调度方法、装置及网络设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种调度方法、装置及网络设备。方法包括：AP根据第一STA的类型，获取当前调度周期的上一调度周期内的调度信息；AP根据调度信息确定第一STA在当前调度周期内的初始带宽，并根据当前调度周期内接入AP的STA的总个数对第一STA在当前调度周期内的初始带宽进行调整，获取第一STA在当前调度周期内的可用带宽；AP根据第一STA在当前调度周期内的可用带宽，设置第一STA对应的令牌桶在当前调度周期内的令牌数目，并使用第一STA对应的令牌桶在当前调度周期内的令牌数目，对第一STA对应的报文进行收发处理。本发明专利技术技术方案提高了WLAN中设备使用WLAN资源的公平性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信技术，尤其涉及一种调度方法、装置及网络设备。
技术介绍
无线局域网(Wireless Local Area Network,简称为WLAN)的部署越来越广泛,其中应用最广泛的是IEEE 802. 11系列的标准。802. 11标准的WLAN采用的是带冲突避免的载波监听多路访问(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance,简称为CSMA/CA)机制，这种机制提供了一种半双工的无线链路，一个时间段内只能有一个设备在该链路上发送数据，而共享同一链路的其他设备在同一时间段内只能从链路上接收数据，否则会造成链路上的无线信号被破坏，从而导致传输失败。为了保证上面这种信号独占的实现,802. 11标准引入了三种媒体访问模式分布式协调功能(Distributed coordinationfunction,简称为 DCF)、点协调功能(Point coordination function,简称为 PCF)以及混 合协调功能(Hybrid coordination function,简称为HCF)。目前应用最广泛的是DCF模式，DCF模式要求站点(Station，简称为STA)或者接入点(Access Point，简称为AP)在发送数据之前要先检测无线链路是否空闲，如果链路处于忙碌状态，则STA或者AP必须延迟发送数据，避免干扰和破坏无线链路上的信号。在DCF模式下，STA或者AP采用指数退避算法来避免碰撞的发生，即避免两个或两个以上的设备同时往无线链路中发送数据。DCF模式从概率统计上来讲对每个WLAN中的设备(STA或者AP)是公平的，即每个设备都能公平的获得无线链路的使用权。然而，由于WLAN是一种允许多种数据传输速率和多种物理传输技术在同一个传播介质上使用的网络技术，使得DCF这种概率上的公平在实际应用中经常无法得到保证。这里的多种速率是指同一个WLAN设备，在WLAN中传输数据的速率会随着时间不断变化，这里的多种物理传输技术是指同一个WLAN中存在不同标准的STA。为了解决WLAN应用的公平性，现有技术提出一种空口限速方案。该方法主要是通过流量监管或者流量整形来限制一个方向上的流量的速率，使得这个方向的数据源设备调整数据发送速率以适应AP所分配的带宽，从而达到限制发往空口的数据流量的目的来实现WLAN资源使用的时间公平性。但是，该方案实现比较简单，例如没有考虑随着STA的数量的增加而导致的空口环境的恶化等情况，因此其所能达到的时间公平效果并不理想。
技术实现思路
本专利技术提供一种调度方法、装置及网络设备，用以提高WLAN中设备使用WLAN资源的公平性。本专利技术第一方面提供一种调度方法，包括无线接入点AP根据第一站点STA的类型，获取当前调度周期的上一调度周期内的调度信息，所述调度信息包括下行发送速率，或者所述调度信息包括所述下行发送速率和报文总个数，所述下行发送速率是所述AP向所述第一 STA发送下行报文的速率，所述报文总个数为所述AP发送给所述第一 STA的下行报文的个数和所述第一 STA发送给所述AP的上行报文的个数之和；所述AP根据所述调度信息确定所述第一 STA在当前调度周期内的初始带宽，并根据当前调度周期内接入所述AP的STA的总个数对所述第一 STA在当前调度周期内的初始带宽进行调整，获取所述第一 STA在当前调度周期内的可用带宽；所述AP根据所述第一 STA在当前调度周期内的可用带宽，设置所述第一 STA对应的令牌桶在当前调度周期内的令牌数目，并使用所述第一 STA对应的令牌桶在当前调度周期内的令牌数目，对所述第一 STA对应的报文进行收发处理。本专利技术第二方面提供一种调度装置，设置在无线接入点AP中，所述装置包括信息获取模块，用于根据第一站点STA的类型，获取当前调度周期的上一调度周期内的调度信息，所述调度信息包括下行发送速率，或者所述调度信息包括所述下行发送 速率和报文总个数，所述下行发送速率是所述AP向所述第一 STA发送下行报文的速率，所述报文总个数为所述AP发送给所述第一 STA的下行报文的个数和所述第一 STA发送给所述AP的上行报文的个数之和；带宽获取模块，用于根据所述调度信息确定所述第一 STA在当前调度周期内的初始带宽，并根据当前调度周期内接入所述AP的STA的总个数对所述第一 STA在当前调度周期内的初始带宽进行调整，获取所述第一 STA在当前调度周期内的可用带宽；令牌设置模块，用于根据所述第一 STA在当前调度周期内的可用带宽，设置所述第一 STA对应的令牌桶在当前调度周期内的令牌数目；调度处理模块，用于使用所述第一 STA对应的令牌桶在当前调度周期内的令牌数目，对所述第一 STA对应的报文进行收发处理。本专利技术第三方面提供一种网络设备，包括本专利技术提供的任一调度装置。本专利技术提供的调度方法、装置及网络设备，考虑STA的类型，获取与STA的类型相适应的上一调度周期内的调度信息，进而根据获取的调度信息确定STA在当前调度周期内的初始带宽，然后考虑当前调度周期内接入AP的STA的总数对带宽有效性的影响，利用当前调度周期内接入AP的STA的总数对确定出的STA在当前调度周期内的初始带宽进行调整，获取STA在当前调度周期内的可用带宽，然后基于调整后获取的可用带宽设置STA对应的令牌桶在当前调度周期内的令牌数目，根据该令牌数目对STA对应的报文进行收发处理，由于充分考了 STA的类型以及当前接入AP的STA的数目等对带宽有效性的影响，使得所设置的令牌桶的令牌数更加准确，提高了 WLAN的无线链路使用的公平性。附图说明图I为本专利技术一实施例提供的调度方法的流程图；图2为本专利技术一实施例提供的AP根据第一 STA在当前调度周期内的可用带宽，设置第一 STA对应的令牌桶在当前调度周期内的令牌数目的实施方式的流程图；图3为本专利技术一实施例提供的状态机的状态转换示意图；图4为本专利技术一实施例提供的步骤202的可选实施方式的流程图；图5为本专利技术另一实施例提供的调度方法的流程图；图6为本专利技术一实施例提供的调度装置的结构示意图7为本专利技术另一实施例提供的调度装置的结构示意图。具体实施例方式在WLAN中，一组可以相互通信的站点(Station，简称为STA)可构成基本服务集(Basic Service Set,简称为BSS),较为常用的是基础架构型BSS (英文为infrastructureBSS)。在基础架构型BSS中，无线网络由一个AP和多个STA组成，所有的数据报文的转发都要经过AP。该基础架构型BSS可以作为本专利技术以下各实施例的一种应用场景，但不限于此，凡是经过AP进行数据转发的WLAN场景都适用于本专利技术以下各实施例。图I为本专利技术一实施例提供的调度方法的流程图。如图I所示，本实施例的方法包括步骤101、AP根据第一 STA的类型，获取当前调度周期的上一调度 周期内的调度信息，该调度信息包括下行发送速率，或者包括下行发送速率和报文总个数。在本实施例中，第一 STA可以是当前调度周期内接入AP的STA中的任意一个STA。本实施例以第一 STA为例，即以当前调度周期内接入AP的所有STA中的一个为例进行说明，对当前调度周期内接入A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调度方法，其特征在于，包括：无线接入点AP根据第一站点STA的类型，获取当前调度周期的上一调度周期内的调度信息，所述调度信息包括下行发送速率，或者所述调度信息包括所述下行发送速率和报文总个数，所述下行发送速率是所述AP向所述第一STA发送下行报文的速率，所述报文总个数为所述AP发送给所述第一STA的下行报文的个数和所述第一STA发送给所述AP的上行报文的个数之和；所述AP根据所述调度信息确定所述第一STA在当前调度周期内的初始带宽，并根据当前调度周期内接入所述AP的STA的总个数对所述第一STA在当前调度周期内的初始带宽进行调整，获取所述第一STA在当前调度周期内的可用带宽；所述AP根据所述第一STA在当前调度周期内的可用带宽，设置所述第一STA对应的令牌桶在当前调度周期内的令牌数目，并使用所述第一STA对应的令牌桶在当前调度周期内的令牌数目，对所述第一STA对应的报文进行收发处理。

【技术特征摘要】
1.一种调度方法，其特征在于，包括 无线接入点AP根据第一站点STA的类型，获取当前调度周期的上ー调度周期内的调度信息，所述调度信息包括下行发送速率，或者所述调度信息包括所述下行发送速率和报文总个数，所述下行发送速率是所述AP向所述第一 STA发送下行报文的速率，所述报文总个数为所述AP发送给所述第一 STA的下行报文的个数和所述第一 STA发送给所述AP的上行报文的个数之和； 所述AP根据所述调度信息确定所述第一 STA在当前调度周期内的初始带宽，井根据当前调度周期内接入所述AP的STA的总个数对所述第一 STA在当前调度周期内的初始带宽进行调整，获取所述第一 STA在当前调度周期内的可用带宽； 所述AP根据所述第一 STA在当前调度周期内的可用带宽，设置所述第一 STA对应的令牌桶在当前调度周期内的令牌数目，并使用所述第一 STA对应的令牌桶在当前调度周期内的令牌数目，对所述第一 STA对应的报文进行收发处理。2.根据权利要求I所述的调度方法，其特征在于，所述AP根据第一STA的类型，获取当前调度周期的上ー调度周期内的调度信息包括 如果所述第一 STA为高吞吐HT站点，所述AP获取当前调度周期的上ー调度周期内的下行发送速率作为所述调度信息； 如果所述第一 STA为非HT站点，所述AP获取当前调度周期的上ー调度周期内下行发送速率和报文总个数作为所述调度信息。3.根据权利要求2所述的调度方法，其特征在于，所述AP根据所述调度信息确定所述第一 STA在当前调度周期内的初始带宽包括 如果所述第一 STA为HT站点,所述AP根据公式Ieften_orig’=t X rate X α ,确定所述第一 STA在当前调度周期内的初始带宽； 如果所述第一 STA为非HT站点，所述AP根据公式leftlen_orig’ = (t-162Xdata_cnt) Xrate-28Xdata_cnt,确定所述第一 STA在当前调度周期内的初始带宽； 其中，leftlen_orig’为所述第一 STA在当前调度周期内的初始带宽； t为预设的在每个调度周期内分配给STA使用无线链路的理想时间； α为表征当前调度周期内带宽有效性的系数； rate为当前调度周期的上ー调度周期内的下行发送速率； data_cnt为当前调度周期的上ー调度周期内的报文总个数。4.根据权利要求3所述的调度方法，其特征在于，所述AP根据当前调度周期内接入所述AP的STA的总个数对所述第一 STA在当前调度周期内的初始带宽进行调整，获取所述第一 STA在当前调度周期内的可用带宽包括 如果当前调度周期内接入所述AP的STA的总个数大于等于预设第一个数门限且小于等于预设第二个数门限，所述AP根据公式leftlen_orig=leftlen_orig’ X (100%-(STA_NUM-1) X β)，获取所述第一 STA在当前调度周期内的可用带宽； 如果当前调度周期内接入所述AP的STA的总个数大于所述第二个数门限，所述AP根据公式leftlen_orig=leftlen_orig’ X λ，获取所述第一 STA在当前调度周期内的可用带宽； 其中，leftlen_orig为所述第一 STA在当前调度周期内的可用带宽；STA_NUM为当前调度周期内接入所述AP的STA的总个数； β为表征每增加ー个STA对带宽有效性的影响的系数； λ为表征当前调度周期内接入所述AP的STA的总个数对带宽有效性的影响的系数。5.根据权利要求1-4任一项所述的调度方法，其特征在于，所述AP使用所述第一STA对应的令牌桶在当前调度周期内的令牌数目，对所述第一 STA对应的报文进行收发处理包括 如果所述AP接收到所述第一 STA发送的上行报文，所述AP判断所述第一 STA对应的令牌桶中是否有足够用于转发所述上行报文所需的令牌，如果所述第一 STA对应的令牌桶中有足够的令牌，则扣除与所述上行报文长度对应个数的令牌，将所述上行报文转发出去，如果所述第一 STA对应的令牌桶中没有足够的令牌，则将所述第一 STA对应的令牌桶中令牌的数目设置为O，然后将所述上行报文转发出去。6.根据权利要求1-4任一项所述的调度方法，其特征在于，所述AP使用所述第一STA对应的令牌桶在当前调度周期内的令牌数目，对所述第一 STA在当前调度周期内的报文进行收发处理包括 如果所述AP向所述第一 STA发送下行报文，所述AP判断所述第一 STA对应的报文缓冲队列中是否存在报文，如果所述第一 STA对应的报文缓冲队列中存在报文，所述AP判断所述第一 STA对应的报文缓冲队列是否已满，如果所述第一 STA对应的报文缓冲队列已满，所述AP将所述下行报文丢弃，如果所述第一 STA对应的报文缓冲队列未满，所述AP将所述下行报文加入所述第一 STA对应的报文缓冲队列中，如果所述第一 STA对应的报文缓冲队列中不存在报文，所述AP判断所述第一 STA对应的令牌桶中是否有足够用于发送所述下行报文所需的令牌，如果所述第一 STA对应的令牌桶中有足够的令牌，则扣除与所述下行报文的长度对应个数的令牌，将所述下行报文发送给所述第一 STA，如果所述第一 STA对应的令牌桶中没有足够的令牌，将所述下行报文加入所述第一 STA对应的报文缓冲队列中，以在下一个调度周期进行发送。7.根据权利要求1-4任一项所述的调度方法，其特征在于，所述AP根据所述第一STA在当前调度周期内的可用带宽，设置所述第一 STA对应的令牌桶在当前调度周期内的令牌数目包括 所述AP根据所述第一 STA在当前调度周期之前至少ー个调度周期内的状态，预测所述第一 STA在当前调度周期内的实际所需带宽，所述第一 STA在每个调度周期内的状态为空闲状态、半忙碌状态或忙碌状态； 所述AP根据所述第一 STA在当前调度周期内的实际所需带宽和所述第一 STA在当前调度周期内的可用带宽，确定所述第一 STA在当前调度周期内的最終带宽； 所述AP根据所述第一 STA在当前调度周期内的最終带宽，设置所述第一 STA对应的令牌桶在当前调度周期内的令牌数目。8.根据权利要求7所述的调度方法，其特征在干， 当所述第一 STA在当前调度周期的上ー调度周期内的状态为所述空闲状态时，所述AP根据所述第一 STA在当前调度周期之前至少ー个调度周期内的状态，预测所述第一 STA在当前调度周期内的实际所需带宽包括 如果所述第一 STA在当前调度周期的上ー调度周期内用完了所述空闲状态对应的第一带宽，且在当前调度周期内所述第一 STA对应的报文缓冲队列中存在报文，所述AP确定所述第一 STA在当前调度周期内的状态为所述半忙碌状态，并设置所述第一 STA在当前调度周期内的实际所需带宽为所述半忙碌状态对应的第二带宽；其中，所述半忙碌状态对应的第二带宽大于所述空闲状态对应的第一带宽； 如果所述第一 STA在当前调度周期的上一调度周期内未用完所述空闲状态对应的第一带宽，或者如果在当前调度周期内所述第一 STA对应的报文缓冲队列中不存在报文，所述AP确定所述第一 STA在当前调度周期内的状态为所述空闲状态，并设置所述第一 STA在当前调度周期内的实际所需带宽为所述空闲状态对应的第一带宽；当所述第一 STA在当前调度周期的上一调度周期内的状态为所述半忙碌状态时，所述AP根据所述第一 STA在当前调度周期之前至少一个调度周期内的状态，预测所述第一 STA在当前调度周期内的实际所需带宽包括 如果所述第一 STA已经在连续第一个数的调度周期内为所述半忙碌状态，且在每个处于所述半忙碌状态的调度周期内均未用完所述空闲状态对应的第一带宽，所述AP确定所述第一 STA在当前调度周期内的状态为所述空闲状态，并设置所述第一 STA在当前调度周期内的实际所需带宽为所述空闲状态对应的第一带宽； 如果所述第一 STA在当前调度周期的上一调度周期内用完了所述半忙碌状态对应的第二带宽，且在当前调度周期内所述第一 STA对应的报文缓冲队列中存在报文，所述AP确定所述第一 STA在当前调度周期内的状态为所述忙碌状态，并设置所述第一 STA在当前调度周期内的实际所需带宽为所述第一 STA在当前调度周期内的可用带宽；其中，所述半忙碌状态对应的第二带宽大于所述空闲状态对应的第一带宽； 如果所述第一 STA未在当前调度周期的上一调度周期内用完所述半忙碌状态对应的第二带宽，或者如果所述第一 STA未在连续第一个数的调度周期内均为所述半忙碌状态，或者如果所述第一 STA在连续的第一个数的调度周期内均为所述半忙碌状态，但在每个处于所述半忙碌状态的调度周期内均用完所述空闲状态对应的第一带宽，所述AP确定所述第一 STA在当前调度周期内的状态为所述半忙碌状态，并设置所述第一 STA在当前调度周期内的实际所需带宽为所述半忙碌状态对应的第二带宽； 当所述第一 STA在当前调度周期的上一调度周期内的状态为所述忙碌状态时，所述AP根据所述第一 STA在当前调度周期之前至少一个调度周期内的状态，预测所述第一 STA在当前调度周期内的实际所需带宽包括 如果所述第一 STA已经在连续第二个数的调度周期内为所述忙碌状态，且在每个处于所述忙碌状态的调度周期内均未用完所述半忙碌状态对应的第二带宽，所述AP确定所述第一 STA在当前调度周期内的状态为所述半忙碌状态，并设置所述第一 STA在当前调度周期内的实际所需带宽为所述半忙碌状态对应的第二带宽，并设置所存储的第三个数的调度周期内记录的数据长度均为所述半忙碌状态对应的第二带宽； 如果所述第一 STA在当前调度周期的上一调度周期内用完了所述半忙碌状态对应的第二带 宽，所述AP用当前调度周期的上一调度周期内的数据长度替换所存储的第三个数的调度周期内记录的数据长度中最早一个数据长度，并设置所述第一 STA在当前调度周期内的实际所需带宽为所存储的第三个数的调度周期内记录的数据长度的平均值，如果第一STA在当前调度周期的上一调度周期内未用完所述半忙碌状态对应的第二带宽，且所述第一 STA连续处于所述忙碌状态的调度周期的个数未达到所述第二个数，所述AP直接设置所述第一 STA在当前调度周期内的实际所需带宽为所存储的第三个数的调度周期内记录的数据长度的平均值。9.根据权利要求7所述的调度方法，其特征在于，所述AP根据所述第一STA在当前调度周期内的实际所需带宽和所述第一 STA在当前调度周期内的可用带宽，确定所述第一STA在当前调度周期内的最终带宽包括 如果所述第一 STA在当前调度周期内的可用带宽大于所述第一 STA在当前调度周期内的实际所需带宽与预设的预留带宽最小值的和，所述AP设置所述第一 STA在当前调度周期内的未使用带宽为所述第一 STA在当前调度周期内的可用带宽与所述第一 STA在当前调度周期内的实际所需带宽的差，并设置所述第一 STA在当前调度周期内的临时带宽为所述第一 STA在当前调度周期内的实际所需带宽与预设的预留带宽最小值的 和；...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘陈泓，
申请(专利权)人：福建星网锐捷网络有限公司，
类型：发明
国别省市：