一種用于提高無線局域網(wǎng)絡(luò)吞吐量的數(shù)據(jù)傳輸策略的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于提高無線局域網(wǎng)絡(luò)吞吐量的數(shù)據(jù)傳輸策略，包括（S10）設(shè)定定時(shí)器時(shí)間T，并獲取所有終端的數(shù)據(jù)傳輸速率，以此求得數(shù)據(jù)傳輸速率的平均值V；（S20）根據(jù)各終端的數(shù)據(jù)傳輸速率為其設(shè)定對(duì)應(yīng)的時(shí)間片；（S30）針對(duì)各數(shù)據(jù)傳輸速率，確定相應(yīng)的可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值；（S40）按照可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值傳送數(shù)據(jù)包。本發(fā)明巧妙地采用了時(shí)間片作為多速率環(huán)境下的度量標(biāo)準(zhǔn)，為不同速率的終端設(shè)置不同的時(shí)間片來調(diào)整其接入時(shí)間，為較高速率的終端分配更多的時(shí)間片，體現(xiàn)高速率的優(yōu)越性，在不增加網(wǎng)絡(luò)突發(fā)性的情況下提升高速率終端的吞吐量，進(jìn)而提高網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量，其復(fù)雜度低，易于實(shí)現(xiàn)，也不會(huì)造成額外的硬件成本，具有廣泛的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種用于提高無線局域網(wǎng)絡(luò)吞吐量的數(shù)據(jù)傳輸策略
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于通信網(wǎng)絡(luò)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地講，是涉及一種用于提高無線局域網(wǎng)絡(luò)吞吐量的數(shù)據(jù)傳輸策略。

【背景技術(shù)】
[0003]近年來，隨著移動(dòng)用戶數(shù)目以及實(shí)時(shí)多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量的不斷增加，用戶對(duì)無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)在帶寬、性能、覆蓋范圍等方面的需求日益提高。目前，WLAN有代表性的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE 802.11，其中IEEE 802.lla/b/g/n在物理層都提供多速率能力，控制幀及廣播、多播幀都以基本速率發(fā)送，而數(shù)據(jù)幀可以根據(jù)信道狀況選擇不同的速率進(jìn)行傳送，一般地，當(dāng)信道具有高信噪比時(shí)可以選擇高的數(shù)據(jù)傳輸速率發(fā)送數(shù)據(jù)包。
[0004]按照傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方式，無論是高速率的終端還是低速率的終端，都具有相同的接入次數(shù)。在這種情況下，高速率終端發(fā)送分組所需要的時(shí)間較低速率終端更短，那么在一段時(shí)間內(nèi)高速率終端占用信道的時(shí)間將小于低速率終端所占用的時(shí)間，這對(duì)高速率終端的吞吐量甚至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的吞吐量存在一定程度的影響。因此，如何使得高速率終端獲得相對(duì)高的吞吐量，體現(xiàn)高速率的優(yōu)越性是亟需解決的問題。
[0005]現(xiàn)有的改進(jìn)措施,例如機(jī)會(huì)式自動(dòng)速率協(xié)議OAR(Opportunistic Auto Rate),允許高速率站點(diǎn)可以一次性發(fā)送多個(gè)分組，以此提升高速率終端的吞吐量，但是OAR的突發(fā)性較大，例如，在只有少數(shù)低速率終端，其它都是高速率終端的情況下，占多數(shù)的高速率終端每次都必須發(fā)送多個(gè)分組。
[0006]因此，本發(fā)明提出一種新的數(shù)據(jù)傳輸策略在多速率環(huán)境下且不增加網(wǎng)絡(luò)流量突發(fā)性的如提下有效提聞網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供一種適應(yīng)多速率環(huán)境的基于無線局域網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸策略，在不增加網(wǎng)絡(luò)流量突發(fā)性的前提下有效提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種用于提高無線局域網(wǎng)絡(luò)吞吐量的數(shù)據(jù)傳輸策略，包括如下步驟:
(SlO)設(shè)定定時(shí)器時(shí)間T，并獲取所有終端的數(shù)據(jù)傳輸速率，以此求得數(shù)據(jù)傳輸速率的平均值V;
(520)根據(jù)各終端的數(shù)據(jù)傳輸速率為其設(shè)定對(duì)應(yīng)的時(shí)間片；
(S30)針對(duì)各數(shù)據(jù)傳輸速率，確定相應(yīng)的可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值；
(S40)按照可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值傳送數(shù)據(jù)包。
[0009]具體來講，所述步驟(S20)中對(duì)每個(gè)終端進(jìn)行如下設(shè)置:
(521)判定該終端的數(shù)據(jù)傳輸速率是否大于104Mbps，如果是，則將其配置的時(shí)間片設(shè)為tl，否則進(jìn)行下一步；
(522)判定該終端的數(shù)據(jù)傳輸速率是否大于54Mbps，如果是，則將其配置的時(shí)間片設(shè)為t2，否則進(jìn)行下一步；
(523)判定該終端的數(shù)據(jù)傳輸速率是否大于22Mbps，如果是，則將其配置的時(shí)間片設(shè)為t3，否則將其配置的時(shí)間片設(shè)為t4。
[0010]其中，配置的各時(shí)間片的關(guān)系為tl > t2 > t3 > t4。
[0011]進(jìn)一步地，所述步驟(S30)中可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值的確定方法如下:
(531)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率不小于104Mbps的終端，為其配置的可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值PLl=104*T*tl/(tl+t2+t3+t4)；
(532)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率不小于54Mbps且小于104Mbps的終端，為其配置的可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值 PL2=54*T*t2/(tl+t2+t3+t4)；
(533)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率不小于22Mbps且小于54Mbps的終端，為其配置的可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值 PL3=22*T*t:3/(tl+t2+t3+t4)；
(534)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率小于22Mbps的終端，為其配置的可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值PL4=V*T-PL1-PL2-PL3。
[0012]更進(jìn)一步地，所述步驟(30)還包括:
(S34)對(duì)配置的可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值進(jìn)行校驗(yàn)，若PL4 < 0，則跳轉(zhuǎn)步驟(S20)重新進(jìn)行。
[0013]并且，所述步驟(S34)中，若PL4 >PL3，則跳轉(zhuǎn)步驟(S20)重新進(jìn)行。
[0014]為了更好地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，具體地，所述步驟(S40)包括:
(541)針對(duì)各數(shù)據(jù)傳輸速率分別構(gòu)建對(duì)應(yīng)的緩存隊(duì)列；
(542)依次查看緩存隊(duì)列；
(543)查看當(dāng)前速率對(duì)應(yīng)的緩存隊(duì)列有無數(shù)據(jù)包，如果有，則執(zhí)行下一步，否則執(zhí)行步驟(S45)；
(544)判定該緩存隊(duì)列中可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值是否大于零，如果是，則發(fā)送數(shù)據(jù)包，并更新該緩存隊(duì)列的可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值，否則執(zhí)行步驟(S45)；
(545)判定是否達(dá)到定時(shí)器時(shí)間，如果未達(dá)到，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟(S42)，如果達(dá)到，則重新設(shè)定定時(shí)器時(shí)間，重復(fù)執(zhí)行步驟(SlO)?(S40)。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
(I)本發(fā)明基于無線局域網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究，巧妙地采用了時(shí)間片作為多速率環(huán)境下的度量標(biāo)準(zhǔn)，為不同速率的終端設(shè)置不同的時(shí)間片來調(diào)整其接入時(shí)間，為較高速率的終端分配更多的時(shí)間片，體現(xiàn)高速率的優(yōu)越性，在不增加網(wǎng)絡(luò)突發(fā)性的情況下提升高速率終端的吞吐量，進(jìn)而提高網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量，其復(fù)雜度低，易于實(shí)現(xiàn)，也不會(huì)造成額外的硬件成本，具有廣泛的應(yīng)用前景，適合推廣應(yīng)用。
[0016](2)本發(fā)明通過為高速率終端分配更多的時(shí)間片，以占用更長的信道時(shí)間，體現(xiàn)高速率的優(yōu)越性，進(jìn)而提高網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量。
[0017](3)本發(fā)明通過為不同速率的終端設(shè)置不同的時(shí)間片來實(shí)現(xiàn)與發(fā)送速率成一定比例的接入機(jī)會(huì)，從而保證了不同速率終端接入時(shí)間的公平性。
[0018](4)本發(fā)明按照終端的不同速率分配時(shí)間片以控制不同速率終端占用信道的時(shí)間，而不是所遇高速率終端每次都必須發(fā)送多個(gè)分組，并以平均數(shù)據(jù)傳輸速率作為限定值，避免了高速率終端占多數(shù)的情況下，網(wǎng)絡(luò)流量突發(fā)性增長。
[0019](5)本發(fā)明可以與任何類型的多速率MAC機(jī)制結(jié)合，發(fā)送端根據(jù)終端使用的發(fā)送速率設(shè)置時(shí)間片即可，復(fù)雜度低，易于實(shí)現(xiàn)，不會(huì)造成額外的硬件成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的流程示意圖。
[0021]圖2為本發(fā)明中步驟(S40)的流程示意圖。
[0022]圖3為本發(fā)明-實(shí)施例中無線局域網(wǎng)的配置示意圖。
[0023]圖4為本發(fā)明-實(shí)施例中未使用本發(fā)明方法的吞吐量示意圖。
[0024]圖5為本發(fā)明-實(shí)施例中使用本發(fā)明方法的吞吐量示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，本發(fā)明的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
實(shí)施例
[0026]如圖1至圖5所示，該數(shù)據(jù)傳輸策略，主要基于無線局域網(wǎng)絡(luò)，用以提高本網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。本實(shí)施例以具有一個(gè)無線接入設(shè)備、四種不同傳輸速率終端的某無線局域網(wǎng)為例，其中，AP代表無線接入設(shè)備，STA X代表終端設(shè)備，設(shè)圖3中STA A的數(shù)據(jù)傳輸速率為112Mbps，STA B和C的數(shù)據(jù)傳輸速率為85Mbps，STA D的數(shù)據(jù)傳輸速率為48Mbps，STA E和F的數(shù)據(jù)傳輸速率為20Mbps。該數(shù)據(jù)傳輸方法的具體過程如下:
(S10)設(shè)定定時(shí)器時(shí)間T=300秒，并獲取所有終端的數(shù)據(jù)傳輸速率分別為rA=112Mbps，fb=85Mbps, fc=85Mbps, FD=48Mbps, FE=20Mbps, KF=20Mbps,以此求得數(shù)據(jù)傳輸速率的平均值V=62 Mbps。
[0027](S20)根據(jù)各終端的數(shù)據(jù)傳輸速率為其設(shè)定對(duì)應(yīng)的時(shí)間片。
[0028]具體地，對(duì)于終端A，其數(shù)據(jù)傳輸速率為112Mbps > 104 Mbps，將其配置的時(shí)間片設(shè)為tl=5 ；
對(duì)于終端B和C，其數(shù)據(jù)傳輸速率大于54Mbps且小于104 Mbps，將其配置的時(shí)間片設(shè)為 t2=4 ；
對(duì)于終端D，其數(shù)據(jù)傳輸速率大于22Mbps且小于54 Mbps，將其配置的時(shí)間片設(shè)為t3=3 ；
對(duì)于終端E和F，其數(shù)據(jù)傳輸速率小于22Mbps，將其配置的時(shí)間片設(shè)為t4=2。
[0029](S30)針對(duì)各數(shù)據(jù)傳輸速率，確定相應(yīng)的可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值。
[0030]具體地，對(duì)于終端A，其對(duì)應(yīng)的可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值為PLl=104*T*tl/(tl+t2+t3+t4)=11142 ；
對(duì)于終端B和C，其對(duì)應(yīng)的可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值為PL2=54*T*t2/(tl+t2+t3+t4)=4628 ；
對(duì)于終端D，其對(duì)應(yīng)的可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值為PL3=22*T*t3/(tl+t2+t3+t4)=1414 ； 對(duì)于終端E和F，其對(duì)應(yīng)的可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值為PL4=V*T-PL1-PL2-PL3=1416。
[0031]經(jīng)校驗(yàn)PL4 > PL3，不符合要求，跳轉(zhuǎn)步驟(S20)重新進(jìn)行。
[0032](S20O 重新配置時(shí)間片 tl，=5，t2，=4，t3，=3，t4，=1 ;
(S30O重新確定可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值PL1，= 104*T*tr/(tr+t2，+t3，+t4，)=12000，PL2" = 54*T*t2 V(tl，+t2，+t3，+t4，)= 4984，PL3 ^ = 22*T*t3V(tl ^ +t2 ^ +t3 ^ +t4 0 = 1414，PL4 ^ = V*T_PL1 ^ -PL2 ^ -PL3 ^ = 93 ；
經(jīng)校驗(yàn)0 < PL4 < PL3，符合要求，繼續(xù)執(zhí)行步驟(S40)。
[0033](S40)按照可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值傳送數(shù)據(jù)包。具體地，
(541)針對(duì)各數(shù)據(jù)傳輸速率分別構(gòu)建對(duì)應(yīng)的緩存隊(duì)列；
(542)依次查看緩存隊(duì)列；
(543)查看當(dāng)前速率對(duì)應(yīng)的緩存隊(duì)列有無數(shù)據(jù)包，如果有，則執(zhí)行下一步，否則執(zhí)行步驟(S45)；
(544)判定該緩存隊(duì)列中可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值是否大于零，如果是，則發(fā)送數(shù)據(jù)包，并更新該緩存隊(duì)列的可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值，否則執(zhí)行步驟(S45)；
(545)判定是否達(dá)到定時(shí)器時(shí)間，如果未達(dá)到，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟(S42)，如果達(dá)到，則重新設(shè)定定時(shí)器時(shí)間，重復(fù)執(zhí)行步驟(S10)?(S40)，此時(shí)重新獲取各終端速率并計(jì)算其平均值V，重新設(shè)定時(shí)間片tl、t2、t3、t4，以及各速率對(duì)應(yīng)的配額值PL1、PL2、PL3、PL4。
[0034]經(jīng)測(cè)試，未使用本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳輸策略的系統(tǒng)吞吐量如圖4所示，而使用了本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳輸策略的系統(tǒng)吞吐量如圖5所示，其中橫坐標(biāo)為數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間?，縱坐標(biāo)為數(shù)據(jù)傳輸速率^根據(jù)圖4和圖5的對(duì)比，可明顯發(fā)現(xiàn)，基于本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳輸策略，整個(gè)系統(tǒng)的吞吐量有明顯提高，而且經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，終端速率差別越大，吞吐量增長越大，因此，本發(fā)明特別適用于速率差別較大的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
[0035]通過上述方法，為不同速率的終端設(shè)置不同的時(shí)間片以調(diào)整其接入時(shí)間，使得在不增加突發(fā)性的情況下提升高速率終端的吞吐量，進(jìn)而提高網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量，具有很高的實(shí)用價(jià)值和推廣價(jià)值。
[0036]上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，但凡采用本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理，以及在此基礎(chǔ)上進(jìn)行非創(chuàng)造性勞動(dòng)而作出的變化，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于提高無線局域網(wǎng)絡(luò)吞吐量的數(shù)據(jù)傳輸策略，其特征在于，包括如下步驟:(SlO)設(shè)定定時(shí)器時(shí)間T，并獲取所有終端的數(shù)據(jù)傳輸速率，以此求得數(shù)據(jù)傳輸速率的平均值V; (520)根據(jù)各終端的數(shù)據(jù)傳輸速率為其設(shè)定對(duì)應(yīng)的時(shí)間片； (530)針對(duì)各數(shù)據(jù)傳輸速率，確定相應(yīng)的可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值； (540)按照可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值傳送數(shù)據(jù)包。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于提高無線局域網(wǎng)絡(luò)吞吐量的數(shù)據(jù)傳輸策略，其特征在于，所述步驟(S20)中對(duì)每個(gè)終端進(jìn)行如下設(shè)置: (521)判定該終端的數(shù)據(jù)傳輸速率是否大于104Mbps，如果是，則將其配置的時(shí)間片設(shè)為tl，否則進(jìn)行下一步； (522)判定該終端的數(shù)據(jù)傳輸速率是否大于54Mbps，如果是，則將其配置的時(shí)間片設(shè)為t2，否則進(jìn)行下一步； (523)判定該終端的數(shù)據(jù)傳輸速率是否大于22Mbps，如果是，則將其配置的時(shí)間片設(shè)為t3，否則將其配置的時(shí)間片設(shè)為t4。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于提高無線局域網(wǎng)絡(luò)吞吐量的數(shù)據(jù)傳輸策略，其特征在于，配置的各時(shí)間片的關(guān)系為tl > t2 > t3 > t4。
4.根據(jù)權(quán)利要求f3任一項(xiàng)所述的一種用于提高無線局域網(wǎng)絡(luò)吞吐量的數(shù)據(jù)傳輸策略，其特征在于，所述步驟(S30)中可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值的確定方法如下: (531)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率不小于104Mbps的終端，為其配置的可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值PLl=104*T*tl/(tl+t2+t3+t4)； (532)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率不小于54Mbps且小于104Mbps的終端，為其配置的可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值 PL2=54*T*t2/(tl+t2+t3+t4)； (533)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率不小于22Mbps且小于54Mbps的終端，為其配置的可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值 PL3=22*T*t:3/(tl+t2+t3+t4)； (534)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率小于22Mbps的終端，為其配置的可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值PL4=V*T-PL1-PL2-PL3。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于提高無線局域網(wǎng)絡(luò)吞吐量的數(shù)據(jù)傳輸策略，其特征在于，所述步驟(30)還包括: (S34)對(duì)配置的可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值進(jìn)行校驗(yàn)，若PL4 < 0，則跳轉(zhuǎn)步驟(S20)重新進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于提高無線局域網(wǎng)絡(luò)吞吐量的數(shù)據(jù)傳輸策略，其特征在于，所述步驟(S34)中，若PL4 >PL3，則跳轉(zhuǎn)步驟(S20)重新進(jìn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求f3任一項(xiàng)所述的一種用于提高無線局域網(wǎng)絡(luò)吞吐量的數(shù)據(jù)傳輸策略，其特征在于，所述步驟(S40)包括: (541)針對(duì)各數(shù)據(jù)傳輸速率分別構(gòu)建對(duì)應(yīng)的緩存隊(duì)列； (542)依次查看緩存隊(duì)列； (543)查看當(dāng)前速率對(duì)應(yīng)的緩存隊(duì)列有無數(shù)據(jù)包，如果有，則執(zhí)行下一步，否則執(zhí)行步驟(S45)； (544)判定該緩存隊(duì)列中可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值是否大于零，如果是，則發(fā)送數(shù)據(jù)包，并更新該緩存隊(duì)列的可發(fā)送數(shù)據(jù)包配額值，否則執(zhí)行步驟(S45)； (S45)判定是否達(dá)到定時(shí)器時(shí)間，如果未達(dá)到，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟(S42)，如果達(dá)到，則重新設(shè)定定時(shí)器時(shí)間，重復(fù)執(zhí)行步驟(SlO)?(S40)。
【文檔編號(hào)】H04W28/22GK104320815SQ201410580225
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】葉柯, 李可 申請(qǐng)人:深圳市蜂聯(lián)科技有限公司