[发明专利]一种无线流量的智能分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线数据传输技术，具体的说是涉及一种无线流量的智能分配方法。

背景技术

随着智能手机与平板电脑的发展，传统的有线连接方式已经无法应付移动化的生活方式所带来的挑战。然而也随着移动设备越来越多，对802.11网络的性能也提出考验。IEEE小组也在积极地改善802.11标准，从11b的最高11Mbps的吞吐量到11g的54Mbps，再到现有11n的最高300Mbps速率，其性能得到了大幅的提升。但无线吞吐量的提升，并不能从根本上解决无线工作站的使用体验问题，主要问题表现为上网速度慢，频繁掉线等，特别是在无线工作站接入量很大的情况下，例如在机场、公园这些所谓的WIFI热点区域。本发明旨在改善这种情况。

IEEE802.11协议提供了一种基于CSMA/CA（carrier sense multiple access with collision avoidance）的分布式协调功能（distributed coordination function），即DCF。和Ethernet一样，在传送数据之前它会先检查无线链路是否处于清空状态。为了避免冲突的发生，当其它传送者占据信道时，工作站会采用一种二进制指数退避算法避免节点之间的信道接入冲突。DCF便于实现，但无法提供业务数据传输的QoS区分支持，越来越无法满足当今网络应用多样化发展的需要。为了在MAC层为网络业务传输提供这样的QoS支持，IEEE802.11小组推出了EDCA（enhanced distributed channel access）。

传统的802.11标准中，当一个帧传送完成且经过一段分布式帧间间隔（DIFS）之后，工作站才能传送之前拥堵的数据。在DIFS之后的一段时间窗口称为退避窗口或竞争窗口，这个窗口可分为一个个时隙slot。时隙的长度因媒介而异，速度较高的物理层会使用较短的时隙。工作站会选择某个时隙，并等待时隙到来以便访问媒介。当多个工作站试图同时传送数据时，谁选择的时隙最短，谁就获得媒介的使用权。最新的IEEE802.11e标准中，采用了EDCA机制来提供QoS服务，对于不同业务类型设定不同的优先级，高优先级的多媒体实时业务(如视频，语音)具有更多的机会接入信道，减小了这些业务的时间延迟，使得其在网络中播出更加流畅。并且可以通过几个可调的参数来改变优先级，这几个参数分别是仲裁帧间间隔AIFS（用于定义额外等待时间段）、最小竞争窗口CWmin、最大竞争窗口CWmax和发送机会限制TXOP（用于定义一次发送的最大长度）。

现有的IEEE802.11e提供了四种不同类型的数据优先级，即语音（Voice）（最高优先级）、视频（Video）、最佳效果（Best Effort）、背景（Background）（最低优先级）。其主要目的是为解决无线通信中语音和视频这种对实时性要求很高的问题，然而在802.11无线网络实际的使用过程中，对于普通的网络流量来说，用户的实际使用体验效果却不是很好，特别是在接入用户过多、网络中充斥着各种P2P下载时，表现为网页打不开或打开很慢，游戏很卡，延时很大等等。其原因有以下几点：当无线网络中客户端很多的情况下，并不能保证每个工作站都是以较高的速率与接入点相关联，如果低速率的工作站数据量比较大，导致低速率设备对无线媒介的长时间占用，而使其它工作站的媒介使用时间相对较少。就像在有线环境中，如果没有一种有效的流量控制手段，局域网内有人下P2P，将外网带宽占满以后，其他人就会感觉很卡的道理一样，无线环境中也会遇到这样的问题。但无线环境与有线不一样的一点是，有线时大家的连接速率是一致的，而无线却会跟据距离的远近、信号的好坏等来适配不同的速率。如果适配到的速率越低，那么传送一定数据量所花的时间就越多，而且其收发数据的同时，其它工作站是必须保持沉默的，这样就导致了整个网络的吞吐量很低。有线环境下的流量控制一般是跟据每个IP单位时间的流量的多少来合理分配带宽的，这种方案在无线环境下却是不可行的，其原因是无线工作站与AP的适配速率不同，如果对每个无线工作站都用单位时间的流量来分配带宽资源，会导致速率慢的工作站媒介使用时间过长，速率高的工作站却因为抢占不到无线媒介的使用权，从而使得整网性能反而大大下降了。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是基于目前的IEEE802.11协议之上，提供一种无线流量的智能分配方法解决目前无线用户实际使用体验效果差的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种无线流量的智能分配方法，其特征在于，包括以下步骤：