CN101674614A

CN101674614A - 一种无线局域网络中保证安防监控数据传输质量的方法

Info

Publication number: CN101674614A
Application number: CN200910180010A
Authority: CN
Inventors: 徐锦林
Original assignee: Beijing Topshine Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Topshine Technology Co Ltd
Priority date: 2009-10-23
Filing date: 2009-10-23
Publication date: 2010-03-17

Abstract

本发明公开了一种无线局域网络中保证安防监控数据传输质量的方法，属于无线安防监控领域。本发明的方法为：1)无线节点在无线设备接入点中进行注册，并向无线设备接入点提供其配置信息；所述配置信息包括无线节点的优先级；2)无线设备接入点初始化各无线节点的带宽；3)无线设备接入点监测各无线节点的通信带宽和接入点的上行带宽，并根据监测结果判断上行带宽是否充足；4)如果上行带宽不充足，则依据各无线节点的优先级高低进行带宽分配；5)无线节点依据各自所得带宽自动调节数据码流。与现有技术相比，本发明优化了网络资源，降低了数据传输的延迟与丢包率，大大提高了安防监控数据的传输质量。

Description

一种无线局域网络中保证安防监控数据传输质量的方法

技术领域

本发明涉及一种保证安防监控数据传输质量的方法，尤其涉及一种无线局域网络中保证安防监控数据传输质量的方法，属于无线安防监控领域。

背景技术

随着无线网络的进一步普及，基于无线网络的安防监控***应用也越来越广泛。安防监控数据传输通常具有带宽、时延和数据丢失率方面的要求，但是目前自身带宽参差不齐的无线网络并没有为此提供必要的数据传输质量调节机制。具体体现在以下几个方面：

1.网络带宽，即每秒网络所能传输的数据量。带宽越大，就能允许更多的数据传输。虽然目前无线网络的带宽在近年来有了很大的改善，但带宽的质量却是参差不齐，经常出现较高的网络丢包率和较大的网络抖动等情况。

2.DCF是IEEE 802.11 MAC的基本访问方法。DCF是基于载波监听、冲突避免机制(CSMA/CA)的。当一个节点有数据要发送时，它先进入一个冲突避免阶段。退避的时间从{0，……，CW-1}中随机选择一个。开始时，退避窗口CW的值为CWmin，每传输失败一次，竞争窗口CW的值翻一倍，直到CWmax。当信道空闲时间超过DIFS以后，退避窗口每过一个时隙它的值减小1。一旦信道又处于繁忙期，那么必须等到信道再有超过DIFS的空闲以后，退避窗口的值才会再一次开始减小。一旦退避窗口的值为0，则开始发送数据。

3.利用DCF进行基于竞争访问的无线网络各节点带宽不能精确控制，并且不同的网络拓扑结构对网络带宽有很大影响，造成各节点带宽差距悬殊，而无线安防监控网络的拓扑结构由具体需求决定，形式多样，因而传统的无线控制策略并不适合于无线安防的工程实施。

4.无线通信带宽不稳定，传统的设备控制策略不能智能调节数据通信量，当数据量过大时有拥塞、断流或丢包现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无线局域网络中保证安防监控数据传输质量的方法，该方法根据无线网络可用带宽情况及各监控节点数据量的具体情况，对网络资源进行优化利用，以保证无线监控数据实时传输，在整体上降低了数据传输的延迟与丢包率。

本发明的技术问题通过以下技术方案予以解决：

这种无线局域网络中保证安防监控数据传输质量的方法，包括如下步骤：

1)无线设备接入点(AP)实时监测整个无线网络的数据流量，同时监测接入点的上行带宽，在无线安防监控***中，无线设备接入点的上行带宽取决于有线网络的接入带宽。

2)无线设备接入点通过轮询子节点实时监测各节点的通信速率，统计节点通信量、通信带宽、重传率、丢包率等。

3)无线设备接入点实时计算总的上行带宽占用率。

4)无线设备接入点依据带宽资源及各节点数据的优先级等控制策略，为各节点合理分配带宽，并将带宽值告知节点。如无线设备接入点上行带宽使用率达峰值时启动节点带宽重配置策略，降低低优先级节点的带宽，防止数据拥塞，避免断流和丢包。

5)各节点依据各自已知的带宽大小，智能调节数据码流，保证监控现场的有效信息能实时传输。

其中步骤2的节点通信质量在接入点与节点的正常通信中完成统计，不会对无线网络造成带宽负担。

其中步骤3的带宽使用率在接入点的monitor mode下进行统计。

纵上所述，本发明的技术方案为：

一种无线局域网络中保证安防监控数据传输质量的方法，其步骤为：

1)无线节点在无线设备接入点中进行注册，并向无线设备接入点提供其配置信息；所述配置信息包括无线节点的优先级；

2)无线设备接入点初始化各无线节点的带宽；

3)无线设备接入点监测各无线节点的通信带宽和接入点的上行带宽，并根据监测结果判断上行带宽是否充足；

4)如果上行带宽不充足，则依据各无线节点的优先级高低进行带宽分配；

5)无线节点依据各自所得带宽自动调节数据码流。

进一步的，所述配置信息还包括节点总码流大小。

进一步的，根据所述配置信息初始化各无线节点的带宽；其中各无线节点带宽的组合推导结果等于接入点的上行带宽上限。

进一步的，所述无线设备接入点通过轮询各无线节点，统计各无线节点通信带宽；然后计算无线设备接入点的上行带宽占用率，判断上行带宽是否充足。

进一步的，所述无线设备接入点监测总数据通信量；然后根据当前总数据通信量是否达到峰值判断上行带宽是否充足。

进一步的，如果所述无线设备接入点上行带宽不充足，则降低优先级低的无线节点的带宽。

进一步的，所述无线设备接入点通过轮询各无线节点，实时监测各无线节点的通信速率，统计各无线节点重传率、丢包率；如果某个无线节点的重传率或丢包率大于设定阈值，则所述无线设备接入点调节该无线节点的通信速率。

进一步的，所述无线设备接入点检测各无线节点的信号强度；根据无线节点的信号强度调节该无线节点的通信速率。

进一步的，所述无线节点包括一数据码流自动调节接口，当带宽增加时无线节点自行提高码流但不超过所述节点码流总大小，当带宽减少时无线节点自行降低码流。

进一步的，所述无线设备接入点通过轮询各无线节点，实时监测各无线节点的通信量，如果所述无线设备接入点上行带宽充足，则依据各无线节点的通信量大小分配带宽。

本发明的积极效果：

本发明通过对无线网络可用带宽情况及各监控节点数据量的具体情况进行实时测量，根据测量结果动态配置带宽资源，实现对网络资源进行优化利用，从而保证了无线监控数据实时传输，在整体上降低了数据传输的延迟与丢包率，大大提高了安防监控数据的传输质量。

附图说明

图1是所述的无线局域网络中用于实现安防监控数据质量保证的方法的流程图。

具体实施方式

为进一步说明本发明的内容，以下结合附图及实施例对本发明作一详细的描述。

实施例

如图1所示，无线局域网络中用于实现安防监控数据质量保证的方法，包括如下步骤：

1.上电后，无线节点向AP完成注册，同时向AP上报节点配置信息，例如节点优先级、节点总码流大小等。节点总码流大小是指该节点所允许的的码流大小，即节点码流最大值，可用于接入点对各节点初始带宽的设定。

2.AP检测各节点的信号强度，并在每次与节点通信的过程中计算各节点的通信速率峰值；初次设定各节点带宽时，依据保存的节点配置信息表及带宽配置策略对节点设定带宽；节点配置信息表中的变量可根据实际情况进行添加或删减，通过设定各变量的关系(如“与”或者“或”)，使变量组合推导的结果是接入点上行带宽值的上限，本发明中默认存在的配置变量是“优先级”和“节点总码流”。动态调整带宽时，依据保存的节点配置信息表及带宽配置策略并参考带宽使用率对节点设定带宽。

3.AP向网关设备发送测试数据，检测接入点(AP)的上行带宽。

4.AP开启monitor mode，通过802.11的monitor接口，检测接入点(AP)的总数据通信量，并判断当前通信量是否达峰值。

5.当总的带宽充足时，依据各节点的通信流量大小分配合适的带宽。

6.总带宽不充足时，依据各节点的优先级高低分配节点带宽。

7.无数据通信的节点，可降低其带宽值。

无线节点依据各自所得带宽自动调节数据码流，本发明中各节点包括一数据码流自动调节接口，当带宽增加时节点自行提高码流但不超过用户设定的码流阀值(即节点总码流大小)，带宽减少时节点自行降低码流，从而保证监控现场的有效信息能实时传输，例如监控节点数据主要为视频时，即可进行帧率大小调节、视频分辨率大小调节、位率大小调节、I帧间隔调节等。当节点带宽低时，降低相应指标可减少通信数据量，从而避免数据拥塞、断流、丢包，保证监控画面的实时连续。

Claims

1.一种无线局域网络中保证安防监控数据传输质量的方法，其步骤为：

2)无线设备接入点初始化各无线节点的带宽；

5)无线节点依据各自所得带宽自动调节数据码流。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述配置信息还包括节点总码流大小。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于根据所述配置信息初始化各无线节点的带宽；其中各无线节点带宽的组合推导结果等于接入点的上行带宽上限。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述无线设备接入点通过轮询各无线节点，统计各无线节点通信带宽；然后计算无线设备接入点的上行带宽占用率，判断上行带宽是否充足。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述无线设备接入点监测总数据通信量；然后根据当前总数据通信量是否达到峰值判断上行带宽是否充足。

6.如权利要求1或4或5所述的方法，其特征在于如果所述无线设备接入点上行带宽不充足，则降低优先级低的无线节点的带宽。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于所述无线设备接入点通过轮询各无线节点，实时监测各无线节点的通信速率，统计各无线节点重传率、丢包率；如果某个无线节点的重传率或丢包率大于设定阈值，则所述无线设备接入点调节该无线节点的通信速率。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述无线设备接入点检测各无线节点的信号强度；根据无线节点的信号强度调节该无线节点的通信速率。

9.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述无线节点包括一数据码流自动调节接口，当带宽增加时无线节点自行提高码流但不超过所述节点码流总大小，当带宽减少时无线节点自行降低码流。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述无线设备接入点通过轮询各无线节点，实时监测各无线节点的通信量，如果所述无线设备接入点上行带宽充足，则依据各无线节点的通信量大小分配带宽。