[发明专利]一种无线网络上行链路吞吐量提升方法及系统

权利要求书

1.一种无线网络上行链路吞吐量提升方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、无线网络的访问接入点向用户广播触发帧，用户组G开始传输数据，用户组G内用户通过触发帧中的User Info字段确认传输方式，随后向无线网络的访问接入点发送HE MU-PPDU数据帧；

S2、无线网络的访问接入点接收到用户组G发送的HE MU-PPDU帧，利用基于帧前导字段HE-STF的链路质量估计方法对用户组G内用户与访问接入点之间的上行链路信道质量进行评估，再利用CSI复用算法判断是否复用之前的CSI，若无法复用，则转至步骤S3；否则转至步骤S4；

利用基于帧前导字段HE-STF的链路质量估计方法对用户组G内用户与访问接入点之间的上行链路信道质量进行评估具体为：

使用802.11ax数据帧前导中的HE-STF字段进行信道质量估计，每个有效的数据子载波均传输HE-STF段的两个相同的字符；对于上行链路l，每个数据子载波均携带两个数据帧的HE-STF符号，访问接入点首先计算每个子载波i上两个前导符号的平均信号幅度然后求出每对相邻子载波的皮尔逊相关系数最后计算对应上行链路的链路质量C^l，将链路质量C^l作为所有子载波之间的皮尔逊相关系数的均值，上行链路l上两个子载波i和j上前导字符平均信号幅度之间的皮尔逊相关系数具体为：

其中，为上行链路l中的子载波i上STF字段第k个符号的幅度，为上行链路l中的子载波j上STF字段第k个符号的幅度，为上行链路l中的子载波i上STF字段两个符号的平均幅度，为上行链路l中的子载波j上STF字段两个符号的平均幅度；

S3、无线网络的访问接入点利用帧前导字段HE-LTF计算每个用户上行链路的CSI；

S4、无线网络的访问接入点通过CSI解调每个用户传输的数据，随后利用基于信道相干时间的用户服务时间分配算法判断用户组是否继续发送数据帧HE MU-PPDU，若能够继续发送，则转至步骤S5；否则转至步骤S8；

S5、无线网络的访问接入点继续接收用户组G发送的下一组HE MU-PPDU帧，重新计算当前用户上行链路的链路质量，并利用基于链路质量变化的信道状态检测方法判断用户的信道状态是否发生变化，同时利用基于信道状态变化的信道相干时间更新算法更新当前组内各用户的信道相干时间，如果所有用户上行链路的信道状态未改变，则转至步骤S6；否则转至步骤S7；

S6、无线网络的访问接入点利用基于信道相干时间的用户服务时间分配算法判断用户组G是否继续发送HE MU-PPDU的数据帧，若能继续发送，转至步骤S5；否则转至步骤S7；

S7、无线网络的访问接入点利用基于链路质量的用户分组方法，根据上行链路的链路质量将用户重新分配至MU-MIMO用户组或OFDMA用户组；

S8、无线网络的访问接入点在用户组G的一次数据传输结束后，存储对应用户组G内用户的链路质量、信道相干时间和CSI的最新数值，更新用户组G内用户对应的设备状态表，访问接入点在后续数据传输中尝试复用设备状态表中已有用户的CSI信息，提升上行链路的吞吐量。

2.根据权利要求1所述的无线网络上行链路吞吐量提升方法，其特征在于，步骤S2中，利用CSI复用算法判断是否可以复用之前的CSI具体为：

访问接入点检查设备状态表，确认组内用户是否为新用户，如果设备状态表中没有对应用户的数据，则为新用户，计算对应的CSI；如果某个用户为新用户，或者是老用户但对应上行链路的链路质量发生变化，重新计算对应用户的CSI；如果用户为老用户，同时上行链路的链路质量未发生变化，则直接复用用户上一次数据传输时的CSI。

3.根据权利要求1所述的无线网络上行链路吞吐量提升方法，其特征在于，步骤S4中，利用基于信道相干时间的用户服务时间分配算法判断用户组是否继续发送数据帧HE MU-PPDU具体为：

信道相干时间小于48ms的用户连续发射最多24ms；信道相干时间小于144ms，且大于48ms的用户连续传输数据最多72ms；信道相干时间大于144ms的用户最多连续传输数据216ms；对于用户组G，如果当前服务时间超出用户组G的最长服务时间，则用户组不能继续发送数据帧，否则用户组继续传输数据。