CN106559107B - 一种确定收发天线的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种确定收发天线的方法及装置，包括：接入点AP接收工作站点STA发送的接入请求；所述AP根据所述接入请求在预设天线组合集合中确定第一最优天线组合；所述第一最优天线组合为所述AP使用所述第一最优天线组合时，满足第一预设条件的天线组合；所述AP若使用所述第一最优天线组合满足第二预设条件，则使用所述第一最优天线组合向所述STA发送信号和接收所述STA的信号。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种确定收发天线的方法及装置。
背景技术
无线信道经常会发生剧烈的变化，直接导致不可预测的信道衰落。此外，无线信道还面临多径干扰和其他无线设备的干扰。目前无线信道抗干扰方案中，智能天线技术是一种更有效的抗干扰手段。AP(Access Point，接入点)采用智能天线技术选择向STA(Station，工作站)发送信号的发射天线时，自动选择发射天线或者调整发射天线的参数，能够适应无线信道的不断变化，使得AP与STA之间的无线信道保持一个较佳的状态。
当STA接入AP时，AP中智能天线系统的Wi-Fi子系统针对接入的STA，遍历M个天线中所有包含N个天线的天线组合，计算根据每一种天线组合获得的帧错误率、帧重传率、帧丢弃率以及接收到的STA的信号的信号接收功率等通信指标，并通信指标最优的一组天线组合作为与STA通信使用的天线组合。每次智能天线系统工作时，都需要在M个天线中选择N个天线，也就意味着需要在MN个可能的天线组合中进行遍历并计算，从而选择出一个天线组合，并将该天线组合作为通信使用的天线组合。
随着智能天线系统的天线阵列中天线数量的增多，有的天线阵列可能包含多达上千根天线，智能天线系统选择发射天线的效率会非常低，使得接入的STA需要等待很长一段时间才能接收到AP发送的信号。
发明内容
本发明实施例提供一种确定收发天线的方法及装置，用以解决在智能天线系统中确定收发天线的效率低、导致STA接收AP发送的信号速度慢的问题。
第一方面，提供一种确定收发天线的方法，包括：
接入点AP接收工作站点STA发送的接入请求；
所述AP根据所述接入请求在预设天线组合集合中确定第一最优天线组合；所述第一最优天线组合为所述AP使用所述第一最优天线组合时，满足第一预设条件的天线组合；
所述AP若使用所述第一最优天线组合满足第二预设条件，则使用所述第一最优天线组合向所述STA发送信号和接收所述STA的信号。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，
所述AP确定接入所述AP的训练STA，并在由M个天线中的N个天线组成的所有可能的天线组合中，为所述训练STA确定一个满足所述第一预设条件的第二最优天线组合，所述M个天线为所述AP中安装的天线；
所述AP在K个天线组合集合中确定所述第二最优天线组合对应的天线组合集合，并将所述第二最优天线组合对应的天线组合集合保存到所述预设天线组合集合中；
其中，所述AP根据以下方式确定所述K个天线组合集合：
所述AP确定K个天线辐射方向范围；
所述AP根据所述K个天线辐射方向范围将所述所有可能的天线组合划分为K个天线组合集合，其中，每个天线组合集合中的天线组合的天线辐射方向位于同一个天线辐射方向范围内，K为正整数，N为正整数，M为正整数，N小于或等于M。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述AP确定接入所述AP的训练STA，包括：
所述AP接收STA发送的管理帧；
所述AP若确定所述管理帧中存在训练标识，则确定发送所述管理帧的STA为训练STA。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述方法还包括：
所述AP增强所述预设天线组合集合中的天线的辐射强度。
结合第一方面或者第一方面的第一种至第三种中的任意一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，还包括：
所述AP若使用所述第一最优天线组合不满足所述第二预设条件，则在除所述预设天线组合集合之外的天线组合中为所述STA确定一个满足所述第一预设条件的第三最优天线组合；
所述AP使用所述第三最优天线组合向所述STA发送信号和接收所述STA发送的信号。
结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述AP使用所述第三最优天线组合向所述STA发送信号和接收所述STA发送的信号之后，还包括：
所述AP在K个天线组合集合中确定所述第三最优天线组合对应的天线组合集合，并将所述第三最优天线组合对应的天线组合集合保存到所述预设天线组合集合中；
其中，所述AP根据以下方式确定所述K个天线组合集合：
所述AP确定由M个天线中的N个天线组成的所有可能的天线组合，并确定K个天线辐射方向范围，所述M个天线为所述AP中安装的天线；
所述AP根据所述K个天线辐射方向范围将所述所有可能的天线组合划分为K个天线组合集合，其中，每个天线组合集合中的天线组合的天线辐射方向位于同一个天线辐射方向范围内，K为正整数，N为正整数，M为正整数，N小于或等于M。
结合第一方面或者第一方面的第一种至第五种中的任意一种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述第一预设条件为以下条件中的任意一种或多种：
具有最大信号接收功率的天线组合；
具有最小帧错误率的天线组合；
具有最小帧重传率的天线组合；
具有最小帧丢弃率的天线组合。
结合第一方面或者第一方面的第一种至第六种中的任意一种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述第二预设条件为以下条件中的任意一种或多种：
最大信号接收功率大于第一阈值；
最小帧错误率小于第二阈值；
最小帧重传率小于第三阈值；
最小帧丢弃率小于第四阈值。
第二方面，提供一种确定收发天线的装置，该装置包括：
收发单元，用于接收工作站点STA发送的接入请求；
确定单元，用于根据所述接入请求在预设天线组合集合中确定第一最优天线组合；所述第一最优天线组合为所述AP使用所述第一最优天线组合时，满足第一预设条件的天线组合；
所述收发单元，用于若使用所述第一最优天线组合满足第二预设条件，则使用所述第一最优天线组合向所述STA发送信号和接收所述STA的信号。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，
所述确定单元还用于，确定接入所述装置的训练STA，并在由M个天线中的N个天线组成的所有可能的天线组合中，为所述训练STA确定一个满足所述第一预设条件的第二最优天线组合，所述M个天线为所述装置中安装的天线；
在K个天线组合集合中确定所述第二最优天线组合对应的天线组合集合，并将所述第二最优天线组合对应的天线组合集合保存到所述预设天线组合集合中；
其中，根据以下方式确定所述K个天线组合集合：
确定K个天线辐射方向范围；
根据所述K个天线辐射方向范围将所述所有可能的天线组合划分为K个天线组合集合，其中，每个天线组合集合中的天线组合的天线辐射方向位于同一个天线辐射方向范围内，K为正整数，N为正整数，M为正整数，N小于或等于M。
结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述收发单元具体用于，接收STA发送的管理帧；
所述确定单元具体用于，若确定所述管理帧中存在训练标识，则确定发送所述管理帧的STA为训练STA。
结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述收发单元还用于：
增强所述预设天线组合集合中的天线的辐射强度。
结合第二方面或者第二方面的第一种至第三种中的任意一种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述确定单元还用于：
若使用所述第一最优天线组合不满足所述第二预设条件，则在除所述预设天线组合集合之外的天线组合中为所述STA确定一个满足所述第一预设条件的第三最优天线组合；
所述收发单元还用于，使用所述第三最优天线组合向所述STA发送信号和接收所述STA发送的信号。
结合第二方面的第四种可能的实现方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，所述确定单元还用于：
在K个天线组合集合中确定所述第三最优天线组合对应的天线组合集合，并将所述第三最优天线组合对应的天线组合集合保存到所述预设天线组合集合中；
其中，根据以下方式确定所述K个天线组合集合：
确定由M个天线中的N个天线组成的所有可能的天线组合，并确定K个天线辐射方向范围，所述M个天线为所述装置中安装的天线；
根据所述K个天线辐射方向范围将所述所有可能的天线组合划分为K个天线组合集合，其中，每个天线组合集合中的天线组合的天线辐射方向位于同一个天线辐射方向范围内，K为正整数，N为正整数，M为正整数，N小于或等于M。
结合第二方面或者第二方面的第一种至第五种中的任意一种可能的实现方式，在第二方面的第六种可能的实现方式中，所述第一预设条件为以下条件中的任意一种或多种：
具有最大信号接收功率的天线组合；
具有最小帧错误率的天线组合；
具有最小帧重传率的天线组合；
具有最小帧丢弃率的天线组合。
结合第二方面或者第二方面的第一种至第六种中的任意一种可能的实现方式，在第二方面的第七种可能的实现方式中，所述第二预设条件为以下条件中的任意一种或多种：
最大信号接收功率大于第一阈值；
最小帧错误率小于第二阈值；
最小帧重传率小于第三阈值；
最小帧丢弃率小于第四阈值。
第三方面，提供一种AP，包括：处理器、存储器、以太网芯片、Wi-Fi芯片、射频单元、天线选择控制单元、天线阵列；
处理器，用于通过天线阵列接收工作站点STA发送的接入请求；
处理器，用于根据所述接入请求在预设天线组合集合中确定第一最优天线组合；所述第一最优天线组合为所述AP使用所述第一最优天线组合时，满足第一预设条件的天线组合；
处理器，用于若使用所述第一最优天线组合满足第二预设条件，则使用所述第一最优天线组合向所述STA发送信号和接收所述STA的信号。
结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实现方式中，所述处理器还用于，确定接入所述AP的训练STA，并在由M个天线中的N个天线组成的所有可能的天线组合中，为所述训练STA确定一个满足所述第一预设条件的第二最优天线组合，所述M个天线为所述AP中安装的天线；
在K个天线组合集合中确定所述第二最优天线组合对应的天线组合集合，并将所述第二最优天线组合对应的天线组合集合保存到所述预设天线组合集合中；
其中，根据以下方式确定所述K个天线组合集合：
确定K个天线辐射方向范围；
根据所述K个天线辐射方向范围将所述所有可能的天线组合划分为K个天线组合集合，其中，每个天线组合集合中的天线组合的天线辐射方向位于同一个天线辐射方向范围内，K为正整数，N为正整数，M为正整数，N小于或等于M。
结合第三方面的第一种可能的实现方式，在第三方面的第二种可能的实现方式中，处理器，用于通过天线阵列接收STA发送的管理帧；
所述处理器，用于若确定所述管理帧中存在训练标识，则确定发送所述管理帧的STA为训练STA。
结合第三方面的第一种可能的实现方式，在第三方面的第三种可能的实现方式中，处理器，用于通过天线阵列增强所述预设天线组合集合中的天线的辐射强度。
结合第三方面或者第三方面的第一种至第三种中的任意一种可能的实现方式，在第三方面的第四种可能的实现方式中，所述处理器还用于：
若使用所述第一最优天线组合不满足所述第二预设条件，则在除所述预设天线组合集合之外的天线组合中为所述STA确定一个满足所述第一预设条件的第三最优天线组合；
所述处理器，用于通过天线阵列使用所述第三最优天线组合向所述STA发送信号和接收所述STA发送的信号。
结合第三方面的第四种可能的实现方式，在第三方面的第五种可能的实现方式中，所述处理器还用于：
在K个天线组合集合中确定所述第三最优天线组合对应的天线组合集合，并将所述第三最优天线组合对应的天线组合集合保存到所述预设天线组合集合中；
其中，根据以下方式确定所述K个天线组合集合：
确定由M个天线中的N个天线组成的所有可能的天线组合，并确定K个天线辐射方向范围，所述M个天线为所述AP中安装的天线；
根据所述K个天线辐射方向范围将所述所有可能的天线组合划分为K个天线组合集合，其中，每个天线组合集合中的天线组合的天线辐射方向位于同一个天线辐射方向范围内，K为正整数，N为正整数，M为正整数，N小于或等于M。
结合第三方面或者第三方面的第一种至第五种中的任意一种可能的实现方式，在第三方面的第六种可能的实现方式中，所述第一预设条件为以下条件中的任意一种或多种：
具有最大信号接收功率的天线组合；
具有最小帧错误率的天线组合；
具有最小帧重传率的天线组合；
具有最小帧丢弃率的天线组合。
结合第三方面或者第三方面的第一种至第六种中的任意一种可能的实现方式，在第三方面的第七种可能的实现方式中，所述第二预设条件为以下条件中的任意一种或多种：
最大信号接收功率大于第一阈值；
最小帧错误率小于第二阈值；
最小帧重传率小于第三阈值；
最小帧丢弃率小于第四阈值。
根据本发明实施例提供的方法及装置，AP在为STA确定最优天线组合时，首先在预设天线组合集合中确定是否存在最优天线组合，如果存在，则根据所述最优天线组合向所述STA发送信号。上述方法中，AP不需要在所有可能的天线组合中选择最优天线组合，从而减少了最优天线组合选择的时间，提高了最优天线组合选择的效率，进而提高了STA向AP发送信号的速度。
附图说明
图1为一个典型的WLAN部署场景的系统示意图；
图2为本发明实施例提供的一种天线辐射示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种天线辐射示意图；
图4为本发明实施例提供的一种确定收发天线的方法流程示意图；
图5为本发明实施例提供的一种信息元素结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种STA分布示意图；
图7为本发明实施例提供的一种确定收发天线的装置结构示意图；
图8为本发明实施例提供的一种AP结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合说明书附图对本发明实施例做详细描述。
本发明实施例可以应用于无线局域网(英文：Wireless Local Area Network,简称：WLAN)，目前WLAN采用的标准为IEEE(英文：Institute of Electrical andElectronics Engineers，中文：电气和电子工程师协会)802.11系列。WLAN可以包括多个基本服务集(英文：Basic Service Set，简称：BSS)，基本服务集中的网络节点为站点(STA)，站点包括接入点类的站点(AP)和非接入点类的站点(英文：None Access Point Station，简称：Non-AP STA)。每个基本服务集可以包含一个AP和多个关联于该AP的Non-AP STA。
接入点类站点，也称之为无线访问接入点或热点等。AP是移动用户进入有线网络的接入点，主要部署于家庭、大楼内部以及园区内部，典型覆盖半径为几十米至上百米，当然，也可以部署于户外。AP相当于一个连接有线网和无线网的桥梁，其主要作用是将各个无线网络客户端连接到一起，然后将无线网络接入以太网。具体地，AP可以是带有Wi-Fi(Wireless Fidelity，无线保真)芯片的终端设备或者网络设备。可选地，AP可以为支持802.11ax制式的设备，进一步可选地，该AP可以为支持802.11ac、802.11n、802.11g、802.11b及802.11a等多种WLAN制式的设备。
非接入点类的站点(英文：None Access Point Station，简称：Non-AP STA)，可以是无线通讯芯片、无线传感器或无线通信终端。例如：支持WiFi通讯功能的移动电话、支持WiFi通讯功能的平板电脑、支持WiFi通讯功能的机顶盒、支持WiFi通讯功能的智能电视、支持WiFi通讯功能的智能可穿戴设备、支持WiFi通讯功能的车载通信设备和支持WiFi通讯功能的计算机。可选地，站点可以支持802.11ax制式，进一步可选地，该站点支持802.11ac、802.11n、802.11g、802.11b及802.11a等多种WLAN制式。
图1为一个典型的WLAN部署场景的系统示意图，包括一个AP和3个STA，AP分别与STA1、STA2和STA3进行通信。
如图2所示，为本发明实施例提供的一种天线辐射示意图。图2中的天线的辐射方向图可以实现360度全方向覆盖，每个方向的信号辐射强度相同。采用图2中的天线时，不可以独立的增加接收方方向的信号辐射强度。为了在不显著增加系统功率的前提下，增强信号接收方方向的信号辐射强度，目前主要是采用智能天线技术。采用智能天线技术的AP中，会安装多个天线，每个天线的辐射方向图只能辐射一定的角度，例如90度。采用智能天线技术的AP能够检测出信号的到达方向(DOA，Direction Of Arrival)，从而可以对接入的STA的方向进行估计，并使用安装的天线中辐射方向图与该接入的STA相对于AP的方向相对应的天线向该接入的STA发送信号。
具体的，如图3所示，为本发明实施例提供的另一种天线辐射示意图。图3中每个天线只能辐射一定的角度。每个天线对应一个终端，可以使得每个终端获得更强的接收信号。
STA在接入采用智能天线技术的AP时，AP会向STA发送测试数据帧，并统计发送的测试数据帧的帧错误率、帧重传率、帧丢弃率以及接收到的STA的信号的信号接收功率等信息。AP可能会根据测试获得的数据，选择一组最优的天线组合作为与该STA进行通信所使用天线组合。
基于上面的描述，如图4所示，本发明实施例提供的一种确定收发天线的方法流程示意图。
参见图4，该方法包括：
步骤401：接入点AP接收工作站点STA发送的接入请求；
步骤402：所述AP根据所述接入请求在预设天线组合集合中确定第一最优天线组合；所述第一最优天线组合为所述AP使用所述第一最优天线组合时，满足第一预设条件的天线组合；
步骤403：所述AP若使用所述第一最优天线组合满足第二预设条件，则使用所述第一最优天线组合向所述STA发送信号和接收所述STA的信号。
步骤401中，AP接收STA发送的接入请求之前，还可能会对STA的身份进行认证，并在身份认证通过之后才会响应STA发送的接入请求。
本发明实施例中，STA可以是任意终端，例如可以为移动电话、计算机、平板电脑、个人数码助理(英文：personal digital assistant，缩写：PDA)、移动互联网设备(英文：mobile Internet device，缩写：MID)、可穿戴设备、互联网协议(英文：InternetProtocol，缩写：IP)电话、网络打印机和电子书阅读器(英文：e-book reader)等。
步骤402中，AP中安装了M个天线，AP与STA进行通信时需要使用N个天线。在STA接入AP时，AP会从M个天线中选择N个天线作为一个天线组合，并确定当选择出的天线组合满足第一预设条件时，将该天线组合作为与该STA进行通信时使用的天线组合。
其中，第一预设条件可以为以下条件中的任意一种或多种：
具有最大信号接收功率的天线组合；
具有最小帧错误率的天线组合；
具有最小帧重传率的天线组合；
具有最小帧丢弃率的天线组合。
本发明实施例中，AP可以预先确定出一个预设天线组合集合，该预设天线组合集合中可以包括的天线组合一般为接入AP的STA经常使用的天线组合。该预设天线组合集合中也可以不包括任何天线组合。当STA接入AP时，AP优先在预设天线组合集合中确定是否存在满足第一预设条件的第一最优天线组合，这样就能快速的确定出第一最优天线组合，从而提高系统的工作效率。
AP确定预设天线组合集合的方式有多种，为了准确、快速的确定出预设天线组合集合，本发明实施例中可以通过训练STA确定预设天线组合集合。AP确定与接入的训练STA通信使用的天线组合，并将与该训练STA通信使用的天线组合的天线辐射方向处于同一范围内的天线组合作为一个集合，并将该集合确定为预设天线组合集合。
具体的，AP确定接入所述AP的训练STA，并在由M个天线中的N个天线组成的所有可能的天线组合中，为所述训练STA确定一个满足所述第一预设条件的第二最优天线组合，所述M个天线为所述AP中安装的天线。
所述AP在K个天线组合集合中确定所述第二最优天线组合对应的天线组合集合，并将所述第二最优天线组合对应的天线组合集合保存到所述预设天线组合集合中；其中，所述AP根据以下方式确定所述K个天线组合集合：
所述AP确定K个天线辐射方向范围；
所述AP根据所述K个天线辐射方向范围将所述所有可能的天线组合划分为K个天线组合集合，其中，每个天线组合集合中的天线组合的天线辐射方向位于同一个天线辐射方向范围内，K为正整数，N为正整数，M为正整数，N小于或等于M。
举例来说，AP确定出的一个天线辐射方向范围为：覆盖水平0～120度方向。AP先确定由M个天线中的N个天线确定的所有可能的天线组合，并将该所有可能的天线组合中天线辐射方向位于覆盖水平0～120度方向内的天线组合选择出来，然后将从所述所有可能的天线组合中选择出的天线组合确定为一个天线组合集合，最后将该天线组合集合保存到预设天线组合集合中。
通过上述方法，可以根据K个天线辐射方向范围确定出K个天线组合集合。
举例来说，AP可以将AP中安装的M个天线的辐射方向图按照以下规则划分为六个天线辐射方向范围：
第一个天线辐射方向范围：覆盖水平0～120度方向；
第二个天线辐射方向范围：覆盖水平120～240度方向；
第三个天线辐射方向范围：覆盖水平240～360度方向；
第四个天线辐射方向范围：覆盖垂直0～120度方向；
第五个天线辐射方向范围：覆盖垂直120～240度方向；
第六个天线辐射方向范围：覆盖垂直240～360度方向。
当然，以上只是一个示例，可以根据实际情况确定天线辐射方向范围，每个天线辐射方向范围的大小可以相同，也可以不同，本发明实施例对此并不限定。
需要说明的是，不采用训练STA进行训练时，预设天线组合集合中可能没有任何天线组合。
可选的，为了提高训练的准确性，AP在确定接收到训练STA发送的接入请求后，所述AP增强所述预设天线组合集合中的天线的辐射强度。这样可以使得训练STA所处的辐射方向上的信号更强。
通过训练STA，使得AP确定出正常接入AP的STA的分布情况，从而确定出正常接入AP的STA可能对应的第一最优天线组合。
AP可以通过判断接入的STA发送的管理帧中是否携带有训练标识来确定接入的STA是否为训练STA。具体的，AP接收STA发送的管理帧；所述AP在确定所述管理帧中存在训练标识时，确定发送所述管理帧的STA为训练STA。
其中，管理帧主要用于STA与AP之间协商、关联、认证、同步等功能。管理帧包含以下帧：
信标帧Beacon Frame；探测请求帧Probe Request Frame；探测响应帧ProbeResponse Frame；认证请求帧Auth Request Frame；认证响应帧Auth Response Frame；关联请求帧Association Request Frame；关联响应帧Association Response Frame。
可选的，训练标识可以为管理帧的帧主体(frame body)中自定义的信息元素(information element)。如图5所示，为本发明实施例提供的一种信息元素结构示意图。图5中，信息元素通常包含一个1字节的元素标识(Element ID)字段、一个1字节的长度(Length)字段以及一个长度不固定的信息(information)字段。训练标识对应的信息元素中的Element ID可以为IEEE 802.11未使用的保留(Reserved)ID，如120。训练标识对应的信息元素中的Information字段可以包含两个部分：VERSION以及VENDROR STRING，其中VERSION部分表示训练标识的版本，可以占2个字节；VENDROR STRING部分可以用于表示STA或者AP的厂家信息等信息。
步骤403中，由于AP为STA确定的第一最优天线组合是从预设天线组合集合中确定出来的，而不是从由M个天线中的N个天线组成的所有可能的天线组合中确定出来的，所以第一最优天线组合可能并不能满足通信所需要满足的第二预设条件。因此AP从预设天线组合集合中选择出一个第一最优天线组合之后，还可能需要判断选择的第一最优天线组合是否能够满足第二预设条件，只有满足第二预设条件之后才使用该第一最优天线组合向接入的STA发送信号和接收所述STA发送的信号。
具体的，第二预设条件可以为以下条件中的任意一种或多种：
最大信号接收功率大于第一阈值；
最小帧错误率小于第二阈值；
最小帧重传率小于第三阈值；
最小帧丢弃率小于第四阈值。
需要说明的是，第一阈值、第二阈值、第三阈值以及第四阈值可以根据实际情况去设置；或者，第一阈值、第二阈值、第三阈值以及第四阈值可以根据无线局域网标准中的规定去设置，本发明实施例对此并不限定。
AP在确定出若使用所述第一最优天线组合不组合满足第二预设条件，则在除所述预设天线组合集合之外的天线组合中为所述STA确定一个满足所述第一预设条件的第三最优天线组合；所述AP使用所述第三最优天线组合向所述STA发送信号和接收所述STA发送的信号。
需要说明的是，除所述预设天线组合集合之外的天线组合是指以下的天线组合：由M个天线中的N个天线组成的所有可能的天线组合中，除所述预设天线组合集合之外的天线组合。
步骤402中描述了通过训练STA确定预设天线组合集合的方法，本发明实施例中还可以通过接入AP的STA确定预设天线组合集合，或者通过接入AP的STA对预设天线组合集合进行补充。
具体的，若预设天线组合集合为空，可以通过以下方法通过接入AP的STA确定预设天线组合集合：
AP在K个天线组合集合中确定所述第三最优天线组合对应的天线组合集合，并将所述第三最优天线组合对应的天线组合集合保存到所述预设天线组合集合中；
其中，所述AP根据以下方式确定所述K个天线组合集合：
所述AP确定由M个天线中的N个天线组成的所有可能的天线组合，并确定K个天线辐射方向范围，所述M个天线为所述AP中安装的天线；
所述AP根据所述K个天线辐射方向范围将所述所有可能的天线组合划分为K个天线组合集合，其中，每个天线组合集合中的天线组合的天线辐射方向位于同一个天线辐射方向范围内，K为正整数，N为正整数，M为正整数，N小于或等于M。
相应的，若预设天线组合集合不为空，可以通过以下方法通过接入AP的STA对预设天线组合集合进行补充：
AP在K个天线组合集合中确定所述第三最优天线组合对应的天线组合集合，并将所述第三最优天线组合对应的天线组合集合保存到所述预设天线组合集合中。
对预设天线组合集合进行补充，可以使得AP能够为接入的STA更快的在预设天线组合集合中确定出与该STA通信所使用的天线组合。
下面通过实施例详细描述上述方法流程。
AP一般在配置完成后，很少会移动位置。在很多场景下，接入AP的STA相对于AP的方向可能处于一个的固定方向范围内，AP可以优先在该固定方向范围内选择一个天线组合作为收发天线，从而可以快速确定出向接入的STA发送信号或接收接入的STA发送的信号所使用的天线组合。
如图6所示，为本发明实施例提供的一种STA分布示意图。图6中，AP的天线辐射方向范围内包括4个STA，其中，STA1和STA2为训练STA，STA3和STA4为非训练STA。STA1和STA4位于第一天线辐射方向范围内，STA2位于第二天线辐射方向范围内，STA3位于第三天线辐射方向范围内。
AP中安装了M个天线，AP与STA进行通信时需要使用N个天线。AP中的预设天线组合集合为空。
AP可以先确定K个天线组合集合。
AP接收STA1和STA2发送的接入请求后，在由M个天线中的N个天线组成的所有可能的天线组合中，为STA1确定一个满足所述第一预设条件的最优天线组合，并作为与STA1通信使用的天线组合；在由M个天线中的N个天线组成的所有可能的天线组合中，为STA2确定一个满足所述第一预设条件的最优天线组合，并作为与STA2通信使用的天线组合。
AP在K个天线组合集合中确定出与STA1通信所使用的天线组合对应的天线组合集合，以及在K个天线组合集合中确定出与STA2通信所使用的天线组合对应的天线组合集合，并将确定出的两个天线组合集合保存到预设天线组合集合中。
当STA4接入AP时，AP先在预设天线组合集合中为STA4确定一个第一最优天线组合，由于STA4与STA1均位于第一天线辐射方向范围内，因此如果使用为STA4确定出的第一最优天线组合能够满足第二预设条件。此时，AP使用为STA4确定出的第一最优天线组合与STA4进行通信。由于AP是在预设天线组合集合中为STA4确定出的第一最优天线组合，减少了确定第一最优天线组合的时间，提高了系统的效率。
当STA3接入AP时，AP先在预设天线组合集合中为STA3确定一个第一最优天线组合，由于STA3位于第三天线辐射方向范围内，使用为STA3确定出的第一最优天线组合不能够满足第二预设条件，因此需要在除所述预设天线组合集合之外的天线组合中重新为STA3确定第二最优天线组合。
AP为STA3确定第二最优天线组合之后，AP同时还可能会在K个天线组合集合中将STA3的第二最优天线组合对应的天线集合保存到预设天线组合集合中，当位于第三天线辐射范围内的STA再次接入AP时，便可以直接在预设天线组合中确定出第一最优天线组合。
针对上述方法流程，本发明实施例还提供一种确定收发天线的装置，该装置的具体内容可以参照上述方法实施，在此不再赘述。
如图7所示，本发明实施例提供一种确定收发天线的装置结构示意图，该装置包括：
收发单元701，用于接收工作站点STA发送的接入请求；
确定单元702，用于根据所述接入请求在预设天线组合集合中确定第一最优天线组合；所述第一最优天线组合为所述AP使用所述第一最优天线组合时，满足第一预设条件的天线组合；
所述收发单元701，用于若使用所述第一最优天线组合满足第二预设条件，则使用所述第一最优天线组合向所述STA发送信号和接收所述STA的信号。
优选的，所述确定单元702还用于，确定接入所述装置的训练STA，并在由M个天线中的N个天线组成的所有可能的天线组合中，为所述训练STA确定一个满足所述第一预设条件的第二最优天线组合，所述M个天线为所述装置中安装的天线；
在K个天线组合集合中确定所述第二最优天线组合对应的天线组合集合，并将所述第二最优天线组合对应的天线组合集合保存到所述预设天线组合集合中；
其中，根据以下方式确定所述K个天线组合集合：
确定K个天线辐射方向范围；
根据所述K个天线辐射方向范围将所述所有可能的天线组合划分为K个天线组合集合，其中，每个天线组合集合中的天线组合的天线辐射方向位于同一个天线辐射方向范围内，K为正整数，N为正整数，M为正整数，N小于或等于M。
优选的，所述收发单元701具体用于，接收STA发送的管理帧；
所述确定单元702具体用于，若确定所述管理帧中存在训练标识，则确定发送所述管理帧的STA为训练STA。
优选的，所述收发单元701还用于：
增强所述预设天线组合集合中的天线的辐射强度。
优选的，所述确定单元702还用于：
若使用所述第一最优天线组合不满足所述第二预设条件，则在除所述预设天线组合集合之外的天线组合中为所述STA确定一个满足所述第一预设条件的第三最优天线组合；
所述收发单元701还用于，使用所述第三最优天线组合向所述STA发送信号和接收所述STA发送的信号。
优选的，所述确定单元702还用于：
在K个天线组合集合中确定所述第三最优天线组合对应的天线组合集合，并将所述第三最优天线组合对应的天线组合集合保存到所述预设天线组合集合中；
其中，根据以下方式确定所述K个天线组合集合：
确定由M个天线中的N个天线组成的所有可能的天线组合，并确定K个天线辐射方向范围，所述M个天线为所述装置中安装的天线；
根据所述K个天线辐射方向范围将所述所有可能的天线组合划分为K个天线组合集合，其中，每个天线组合集合中的天线组合的天线辐射方向位于同一个天线辐射方向范围内，K为正整数，N为正整数，M为正整数，N小于或等于M。
优选的，所述第一预设条件为以下条件中的任意一种或多种：
具有最大信号接收功率的天线组合；
具有最小帧错误率的天线组合；
具有最小帧重传率的天线组合；
具有最小帧丢弃率的天线组合。
优选的，所述第二预设条件为以下条件中的任意一种或多种：
最大信号接收功率大于第一阈值；
最小帧错误率小于第二阈值；
最小帧重传率小于第三阈值；
最小帧丢弃率小于第四阈值。
如图8所示，本发明实施例提供的一种AP结构示意图，AP 800包括：处理器801、存储器802、以太网芯片803、Wi-Fi芯片804、射频单元805、天线选择控制单元806、天线阵列807，其中，天线阵列807中包括M个天线。Wi-Fi芯片804与射频单元805之间通过N个射频收发通道连接，N为小于或等于M的正整数。射频单元805与天线选择控制单元806之间通过N个射频收发通道连接。天线选择控制单元806与天线阵列807之间通过M个射频收发通道连接。
处理器801利用各种接口和线路连接整个AP的各个部分，通过运行或执行存储在存储器802内的指令以及调用存储在存储器802内的数据，执行AP 800的各种功能和处理数据。可选的，处理器801可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器801可集成调制解调处理器，其中，调制解调处理器主要处理无线通信。处理器801可以是中央处理器(英文：central processing unit，缩写：CPU)，网络处理器(英文：network processor，缩写：NP)或者CPU和NP的组合。处理器801还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文：application-specific integrated circuit，缩写：ASIC)，可编程逻辑器件(英文：programmable logic device，缩写：PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(英文：complex programmable logic device，缩写：CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(英文：field-programmable gate array，缩写：FPGA)，通用阵列逻辑(英文：genericarray logic,缩写：GAL)或其任意组合。
存储器802可用于存储指令和数据，存储器802可主要包括存储指令区和存储数据区，存储数据区可存储关节触摸手势与应用程序功能的关联关系；存储指令区可存储操作系统、至少一个功能所需的指令等。存储器802可以包括易失性存储器(英文：volatilememory)，例如随机存取存储器(英文：random-access memory，缩写：RAM)；存储器802也可以包括非易失性存储器(英文：non-volatile memory)，例如只读存储器(英文：read-onlymemory，缩写：ROM)，快闪存储器(英文：flash memory)，硬盘(英文：hard disk drive，缩写：HDD)或固态硬盘(英文：solid-state drive，缩写：SSD)；存储器802还可以包括上述种类的存储器的组合。
以太网芯片803用于以太网协议数据的收发、处理等操作。
Wi-Fi芯片804用于Wi-Fi协议数据的收发、处理等操作。
射频单元805是对Wi-Fi芯片804输出的待发送信号进行放大后通过天线发送出去；对天线上接收到的信号进行放大后送入Wi-Fi芯片；以及对收/发信号进行合路等操作。射频单元805通常可以包含LNA(Low Noise Amplifier，低噪声放大器)、PA(PowerAmplifier，功率放大器)、收发转换开关等部件。
天线选择控制单元806是根据处理器801提供的天线选择控制信息选择不同天线的射频通道。天线选择控制单元806控制使能M个射频通道中的N个通道，并建立和Wi-Fi芯片804上的N个射频收发通道间的映射关系。天线选择控制单元806通常包括单刀多掷的射频开关、控制逻辑器件等部件。
天线阵列807由M根天线组成，每根天线通过一个射频通道与天线选择控制单元806中的射频开关连接，天线阵列807负责向空中发射、接收电磁波，从而把信号发送给STA或接收STA发送的信号。
处理器801，用于通过天线阵列807接收工作站点STA发送的接入请求；
处理器801，用于根据所述接入请求在预设天线组合集合中确定第一最优天线组合；所述第一最优天线组合为所述AP使用所述第一最优天线组合时，满足第一预设条件的天线组合；
处理器801，用于若使用所述第一最优天线组合满足第二预设条件，则使用所述第一最优天线组合向所述STA发送信号和接收所述STA的信号。
优选的，所述处理器801还用于，确定接入所述AP的训练STA，并在由M个天线中的N个天线组成的所有可能的天线组合中，为所述训练STA确定一个满足所述第一预设条件的第二最优天线组合，所述M个天线为所述AP中安装的天线；
在K个天线组合集合中确定所述第二最优天线组合对应的天线组合集合，并将所述第二最优天线组合对应的天线组合集合保存到所述预设天线组合集合中；
其中，根据以下方式确定所述K个天线组合集合：
确定K个天线辐射方向范围；
根据所述K个天线辐射方向范围将所述所有可能的天线组合划分为K个天线组合集合，其中，每个天线组合集合中的天线组合的天线辐射方向位于同一个天线辐射方向范围内，K为正整数，N为正整数，M为正整数，N小于或等于M。
优选的，处理器801，用于通过天线阵列807接收STA发送的管理帧；
所述处理器801，用于若确定所述管理帧中存在训练标识，则确定发送所述管理帧的STA为训练STA。
优选的，处理器801，用于通过天线阵列807增强所述预设天线组合集合中的天线的辐射强度。
优选的，所述处理器801还用于：
若使用所述第一最优天线组合不满足所述第二预设条件，则在除所述预设天线组合集合之外的天线组合中为所述STA确定一个满足所述第一预设条件的第三最优天线组合；
所述处理器801，用于通过天线阵列807使用所述第三最优天线组合向所述STA发送信号和接收所述STA发送的信号。
优选的，所述处理器801还用于：
在K个天线组合集合中确定所述第三最优天线组合对应的天线组合集合，并将所述第三最优天线组合对应的天线组合集合保存到所述预设天线组合集合中；
其中，根据以下方式确定所述K个天线组合集合：
确定由M个天线中的N个天线组成的所有可能的天线组合，并确定K个天线辐射方向范围，所述M个天线为所述AP中安装的天线；
根据所述K个天线辐射方向范围将所述所有可能的天线组合划分为K个天线组合集合，其中，每个天线组合集合中的天线组合的天线辐射方向位于同一个天线辐射方向范围内，K为正整数，N为正整数，M为正整数，N小于或等于M。
优选的，所述第一预设条件为以下条件中的任意一种或多种：
具有最大信号接收功率的天线组合；
具有最小帧错误率的天线组合；
具有最小帧重传率的天线组合；
具有最小帧丢弃率的天线组合。
优选的，所述第二预设条件为以下条件中的任意一种或多种：
最大信号接收功率大于第一阈值；
最小帧错误率小于第二阈值；
最小帧重传率小于第三阈值；
最小帧丢弃率小于第四阈值。
综上所述，根据本发明实施例提供的方法及装置，AP在为STA确定最优天线组合时，首先在预设天线组合集合中确定是否存在最优天线组合，如果存在，则根据所述最优天线组合向所述STA发送信号。上述方法中，AP不需要在所有可能的天线组合中选择最优天线组合，从而减少了最优天线组合选择的时间，提高了最优天线组合选择的效率，进而提高了STA向AP发送信号的速度。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程示意图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程示意图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程示意图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器指令，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程示意图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程示意图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程示意图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (12)
1.一种确定收发天线的方法，其特征在于，该方法包括：
接入点AP接收工作站点STA发送的接入请求；
所述AP根据所述接入请求在预设天线组合集合中确定第一最优天线组合；所述第一最优天线组合为所述AP使用所述第一最优天线组合时，满足第一预设条件的天线组合；所述第一预设条件为以下条件中的任意一种或多种：具有最大信号接收功率的天线组合；具有最小帧错误率的天线组合；具有最小帧重传率的天线组合；具有最小帧丢弃率的天线组合；所述预设天线组合集合包括第二最优天线组合对应的天线组合集合，所述第二最优天线组合为M个天线中的N个天线组成的所有可能的天线组合中，满足所述第一预设条件的天线组合；所述第二最优天线组合对应的天线组合集合根据K个天线组合集合确定；所述K个天线组合集合为根据K个天线辐射方向范围将所述所有可能的天线组合划分后获得的，K为正整数，N为正整数，M为正整数，N小于或等于M；
所述AP若使用所述第一最优天线组合满足第二预设条件，则使用所述第一最优天线组合向所述STA发送信号和接收所述STA的信号；所述第二预设条件为以下条件中的任意一种或多种：最大信号接收功率大于第一阈值；最小帧错误率小于第二阈值；最小帧重传率小于第三阈值；最小帧丢弃率小于第四阈值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述K个天线组合集合中每个天线组合集合中的天线组合的天线辐射方向位于同一个天线辐射方向范围内。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述AP确定接入所述AP的训练STA，包括：
所述AP接收STA发送的管理帧；
所述AP若确定所述管理帧中存在训练标识，则确定发送所述管理帧的STA为训练STA。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述AP增强所述预设天线组合集合中的天线的辐射强度。
5.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
所述AP若使用所述第一最优天线组合不满足所述第二预设条件，则在除所述预设天线组合集合之外的天线组合中为所述STA确定一个满足所述第一预设条件的第三最优天线组合；
所述AP使用所述第三最优天线组合向所述STA发送信号和接收所述STA发送的信号。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述AP使用所述第三最优天线组合向所述STA发送信号和接收所述STA发送的信号之后，还包括：
所述AP在K个天线组合集合中确定所述第三最优天线组合对应的天线组合集合，并将所述第三最优天线组合对应的天线组合集合保存到所述预设天线组合集合中；
其中，所述AP根据以下方式确定所述K个天线组合集合：
所述AP确定由M个天线中的N个天线组成的所有可能的天线组合，并确定K个天线辐射方向范围，所述M个天线为所述AP中安装的天线；
所述AP根据所述K个天线辐射方向范围将所述所有可能的天线组合划分为K个天线组合集合，其中，每个天线组合集合中的天线组合的天线辐射方向位于同一个天线辐射方向范围内，K为正整数，N为正整数，M为正整数，N小于或等于M。
7.一种确定收发天线的装置，其特征在于，该装置包括：
收发单元，用于接收工作站点STA发送的接入请求；
确定单元，用于根据所述接入请求在预设天线组合集合中确定第一最优天线组合；所述第一最优天线组合为AP使用所述第一最优天线组合时，满足第一预设条件的天线组合；所述第一预设条件为以下条件中的任意一种或多种：具有最大信号接收功率的天线组合；具有最小帧错误率的天线组合；具有最小帧重传率的天线组合；具有最小帧丢弃率的天线组合；所述预设天线组合集合包括第二最优天线组合对应的天线组合集合，所述第二最优天线组合为M个天线中的N个天线组成的所有可能的天线组合中，满足所述第一预设条件的天线组合；所述第二最优天线组合对应的天线组合集合根据K个天线组合集合确定；所述K个天线组合集合为根据K个天线辐射方向范围将所述所有可能的天线组合划分后获得的，K为正整数，N为正整数，M为正整数，N小于或等于M；
所述收发单元，用于若使用所述第一最优天线组合满足第二预设条件，则使用所述第一最优天线组合向所述STA发送信号和接收所述STA的信号；所述第二预设条件为以下条件中的任意一种或多种：最大信号接收功率大于第一阈值；最小帧错误率小于第二阈值；最小帧重传率小于第三阈值；最小帧丢弃率小于第四阈值。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述K个天线组合集合中每个天线组合集合中的天线组合的天线辐射方向位于同一个天线辐射方向范围内。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，
所述收发单元具体用于，接收STA发送的管理帧；
所述确定单元具体用于，若确定所述管理帧中存在训练标识，则确定发送所述管理帧的STA为训练STA。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述收发单元还用于：
增强所述预设天线组合集合中的天线的辐射强度。
11.如权利要求8至10任一项所述的装置，其特征在于，所述确定单元还用于：
若使用所述第一最优天线组合不满足所述第二预设条件，则在除所述预设天线组合集合之外的天线组合中为所述STA确定一个满足所述第一预设条件的第三最优天线组合；
所述收发单元还用于，使用所述第三最优天线组合向所述STA发送信号和接收所述STA发送的信号。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述确定单元还用于：
在K个天线组合集合中确定所述第三最优天线组合对应的天线组合集合，并将所述第三最优天线组合对应的天线组合集合保存到所述预设天线组合集合中；
其中，根据以下方式确定所述K个天线组合集合：
确定由M个天线中的N个天线组成的所有可能的天线组合，并确定K个天线辐射方向范围，所述M个天线为所述装置中安装的天线；
根据所述K个天线辐射方向范围将所述所有可能的天线组合划分为K个天线组合集合，其中，每个天线组合集合中的天线组合的天线辐射方向位于同一个天线辐射方向范围内，K为正整数，N为正整数，M为正整数，N小于或等于M。
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