[发明专利]大型空间WiFi多点接入系统及其通信方法

说明书

本发明揭示了一种大型空间WiFi多点接入系统及其通信方法，包括因特网、核心交换机、服务器、交换机和AP，所述因特网与核心交换机之间通过网线连接，所述服务器与核心交换机之间通过网线连接，所述交换机与核心交换机之间通过网线连接，所述AP7设有多个，各个AP和所对应的交换机通过网线连接，各个AP上设有天线，各个站点和AP之间无线通信。通过使用本发明，可以提升频谱利用率和网络吞吐量，能够有效减小数据发送碰撞的概率，降低了每个客户端的等待时间从而减少网络延迟，还可以降低被调度的用户之间的同信道干扰，提升系统的性能表现。

技术领域

本发明涉及一种大型空间WiFi多点接入系统及其通信方法，属于网络及数据通信领域。

背景技术

由于WIFI网络在成本、吞吐量、室内覆盖、频率资源等方面有优势，使其得到了广大用户的青睐，不仅在传统的桌面互联网中得到了广泛应用，也成为移动互联网用户的主要接入方式，用户数量急剧增长。在机场、大型商场、体育馆、车站等大型场所下，通常用户密度高、数量大。由于单个AP的覆盖范围有限，为了满足大量用户的接入，需要部署大量的AP，每个AP下面需要接入的用户数量众多，但在大规模密集组网环境下，实际性能常常与设计性能相去甚远。

目前国内外研究中，对于密集环境下，WIFI性能下降这一问题，解决的思路主要是通过改进802.11的二进制退避算法或者将OFDMA和MU-MIMO技术引入MAC层接入方案中，但这两种方法均有所缺陷。因此，针对现有技术的不足，设计一种大型空间WiFi多点接入系统及其通信方法，解决用户并发接入风暴的问题，保证大型空间内覆盖WiFi网络，优化密集用户场景下的系统性能和传输效率。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术存在的上述问题，从而提供一种大型空间WiFi多点接入系统及其通信方法，保证大型空间内覆盖WiFi网络，优化密集用户场景下的系统性能和传输效率。

本发明的技术解决方案是：一种大型空间WiFi多点接入系统，包括因特网、核心交换机、服务器、交换机和AP，所述因特网与核心交换机之间通过网线连接，所述服务器与核心交换机之间通过网线连接，所述交换机与核心交换机之间通过网线连接，所述AP7设有多个，各个AP分布于所述大型空间内，各个AP和所对应的交换机通过网线连接，各个AP上设有天线，各个站点和AP之间无线通信。

进一步地，上述大型空间WiFi多点接入系统，其中：所述因特网与核心交换机之间设有防火墙。

进一步地，上述大型空间WiFi多点接入系统，其中：还包括监控设备，所述监控设备与核心交换机之间通过网线连接。

进一步地，上述大型空间WiFi多点接入系统，其中：所述AP上连接有至少2根天线，所述天线为定向天线。

本法明还公开了一种大型空间WiFi多点接入系统的通信方法，在上行链路中，所述在系统中AP端能够支持的同时传输空间流的个数最大值为K，具体包括以下步骤：

（1）当其中一个站点首先获得信道接入的机会，发送一个RTS帧给AP；

（2）AP在收到该站点的RTS帧后，发送一个I-CTS帧，K的值就减1，然后AP广播该I-CTS帧，通知其它站点可开始竞争接入信道，竞争上行传输的机会，并且告知获得信道接入的机会的站点AP成功收到了RTS帧，有数据需要发送的其余站点在收到I-CTS帧后，进行退避，当其余站点中的一个站点的退避计数器的值首先减为0时，该站点成功竞争接入信道，之后重复步骤（1）和（2），直至K=0；

（3）AP广播一个Final CTS帧，表明信道竞争阶段结束，通知其它站点延迟竞争接入信道；并且，通知之前成功接入信道的站点发送上行数据帧；

（4）AP在收到接入信道的站点上行数据帧后，广播一个G-ACK帧，表明数据帧的成功接收。