CN102348238A - 一种发送无线报文的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种发送无线报文的方法和设备，其中方法包括：A、获取无线环境评估值，判断所述无线环境评估值所处的区间，采用所处的区间对应的分配算法为所述无线报文的每档发送速率分配发送次数；B、按照步骤A中为每档发送速率分配的发送次数发送所述无线报文。本发明能够提升无线***的吞吐量，并保证发送无线报文的各档速率间的均衡。
Description
技术领域
本发明涉及无线局域网技术领域，尤其涉及一种发送无线报文的方法和设备。
背景技术
在无线局域网中，为使一个802.11无线报文能够成功地传送给通信对端，无线报文发送设备能对这个报文进行多档速率的多次发送。也就是说，在准备发送一个无线报文时，可以为该无线报文按照由高到低的顺序设置多档发送速率，并对每档发送速率设置一个最大的发送次数。这样，在无线报文实际发送时，如果使用高速率发送设定的次数而没有发送成功时，发送设备会自动使用低档的速率继续发送。
一个无线报文的总的最大发送次数和发送速率的档数是预先设定的，多档速率的顺序是由高速到低速。目前，对总的发送次数在多档速率下的分配算法是：设总的发送次数为M，多速率发送的速率档数为N，用总的发送次数除以速率档数后取整数部分，记为L，即L＝「M/N」(“「」”表示“取整”运算)。之后，将前(N-1)档速率的发送次数设置为L，将第N档速率的发送次数设置为剩余的发送次数，即M-L×(N-1)。或者可以这样理解：先将N档速率的发送次数都设置为L，然后将剩余的发送次数都加到第N档速率上，则第N档速率的发送次数为(L+M％N)次(“％”表示“取余”运算)。由于M％N的最小值是0，最大值是(N-1)，因此第N挡速率的发送次数不会少于前几档速率，并且最多会比其它速率多(N-1)次。上述分配算法称为底最优的分配算法，即最低档速率分配到的发送次数最多。
无线报文在无线媒介中的发送速率越高，吞吐量越高，但抗干扰能力越差；相反，发送速率越低，抗干扰能力越强，但传输报文时的吞吐量越低。由于按照底最优的分配算法发送的无线报文中，最低速率的发送次数最多，抗干扰性最强，所以如果在较差的无线环境中按照这种分配算法发送无线报文，会取得较稳定的传输效果。但如果在较好的无线环境中，干扰较小，这样就应该让最高档的速率多传输几次，以提高***的吞吐量，可见，在较好的无线环境中仍然按照底最优的分配算法来分配各档速率的发送次数显然是不合适的。另外，在较一般的无线环境中，我们希望总的发送次数能够较均衡地分配给各档速率，即各档速率的发送次数差别不大，而不是像底最优分配算法那样有一个分配次数上的突变，即最低档速率的发送次数会比其它档速率最多多(N-1)次。总之，实际应用中的无线环境状况是有较大差别的，而现有的无线报文发送技术中仅仅按照底最优的分配算法配置各档速率的发送次数，因此现有的无线报文发送方法仅适用于较差的无线环境，但在其它无线环境中会影响到吞吐量的提升和各档速率间的均衡。
发明内容
本发明提供了一种发送无线报文的方法，能够提升无线***的吞吐量，并保证发送无线报文的各档速率间的均衡。
本发明还提供了一种发送无线报文的设备，能够提升无线***的吞吐量，并保证发送无线报文的各档速率间的均衡。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种发送无线报文的方法，包括：
A、获取无线环境评估值，判断所述无线环境评估值所处的区间，采用所处的区间对应的分配算法为所述无线报文的每档发送速率分配发送次数；
B、按照步骤A中为每档发送速率分配的发送次数发送所述无线报文。
一种发送无线报文的设备，包括：无线环境监控模块、分配模块和发送模块；其中，
所述无线环境监控模块，用于获取无线环境评估值，判断所述无线环境评估值所处的区间；
分配模块，用于采用所述所处的区间对应的分配算法为无线报文的每档发送速率分配发送次数；
发送模块，用于按照分配模块为每档发送速率分配的发送次数发送所述无线报文。
可见，本发明提出的发送无线报文的方法和设备，设置无线环境评估值的范围区间，每个区间对应一个相应的分配算法；在发送报文之前，首先获取无线环境评估值，判断该评估值所处的区间，然后按照所处的区间对应的分配算法为无线报文的每档发送速率分配发送次数；之后，按照为每档发送速率分配的发送次数发送该无线报文。通过这种方式，能够根据所处无线环境的情况选择合适的发送次数分配算法，从而提升无线***的吞吐量，并保证发送报文的各档速率间的均衡。
附图说明
图1为本发明发送无线报文的方法流程图；
图2为本发明实施例无线环境评估值的各个区间与相应分配算法的对应关系示意图；
图3为本发明发送无线报文的设备结构示意图。
具体实施方式
本发明提出一种发送无线报文的方法，如图1为本发明发送无线报文的方法流程图，该方法包括：
步骤101：获取无线环境评估值，判断所述无线环境评估值所处的区间，采用所处的区间对应的分配算法为所述无线报文的每档发送速率分配发送次数；
步骤102：按照步骤101中为每档发送速率分配的发送次数发送所述无线报文。
上述步骤101中，获取无线环境评估值的方式可以为：根据信道利用率、接收无线报文的对端的信号强度和丢包率，获取无线环境评估值。
无线环境评估值的区间可以包括四个，如由高到低依次包括：第一区间、第二区间、第三区间和第四区间；这四个区间由预先设置的三个阈值划分，即第一阈值、第二阈值和第三阈值，这三个阈值依次递减，并且均处于无线环境评估值可能达到的最高值和最低值之间。
步骤101中判断无线环境评估值所处的区间的方式可以为：当无线环境评估值大于第一阈值时，判定该无线环境评估值处于第一区间；当无线环境评估值小于或等于第一阈值并且大于第二阈值时，判定该无线环境评估值处于第二区间；当无线环境评估值小于或等于第二阈值并且大于第三阈值时，判定该无线环境评估值处于第三区间；当无线环境评估值小于或等于第三阈值时，判定该无线环境评估值处于第四区间。
例如，假定无线环境评估值的变化范围为0～100，其中100表示无线环境最优，0表示无线环境最差，可以将第一阈值、第二阈值和第三阈值分别定为85、65和45，用于划分四个区间。第一区间、第二区间、第三区间和第四区间对应的分配算法应分别为：首最优的分配算法、向首均衡的分配算法、向底均衡的分配算法和底最优的分配算法，这四种分配算法将在以下内容中详细介绍。
如图2为本发明实施例无线环境评估值的各个区间与相应分配算法的对应关系示意图。
本发明采用四种不同的分配算法，其中一种为现有技术中已有的底最优的分配算法，另外三种为本发明提出的新的分配算法。以下对这四种分配算法进行介绍。首先假设分配之前，总的发送次数为M，总的速率档数为N。
第一种：底最优的分配算法
对于速率较高的(N-1)档速率，为每档发送速率分配的发送次数为「M/N」；之后，将剩余的发送次数分配给最低的发送速率。这里，剩余的发送次数＝M-「M/N」×(N-1)＝「M/N」+M％N。
第二种：首最优的分配算法
对于速率较低的(N-1)档速率，为每档发送速率分配的发送次数为「M/N」；之后，将剩余的发送次数分配给最高的发送速率。这里，剩余的发送次数＝M-「M/N」×(N-1)＝「M/N」+M％N。
第三种：向底均衡的分配算法
按照速率由高到低的顺序为每档发送速率分配对应的发送次数，为每档发送速率分配的发送次数＝「m/n」，其中，m＝剩余的发送次数，n＝剩余的发送速率档数。
以常用的四档发送速率，总的发送次数为7次为例；四档速率由高到低排列，分别为第1档、第2档、第3档和第4档。
为第1档速率分配发送次数时，m＝7，n＝4，则为其分配的发送次数为「7/4」＝1；
为第2档速率分配发送次数时，m＝6，n＝3，则为其分配的发送次数为「6/3」＝2；
为第3档速率分配发送次数时，m＝4，n＝2，则为其分配的发送次数为「4/2」＝2；
为第4档速率分配发送次数时，m＝2，n＝1，则为其分配的发送次数为「2/1」＝2。
第四种：向首均衡的分配算法
按照速率由低到高的顺序为每档发送速率分配对应的发送次数，为每档发送速率分配的发送次数＝「m/n」，其中，m＝剩余的发送次数，n＝剩余的发送速率档数。
以上介绍了四种不同的分配算法，以总的发送次数为7，发送速率档数为4为例，按照上述四种分配算法分配的发送次数如下表1。
表1
可见，上述四种分配算法中，底最优的分配算法分配给最低速率的发送次数最多，因此适用于差的无线环境；首最优的分配算法分配给最高速率的发送次数最多，因此适用于好的无线环境。底最优的分配算法和首最优的分配算法共同的缺点是各档速率间不均衡，即有跳变。相比前两种算法，向底均衡的分配算法和向首均衡的分配算法具备各档速率分配均衡的优点，因此这两种算法适用于一般的无线环境；其中，向底均衡的分配算法分配给较低速率的发送次数会略多一些，因而适用于较差的无线环境；而向首均衡的分配算法分配给较高速率的发送次数会略多一些，因而适用于较好的无线环境。
本发明可以按照预先设定的周期，周期性地获取无线环境评估值及其所处区间，并按照对应的分配算法分配发送次数。本发明还需要防止无线环境评估值突变的情况，比如上一周期无线环境评估值是最好的，但下一周期无线环境评估值变为最差的。这种情况可能是由于当前的无线环境突然受到了很强的干扰，这种干扰可能继续保持下去，也可能很快消失。针对这种情况，本发明在选择分配算法时进行一定的平滑处理，即选择分配算法时只能从现在使用的一种算法跃迁到与它相邻的下一种算法，而不应有跳变选择的情况。具体实现方式为：按照预先设定的周期获取无线环境评估值及其所处区间，当无线环境评估值所处区间比原区间高或低时，采用与原区间相邻的高一级或低一级区间对应的分配算法分配所述无线报文每档发送速率的发送次数。
例如，在第一周期时，计算出无线环境评估值为90，由图2可见，此时无线环境评估值处于第一区间，则采用第一区间对应的首最优的分配算法分配发送次数；在第二周期时，由于无线环境受到强干扰，计算出无线环境评估值为10，由图2可见，此时无线环境评估值处于第四区间，比原区间(即第一区间)低，则采用与第一区间相邻的低一级区间(即第二区间)对应的分配算法(即向首均衡的分配算法)分配发送次数。如果该强干扰持续存在，则后续周期中计算出无线环境评估值仍然较低，则逐步选择低区间对应的分配算法；如果该强干扰很快消失，则无线环境评估值可能会很快恢复到原先的第一区间，则采用第一区间对应的分配算法。可见，分配算法不可能出现跳变选择的情况。
本发明还提出一种发送无线报文的设备，如图3为本发明发送无线报文的设备结构示意图，该设备包括：无线环境监控模块301、分配模块302和发送模块303；其中，
无线环境监控模块301，用于获取无线环境评估值，判断所述无线环境评估值所处的区间；
分配模块302，用于采用所述所处的区间对应的分配算法为无线报文的每档发送速率分配发送次数；
发送模块303，用于按照分配模块302为每档发送速率分配的发送次数发送无线报文。
上述无线环境评估值的区间由高到低可以依此包括：第一区间、第二区间、第三区间和第四区间；
无线环境监测模块301判断无线环境评估值所处的区间的方式可以为：当无线环境监测模块301判断出所述无线环境评估值大于预先设置的第一阈值时，判定所述无线环境评估值处于第一区间；当无线环境监测模块301判断出所述无线环境评估值小于或等于所述第一阈值并且大于预先设置的第二阈值时，判定所述无线环境评估值处于第二区间；当无线环境监测模块301判断出所述无线环境评估值小于或等于所述第二阈值并且大于预先设置的第三阈值时，判定所述无线环境评估值处于第三区间；当无线环境监测模块301判断出所述无线环境评估值小于或等于所述第三阈值时，判定所述无线环境评估值处于第四区间；其中所述第一阈值、第二阈值和第三阈值依次递减，并且均处于无线环境评估值可能达到的最高值和最低值之间。
上述第一区间、第二区间、第三区间和第四区间对应的分配算法可以分别为：首最优的分配算法、向首均衡的分配算法、向底均衡的分配算法和底最优的分配算法；其中，
首最优的分配算法为：当总的发送次数为M，总的发送速率档数为N时，对于速率较低的(N-1)档速率，为每档发送速率分配的发送次数为「M/N」；之后，将剩余的发送次数分配给最高的速率；其中，“「」”为取整；
向首均衡的分配算法为：按照速率由低到高的顺序为每档发送速率分配对应的发送次数，为每档发送速率分配的发送次数＝「m/n」，其中，m为剩余的发送次数，n为剩余的发送速率档数；
向底均衡的分配算法为：按照速率由高到低的顺序为每档发送速率分配对应的发送次数，为每档发送速率分配的发送次数＝「m/n」，其中，m为剩余的发送次数，n为剩余的发送速率档数；
所述底最优的分配算法为：当总的发送次数为M，总的发送速率档数为N时，对于速率较高的(N-1)档速率，为每档发送速率分配的发送次数为「M/N」；之后，将剩余的发送次数分配给最低的速率；其中，“「」”为取整；
上述无线环境监测模块301还用于，按照预先设定的周期获取无线环境评估值及其所处区间，当无线环境评估值所处区间比原区间高或低时，通知所述分配模块302；
分配模块302还用于，当收到无线环境评估值所处区间比原区间高或低的通知时，采用与原区间相邻的高一级或低一级区间对应的分配算法分配无线报文每档发送速率的发送次数。
上述无线环境监控模块301获取无线环境评估值的方式可以为：无线环境监控模块根据信道利用率、接收所述无线报文的对端的信号强度和丢包率，获取无线环境评估值。
综上可见，本发明提出的发送无线报文的方法和设备，设置了无线环境评估值的四个范围区间，每个区间对应一个相应的分配算法；在发送报文之前，首先获取无线环境评估值，判断该评估值所处的区间，然后按照所处的区间对应的分配算法为无线报文的每档发送速率分配发送次数；之后，按照为每档发送速率分配的发送次数发送该无线报文。通过这种方式，能够根据当前所处无线环境的具体情况选择合适的发送次数分配算法，从而提升无线***的吞吐量，并保证发送报文的各档速率间的均衡。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种发送无线报文的方法，其特征在于，所述方法包括：
A、获取无线环境评估值，判断所述无线环境评估值所处的区间，采用所处的区间对应的分配算法为所述无线报文的每档发送速率分配发送次数；
B、按照步骤A中为每档发送速率分配的发送次数发送所述无线报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线环境评估值的区间由高到低依次包括：第一区间、第二区间、第三区间和第四区间；
所述步骤A中判断无线环境评估值所处的区间的方式为：当所述无线环境评估值大于预先设置的第一阈值时，判定所述无线环境评估值处于第一区间；当所述无线环境评估值小于或等于所述第一阈值并且大于预先设置的第二阈值时，判定所述无线环境评估值处于第二区间；当所述无线环境评估值小于或等于所述第二阈值并且大于预先设置的第三阈值时，判定所述无线环境评估值处于第三区间；当所述无线环境评估值小于或等于所述第三阈值时，判定所述无线环境评估值处于第四区间；其中所述第一阈值、第二阈值和第三阈值依次递减，并且均处于无线环境评估值可能达到的最高值和最低值之间。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一区间、第二区间、第三区间和第四区间对应的分配算法分别为：首最优的分配算法、向首均衡的分配算法、向底均衡的分配算法和底最优的分配算法；
所述首最优的分配算法为：当总的发送次数为M，总的发送速率档数为N时，对于速率较低的(N-1)档速率，为每档发送速率分配的发送次数为「M/N」；之后，将剩余的发送次数分配给最高的发送速率；其中，“「」”为取整；
所述向首均衡的分配算法为：按照速率由低到高的顺序为每档发送速率分配对应的发送次数，为每档发送速率分配的发送次数＝「m/n」，其中，m为剩余的发送次数，n为剩余的发送速率档数；
所述向底均衡的分配算法为：按照速率由高到低的顺序为每档发送速率分配对应的发送次数，为每档发送速率分配的发送次数＝「m/n」，其中，m为剩余的发送次数，n为剩余的发送速率档数；
所述底最优的分配算法为：当总的发送次数为M，总的发送速率档数为N时，对于速率较高的(N-1)档速率，为每档发送速率分配的发送次数为「M/N」；之后，将剩余的发送次数分配给最低的发送速率；其中，“「」”为取整；
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
按照预先设定的周期获取无线环境评估值及其所处区间，当无线环境评估值所处区间比原区间高或低时，采用与原区间相邻的高一级或低一级区间对应的分配算法分配所述无线报文每档发送速率的发送次数。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述获取无线环境评估值的方式为：根据信道利用率、接收所述无线报文的对端的信号强度和丢包率，获取无线环境评估值。
6.一种发送无线报文的设备，其特征在于，所述设备包括：无线环境监控模块、分配模块和发送模块；其中，
所述无线环境监控模块，用于获取无线环境评估值，判断所述无线环境评估值所处的区间；
分配模块，用于采用所述所处的区间对应的分配算法为无线报文的每档发送速率分配发送次数；
发送模块，用于按照分配模块为每档发送速率分配的发送次数发送所述无线报文。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述无线环境评估值的区间由高到低依次包括：第一区间、第二区间、第三区间和第四区间；
所述无线环境监测模块判断无线环境评估值所处的区间的方式为：当无线环境监测模块判断出所述无线环境评估值大于预先设置的第一阈值时，判定所述无线环境评估值处于第一区间；当无线环境监测模块判断出所述无线环境评估值小于或等于所述第一阈值并且大于预先设置的第二阈值时，判定所述无线环境评估值处于第二区间；当无线环境监测模块判断出所述无线环境评估值小于或等于所述第二阈值并且大于预先设置的第三阈值时，判定所述无线环境评估值处于第三区间；当无线环境监测模块判断出所述无线环境评估值小于或等于所述第三阈值时，判定所述无线环境评估值处于第四区间；其中所述第一阈值、第二阈值和第三阈值依次递减，并且均处于无线环境评估值可能达到的最高值和最低值之间。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述第一区间、第二区间、第三区间和第四区间对应的分配算法分别为：首最优的分配算法、向首均衡的分配算法、向底均衡的分配算法和底最优的分配算法；
所述首最优的分配算法为：当总的发送次数为M，总的发送速率档数为N时，对于速率较低的(N-1)档速率，为每档发送速率分配的发送次数为「M/N」；之后，将剩余的发送次数分配给最高的速率；其中，“「」”为取整；
所述向首均衡的分配算法为：按照速率由低到高的顺序为每档发送速率分配对应的发送次数，为每档发送速率分配的发送次数＝「m/n」，其中，m为剩余的发送次数，n为剩余的发送速率档数；
所述向底均衡的分配算法为：按照速率由高到低的顺序为每档发送速率分配对应的发送次数，为每档发送速率分配的发送次数＝「m/n」，其中，m为剩余的发送次数，n为剩余的发送速率档数；
所述底最优的分配算法为：当总的发送次数为M，总的发送速率档数为N时，对于速率较高的(N-1)档速率，为每档发送速率分配的发送次数为「M/N」；之后，将剩余的发送次数分配给最低的速率；其中，“「」”为取整；
9.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述无线环境监测模块还用于，按照预先设定的周期获取无线环境评估值及其所处区间，当无线环境评估值所处区间比原区间高或低时，通知所述分配模块；
所述分配模块还用于，当收到无线环境评估值所处区间比原区间高或低的通知时，采用与原区间相邻的高一级或低一级区间对应的分配算法分配所述无线报文每档发送速率的发送次数。
10.根据权利要求6或7所述的设备，其特征在于，所述无线环境监控模块获取无线环境评估值的方式为：无线环境监控模块根据信道利用率、接收所述无线报文的对端的信号强度和丢包率，获取无线环境评估值。
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Legal Events
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Address after: 310052 Binjiang District Changhe Road, Zhejiang, China, No. 466, No. Patentee after: Xinhua three Technology Co., Ltd. Address before: 310053 Hangzhou hi tech Industrial Development Zone, Zhejiang province science and Technology Industrial Park, No. 310 and No. six road, HUAWEI, Hangzhou production base Patentee before: Huasan Communication Technology Co., Ltd. |
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| CP03 | Change of name, title or address |