[发明专利]一种有效利用无线带宽的方法

说明书

一种用于无线收发设备的有效利用无线带宽的方法,分别设置总令牌桶和用户队列令牌桶，根据计算该无线设备每秒所需要总令牌数T，以及每个用户的令牌数，并将令牌分配到总令牌桶和每个用户队列令牌桶；遍历所述链表，估算不同用户实际发送报文所需要的令牌数进行估算；利用第一和第二调度步骤选取发包的用户；发送报文，并将该报文对应用户拥有的令牌数和总令牌数减去实际消耗的令牌数。本发明设置了总令牌桶和用户令牌桶，用户令牌桶保证每个用户均有发包的机会，总令牌桶保证能够对不同用户之间的令牌进行借用，在保证每个终端都有发包机会的基础上，降低低速率用户的影响，使无线带宽得到充分的使用，使带宽的共享和独占达到平衡。

技术领域

本申请涉及无线通信领域，具体的，涉及一种有效利用无线带宽的方法，通过调整不同速率报文到同一基线上，并引入双层令牌桶算法，使不同速率的终端拥有合适的发包机会，充分使用带宽容量，使无线带宽容量有效使用率最大化。

背景技术

随着无线网络技术的发展，802.11的无线协议不断的向高版本升级，使得在市面上存在着不同版本的无线路由设备。具体而言：新一代802.11无线协议11AC已于2012年发布，其速率高达1.3Gbps，各无线路由器厂家已经开始推出支持11AC的产品。但目前市面上还存在大量的老设备，其不支持11AC协议，甚至不支持11N协议，只支持11G协议、11B协议等。

有些低版本的无线路由设备不能支持高版本的无线设备，并且由于无线环境的复杂性，无线设备之间很少能以最大速率传送数据，实际速率差异很大。而在相同的时间内，那些低速率的终端的发送的报文数会远小于高速率的终端。

具体而言，参见图1，示出了现有技术中无线用户发送调度的流程图，对待发送报文放入发送队列，每终端用户一个队列，队列组成链表，在调度时，取链表头队列，从队列取报文进行发送，发送后队列添加到链表尾部。但是，当前的调度算法不对终端用户进行分类，每次发送一个终端用户的数据，在有低速率用户存在的情况，由于其报文传输速率慢，会大量占用发送时间，拉低系统吞吐量，造成无线带宽有效使用率低。

这种情况一方面影响了整个无线设备下的终端用户(尤其是高速率用户)体验,另一方面也影响了整个无线设备的系统吞吐率，降低了无线带宽有效使用率。

因此，如何能够充分考虑不同速率对发送的影响，使高速率有较高的发送机会，低速率有较低的发送机会，降低低速率终端对总体吞吐量的影响，使带宽容量得到充分利用成为现有技术亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种有效利用无线带宽的方法，设置了两个总令牌桶和各个用户分别的令牌桶，充分考虑不同速率对发送的影响，通过换算，将低速率报文映射到高速率情况下，使其可以在同一速率下进行调度，保证公平性。

一种用于无线收发设备的有效利用无线带宽的方法,将所述无线收发设备的待发送报文放入发送队列，每用户一个队列，队列组成链表，同时针对所有发送队列设置总令牌桶，针对每个用户队列分别设置相应的用户队列令牌桶，其特征在于，包括如下步骤：

令牌产生步骤：根据无线设备的最大速率Rmax和管理帧的开销，计算该无线设备每秒所需要总令牌数T，以及平均到每个用户的令牌数t＝T/n，n表示用户数，并将令牌分配到总令牌桶和每个用户队列令牌桶；

待发送报文令牌数估算步骤：遍历所述链表，利用实际发送速率，对不同用户实际发送报文所需要的令牌数进行估算；

调度步骤，包括:

第一调度步骤：遍历用户发送的所述链表，对于要发包的用户，通过对发送报文需要的令牌数与其拥有的令牌数进行比较，找到第一个满足发送报文令牌数小于其拥有的令牌数的用户，如果找到，则进入到报文发送步骤，如果没找到，则待等待令牌数得到补充后，进入到待发送报文令牌数估算步骤，重新进行调度；