CN1790975A - 控制无线lan***中无线lan设备与接入点间流量的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

在用于控制无线局域网(LAN)***中无线LAN终端与接入点之间的实时服务的流量的装置和方法中，收发机向/从接入点发送/接收分组，信号确定单元确定通过收发机发送/接收的分组是否是实时分组，并且信号控制单元在信号确定单元确定要发送的分组是实时分组时根据传输失败来控制重发。以这种方式，本发明维持了无线LAN环境中的最优流量状态，并且降低了复位接入点或无线LAN终端的风险。另外，本发明防止多个共存无线LAN的实时流量相互干扰，并且防止延迟或损坏语音和图像数据。

Description

控制无线LAN***中无线LAN设备与接入点间流量的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制无线局域网(LAN)***中无线LAN终端与接入点之间的流量的装置和方法。更具体地说，本发明涉及适于排除实时流量的非必要重发，由此改进终端之间的效率以及服务质量(QoS)并且防止网络故障的装置和方法。
背景技术
一般来说，诸如个人计算机(PC)、笔记本电脑以及个人数字助理(PDA)之类的信息终端通过所谓的局域网(LAN)共享信息。LAN可以分类为通过通信电缆直接连接信息终端的有线LAN或者基于无线通信技术使用接入点连接信息终端的无线LAN。这种无线LAN可以自由移动，并且易于扩展和维护，因为其使用射频(RF)信号或光来执行数据发送/接收。LAN提供电气和电子工程师协会(IEEE)802.3标准的10/100 BASE-T以太网接口功能作为有线处理单元，并且在IEEE802.11标准的2.4GHz频带中提供2Mbps的传输速率作为无线处理单元。
无线LAN的处理速率与有线LAN一样由应用产品的质量以及建立条件确定。影响处理速率的因素可以包括用户数、诸如范围和多通路(multipass)之类的信道因素、所使用的无线LAN***的类型、LAN结点(junction)的延迟和瓶颈等等。
从1990年10月开始，由于IEEE 802.11委员会的推动，与标准OSI参考模型相对应，无线LAN的国际标准化前进到了无线媒体接入控制的物理层标准。
即使尚未开发出完整的标准，但是标准化过程正在前进，因为一种媒体接入控制(MAC)协议由数种物理层规范所共享。红外传输和无线电传输是迄今为止所讨论的基本传输技术。无线电传输采取扩频技术，将数据扩展到宽的频带，从而无干扰地传输数据。
这种无线LAN***包括无线LAN终端(充当用户接入无线LAN***的信息终端)、接入点、路由器、集线器以及提供因特网服务的认证服务器。接入点位于无线LAN终端与集线器之间，以将来自无线LAN终端的因特网接入请求发送到认证服务器，以便中继无线LAN终端的无线LAN通信。路由器和集线器允许无线LAN终端接入因特网。当不能发送来自无线LAN终端或接入点的分组时，传统的无线LAN***改为将每一帧多发送七次。
因此，传统的无线LAN***在不能发送语音分组时试图将语音分组重发七次。然而，因为一般每10ms或20ms就无线发送一个语音分组，所以如果数个终端执行多达七次的重发，则网络条件可能严重恶化，或者语音和/或图像数据可能被延迟或变坏。
这将对每个终端造成影响。因此，为了防止这种影响，每个终端或接入点可以跳过重发，这样维持最优网络条件。
另外，在802.11无线LAN环境中必须对网络流量进行有效控制来确保VoIP终端与可视通信终端(使用实时流量的设备)之间的流量质量，从而支持服务质量并且防止网络故障。
语音和实时可视终端是可以执行语音和图像通信功能以及发送/接收诸如SMS和MMS之类的数据的多媒体终端。使用无线LAN的实时流量对网络施加沉重的负担，这是引起网络故障的一个问题。
如上所述，因为根据802.11无线LAN环境，在接收到Ack信号之前所有流量都发送多达七次，所以实时流量产生问题。这还可能导致由重发引起的网络故障，或者AP和终端必须复位。
发明内容
做出本发明是为了解决前述问题。因此，本发明的目的是提供一种用于控制无线局域网(LAN)***中无线LAN终端与接入点之间的流量的装置和方法，该装置和方法适于比较进入无线LAN设备驱动器的所有帧的特定位，以区分语音、图像和数据分组，并且适于实现排除重发特定帧的选择，由此改进终端之间的效率以及QoS，并且防止网络故障。
根据用于实现上述目的本发明的一个方面，提供了一种用于控制无线LAN***中无线LAN终端与接入点之间的实时服务的流量的装置，该装置包括：收发机，用于向/从接入点发送/接收分组；信号确定单元，用于确定要通过收发机发送/接收的分组是否是实时分组；和信号控制单元，用于在所述信号确定单元确定要发送的分组为实时分组时根据传输失败来控制重发。
根据用于实现上述目的本发明的另一方面，提供了一种用于控制无线LAN***中无线LAN终端与接入点之间的实时服务的流量的方法，该方法包括如下步骤：确定要发送到接入点的分组是否是实时分组；当在确定步骤中确定要发送的分组是实时分组时，根据传输失败控制重发。
根据用于实现上述目的本发明的另一方面，提供了一种用于控制无线LAN***中无线LAN终端与接入点之间的实时服务的流量的装置，该装置包括：收发机，用于向/从无线LAN终端发送/接收分组；信号确定单元，用于确定要通过收发机发送/接收的分组是否是实时分组；和信号控制单元，用于在所述信号确定单元确定要发送的分组为实时分组时根据传输失败来控制重发。
根据用于实现上述目的本发明的另一方面，提供了一种用于由接入点控制无线LAN***中实时服务的流量的方法，该方法包括如下步骤：(a)确定要发送到无线LAN终端的分组是否是实时分组；以及(b)如果步骤(a)中确定要发送的分组是实时分组，则根据传输失败控制重发。
根据用于实现上述目的本发明的另一方面，提供了一种用于控制无线LAN***中至少一个无线LAN终端与接入点之间的流量的装置，该装置包括：所述无线LAN终端中的第一信号确定单元，用于确定要发送的第一分组是否是实时分组；所述无线LAN终端中的第一信号控制单元，用于在所述第一信号确定单元确定要发送的第一分组为实时分组时根据传输失败来控制重发；所述接入点中的第二信号确定单元，用于确定要发送的第二分组是否是实时分组；和所述接入点中的第二信号控制单元，用于在所述第二信号确定单元确定要发送的第二分组为实时分组时根据传输失败来控制重发。
根据用于实现上述目的本发明的另一方面，提供了一种用于控制无线LAN***中无线LAN终端与接入点之间的实时服务的流量的方法，该方法包括如下步骤：(a)在第一无线LAN终端处，确定任何其他无线LAN终端是否试图向接入点重发分组；(b)如果在确定步骤中确定没有其他无线LAN终端试图向接入点重发分组，则在所述第一无线LAN终端处，确定要发送到接入点的分组是否是实时分组；和(c)当在步骤(b)中确定要发送到接入点的分组是实时分组时，通过所述第一无线LAN终端来根据传输失败控制分组重发。
附图说明
结合附图，参考下面的详细描述，对本发明的更彻底的认识以及本发明所带有的许多优点将变得更加清楚，并且变得更好理解，在附图中相似的标号表示相同或相似的部件，其中：
图1是处于网络连接状态的无线局域网(LAN)的功能框图；
图2是根据本发明第一实施例的无线LAN终端中的流量控制装置的功能框图；
图3是根据本发明第一实施例的接入点中的流量控制装置的功能框图；
图4是根据本发明第一实施例的无线LAN终端中的实时服务的流量控制方法的流程图；
图5是根据本发明第一实施例的接入点中的实时服务的流量控制方法的流程图；
图6是根据本发明第二实施例的无线终端与接入点之间的实时服务的流量控制方法的流程图；以及
图7是本发明的无线LAN***中要发送/接收的分组的示意图。
具体实施方式
下面参考附图详细描述了根据本发明第一实施例用于控制无线局域网(LAN)***中无线LAN终端与接入点之间的流量的装置和方法。
图1是处于网络连接状态的无线LAN***的功能框图。参考图1，无线LAN***包括无线LAN终端100(充当用户接入无线LAN的信息终端)、接入点200、路由器300、集线器400以及提供因特网服务的认证服务器500。接入点200位于无线LAN终端100与集线器400之间，用于将来自无线LAN终端100的因特网接入请求发送到认证服务器500，从而中继无线LAN终端100的无线LAN通信。路由器300和集线器400允许无线LAN终端100接入因特网600。在不能发送来自无线LAN终端100或接入点200的分组时，无线LAN***改为将每一帧多发送七次。
图2是根据本发明第一实施例的无线LAN终端中的流量控制装置的功能框图。
参考图2，每个无线LAN终端100具有流量控制装置，该流量控制装置包括数据收发机110、信息确定单元120以及信号控制单元130。
无线LAN终端100的数据收发机110适于向/从接入点200发送/接收语音和数据分组。
无线LAN终端100的信息确定单元120确定数据收发机110发送到接入点200的分组是语音分组还是数据分组。在这种情形中，信号确定单元120通过G.729的RTP净荷来区分语音分组和数据分组。信号确定单元120可以根据RTP净荷G.729、G.711或G.723来实时区分分组。
无线LAN终端100的信号控制单元130适于在要发送的分组被信号确定单元120确定为语音分组时根据传输失败来控制重发。也就是说，如果要传输的分组是语音数据并且其到接入点200的传输失败，则信号控制单元130丢弃该语音分组，并且发送准备就绪的下一语音或数据分组。如果管理者可以调整发生失败的语音分组的时间点，则可以将其调整次数确定在1至6次之间。
虽然上述讨论涉及语音分组，但是以与语音分组相同的方式来处理实时图像分组。
图3是根据本发明第一实施例的接入点中的流量控制装置的功能框图。
参考图3，接入点200中的流量控制装置包括数据收发机210、信号确定单元220、以及信号控制单元230。
接入点200的数据收发机210适于向/从无线LAN终端100发送/接收语音和数据分组。
接入点200的信号确定单元220适于确定要通过数据收发机210发送到无线LAN终端100的分组是语音分组还是数据分组。
接入点200的信号控制单元230适于在要发送的分组被信号确定单元220确定为语音分组时根据传输失败控制重发。
现在参考图4描述前述无线LAN***中的无线终端与接入点之间的实时服务的流量控制方法，其中图4是根据本发明第一实施例的无线LAN终端中的实时服务的流量控制方法的流程图。
参考图4，在步骤S1，无线LAN终端100确定要发送到接入点200的分组是否是语音分组。在无线LAN模块上发送/接收的帧通常具有特定格式。在本发明中，MAC芯片的F/W从接收到的帧中去除802.11报头，并且以802.3帧格式来传送帧。同样，F/W向要发送的帧中加入802.11报头，然后将帧传送到MAC芯片。也就是说，无线LAN终端具有如图7所示的格式。因此，无线LAN终端100要发送/接收的分组包括14字节的802.3报头帧(802.3报头帧包括目的地(DA)、源(SA)以及长度(Len)信息)，并且由20字节的IP报头、8字节的UDP报头、RTP报头以及数据帧组成。RTP报头可以分类为指示语音、图像以及数据分组的帧。
如果在图4的步骤S1中确定要发送的分组是语音分组，则在步骤S2中无线LAN终端100根据传输失败控制重发。
如果在步骤S1中确定要发送的分组是数据分组，则在步骤S3中无线LAN终端100根据传输失败执行数据分组的重发。
由无线LAN终端100执行的对分组的这种流量控制也可以由接入点200执行。
现在参考图5描述根据本发明第一实施例的无线LAN***中无线终端与接入点之间的实时服务的流量控制方法，其中图5是根据本发明第一实施例的接入点中的实时服务的流量控制方法的流程图。
在步骤S10中，接入点200确定要发送到无线LAN终端100的分组是否是语音分组。
如果在步骤S10中确定要发送的分组是语音分组，则在步骤S20中接入点200根据传输失败控制分组重发。另一方面，如果在步骤S10中确定要发送的分组是数据分组，则在步骤S30中根据传输失败执行数据分组的重发。
现在参考图6详细描述根据本发明第二实施例的无线终端与接入点之间的实时服务的流量控制方法，其中图6是根据本发明第二实施例的无线终端与接入点之间的实时服务的流量控制方法的流程图，而图7是本发明的无线LAN***中要发送/接收的分组的图。
参考图6，一般来说，根据用作MAC协议的有线LAN的载波侦听多路接入/冲突检测(CSMA/CD)技术来修改无线LAN终端100和接入点200的分组发送/接收。根据这种技术，在每个终端发送数据之前执行载波侦听。如果某一终端正在进行传输，则执行随机的退避(back-off)，而如果没有侦听到载波，则执行数据传输。
如图2或3所示，无线LAN基本上包括通过无线方式与无线LAN终端100连接的接入点200。
首先，在图6的步骤S100，第一无线LAN终端100确定任何其他无线LAN终端100是否试图将分组重发到接入点200。执行这一过程是因为分组重发相对于一般的语音和数据分组发送具有较高的等级。
如果步骤S100的重发确定的结果是没有其他无线LAN终端100试图向接入点200重发分组(否)，则在步骤S200，第一无线LAN终端100确定要发送的分组是否是语音/图像分组。
如果要发送的分组是语音/图像分组，则在步骤S300，第一无线LAN终端100确定向接入点200的语音/图像分组发送是否失败。
如果在步骤S300中确定语音/图像分组发送没有失败，则第一无线LAN终端100前进到重发确定步骤S100。如果语音/图像分组发送失败，则第一无线LAN终端100丢弃这一没有发送的语音/图像分组，然后在步骤S400准备下一分组发送。
在其他布置中，无线LAN终端在不能向接入点200发送语音分组时将会试图重发多达七次，并且这导致无线LAN终端100中的分组传输延迟。因此，本发明的步骤S400减少了语音分组重发的次数，或者丢弃传输失败的语音分组，以便避免分组传输的延迟，而这在现有技术中是一个问题。
相反，再参考图6，如果在步骤S100中确定存在任何其他无线LAN终端100试图向接入点200重发分组(是)，则在步骤S500中第一无线LAN终端100使分组传输待命。
如果作为步骤S200中确定的结果，要发送的分组是数据分组，则在步骤S600，第一无线LAN终端100根据传输失败来重发该数据分组。
根据上述发明，用于控制无线LAN***中无线LAN终端与接入点之间的流量的装置和方法适于维持无线LAN环境中的最优流量状态，并且适于降低复位接入点或无线LAN终端的风险。另外，本发明可以防止这种问题：多个共存无线LAN终端的实时流量相互干扰，由此延迟或损坏语音和图像数据。
虽然结合优选实施例来图示并描述了本发明，但是本领域的技术人员应该清楚，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的前提下，可以做出修改和变化。

Claims (28)

1、一种无线局域网(LAN)终端，用于控制无线LAN***中实时服务的流量，所述无线LAN终端向/从无线LAN***中的接入点发送/接收分组，所述无线LAN终端包括：
收发机，用于向/从接入点发送/接收分组；
信号确定单元，用于确定分组是否是实时分组；和
信号控制单元，用于在所述信号确定单元确定分组为实时分组时根据传输失败来控制重发。
2、根据权利要求1所述的无线LAN终端，其中所述信号确定单元根据G.729净荷、G.711净荷、以及G.723RTP净荷之一来确定分组是实时分组。
3、根据权利要求1所述的无线LAN终端，其中实时分组是图像分组和语音分组中的至少一种。
4、根据权利要求1所述的无线LAN终端，其中在不能将实时分组发送到接入点时，所述信号控制单元丢弃该实时分组，并且执行准备就绪的下一分组传输。
5、一种用于由无线局域网(LAN)终端控制无线LAN***中的实时服务的流量的方法，其中所述无线LAN终端向/从接入点发送/接收分组，所述方法包括如下步骤：
(a)确定要发送到接入点的分组是否是实时分组；以及
(b)当在步骤(a)中确定要发送的分组是实时分组时，根据传输失败控制重发。
6、根据权利要求5所述的用于控制流量的方法，还包括如下步骤：当在步骤(a)中确定要发送的分组不是实时分组时，根据传输失败，重发非实时分组。
7、根据权利要求5所述的用于控制流量的方法，其中步骤(a)中所确定的实时分组包括图像分组和语音分组中的至少一种。
8、根据权利要求5所述的用于控制流量的方法，其中步骤(a)包括根据G.729净荷、G.711净荷、以及G.723RTP净荷之一来区分实时分组。
9、一种用于控制无线局域网(LAN)***中实时服务的流量的接入点，所述接入点向/从所述无线LAN***中的无线LAN终端发送/接收分组，所述接入点包括：
收发机，用于向/从所述无线LAN终端发送/接收分组；
信号确定单元，用于确定分组是否是实时分组；和
信号控制单元，用于在所述信号确定单元确定分组为实时分组时根据传输失败来控制重发。
10、根据权利要求9所述的接入点，其中所述信号确定单元根据G.729净荷、G.711净荷、以及G.723RTP净荷之一来确定实时分组。
11、根据权利要求9所述的接入点，其中实时分组是图像分组和语音分组中的至少一种。
12、根据权利要求9所述的接入点，其中在不能将实时分组发送到所述无线LAN终端时，所述信号控制单元丢弃该实时分组，并且执行准备就绪的下一分组传输。
13、一种用于由接入点控制无线局域网(LAN)***中的实时服务的流量的方法，其中所述接入点向/从无线LAN***中的无线LAN终端发送/接收分组，所述方法包括如下步骤：
(a)确定要发送到无线LAN终端的分组是否是实时分组；以及
(b)当在步骤(a)中确定分组是实时分组时，根据传输失败控制重发。
14、根据权利要求13所述的用于控制流量的方法，还包括如下步骤：当在步骤(a)中确定分组不是实时分组时，根据传输失败，重发非实时分组。
15、根据权利要求13所述的用于控制流量的方法，其中步骤(a)中的实时分组包括图像分组和语音分组中的至少一种。
16、根据权利要求13所述的用于控制流量的方法，其中步骤(a)包括根据G.729净荷、G.711净荷、以及G.723RTP净荷之一来区分实时分组。
17、一种用于控制无线局域网(LAN)***中至少一个无线LAN终端与接入点之间的流量的装置，所述装置包括：
所述无线LAN终端中的第一信号确定单元，用于确定要发送的第一分组是否是实时分组；
所述无线LAN终端中的第一信号控制单元，用于在所述第一信号确定单元确定要发送的第一分组为实时分组时根据传输失败来控制重发；
所述接入点中的第二信号确定单元，用于确定要发送的第二分组是否是实时分组；和
所述接入点中的第二信号控制单元，用于在所述第二信号确定单元确定要发送的第二分组为实时分组时根据传输失败来控制重发。
18、根据权利要求17所述的装置，其中所述无线LAN终端的所述第一信号确定单元根据G.729净荷、G.711净荷、以及G.723RTP净荷之一来确定实时分组。
19、根据权利要求17所述的装置，其中在不能将实时分组发送到所述接入点时，所述无线LAN终端的所述第一信号控制单元丢弃该实时分组，并且执行准备就绪的下一分组传输。
20、根据权利要求17所述的装置，其中所述接入点的所述第二信号确定单元根据G.729净荷、G.711净荷、以及G.723RTP净荷之一来确定实时分组。
21、根据权利要求17所述的装置，其中在不能将实时分组发送到所述无线LAN终端时，所述接入点的所述第二信号控制单元丢弃该实时分组，并且执行准备就绪的下一分组传输。
22、根据权利要求17所述的装置，其中实时分组是图像分组和语音分组中的至少一种。
23、一种用于控制无线局域网(LAN)***中无线LAN终端与接入点之间的流量的方法，所述方法包括如下步骤：
(a)在第一无线LAN终端处，确定任何其他无线LAN终端是否试图向接入点重发分组；
(b)当在步骤(a)中确定没有其他无线LAN终端试图向接入点重发分组时，在所述第一无线LAN终端处，确定要发送到接入点的分组是否是实时分组；和
(c)当在步骤(b)中确定要发送到接入点的分组是实时分组时，在所述第一无线LAN终端处，根据传输失败控制分组重发。
24、根据权利要求23所述的用于控制流量的方法，其中步骤(c)包括：
(i)在所述第一无线LAN终端处，确定向接入点的实时分组传输是否失败；和
(ii)当在步骤(i)中确定实时分组传输成功时，前进到步骤(a)，并且当在步骤(i)中确定实时分组传输失败时，丢弃所述第一无线LAN终端不能发送的实时分组。
25、根据权利要求23所述的用于控制流量的方法，还包括如下步骤：
当在步骤(a)中确定存在任何其他无线LAN终端试图向接入点重发分组时，在所述无线LAN终端处，执行准备就绪的分组传输。
26、根据权利要求23所述的用于控制流量的方法，还包括如下步骤：
当在步骤(b)中确定要发送的分组是数据分组时，根据传输失败来重发数据分组。
27、根据权利要求23所述的用于控制流量的方法，其中在步骤(b)中所确定的实时分组包括图像分组和语音分组中的至少一种。
28、根据权利要求23所述的用于控制流量的方法，其中步骤(b)包括根据G.729净荷、G.711净荷、以及G.723RTP净荷之一来确定实时分组。
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