确定性信道接入条件下的WLAN目标唤醒时刻调度方法技术

本发明专利技术公开了一种确定性信道接入条件下的WLAN目标唤醒时刻调度方法、系统及设备，包括1.结合IEEE 802.11ax标准中的上行多用户同时传输的特性和广播TWT机制获得基于广播TWT调度的确定性信道接入方案DCA；2.AP使用站点上行数据流量统计特征集中调度策略找到优化的首个信标帧传输时刻(TBTT)和侦听间隔(LI)参数值，并根据可用的子信道数控制同时活跃站点数量；3.设定约束条件；4.DCA信道接入方案将树结构与站点的LI设置相对应，通过启发式搜索算法，找到符合树结构以此获得对应站点的LI最优值；5.基于获得的LI值，通过调整首个TBTT参数值确定站点的唤醒时刻调度表。本发明专利技术能够提供更高的吞吐量、RU利用率和能效。RU利用率和能效。RU利用率和能效。

【技术实现步骤摘要】
确定性信道接入条件下的WLAN目标唤醒时刻调度方法


[0001]本专利技术涉及通信
，更具体的说是涉及确定性信道接入条件下的WLAN目标唤醒时刻调度方法。

技术介绍

[0002]下一代无线局域网标准针对上行多用户同时传输新特性提出了广播目标唤醒时间(TWT)机制。广播TWT机制以信标帧传输时刻(TBTT)调度为前导，通过确定每个站点的TBTT分组醒来接收信标帧中包含的特定广播TWT服务期参数信息。同时唤醒的站点可共同参与到同一个TWT服务期，使用不同子信道来实现上行多用户同时传输，并以此提升密集环境下的网络整体性能。
[0003]IEEE 802.11ax标准上行随机接入过程中，退避计数器为0的站点会随机选择信道进行数据传输。比如说明书附图1中所示的为广播TWT操作示例图，显示了信道随机接入的一种实施案例。比如，在第2个TBTT时刻，只有STA1醒来，在接收到了对应的TWT SP信息后参与信道竞争。然而在后续的第一个TWT服务期间，存在两个可随机接入的资源单位(RU)。STA1随机选择了RU2进行数据传输，余下空闲的RU1，一定程度上造成了资源的浪费。又比如，在第4个TBTT时刻，STA1和STA2同时选择RU2传输数据，发生碰撞而致使数据无法成功接收，另外一方面RU1却是空闲的，一定程度上造成资源的浪费。此外，在第6个TBTT时刻，三个站点同时唤醒，而可用的RU共计两个，不可避免地会造成碰撞。可见，因部分时间内的资源过度竞争引起碰撞以及部分时间内的信道空闲引起资源浪费，随机接入存在吞吐率和能效的问题。当参与竞争的站点数超过可用的RU数量时，碰撞即会发生。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本发的目的在于提供一种确定性信道接入条件下的WLAN目标唤醒时刻调度方法、系统和设备，能够提供更高的吞吐量、RU利用率和能效。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0006]一种方法，确定性信道接入条件下的WLAN目标唤醒时刻调度方法，包括
[0007]1.结结合IEEE 802.11ax标准中的多用户同时传输的特性和广播TWT机制获得基于广播TWT调度的确定性信道接入方案DCA；
[0008]2.AP使用站点上行数据流量统计特征集中调度策略找到优化的首个TBTT和侦听间隔(LI)参数值，并根据可用的子信道数控制同时活跃站点数量；
[0009]3.设定约束条件；
[0010]4.DCA信道接入方案将树结构与站点的LI设置相对应，通过启发式搜索算法，找到符合树结构以此获得对应站点的LI最优值；
[0011]5.通基于获得的LI值，通过调整首个TBTT参数值确定站点的唤醒时刻调度表。
[0012]进一步，每个站点的LI最优值通过如下方法获得：
[0013]1.确定用于表示LI调度结果的树结构，包括树高、树根的出度；
[0014]2.确定树结构中的二叉子树数量为子信道的数量；
[0015]3.确定每棵二叉子树的树结构，并将站点分配至叶子节点；
[0016]4.确定每棵二叉子树上的站点使用同一个子信道；
[0017]5.确定每个叶子节点对应站点的LI值为2
/
‑1，/表示站点所在子树中的层高。
[0018]具体的约束条件如下，设定的约束条件包括根据子信道数量约束同时活跃站点数量及树根的出度、根据一个TWT服务期间内每个子信道能够传输完成的数据量约束树高及每个站点的LI、根据所有站点缓存的数据包设定必须的时延约束、约束每个站点的LI为对应子树最大树高对应的LI值。
[0019]更进一步，利用启发式搜索算法获得最优LI，所述启发式搜索算法包括
[0020]1.根据站点上行数据流量特征及TWT机制的特殊性，基于马尔可夫链获得每个站点的时延特征，并以此建立每个站点可使用的LI集合，分配最大符合条件的叶子节点给对应的站点，完成站点LI初始值的设置；
[0021]2.设定每个站点的LI启发搜索过程，启发式搜索时根据最大化吞吐量的目标设置每个站点的LI值逐步缩小直至所有站点均符合对应的所有约束；
[0022]3.获得所有站点的最优LI。
[0023]更多的来说，本专利技术方案能够运用在网络节点系统和网络节点设备中。
[0024]作为对设备的进一步优选，该设备包括壳体、设置在壳体内用于装配处理器的装配件、设置在壳体内用于固定装配件的固定件；所述装配件包括相互配合的第一扣件和第二扣件，所述第一扣件和第二扣件的内侧面均设置有一用于插接处理器基板的凹槽，所述第一扣件和第二扣件通过插槽和插杆插接，并且所述第一扣件和第二扣件均设置有锁定件，所述锁定件包括扣接杆和弹簧，所述扣接杆的一端可翻转的连接在第一扣件上另一端设置有用于扣接的凸块，所述弹簧与扣接杆连接，且弹簧处于拉伸状态；所述插槽位于第二扣件上，插杆位于第一扣件上；所述第二扣件上还设置有与扣接杆配合的扣槽，当扣接杆相对第一扣件内外翻转时，扣接杆进入或脱出扣槽。
[0025]更进一步，所述第一扣件上设置有用于安装扣接杆的装配槽，所述装配槽的槽底还设置有用于安装弹簧的盲孔，所述弹簧的一端固定连接在该盲孔中，另一端与扣接杆连接；所述扣接杆的一端通过插栓可内外翻转的连接在装配槽内，且另一端伸出装配槽用于扣接，所述第二扣件上设置有对应扣接杆的扣接槽，所述扣接槽与扣接杆伸出装配槽的部分形状对应，当第一扣件和第二扣件相互装配并且扣接杆在装配槽中内外翻转时，扣接杆嵌入或者脱出扣接槽。
[0026]更进一步，所述固定件包括用于与第一扣件和第二扣件固定的锁紧件和安装在锁紧件上用于与处理器贴合的散热片，所述散热片与处理器贴合的位置设置有温差发电组件，所述温差发电组件嵌入在散热片内，且一侧与处理器的表面贴合，所述温差发电组件与一阈值指示组件电连接，以传输电源给阈值指示组件，所述阈值指示组件根据电源参数发出不同阈值指示；所述阈值指示组件还连接有电能存储组件，所述阈值指示组件传输温差发电组件提供的电源给电能存储组件，所述阈值指示组件包括多组相互并联且与温差发电组件连接的指示灯电路，每组所述指示灯电路均由一对串联的用于分压的电阻和连接在两个电阻之间的发光二极管组成，每组之间串联的用于分压的电阻的分压级不同，与该对电阻连接的发光二极管获得的电压值均不同，且每对串联的电阻的两端均分别连接至温差发
电组件和地；所述电能存储组件包括一PNP三极管、一NPN三极管、储能电容；所述NPN三极管的集电极连接至温差发电组件，发射极与PNP三极管的集电极连接，PNP三极管的基极与指示灯电路中分压级最小的电阻的串联节点连接，所述储能电容的正极连接至NPN三极管的发射极，负极接地；所述PNP三极管的发射极连接至外部用部件，基极连接至指示灯电路中分压级最大的电阻的串联节点。
[0027]更进一步，所述锁紧件包括用于与第一扣件和第二扣件装配的底座、用于安装散热片的装配组件；所述第一扣件和第二扣件均为半圆环型，所述第一扣件和第二扣件装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.确定性信道接入条件下的WLAN目标唤醒时刻调度方法，其特征在于：包括结合IEEE 802.11ax标准中的多用户同时传输的特性和广播TWT机制获得基于广播TWT调度的确定性信道接入方案DCA；AP使用站点上行数据流量统计特征集中调度策略找到优化的首个信标帧传输时刻(TBTT)和侦听间隔(LI)参数值，并根据可用的子信道数控制同时活跃站点数量；设定约束条件；DCA信道接入方案将树结构与站点的LI设置相对应，通过启发式搜索算法，找到符合树结构以此获得对应站点的LI最优值；基于获得的LI值，通过调整首个TBTT参数值确定站点的唤醒时刻调度表。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：每个站点的LI通过如下方法约束：确定用于表示LI调度结果的树结构，包括树高、树根的出度；确定树结构中的二叉子树数量为子信道的数量；确定每棵二叉子树的树结构，并将站点分配至叶子节点；确定每棵二叉子树上的站点使用同一个子信道；确定每个叶子节点对应站点的LI值为2
/
‑1，/表示站点所在子树中的层高。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：设定的约束条件包括根据子信道数量约束同时活跃站点数量及树根的出度、根据一个TWT服务期间内每个子信道能够传输完成的数据量约束树高及每个站点的LI、根据所有站点缓存的数据包设定必须的时延约束、约束每个站点的LI为对应子树最大树高对应的LI值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述启发式搜索算法包括根据站点上行数据流量特征及TWT机制的特殊性，基于马尔可夫链获得每个站点的时延特征，并以此建立每个站点可使用的LI集合，分配最大符合条件的叶子节点给对应的站点，完成站点LI初始值的设置；设定每个站点的LI启发搜索过程，启发式搜索时根据最大化吞吐量的目标设置每个站点的LI值逐步缩小直至所有站点均符合对应的所有约束；获得所有站点的最优LI。5.网络节点系统，其特征在于：包括采用权利要求1～4中任意一项方法构建的软件模块。6.网络节点设备，其特征在于：包括采用权利要求1～4中任意一项方法构建的软件的处理器。7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于：包括壳体、设置在壳体内用于装配处理器的装配件(2)、设置在壳体内用于固定装配件(2)的固定件(3)；所21述装配件(2)包括相互配合的第一扣件(21)和第二扣件(22)，所述第一扣件(21)和第二扣件(22)的内侧面均设置有一用于插接处理器基板的凹槽，所述第一扣件(21)和第二扣件(22)通过插槽(23)和插杆(24)插接，并且所述第一扣件(21)和第二扣件(22)均设置有锁定件(4)，所述锁定件(4)包括扣接杆(41)和弹簧(42)，所述扣接杆(41)的一端可翻转的连接在第一扣件(21)上另一端设置有用于扣接的凸块(43)，所述弹簧(42)与扣接杆(41)连接，且弹簧(42)处于拉伸状态；所述插槽(23)位于第二扣件(22)上，插杆(24)位于第一扣件(21)上；所述第二扣件(22)上还设置有与扣接杆(41)配合的扣槽(44)，当扣接杆(41)相对第一扣件(21)内外翻转时，扣
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈清华，孙豪，邵剑集，
申请(专利权)人：温州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：