本發(fā)明涉及一種wi-fi信號的協(xié)議類型檢測方法,屬于無線通信技術領域。
背景技術:
隨著通信行業(yè)的快速發(fā)展,通信協(xié)議和技術進展迅速,ieee802.11系列無線局域網也一直在不斷的演進中?,F(xiàn)已從最初的第一代ieee802.11b協(xié)議發(fā)展到了第五代協(xié)議ieee802.11ac。
傳統(tǒng)的ieee802.11a/g協(xié)議使用固定的20mhz帶寬,而最新發(fā)布的ieee802.11n和ieee802.11ac協(xié)議支持多種帶寬,如ieee802.11n支持20mhz、40mhz的帶寬(參見圖1),ieee802.11ac支持20mhz、40mhz、80mhz、160mhz的帶寬(參見圖2),不同帶寬對應著不同的子載波映射、傳輸速率等參數(shù)。
ieee802.11協(xié)議規(guī)定,對于支持ieee802.11ac協(xié)議的設備,必須兼容ieee802.11a/g/n,并需要對ieee802.11ac/n幀所使用的帶寬進行快速檢測。由于不同協(xié)議類型與不同帶寬下,幀結構與子載波分布有不同,因此,在wi-fi設備的接收端,必須首先確定幀類型和帶寬后,才可以進行后續(xù)的處理。因此,快速準確地確定wi-fi信號的協(xié)議類型和帶寬,對于wi-fi信號的接收處理具有重要的意義。
常規(guī)的檢測wi-fi信號帶寬的方法是通過直接檢測wi-fi信號的頻譜能量,預估其帶寬大小,然后再進行精細的檢測?;蛘呤窃谛盘柾诫A段進行預估,然后再進行精細的檢測。這兩種方法步驟繁瑣且準確性較低。
在申請?zhí)枮?01110072089.9的中國專利申請中公開了一種通過修改調制星座圖來表明信息的方法和裝置,可以通過修改信號字段中諸如二相相移鍵控(bpsk)星座圖的調制星座圖的相位來區(qū)分不同類型的分組結構。接收設備可以識別是否與傳輸相關聯(lián)的分組結構的類型,或者識別是否所述信號字段是由用于映射該信號字段的調制星座圖的相位所呈現(xiàn)的。在該專利申請的一個實施例中,調制星座圖的相位可以通過在快速傅里葉變換之后檢查i和q分量的能量來確定。
但是,通過檢測wi-fi信號的幀結構中vht-sig-a或ht-signal信息來檢測wi-fi信號的協(xié)議與帶寬,現(xiàn)有技術中并沒有涉及。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術的不足,本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種wi-fi信號的協(xié)議類型檢測方法。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用下述的技術方案:
一種wi-fi信號的協(xié)議類型檢測方法,包括如下步驟:
當接收到一幀wi-fi信號時,在主頻段上以最小帶寬閾值的信號進行同步,并解碼wi-fi信號的l-sig字段;
根據解碼后l-sig字段中rate域的取值,以及解碼后l-sig字段后面2個符號的星座點映射方式,確定wi-fi信號的協(xié)議類型。
其中較優(yōu)地,當解碼后l-sig字段中的rate域的取值不是‘1101’時,則確定wi-fi信號的協(xié)議類型為ieee802.11a/g。
其中較優(yōu)地,當解碼后l-sig字段中的rate域的取值為‘1101’時,通過對解碼后l-sig字段后面2個符號的星座點映射方式的判斷,確定wi-fi信號的協(xié)議類型。
其中較優(yōu)地,所述通過對解碼后l-sig字段后面2個符號的星座點映射方式的判斷,確定wi-fi信號的協(xié)議類型,包括如下步驟:
判斷l(xiāng)-sig字段后面2個符號的星座點調制的位置;如果所述2個符號的星座點調制均在i軸上,則wi-fi信號的協(xié)議類型為20mhz帶寬的ieee802.11a/g。
其中較優(yōu)地,所述通過對解碼后l-sig字段后面2個符號的星座點映射方式的判斷,確定wi-fi信號的協(xié)議類型,還包括如下步驟:
判斷l(xiāng)-sig字段后面2個符號的星座點調制的位置,如果所述2個符號的星座點調制均在q軸上,則確定wi-fi信號的協(xié)議類型為ieee802.11n。
其中較優(yōu)地,所述通過對解碼后l-sig字段后面2個符號的星座點映射方式的判斷,確定wi-fi信號的協(xié)議類型,還包括如下步驟:
判斷l(xiāng)-sig字段后面2個符號的星座點調制的位置,如果所述2個符號的星座點中,第一個符號的星座點調制在i軸上并且第二個符號的星座點調制在q軸上,則確定wi-fi信號的協(xié)議類型為ieee802.11ac。
其中較優(yōu)地,所述通過對解碼后l-sig字段后面2個符號的星座點映射方式的判斷,確定wi-fi信號的協(xié)議類型,還包括如下步驟:
判斷l(xiāng)-sig字段后面2個符號的星座點調制的位置,如果所述2個符號的星座點中,第一個符號的星座點調制在q軸上、第二個符號的星座點調制在i軸上,則丟棄接收的一幀wi-fi信號。
其中較優(yōu)地,所述wi-fi信號的協(xié)議類型檢測方法,還包括如下步驟:
當wi-fi信號的協(xié)議類型為ieee802.11n/ac時,通過讀取802.11ac幀頭中的vht-sig-a信息或802.11n幀頭中的ht-signal信息,判斷wi-fi信號的帶寬。
其中較優(yōu)地,當wi-fi信號的協(xié)議類型為ieee802.11n時,對解碼后l-sig字段后面2個符號,按照ht-sig格式進行解碼,讀取帶寬信息;
讀取帶寬信息后,從ht-sig字段之后,按照實際帶寬進行解調和解碼。
其中較優(yōu)地,當wi-fi信號的協(xié)議類型為ieee802.11ac時,對解碼后l-sig字段后面2個符號,按照vht-sig-a信息的格式進行解碼,讀取帶寬信息;
讀取帶寬信息后,從vht-sig-a信息之后,按照實際帶寬進行解調和解碼。
本發(fā)明所提供的wi-fi信號的協(xié)議類型檢測方法,在接收到一幀wi-fi信號時,在主頻段上以默認帶寬的信號進行同步,并解碼信號的l-sig字段。然后,根據解碼后l-sig字段中的rate域的取值,對解碼后l-sig字段后面2個符號的星座點映射方式進行判斷,通過判斷結果確定wi-fi信號的協(xié)議類型。再通過檢測wi-fi信號的幀結構中vht-sig-a或ht-signal幀來檢測wi-fi信號的帶寬。該方法在wi-fi設備在接收到一幀wi-fi信號時,可以高效迅速地識別wi-fi信號的協(xié)議類型和帶寬,并迅速按照實際帶寬進行解調和解碼。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有的ieee802.11n的信號示意圖;
圖2為現(xiàn)有的ieee802.11ac的信號示意圖;
圖3為本發(fā)明所提供的wi-fi信號的協(xié)議類型檢測方法的流程圖;
圖4為現(xiàn)有的ieeee802.11a/g幀結構的示意圖;
圖5為現(xiàn)有的ieee802.11n幀結構的示意圖;
圖6為現(xiàn)有的ieee802.11ac幀結構的示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明的技術內容進行詳細具體的說明。
當前wi-fi的標準在持續(xù)向前演進中,最新發(fā)布的ieee802.11ac協(xié)議,支持多種帶寬,同時,需兼容ieee802.11a/g/n/ac。所以要在wi-fi設備接收到一幀wi-fi信號時,高效迅速地識別協(xié)議類型和帶寬,并迅速按照實際帶寬進行解調和解碼存在一定的困難。在本發(fā)明中,當wi-fi設備接收到一幀wi-fi數(shù)據幀時,設備首先默認此信號為20m帶寬的ieee802.11a/g信號,開始進行接收處理。后續(xù),通過檢測接收的幀信號中的vht-sig-a或者ht-signal的信息,對幀類型與帶寬進行判斷。本發(fā)明相對其它檢測方法,具有簡單易行、判斷快速和準確的優(yōu)勢。
如圖3所示,本發(fā)明提供的wi-fi信號的協(xié)議類型檢測方法,具體包括如下步驟:首先,在接收到一幀wi-fi信號時,在主頻段(通常為20mhz)上以最小帶寬閾值的信號進行同步,并解碼信號的l-sig字段。最小帶寬閾值為wi-fi信號傳輸過程中的最小帶寬,在本發(fā)明所提供的實施例中,最小帶寬閾值為20mhz帶寬。然后,根據解碼后l-sig字段中的rate域的取值,對解碼后l-sig字段后面2個符號的星座點映射方式進行判斷,通過判斷結果確定wi-fi信號的協(xié)議類型。ieee802.11a/g協(xié)議使用固定的20mhz帶寬,當wi-fi信號的協(xié)議類型為ieee802.11n/ac時,通過讀取802.11ac幀頭中的vht-sig-a信息和802.11n幀頭中的ht-signal信息,判斷wi-fi信號的帶寬。下面對這一過程做詳細具體的說明。
對于一個支持不同帶寬的wi-fi網絡,均存在一個主頻段(通常為20mhz)。根據ieee802.11a/g、ieee802.11n、ieee802.11ac的幀結構(參照圖4~圖6所示的ieeee802.11a/g/n/ac幀結構)可以看到,不同類型的幀的起始字段,均包含l-stf、l-ltf、l-sig字段(當幀數(shù)據為ieee802.11a/g數(shù)據幀時,其第一個8μs數(shù)據對應l-stf字段,第二個8μs數(shù)據對應l-ltf字段,第三個8μs數(shù)據對應l-sig字段),并且當帶寬大于20mhz時,每段20mhz上傳輸?shù)男盘栂嗤?。因此,在本發(fā)明所提供的實施例中,wi-fi設備在接收到一幀wi-fi信號時,首先在主頻段上,以默認20mhz的帶寬的信號進行同步,并解碼信號的l-sig字段。
然后,根據解碼后l-sig字段中的rate域的取值,對解碼后l-sig字段后面2個符號的星座點映射方式進行判斷,通過判斷結果確定wi-fi信號的協(xié)議類型。如果l-sig字段中的rate域為非‘1101’,則此幀數(shù)據為20mhz帶寬的ieee802.11a/g數(shù)據幀,后續(xù)進行ieee802.11a/g的解調工作。如果l-sig字段中的rate域為‘1101’,則此幀有可能為ieee802.11a/g/n/ac中的任意一種,需進一步通過對解碼后l-sig字段后面的2個符號ofdm(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing,即正交頻分復用)星座點進行判斷幀類型。
如果rate域為‘1101’,則解碼后l-sig字段后面2個符號的數(shù)據一定為bpsk調制。根據解碼后l-sig字段后面2個符號的星座點調制的位置判斷wi-fi信號的協(xié)議類型。如果這2個符號的星座點調制均在i軸上,根據ieee802.11a/g/n/ac的特點,則此幀數(shù)據為ieee802.11a/g協(xié)議;ieee802.11a/g協(xié)議,使用固定的20mhz帶寬。
如果解碼后l-sig字段后面2個符號的星座點調制均在q軸上,則此幀數(shù)據為ieee802.11n數(shù)據,需對此2個符號按照ht-sig格式進行解碼,讀取帶寬信息;讀取帶寬信息后,從ht-sig字段之后,按照實際帶寬進行解調和解碼。如果解碼后l-sig字段后面兩個符號中,第一個符號的星座點調制在i軸上、第二個符號的星座點調制在q軸上,根據ieee802.11a/g/n/ac的特點,則此幀為ieee802.11ac幀,需對此2個符號,按照vht-sig-a的格式進行解碼,讀取其中的帶寬信息;讀取帶寬信息后,從vht-sig-a之后,按照實際帶寬進行解調和解碼。
如果解碼后l-sig字段后面兩個符號中,第一個符號的星座點調制在q軸上、第二個符號的星座點調制在i軸上,則此不是wi-fi信號傳輸?shù)膮f(xié)議類型,需丟棄此幀數(shù)據。
當wi-fi信號的協(xié)議類型為ieee802.11n/ac時,通過讀取802.11ac幀頭中的vht-sig-a信息和802.11n幀頭中的ht-signal信息,判斷wi-fi信號的帶寬。
綜上所述,本發(fā)明所提供的wi-fi信號的協(xié)議類型檢測方法,在接收到一幀wi-fi信號時,在主頻段上以默認20mhz帶寬的信號進行同步,并解碼信號的l-sig字段。然后,根據解碼后l-sig字段中的rate域的取值,對解碼后l-sig字段后面2個符號的星座點映射方式進行判斷,通過判斷結果確定wi-fi信號的協(xié)議類型。當wi-fi信號的協(xié)議類型為ieee802.11a/g協(xié)議,使用固定的20mhz帶寬;當wi-fi信號的協(xié)議類型為ieee802.11n/ac時,通過讀取802.11ac幀頭中的vht-sig-a信息和802.11n幀頭中的ht-signal信息,判斷wi-fi信號的帶寬。該方法在wi-fi設備在接收到一幀wi-fi信號時,可以高效迅速地識別wi-fi信號的協(xié)議類型和帶寬,并迅速按照實際帶寬進行解調和解碼。
上面對本發(fā)明所提供的wi-fi信號的協(xié)議類型檢測方法進行了詳細的說明。對本領域的一般技術人員而言,在不背離本發(fā)明實質精神的前提下對它所做的任何顯而易見的改動,都將構成對本發(fā)明專利權的侵犯,將承擔相應的法律責任。