專利名稱:數(shù)據(jù)幀發(fā)送方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),尤其涉及一種數(shù)據(jù)幀發(fā)送方法及設(shè)備。
背景技術(shù):
無線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Network ;簡稱為WLAN)的普及以及移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,使得無線網(wǎng)絡(luò)越來越多的成為人們首選的上網(wǎng)連接方式。IEEE 802. 11的物理(PHY)層規(guī)定了不同的調(diào)制方式,包括二進(jìn)制相移鍵控(Binary Phase Shift Keying ; 簡稱為BPSK)、正交相移鍵控(Quadrature Phase Shift Keying ;簡稱為QPSK)、16 種符號的正交幅度調(diào)制(Quadrature Amplitude Modulation ;簡稱為QAM)、64QAM、正交頻分復(fù)用技術(shù)(Orthogonal Frequency Division Multiplexing ;簡稱為0FDM)以及不同的編碼方式,得到了不同的傳輸速率。其中,802. Ilb支持1、2、5.5、11兆比特每秒(Mbps)共4種傳輸速率,802. Ila 支持 6、9、12、18、24、36、48、54Mbps 共 8 種傳輸速率,802. Ilg 支持 1、2、 5. 5、6、9、ll、12、18、24、36、48、54Mbps共12種傳輸速率,而802. Iln則最多支持32種傳輸速率,不同傳輸速率的抗噪能力不一樣。盡管IEEE802. lla/b/g/n在物理層提供了多種發(fā)送速率的能力,但是在IEEE802. 11協(xié)議中并沒有規(guī)定具體的速率自適應(yīng)算法,而速率自適應(yīng)算法又是影響系統(tǒng)性能提高的主要因素?,F(xiàn)有進(jìn)行速率自適應(yīng)選擇的技術(shù)方案主要分為兩類第一類是通過對前一段時間的數(shù)據(jù)傳輸成功和失敗數(shù)量的統(tǒng)計信息對信道狀況進(jìn)行估計,進(jìn)而定時選擇出一個最佳的傳輸速率;第二類是直接以一個反映信道狀況的物理量信噪比為基礎(chǔ),選擇一個合適的傳輸速率。第一類速率自適應(yīng)算法需要每隔一個統(tǒng)計時間窗口,才有機會更新一次速率。如果窗口選擇過小,則統(tǒng)計出的丟幀信息無法反映信道狀況;窗口選擇過大,則速率更新過慢,難以及時適應(yīng)信道的快速變化。第二類速率自適應(yīng)算法利用物理層指標(biāo)信噪比來估計信道質(zhì)量以決定發(fā)送速率,但是在實際無線信道中,信噪比與傳輸速率之間并沒有明確的對應(yīng)關(guān)系,所以選擇出來的速率很難與信道的實際狀況相適應(yīng)。由此可見,現(xiàn)有技術(shù)自適應(yīng)選擇出的速率無法很好的與信道的實際狀況相適應(yīng),數(shù)據(jù)傳輸可靠性低、網(wǎng)絡(luò)吞吐量低。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種數(shù)據(jù)幀發(fā)送方法及設(shè)備,用以選擇出與信道的實際狀況相適應(yīng)的速率,提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院途W(wǎng)絡(luò)吞吐量。本發(fā)明提供一種數(shù)據(jù)幀發(fā)送方法,包括根據(jù)預(yù)先獲取到的每種速率的基準(zhǔn)吞吐量,從所有速率中選擇基準(zhǔn)吞吐量最大的速率作為目標(biāo)速率;所述速率的基準(zhǔn)吞吐量是在使用所述速率發(fā)送完一個數(shù)據(jù)幀之后,根據(jù)所發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的發(fā)送完成狀態(tài)信息對發(fā)送所發(fā)送的數(shù)據(jù)幀之前所述速率的基準(zhǔn)吞吐量進(jìn)行更新而獲取的,所述發(fā)送完成狀態(tài)信息包括所發(fā)送的數(shù)據(jù)幀所包含的子報文個數(shù)和發(fā)送失敗的子報文個數(shù);
使用所述目標(biāo)速率發(fā)送當(dāng)前數(shù)據(jù)幀。本發(fā)明提供一種數(shù)據(jù)幀發(fā)送設(shè)備,包括選擇模塊,用于根據(jù)預(yù)先獲取到的每種速率的基準(zhǔn)吞吐量,從所有速率中選擇基準(zhǔn)吞吐量最大的速率作為目標(biāo)速率;所述速率的吞吐量是在使用所述速率發(fā)送完一個數(shù)據(jù)幀之后,根據(jù)所發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的發(fā)送完成狀態(tài)信息對發(fā)送所發(fā)送的數(shù)據(jù)幀之前所述速率的基準(zhǔn)吞吐量進(jìn)行更新而獲取的,所述發(fā)送完成狀態(tài)信息包括所發(fā)送的數(shù)據(jù)幀所包含的子報文個數(shù)和發(fā)送失敗的子報文個數(shù);發(fā)送模塊,用于使用所述目標(biāo)速率發(fā)送當(dāng)前數(shù)據(jù)幀。本發(fā)明的數(shù)據(jù)幀發(fā)送方法及設(shè)備,預(yù)先獲取到每種速率的基準(zhǔn)吞吐量,在發(fā)送數(shù)據(jù)幀時從所有速率中選擇基準(zhǔn)吞吐量最大的速率作為目標(biāo)速率,并使用目標(biāo)速率發(fā)送當(dāng)前數(shù)據(jù)幀。在本發(fā)明技術(shù)方案中,通過統(tǒng)計每一個數(shù)據(jù)幀的發(fā)送狀況,并在每發(fā)送完一個數(shù)據(jù)幀后根據(jù)數(shù)據(jù)幀的發(fā)送完成狀態(tài)信息實時更新速率的基準(zhǔn)吞吐量,每個速率的基準(zhǔn)吞吐量能夠及時反應(yīng)信道的實際狀況,從而使得基于基準(zhǔn)吞吐量選擇出的目標(biāo)速率能夠很好的與信道的實際狀況相適應(yīng),進(jìn)而提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院途W(wǎng)絡(luò)吞吐量。
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明一實施例提供的數(shù)據(jù)幀發(fā)送方法的流程圖;圖2為本發(fā)明另一實施例提供的數(shù)據(jù)幀發(fā)送方法的流程圖;圖3為本發(fā)明又一實施例提供的數(shù)據(jù)幀發(fā)送方法的流程圖;圖4為本發(fā)明一實施例提供的數(shù)據(jù)幀發(fā)送設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;圖5為本發(fā)明另一實施例提供的數(shù)據(jù)幀發(fā)送設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖1為本發(fā)明一實施例提供的數(shù)據(jù)幀發(fā)送方法的流程圖。如圖1所示,本實施例的方法包括步驟101、根據(jù)預(yù)先獲取到的每種速率的基準(zhǔn)吞吐量,從所有速率中選擇基準(zhǔn)吞吐量最大的速率作為目標(biāo)速率。在本實施例中,數(shù)據(jù)幀發(fā)送設(shè)備會預(yù)先獲取到每種速率的基準(zhǔn)吞吐量,在有數(shù)據(jù)幀發(fā)送時,從所有速率中選擇基準(zhǔn)吞吐量最大的速率來發(fā)送數(shù)據(jù)幀。在本發(fā)明各實施例中,所述速率的基準(zhǔn)吞吐量能夠?qū)崟r反應(yīng)信道的實際狀況。換句換說,速率的基準(zhǔn)吞吐量表明在當(dāng)前信道狀況下使用該速率發(fā)送數(shù)據(jù)幀時,網(wǎng)絡(luò)所能獲取到的吞吐量。為了保證每種速率的基準(zhǔn)吞吐量能夠達(dá)到實時反應(yīng)信道的實際狀況的目的,本實施例中速率的基準(zhǔn)吞吐量具體通過以下方式來獲取對某個速率來說,在使用該速率發(fā)送完一個數(shù)據(jù)幀之后,根據(jù)該數(shù)據(jù)幀的發(fā)送完成狀態(tài)信息對發(fā)送該數(shù)據(jù)幀之前該速率的基準(zhǔn)吞吐量進(jìn)行更新,從而獲取用來判斷該速率是否可以用來發(fā)送下一個數(shù)據(jù)幀時所使用的基準(zhǔn)吞吐量。其中,數(shù)據(jù)幀的發(fā)送完成狀態(tài)信息包括數(shù)據(jù)幀所包含的子報文個數(shù)和發(fā)送失敗的子報文個數(shù)。其中,802. Iln協(xié)議是以聚合形式發(fā)送的,一個聚合包即所述的數(shù)據(jù)幀包含若干個子報文。當(dāng)數(shù)據(jù)幀發(fā)送完成后,數(shù)據(jù)幀發(fā)送設(shè)備就會統(tǒng)計出該數(shù)據(jù)幀中有多少個子報文發(fā)送失敗。對于其他802. 11協(xié)議,例如802. lla、802. lib,802. Ilg等,是以非聚合形式發(fā)送的,一個數(shù)據(jù)幀所包含的子報文個數(shù)為1,如果該數(shù)據(jù)幀發(fā)送失敗,則發(fā)送失敗的子報文個數(shù)也為1。由上述可見,本實施例通過統(tǒng)計每一個數(shù)據(jù)幀的發(fā)送狀況,并在每發(fā)送完一個數(shù)據(jù)幀后根據(jù)數(shù)據(jù)幀的發(fā)送完成狀態(tài)信息實時更新速率的基準(zhǔn)吞吐量,使得每個速率的基準(zhǔn)吞吐量能夠及時反應(yīng)信道的實際狀況,從而使得基于基準(zhǔn)吞吐量選擇出的目標(biāo)速率能夠很好的與信道的實際狀況相適應(yīng),有利于提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院途W(wǎng)絡(luò)吞吐量。在此說明,本實施例中的速率可以是802. Ilb支持的1Mbps、2Mbps、5. 5Mbps、 11Mbps,可以是 802. Ila 支持的 6Mbps、9Mbps、12Mbps、18Mbps、24Mbps、36Mbps、48Mbps、 54Mbps,還可以是 802· 11 g 支持的 IMbps、2Mbps、5· 5Mbps、6Mbps、9Mbp s、1 IMbps、12Mbps、 18Mbps、24Mbps、36Mbps、48Mbps、54Mbps,還可以是802. Iln支持的32種傳輸速率等。也就是說,在本發(fā)明各實施例中,不對速率的具體值進(jìn)行限定。步驟102、使用選擇出的目標(biāo)速率發(fā)送當(dāng)前數(shù)據(jù)幀。當(dāng)選擇出目標(biāo)速率后,數(shù)據(jù)幀發(fā)送設(shè)備使用選擇出的目標(biāo)速率發(fā)送當(dāng)前數(shù)據(jù)幀。在本實施例中,數(shù)據(jù)幀發(fā)送設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)幀時,根據(jù)每種速率的基準(zhǔn)吞吐量從中選擇基準(zhǔn)吞吐量最大的速率作為目標(biāo)速率,并使用目標(biāo)速率來發(fā)送當(dāng)前數(shù)據(jù)幀。由于本實施例的數(shù)據(jù)幀發(fā)送設(shè)備會統(tǒng)計每一個數(shù)據(jù)幀的發(fā)送狀況,并在每發(fā)送完一個數(shù)據(jù)幀后根據(jù)數(shù)據(jù)幀的發(fā)送完成狀態(tài)信息實時更新速率的基準(zhǔn)吞吐量,使得每個速率的基準(zhǔn)吞吐量能夠及時反應(yīng)信道的實際狀況,從而使得基于基準(zhǔn)吞吐量選擇出的目標(biāo)速率能夠很好的與信道的實際狀況相適應(yīng),通過與信道的實際狀況相適應(yīng)的速率來發(fā)送數(shù)據(jù)幀,提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院途W(wǎng)絡(luò)吞吐量。圖2為本發(fā)明另一實施例提供的數(shù)據(jù)幀發(fā)送方法的流程圖。本實施例基于圖1所示實施例實現(xiàn),如圖2所示,本實施例的方法在步驟102之后還包括步驟103、根據(jù)使用目標(biāo)速率剛完成發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的發(fā)送完成狀態(tài)信息,更新目標(biāo)
速率的基準(zhǔn)吞吐量。在使用目標(biāo)速率完成當(dāng)前數(shù)據(jù)幀的發(fā)送之后,數(shù)據(jù)幀發(fā)送設(shè)備會搜集與該數(shù)據(jù)幀的發(fā)送有關(guān)的各種信息,例如數(shù)據(jù)幀所包含的子報文個數(shù)和發(fā)送失敗的子報文個數(shù)等,這些信息即為該數(shù)據(jù)幀的發(fā)送完成狀態(tài)信息。然后,數(shù)據(jù)幀發(fā)送設(shè)備根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)幀的發(fā)送完成狀態(tài)信息,對目標(biāo)速率的基準(zhǔn)吞吐量進(jìn)行更新,以使目標(biāo)速率的基準(zhǔn)吞吐量能夠?qū)崟r反映信道的狀況。一種步驟103的實施方式包括
步驟1031、數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)備根據(jù)數(shù)據(jù)幀的發(fā)送完成狀態(tài)信息,計算目標(biāo)速率的實時
吞吐量。其中,實時吞吐量是指根據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)幀的發(fā)送完成狀態(tài)信息,計算出的目標(biāo)速率的吞吐量。例如可以根據(jù)公式(1)來計算目標(biāo)速率的實時吞吐量。Tcur = Ti* (I-FLR) (1)其中,Tcot表示根據(jù)數(shù)據(jù)幀的發(fā)送完成狀態(tài)信息,計算出的目標(biāo)速率的實時吞吐量;Ti表示理想吞吐量;FLR表示丟幀率。其中,丟幀率=發(fā)送時失敗的子報文個數(shù)/數(shù)據(jù)幀所包含的子報文個數(shù)。其中,對于802. lla、802. lib,802. Ilg等協(xié)議來說,其丟幀率要么為100%,要么為0。其中,理想吞吐量=數(shù)據(jù)幀的大小/數(shù)據(jù)幀的傳輸時間。其中,數(shù)據(jù)幀的大小等于數(shù)據(jù)幀的字節(jié)數(shù)*8。數(shù)據(jù)幀的傳輸時間包括退避時間、幀間隔時間、應(yīng)答時間、報文及物理頭傳輸時間等。也就是說,一旦給定數(shù)據(jù)幀的大小和傳輸速率,就可以計算出數(shù)據(jù)幀的傳輸時間,進(jìn)而也就可以計算出理想吞吐量。其中,表1所示為一個數(shù)據(jù)幀包含1500字節(jié)時, 則理想吞吐量與傳輸速率之間的對應(yīng)關(guān)系。在實際應(yīng)用過程中,數(shù)據(jù)幀發(fā)送設(shè)備還可以通過查表來獲取數(shù)據(jù)幀所對應(yīng)的理想吞吐量。表 權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)幀發(fā)送方法,其特征在于,包括根據(jù)預(yù)先獲取到的每種速率的基準(zhǔn)吞吐量,從所有速率中選擇基準(zhǔn)吞吐量最大的速率作為目標(biāo)速率;所述速率的基準(zhǔn)吞吐量是在使用所述速率發(fā)送完一個數(shù)據(jù)幀之后,根據(jù)所發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的發(fā)送完成狀態(tài)信息對發(fā)送所發(fā)送的數(shù)據(jù)幀之前所述速率的基準(zhǔn)吞吐量進(jìn)行更新而獲取的,所述發(fā)送完成狀態(tài)信息包括所發(fā)送的數(shù)據(jù)幀所包含的子報文個數(shù)和發(fā)送失敗的子報文個數(shù);使用所述目標(biāo)速率發(fā)送當(dāng)前數(shù)據(jù)幀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)幀發(fā)送方法,其特征在于,所述使用所述目標(biāo)速率發(fā)送當(dāng)前數(shù)據(jù)幀之后包括根據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)幀的發(fā)送完成狀態(tài)信息,對所述目標(biāo)速率的基準(zhǔn)吞吐量進(jìn)行更新。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)幀發(fā)送方法,其特征在于,所述根據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)幀的發(fā)送完成狀態(tài)信息,對所述目標(biāo)速率的基準(zhǔn)吞吐量進(jìn)行更新包括根據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)幀的發(fā)送完成狀態(tài)信息,計算所述目標(biāo)速率的實時吞吐量; 根據(jù)所述目標(biāo)速率的實時吞吐量,更新所述目標(biāo)速率的基準(zhǔn)吞吐量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)幀發(fā)送方法,其特征在于,所述根據(jù)所述目標(biāo)速率的實時吞吐量,更新所述目標(biāo)速率的基準(zhǔn)吞吐量包括根據(jù)公式T = ToldX β +TcurX (1-β ),更新所述目標(biāo)速率的基準(zhǔn)吞吐量; 其中,T為所述目標(biāo)速率的更新后的基準(zhǔn)吞吐量; Told為所述目標(biāo)速率的更新前的基準(zhǔn)吞吐量; Tcur為所述目標(biāo)速率的實時吞吐量; β為權(quán)重因子,且0彡β彡1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的數(shù)據(jù)幀發(fā)送方法,其特征在于,根據(jù)預(yù)先獲取到的每種速率的基準(zhǔn)吞吐量,從所有速率中選擇基準(zhǔn)吞吐量最大的速率作為目標(biāo)速率之前包括判斷預(yù)設(shè)探測周期是否到達(dá);當(dāng)判斷結(jié)果為否時,執(zhí)行根據(jù)預(yù)先獲取到的每種速率的基準(zhǔn)吞吐量,從所有速率中選擇基準(zhǔn)吞吐量最大的速率作為目標(biāo)速率的操作;當(dāng)判斷結(jié)果為是時,從所有速率中隨機選擇一個速率作為所述目標(biāo)速率,并使用所述目標(biāo)速率發(fā)送當(dāng)前數(shù)據(jù)幀。
6.一種數(shù)據(jù)幀發(fā)送設(shè)備,其特征在于,包括選擇模塊,用于根據(jù)預(yù)先獲取到的每種速率的基準(zhǔn)吞吐量,從所有速率中選擇基準(zhǔn)吞吐量最大的速率作為目標(biāo)速率;所述速率的吞吐量是在使用所述速率發(fā)送完一個數(shù)據(jù)幀之后,根據(jù)所發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的發(fā)送完成狀態(tài)信息對發(fā)送所發(fā)送的數(shù)據(jù)幀之前所述速率的基準(zhǔn)吞吐量進(jìn)行更新而獲取的,所述發(fā)送完成狀態(tài)信息包括所發(fā)送的數(shù)據(jù)幀所包含的子報文個數(shù)和發(fā)送失敗的子報文個數(shù);發(fā)送模塊,用于使用所述目標(biāo)速率發(fā)送當(dāng)前數(shù)據(jù)幀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)幀發(fā)送設(shè)備,其特征在于,還包括更新模塊,用于根據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)幀的發(fā)送完成狀態(tài)信息,對所述目標(biāo)速率的基準(zhǔn)吞吐量進(jìn)行更新。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)幀發(fā)送設(shè)備,其特征在于,所述更新模塊包括計算單元,用于根據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)幀的發(fā)送完成狀態(tài)信息,計算所述目標(biāo)速率的實時吞吐量;更新單元,用于根據(jù)所述目標(biāo)速率的實時吞吐量,更新所述目標(biāo)速率的基準(zhǔn)吞吐量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)幀發(fā)送設(shè)備,其特征在于,所述更新單元具體用于根據(jù)公式T-T。ldx β +TcurX (1-β ),更新所述目標(biāo)速率的基準(zhǔn)吞吐量;其中,T為所述目標(biāo)速率的更新后的基準(zhǔn)吞吐量; Told為所述目標(biāo)速率的更新前的基準(zhǔn)吞吐量; Tcur為所述目標(biāo)速率的實時吞吐量; β為權(quán)重因子,且0彡β彡1。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7或8或9所述數(shù)據(jù)幀發(fā)送設(shè)備,其特征在于,還包括 判斷模塊,用于判斷預(yù)設(shè)探測周期是否到達(dá);觸發(fā)模塊,用于在所述判斷模塊的判斷結(jié)果為否時,觸發(fā)所述選擇模塊執(zhí)行根據(jù)預(yù)先獲取到的每種速率的基準(zhǔn)吞吐量,從所有速率中選擇基準(zhǔn)吞吐量最大的速率作為目標(biāo)速率的操作;選擇發(fā)送模塊,用于在所述判斷模塊的判斷結(jié)果為是時,從所有速率中隨機選擇一個速率作為所述目標(biāo)速率,并使用所述目標(biāo)速率發(fā)送當(dāng)前數(shù)據(jù)幀。
全文摘要
本發(fā)明提供一種數(shù)據(jù)幀發(fā)送方法及設(shè)備。其中方法包括根據(jù)預(yù)先獲取到的每種速率的基準(zhǔn)吞吐量,從所有速率中選擇基準(zhǔn)吞吐量最大的速率作為目標(biāo)速率;所述速率的基準(zhǔn)吞吐量是在使用該速率發(fā)送完一個數(shù)據(jù)幀之后,根據(jù)所發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的發(fā)送完成狀態(tài)信息對發(fā)送該數(shù)據(jù)幀之前的基準(zhǔn)吞吐量進(jìn)行更新而獲取的;使用目標(biāo)速率發(fā)送當(dāng)前數(shù)據(jù)幀。設(shè)備包括選擇模塊和發(fā)送模塊。采用本發(fā)明技術(shù)方案,能夠選擇出與信道的實際狀況相適應(yīng)的目標(biāo)速率,使用目標(biāo)速率發(fā)送數(shù)據(jù)幀能夠提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院途W(wǎng)絡(luò)吞吐量。
文檔編號H04L12/56GK102315906SQ20111028156
公開日2012年1月11日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者李香富 申請人:福建星網(wǎng)銳捷網(wǎng)絡(luò)有限公司