[发明专利]一种基于无线局域网的带宽调度方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及信息技术领域，特别是涉及一种基于无线局域网的带宽调度方法和设备。

背景技术

WLAN(Wireless Local Area Networks，无线局域网)提供了一种局域网的无线连接服务，能够提供高速的无线数据接入，已经广泛应用于城市、企业、楼宇、家庭等各种场所。和传统的有线接入方式相比，无线局域网让网络的使用者更加自由，彻底摆脱了线缆和端口位置的束缚，而且无线局域网使得终端具有便于携带，易于移动等优点，免去或减少了繁杂的网络布线，只需要安放一个或多个AP(Access Point，接入点)设备就可以建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。

如图1所示，为WLAN中一种典型的组网示意图，其中，AC(AccessController，无线接入控制器)作为接入控制器对AP进行管理和控制，AP负责接收STA(station，客户端)的空口报文，并将来自有线网络的报文发送给各个STA。

在WLAN网络中，各个WLAN设备共用空口媒介，并通过CSMA/CA(carrier sense multi-access/Collision Avoidance，载波监听多址接入/碰撞避免)方式来访问空口。

具体的，信道内的各个WLAN设备公平竞争信道，每个WLAN设备可以等概率的获得信道的控制权。在这种方式下，使得信道带宽的分配方式是一种公平的使用信道的方式，当各个STA的速率相当时，采用这种方式是非常公平且不会影响总体性能的方式。

但是，在实际的应用场景中，会存在个别低速的STA，该低速的STA会使得整体性能下降。例如，假设存在一个高速STA，一个低速STA，当低速STA获得信道使用权时，该低速STA会将自身的报文慢慢地发送出去；当高速STA获得信道使用权时，该高速STA会很快的将自身的报文发送出去，而其余的时间则是等待低速STA的报文在使用信道。也就是说，在高速STA和低速STA共同存在的情况下，高速STA的流量与低速STA的流量是相同的，从而使得整个空口的性能很低。

针对这种问题，现有技术中提出了一种时间公平的带宽分配方式，即在分配带宽时，不再基于每个STA获得的使用机会公平，而是基于每个STA占用的空口时间公平。

具体的，现有技术中将时间公平的思路转化为基于带宽的限速进行实现，假设一个AP设备的总带宽是20M/s，共有2个STA，1个工作速率是6M/s的STA和1个工作速率是54M/s的STA。按照时间公平的原则，在单位时间内每个STA应该使用一半的时间，假设该单位时间为1s，则6M/s速率的STA只能使用0.5s的时间。根据各个STA的速率，可计算出1s时间内允许该6M/s速率的STA通过的流量是3M。同样的，可计算出1s时间内允许54M/s速率的STA通过的流量是27M。

另外，现有技术中在按照时间公平的思路进行处理时，还可以在发送报文时，对所有STA发送报文的时间进行记录与统计，并定时上报到带宽调度模块，带宽调度模块每隔一定周期，根据近似时间公平原则，对耗用时间比较多的STA进行限制发送。

在通过基于带宽的限速进行实现时，将依赖于对总带宽有一个固定的假设，在无线空口没有同频干扰、邻频干扰、STA数比较少的情况下，一个AP可以保持在比较理想的20M带宽。但是，实际应用中，并不是一个AP独立存在，而是多个AP共同覆盖某栋建筑，AP及其STA之间的同频干扰不可避免，一个AP的带宽是不固定的，而且也小于理想的固定带宽。因此，通过基于带宽的限速进行实现的方式过于理想化，不具有实际应用意义。

在通过发送报文时进行记录与统计进行实现时，虽然能够实现按照时间公平合理调度，但对所有STA发送报文的时间进行记录、统计并上报的操作比较耗时，很容易使得调度工作本身成为性能的一个瓶颈，继而使得总体性能下降。

发明内容

本发明提供一种基于无线局域网的带宽调度方法和设备，以灵活的实现WLAN带宽的调度，并根据该WLAN带宽进行报文的发送。

为了达到上述目的，本发明提出了一种基于无线局域网的带宽调度方法，应用于包括多个无线客户端STA和接入点AP设备的无线局域网中，所述AP设备为各个STA设置令牌桶，且所述令牌桶中对应了令牌token数；所述方法包括以下步骤：

当确定有需要发送给STA的报文时，所述AP设备获取发送所述报文所使用的token数；并根据所述token数调整所述STA的令牌桶中对应的token数；

所述AP设备根据预设策略补充调整后的各个STA的令牌桶中对应的token数。