[發明專利]一種有效利用無線帶寬的方法

有效

• 申請號: 201610094250.5
• 申請日: 2016-02-19
• 公開（公告）號: CN105764091B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 曹迪
• 申請（專利權）人: 杭州敦崇科技股份有限公司
• 主分類號: H04L12/819
• 分類號: H04L12/819
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種用于無線收發設備的有效利用無線帶寬的方法,分別設置總令牌桶和用戶隊列令牌桶，根據計算該無線設備每秒所需要總令牌數T，以及每個用戶的令牌數，并將令牌分配到總令牌桶和每個用戶隊列令牌桶；遍歷所述鏈表，估算不同用戶實際發送報文所需要的令牌數進行估算；利用第一和第二調度步驟選取發包的用戶；發送報文，并將該報文對應用戶擁有的令牌數和總令牌數減去實際消耗的令牌數。本發明設置了總令牌桶和用戶令牌桶，用戶令牌桶保證每個用戶均有發包的機會，總令牌桶保證能夠對不同用戶之間的令牌進行借用，在保證每個終端都有發包機會的基礎上，降低低速率用戶的影響，使無線帶寬得到充分的使用，使帶寬的共享和獨占達到平衡。

技術領域

本申請涉及無線通信領域，具體的，涉及一種有效利用無線帶寬的方法，通過調整不同速率報文到同一基線上，并引入雙層令牌桶算法，使不同速率的終端擁有合適的發包機會，充分使用帶寬容量，使無線帶寬容量有效使用率最大化。

背景技術

隨著無線網絡技術的發展，802.11的無線協議不斷的向高版本升級，使得在市面上存在著不同版本的無線路由設備。具體而言：新一代802.11無線協議11AC已于2012年發布，其速率高達1.3Gbps，各無線路由器廠家已經開始推出支持11AC的產品。但目前市面上還存在大量的老設備，其不支持11AC協議，甚至不支持11N協議，只支持11G協議、11B協議等。

有些低版本的無線路由設備不能支持高版本的無線設備，并且由于無線環境的復雜性，無線設備之間很少能以最大速率傳送數據，實際速率差異很大。而在相同的時間內，那些低速率的終端的發送的報文數會遠小于高速率的終端。

具體而言，參見圖1，示出了現有技術中無線用戶發送調度的流程圖，對待發送報文放入發送隊列，每終端用戶一個隊列，隊列組成鏈表，在調度時，取鏈表頭隊列，從隊列取報文進行發送，發送后隊列添加到鏈表尾部。但是，當前的調度算法不對終端用戶進行分類，每次發送一個終端用戶的數據，在有低速率用戶存在的情況，由于其報文傳輸速率慢，會大量占用發送時間，拉低系統吞吐量，造成無線帶寬有效使用率低。

這種情況一方面影響了整個無線設備下的終端用戶(尤其是高速率用戶)體驗,另一方面也影響了整個無線設備的系統吞吐率，降低了無線帶寬有效使用率。

因此，如何能夠充分考慮不同速率對發送的影響，使高速率有較高的發送機會，低速率有較低的發送機會，降低低速率終端對總體吞吐量的影響，使帶寬容量得到充分利用成為現有技術亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提出一種有效利用無線帶寬的方法，設置了兩個總令牌桶和各個用戶分別的令牌桶，充分考慮不同速率對發送的影響，通過換算，將低速率報文映射到高速率情況下，使其可以在同一速率下進行調度，保證公平性。

一種用于無線收發設備的有效利用無線帶寬的方法,將所述無線收發設備的待發送報文放入發送隊列，每用戶一個隊列，隊列組成鏈表，同時針對所有發送隊列設置總令牌桶，針對每個用戶隊列分別設置相應的用戶隊列令牌桶，其特征在于，包括如下步驟：

令牌產生步驟：根據無線設備的最大速率Rmax和管理幀的開銷，計算該無線設備每秒所需要總令牌數T，以及平均到每個用戶的令牌數t＝T/n，n表示用戶數，并將令牌分配到總令牌桶和每個用戶隊列令牌桶；

待發送報文令牌數估算步驟：遍歷所述鏈表，利用實際發送速率，對不同用戶實際發送報文所需要的令牌數進行估算；

調度步驟，包括:

第一調度步驟：遍歷用戶發送的所述鏈表，對于要發包的用戶，通過對發送報文需要的令牌數與其擁有的令牌數進行比較，找到第一個滿足發送報文令牌數小于其擁有的令牌數的用戶，如果找到，則進入到報文發送步驟，如果沒找到，則待等待令牌數得到補充后，進入到待發送報文令牌數估算步驟，重新進行調度；