备b会根据以下情况重置自身的nav：当通信设备b在接收到rts帧后的nav超时时间内都没有收到phy-rxstart.indication原语时，则允许通信设备b重置自身的nav。
56.因此，在本发明实施例中，当通信设备b在nav超时时间内收到了新的phy-rxstart.indication原语，且接收到的是发送地址是无线接入点ap、接收地址不是通信设备a的帧时，说明rts/cts机制建立失败，则通信设备b重置自身的nav，此时，通信设备b在nav超时时间到期之前就可以重置自身的nav，减少等待时间。需要说明的是，如果通信设备b在nav超时时间内收到新的phy-rxstart.indication原语而没有重置自身的nav，则通信设备b在整个rts帧中的duration时间内都将无法竞争信道，失去了这一整段时间的竞争信道的机会。
57.可以理解的是，对于上述情况
②
，由于无线接入点ap回复了cts帧，并且通信设备b成功接收该cts帧，此时，通信设备b会误以为rts/cts机制成功建立并且通信设备b在基于rts帧设置的nav时间内都不会去竞争信道，失去了竞争信道的机会。
58.因此，在本发明实施例中，当通信设备b在自身设置的nav时间内收到一个发送地址为无线接入点ap，接收地址不是目标通信设备a的帧时，则说明此次rts/cts机制并没有成功建立，通信设备b重置自身nav。
59.综上，在本发明实施例中，当所述接收情况为接收到rts帧且所述rts帧为所述目标通信设备发送给所述无线接入点的rts帧，即所述接收情况满足预设的预重置条件时，获取在网络分配矢量时间内接收到的mac帧；当所述mac帧的发送地址和接收地址满足预设的rts/cts机制建立失败条件时，重置所述网络分配矢量。可以理解的是，即使当前mac帧携带的duration小于其当前的nav值，也可以重置所述网络分配矢量，即根据当前接收到的mac帧设置自身nav。需要说明的是，nav值会随着时间的推移不断递减，因此，当前的nav值指的是接收到mac帧时的nav值。
60.(2)接收到rts帧且所述rts帧为所述无线接入点发送给所述目标通信设备的rts帧；
61.示例性的，如图3所示，在一个基础bss内包括无线接入点ap、目标通信设备a、通信设备b和通信设备c，其中，通信设备c是目标通信设备的隐藏节点。
62.当无线接入点ap发送rts帧给通信设备a时，通信设备a给无线接入点ap回复了cts帧，但无线接入点ap因为干扰导致其没有成功收到cts帧，而通信设备b成功接收到该cts帧。这种情况会导致接收到rts帧和cts帧的通信设备b认为rts/cts机制成功建立，并且通信设备b根据收到的无线接入点ap发送给目标通信设备a的rts帧，设置自身的网络分配矢量；此时，通信设备b在nav时间内都不会去竞争信道，失去了竞争信道的机会。
63.因此，在本发明实施例中，当所述接收情况为接收到rts帧且所述rts帧为所述无线接入点发送给所述目标通信设备的rts帧，即所述接收情况满足预设的预重置条件时，获取在网络分配矢量时间内接收到的mac帧；当所述mac帧的发送地址和接收地址满足预设的rts/cts机制建立失败条件时，重置所述网络分配矢量。可以理解的是，即使当前mac帧携带的duration小于其当前的nav值，也可以重置所述网络分配矢量，即根据当前接收到的mac
帧设置自身nav。需要说明的是，nav值会随着时间的推移不断递减，因此，当前的nav值指的是接收到mac帧时的nav值。
64.(3)只接收到cts帧且所述cts帧为所述无线接入点发送给所述目标通信设备的cts帧；
65.示例性的，如图4所示，在一个基础bss内包括无线接入点ap、目标通信设备a、通信设备b和通信设备c，其中，通信设备c是目标通信设备的隐藏节点。
66.当目标通信设备a发送rts帧给无线接入点ap时，无线接入点ap收到rts帧后并回复cts帧给目标通信设备a，此时，目标通信设备a并没有成功接收到cts帧，但是通信设备c成功接收到了该cts帧，通信设备c会根据cts帧携带的duration字段设置自身的网络分配矢量，即在nav时间内都不会去竞争信道；然而，真实情况是，由于目标通信设备a并没有成功接收到cts帧，目标通信设备a会认为rts/cts机制建立失败即后续不会向无线接入点ap发送数据，此时，当无线接入点ap在asifstime aslottime arxphystartdelay时间内没有收到phy-rxstart.indication原语时，无线接入点ap可以判断出rts/cts机制建立失败，则其可以与其它非目标通信设备进行通信，比如无线接入点ap发送mac帧给通信设备c。此时，当通信设备c接收到的mac帧的发送地址和接收地址满足预设的rts/cts机制建立失败条件时，重置所述网络分配矢量，避免了不必要的等待时间。
67.在本发明实施例中，当所述接收情况为只接收到cts帧且所述cts帧为所述无线接入点发送给所述目标通信设备的cts帧，即所述接收情况满足预设的预重置条件时，获取在网络分配矢量时间内接收到的mac帧；当所述mac帧的发送地址和接收地址满足预设的rts/cts机制建立失败条件时，重置所述网络分配矢量。可以理解的是，即使当前mac帧携带的duration小于其当前的nav值，也可以重置所述网络分配矢量，即根据当前接收到的mac帧设置自身nav。需要说明的是，nav值会随着时间的推移不断递减，因此，当前的nav值指的是接收到mac帧时的nav值。
68.(4)只接收到cts帧且所述cts帧的接收地址为无线接入点；
69.此时，通信设备只接收到cts帧且所述cts帧的接收地址为无线接入点，其并不清楚mac帧的发送地址，这个时候无论收到无线接入点发出的帧，还是发给无线接入点的帧，通信设备保持所述网络分配矢量不变。
70.在本发明实施例中，当所述接收情况为只接收到cts帧且所述cts帧的接收地址为无线接入点，即当所述接收情况不满足所述预重置条件时，保持所述网络分配矢量不变。
71.具体地，所述mac帧包括以下中的一种：数据帧、控制帧、管理帧。
72.需要说明的是，在本发明实施例中并不需要限定mac帧的具体类型，只需通过mac帧的发送地址和接收地址来判断rts/cts机制是否建立成功。
73.具体地，所述rts/cts机制建立失败条件为：所述发送地址为所述无线接入点，且所述接收地址为非所述目标通信设备。
74.在本发明实施例中，rts/cts机制建立失败条件是基于通信设备接收到的无线接入点发送的mac帧进行判断，一方面是因为当rts/cts机制建立成功时，无线接入点一定不会发送mac帧给通信设备，另一方面是因为在基础bss内，目标通信设备只能和无线接入点进行通信，因此，当rts/cts机制建立失败时，目标通信设备并不会发送帧给除了无线接入点的通信设备。可以理解的，本发明实施例并不是根据无线接入点有没有发送帧给目标通
信设备，而是根据无线接入点有没有发送帧给通信设备来判断rts/cts机制是否成功建立，这是因为即使无线接入点给目标通信设备发送了帧，比如回复了cts帧时，但是目标通信设备由于其它干扰并没有成功解出cts帧，此时rts/cts机制并没有成功建立，所以并不能根据无线接入点有没有发送帧给目标通信设备来判断rts/cts机制是否建立成功。
75.本发明实施例提供的一种通信设备的网络分配矢量调整方法通过接收到的rts帧或cts帧的接收情况，及接收到的mac帧的发送地址和接收地址，对通信设备自身的网络分配矢量进行调整，以免错失竞争信道的机会，避免了不必要的等待时间。由此可见，本发明实施例能够合理有效地调整自身的网络分配矢量，使得通信设备更有效地去竞争信道，从而提高网络吞吐量。
76.参见图5，图5是本发明实施例提供的一种通信设备10的结构框图，所述通信设备10，包括：
77.网络分配矢量设置模块11，用于当收到目标通信设备和无线接入点在建立rts/cts机制时传输的rts帧或cts帧后，根据所述rts帧或所述cts帧设置自身的网络分配矢量；
78.接收情况确定模块12，用于确定所述rts帧或所述cts帧的接收情况；
79.mac帧获取模块13，用于当所述接收情况满足预设的预重置条件时，获取在网络分配矢量时间内接收到的mac帧；
80.网络分配矢量重置模块14，用于当所述mac帧的发送地址和接收地址满足预设的rts/cts机制建立失败条件时，重置所述网络分配矢量。
81.在另一种优选的实施方式中，所述通信设备还包括：
82.网络分配矢量保持模块，当所述接收情况不满足所述预重置条件时，保持所述网络分配矢量不变。
83.优选地，所述预重置条件包括以下中的一种：
84.接收到rts帧且所述rts帧为所述目标通信设备发送给所述无线接入点的rts帧；
85.接收到rts帧且所述rts帧为所述无线接入点发送给所述目标通信设备的rts帧；
86.只接收到cts帧且所述cts帧为所述无线接入点发送给所述目标通信设备的cts帧。
87.优选地，所述mac帧包括以下中的一种：数据帧、控制帧、管理帧。
88.优选地，所述rts/cts机制建立失败条件为：所述发送地址为所述无线接入点，且所述接收地址为非所述目标通信设备。
89.值得说明的是，本发明实施例所述的通信设备10中各个模块的工作过程可参考上述实施例所述的通信设备的网络分配矢量调整方法的工作过程，在此不再赘述。
90.本发明实施例所提供的一种通信设备10，通过接收到的rts帧或cts帧的接收情况，及接收到的mac帧的发送地址和接收地址，对通信设备自身的网络分配矢量进行调整，以免错失竞争信道的机会，避免了不必要的等待时间。由此可见，本发明实施例能够合理有效地调整自身的网络分配矢量，使得通信设备更有效地去竞争信道，从而提高网络吞吐量。
91.参见图6，图6是本发明实施例提供的一种电子设备20的结构框图，所述电子设备20包括：处理器21、存储器22以及存储在所述存储器22中并可在所述处理器21上运行的计算机程序。所述处理器21执行所述计算机程序时实现上述通信设备的网络分配矢量调整方法实施例中的步骤。或者，所述处理器21执行所述计算机程序时实现上述各通信设备实施
例中各模块/单元的功能。
92.示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器22中，并由所述处理器21执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述电子设备20中的执行过程。
93.所述电子设备20可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述电子设备20可包括，但不仅限于，处理器21、存储器22。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是电子设备20的示例，并不构成对电子设备20的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述电子设备20还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
94.所称处理器21可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器21是所述电子设备20的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备20的各个部分。
95.所述存储器22可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器21通过运行或执行存储在所述存储器22内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器22内的数据，实现所述电子设备20的各种功能。所述存储器22可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
96.其中，所述电子设备20集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器21执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
97.需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置
实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
98.参见图7，图7是本发明实施例提供的一种网络分配矢量调整系统30的结构框图，所述一种网络分配矢量调整系统30包括：至少两个通信设备31和无线接入点32；其中，所述至少两个通信设备中存在至少一个如上述所述的通信设备10。
99.具体的所述的通信设备10的工作过程可参考上述实施例所述的通信设备10工作过程，在此不再赘述。
100.本发明实施例所提供的一种网络分配矢量调整系统30，通过接收到的rts帧或cts帧的接收情况，及接收到的mac帧的发送地址和接收地址，对通信设备自身的网络分配矢量进行调整，以免错失竞争信道的机会，避免了不必要的等待时间。由此可见，本发明实施例能够合理有效地调整自身的网络分配矢量，使得通信设备更有效地去竞争信道，从而提高网络吞吐量。
101.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。