一种帧优先级的动态调整的方法和装置与流程

本发明涉及通信领域，具体涉及一种帧优先级的动态调整的方法和装置。

背景技术：
在现有802.11标准中，对帧传输均采用在分布式协调功能(DistributedCoordinationFunction，DCF)或者改进的分布信道接入(EnhancedDistributedChannelAccess，EDCA)方式进行竞争。帧的优先级为事先设定好的，而不会随场景改变而改变。但在某些场景下，例如在有大量终端(station，STA)的情况下，大量终端需要分组接入，从而减少广播Beacon中传输指示消息(TrafficIndicationMap，TIM)大小和每次共同竞争信道STA的个数。在分组接入的方式中，Beacon中会包含一个组ID，凡是属于这个组ID的终端被认为是当前组。属于当前组的节点可以在当前Beacon之后下个Beacon之前，使用DCF/EDCA方式向AP发送上行数据或者PS-Poll来获取下行数据。考虑到会有不听TIM而直接从AP获取下行数据的STA，还有非当前组STA希望上传数据到AP。这些STA都会与当前组中的STA产生竞争。而目前的技术中，对待这些STA采用相同的优先级。也就是说，当前组的成员并没有享受高优先级的待遇。因此当前组成员接入信道没有受到保护，仍然会面临严重竞争而导致需要多次重传，从而增加了能耗。

技术实现要素：
本发明实施例提供了一种帧优先级的动态调整方法和装置，以保护特定分组终端接入信道的优先级。本发明实施例提供了一种帧优先级的动态调整方法，所述方法包括：根据终端、接入点的需求或者信道状况，确定帧优先级的调整方式，所述帧在所述终端和接入点之间发送，所述帧优先级事先确定；根据确定的所述帧优先级的调整方式，设置竞争窗口或仲裁帧间距，所述竞争窗口表示在发送所述帧前启动计数器的计数值的取值上限，所述仲裁帧间距表示信道空闲时间，所述信道空闲时间是在发送所述帧前启动计数器的条件。本发明实施例提供了一种帧优先级的动态调整装置，所述装置包括：调整方式确定模块，设置模块；所述调整方式确定模块用于根据终端、接入点的需求或者信道状况，确定帧优先级的调整方式，所述帧在所述终端和接入点之间发送，所述接入点对应的各终端被分成多个分组，所述终端被划入所述多个分组中的某个分组，所述帧优先级事先确定；所述设置模块用于根据确定的所述帧优先级的调整方式，设置竞争窗口或仲裁帧间距，所述竞争窗口表示在发送所述帧前启动计数器的计数值的取值上限，所述仲裁帧间距表示信道空闲时间，所述信道空闲时间是在发送所述帧前启动计数器的条件。本发明实施例提供了一种网络接入点设备。所述设备包括：包含权利要求9至16任一项所述的帧优先级动态调整装置、发送模块；所述发送模块用于把所述帧优先级动态调整装置设置的所述竞争窗口或所述仲裁帧间距发送给终端。本发明实施例提供了一种终端。所述终端包括：包含权利要求9至16任一项所述的帧优先级动态调整装置、上行帧设置模块，所述上行帧设置模块用于根据所述帧优先级动态调整装置设置的所述竞争窗口或所述仲裁帧间距设置所述上行帧，所述上行帧由所述终端发送给所述网络设备。本发明实施例通过根据终端、接入点的需求或者信道状况设置竞争窗口或仲裁帧间距，动态调整终端接入信道的优先级，减少了重传次数，降低了能耗。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明帧优先级的动态调整方法一个实施例流程图；图2为本发明一个实施例省电模式下接入点和终端工作模式流程图；图3为本发明帧优先级的动态调整方法又一个实施例流程图；图4为本发明帧优先级的动态调整装置一个实施例的结构图；图5为本发明帧优先级的动态调整装置又一个实施例的结构图；图6为本发明网络接入点设备一个实施例的结构图；图7为本发明网络接入点设备又一个实施例的结构图；图8为本发明终端一个实施例的结构图；图9为本发明终端又一个实施例的结构图；具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例提供了一种帧优先级的动态调整方法，如图1所示，图1提供了本发明一个实施例帧优先级的动态调整方法流程图。所述方法包括：S101根据终端、接入点的需求或者信道状况，确定帧优先级的调整方式，所述帧由所述终端向接入点发送，所述接入点对应的各终端被分成多个分组，所述终端被划入所述多个分组中的某个分组，所述帧优先级事先确定；S103根据确定的所述帧优先级的调整方式，设置竞争窗口或仲裁帧间距，所述竞争窗口包括最大竞争窗口、最小竞争窗口，所述竞争窗口表示在发送所述帧前计数器的计数值，所述最大竞争窗口表示所述竞争窗口允许的最大值，所述最小竞争窗口表示所述竞争窗口的起始值，所述仲裁帧间距表示在发送所述帧前启动所述计数器的信道空闲条件。在现有802.11标准中，帧优先级为事先设定好的，而不会随场景改变而改变。但在某些场景下，例如在有大量终端(station，STA)的情况下，STA需要分组接入，从而减少Beacon中传输指示消息(TrafficIndicationMap，TIM)大小和每次共同竞争信道STA的个数。在分组接入的方式中，Beacon中会包含一个组ID，凡是属于这个特定组ID的STA被认为是特定组STA。属于特定组的STA可以在当前Beacon之后下个Beacon之前，使用DCF/EDCA方式向AP发送上行数据或者PS－Poll来获取下行数据。在分布式协调功能(DistributedCoordinationFunction，DCF)接入方式中，所有参与竞争的STA需要侦听信道状况，如果信道在仲裁帧间距(arbitrationinterframespace，AIFS)内保持空闲，则在0到竞争窗口(contentionwindow，CW)之间随机选取一个值作为当前退避窗口的大小，并且启动倒计数器进行退避。因此，计数器的取值区间是[0，CW]。如果系统一直保持空闲，那么每一个时隙倒计数器减一直到计数器值为零。当倒计数器值为零后，STA发送相应数据。如果在倒计数器没有减到零时系统由空闲转变为忙碌，则倒计数器冻结，直到探测到系统空闲时间等于DIFS再重新启动倒计数器。CW初始值设定为最小竞争窗口CWmin，之后每次碰撞后，CW值按照2的指数倍减一的规则进行递增，直到达到最大竞争窗口CWmax。在改进的分布信道接入(EnhancedDistributedChannelAccess，EDCA)方式中，通过对不同访问类别(AccessCategory，AC)定义不同的AIFS以及CWmin和CWmax,对不同AC数据提供了不同QoS。帧按照内容划分包括：背景帧、尽力传输帧、视频帧、语音帧，所述帧按照帧优先级等级从低到高的顺序排列为：背景帧、尽力传输帧、视频帧、语音帧。现有802.11标准提供为低能耗STA提供了一种省电(powersaving，PS)的工作模式。如图2所示，图2提供了本发明一个实施例省电模式下接入点和终端工作模式流程图。主要工作方法是需要工作在省电模式下的STA告知接入点(accesspoint，AP)它需要工作在PS模式下。STA进入睡眠，并且根据ListenInterval中定义的值定期唤醒收听Beacon。AP定时广播Beacon，其中包含了TIM信息。TIM是由一系列0和1组成。当TIM中某一位为1时，表示该位所对应的ID的STA有下行数据。则该STA会在当前Beacon后发送PS-Poll(上行帧)竞争信道。竞争方式可以采用DCF或者EDCA。当AP成功收到该STA的PS-Poll之后，AP会立刻将该STA的下行数据(下行帧)发送给STA，或者发送ACK给告知稍后会给它发送下行数据。对于有上行数据的工作在省电模式下的STA的发送机制，已有标准没有另行规定，而是继续沿用DCF或者EDCA竞争信道。所述帧包括由所述终端向接入点发送的上行帧，也包括由所述接入点向终端发送的下行帧。所述上行帧包括数据帧、管理帧或者控制帧。所述终端、接入点的需求，信道状况包括根据终端的分组信息，提升或不提升特定分组的帧优先级，或者根据信道的繁忙状况，提升或者不提升终端的分组信息。本发明实施例通过根据终端、接入点的需求或者信道状况设置竞争窗口或仲裁帧间距，动态调整终端接入信道的优先级，减少了重传次数，降低了能耗。在本发明的另一个实施例中，所述S101根据终端、接入点的需求或者信道状况，确定帧优先级的调整方式包括：在需要提升属于特定分组的终端的帧优先级时，提高属于所述特定分组的终端的帧优先级，或降低不属于所述特定分组的终端的帧优先级；在需要提升不属于特定分组的终端的帧优先级时，降低属于所述特定分组终端的帧优先级，或提高不属于所述特定分组终端的帧优先级。在本发明的另一个实施例中，所述S101根据终端、接入点的需求或者信道状况，确定帧优先级的调整方式具体包括：S102根据当前信道的繁忙程度，批准或拒绝特殊需求终端的帧优先级提高或降低请求，从而确定所述特殊需求终端的帧优先级的调整方式；所述根据确定的所述帧优先级的调整方式，设置竞争窗口或仲裁帧间距包括：根据确定的所述特殊需求终端的帧优先级的调整方式，设置竞争窗口或仲裁帧间距。有特殊需求的STA与AP协商，改变其接入优先级。在本发明的另一个实施例中，在分布式协调功能接入方式或改进的分布信道接入方式中，在提高所述终端的帧优先级时，所述设置竞争窗口或仲裁帧间距包括：减小所述最大竞争窗口、所述最小竞争窗口或所述仲裁帧间距。采用较小的AIFS/CWmin/CWmax值，会使STA等待较短时间就开始竞争.从而比与采用较大值的STA更容易获得信道接入。在本发明的另一个实施例中，在改进的分布信道接入方式中，在提高所述终端的帧优先级时，所述方法还包括：将所述帧的优先级等级设置为更高；在所述改进的分布信道接入方式中，帧按照内容划分包括：背景帧、尽力传输帧、视频帧、语音帧，所述帧按照帧优先级等级从低到高的顺序排列为：背景帧、尽力传输帧、视频帧、语音帧。例如：所述将所述帧的优先级等级设置为更高可以是将所述帧的优先级等级设置为语音帧。在本发明的另一个实施例中，在分布式协调功能接入方式或改进的分布信道接入方式中，在降低所述终端的帧优先级时，所述设置竞争窗口或仲裁帧间距包括：增大所述最大竞争窗口、所述最小竞争窗口或所述仲裁帧间距。更大AIFS/CWmin/CWmax值会导致STA需要等待更长时间接入。从而比与采用较小值的STA更不易获得信道接入。在本发明的另一个实施例中，在改进的分布信道接入方式中，在降低所述终端的帧优先级时，所述方法还包括：将所述帧的优先级等级设置为更低；在所述改进的分布信道接入方式中，帧按照内容划分包括：背景帧、尽力传输帧、视频帧、语音帧，所述帧按照帧优先级等级从低到高的顺序排列为：背景帧、尽力传输帧、视频帧、语音帧。例如：所述将所述帧的优先级等级设置为更高可以是将所述帧的优先级等级设置为背景帧。在本发明的另一个实施例中，如图3所示，图3为本发明帧优先级的动态调整方法又一个实施例流程图。在所述根据确定的所述帧优先级的调整方式，设置竞争窗口或仲裁帧间距之后还包括：S105在预设的时间段内，根据所述帧的调整方式，所述终端发送的帧保持调整后的所述帧的优先级。所述时间段由所述终端确定并告知所述接入点，或者由所述接入点和所述终端协商确定。本发明实施例提供了一种帧优先级的动态调整装置。如图4所示，为本发明一个实施例帧优先级的动态调整装置结构图。所述装置包括：调整方式确定模块401，设置模块403；所述调整方式确定模块用于根据终端、接入点的需求或者信道状况，确定帧优先级的调整方式，所述帧在所述终端和接入点之间发送，所述接入点对应的各终端被分成多个分组，所述终端被划入所述多个分组中的某个分组，所述帧优先级事先确定；所述设置模块用于根据确定的所述帧优先级的调整方式，设置竞争窗口或仲裁帧间距，所述竞争窗口包括最大竞争窗口、最小竞争窗口，所述竞争窗口表示在发送所述帧前启动计数器的计数值的取值上限，所述最大竞争窗口表示所述竞争窗口允许的最大值，所述最小竞争窗口表示所述竞争窗口的起始值，所述仲裁帧间距表示信道空闲时间，所述信道空闲时间是在发送所述帧前启动计数器的条件。所述调整方式确定模块401具体用于，在需要提升属于特定分组的终端的帧优先级时，提高属于所述特定分组的终端的帧优先级，或降低不属于所述特定分组的终端的帧优先级；在需要提升不属于特定分组的终端的帧优先级时，降低属于所述特定分组终端的帧优先级，或提高不属于所述特定分组终端的帧优先级。所述调整方式确定模块401还用于在所述根据终端、接入点的需求或者信道状况，确定帧优先级的调整方式之后，根据当前信道的繁忙程度、所述接入点的繁忙状况、或者所述终端的接收状况，批准或拒绝特殊需求终端的帧优先级的提高或降低请求以确定所述特殊需求终端的帧优先级的调整方式；所述设置模块用于根据所述调整方式确定模块确定的所述特殊需求终端的帧优先级的调整方式，设置竞争窗口或仲裁帧间距。在分布式协调功能接入方式或改进的分布信道接入方式中，在提高所述终端的帧优先级时，所述设置模块403用于：减小所述最大竞争窗口、所述最小竞争窗口或所述仲裁帧间距。在改进的分布信道接入方式中，在提高所述终端的帧优先级时，所述设置模块403还用于：将所述帧的优先级等级设置为更高；在所述改进的分布信道接入方式中，帧按照内容划分包括：背景帧、尽力传输帧、视频帧、语音帧，所述帧按照帧优先级等级从低到高的顺序排列为：背景帧、尽力传输帧、视频帧、语音帧。在分布式协调功能接入方式或改进的分布信道接入方式中，在降低所述终端的帧优先级时，所述设置模403块用于：增大所述最大竞争窗口、所述最小竞争窗口或所述仲裁帧间距。在改进的分布信道接入方式中，在降低所述终端的帧优先级时，所述设置模块403还用于：将所述帧的优先级等级设置为更低；在所述改进的分布信道接入方式中，帧按照内容划分包括：背景帧、尽力传输帧、视频帧、语音帧，所述帧按照帧优先级等级从低到高的顺序排列为：背景帧、尽力传输帧、视频帧、语音帧。如图5所示，图5提供了本发明帧优先级的动态调整装置又一个实施例的结构图。所述装置还包括优先级保持模块405，所述优先级保持模块用于在所述设置模块根据确定的所述帧优先级的调整方式，设置竞争窗口或仲裁帧间距之后，在预设的时间段内，根据所述帧的调整方式，控制所述终端发送的帧保持调整后的所述帧的优先级。本发明实施例提供了一种网络接入点设备。如图6，图6为本发明网络接入点设备一个实施例的结构图。所述设备包括：包含权利要求9至16任一项所述的帧优先级动态调整装置601、发送模块603；所述发送模块用于把所述帧优先级动态调整装置设置的所述竞争窗口或所述仲裁帧间距发送给终端。如图7所示，图7为本发明网络接入点设备又一个实施例的结构图。所述设备还包括下行帧设置模块605，所述下行帧设置模块用于根据所述帧优先级动态调整装置设置的所述竞争窗口或所述仲裁帧间距设置所述下行帧，所述下行帧由所述网络设备发送给所述终端。本发明实施例提供了一种终端。如图8，图8为本发明终端一个实施例的结构图。所述终端包括：包含权利要求9至16任一项所述的帧优先级动态调整装置801、上行帧设置模块803，所述上行帧设置模块用于根据把所述帧优先级动态调整装置设置的所述竞争窗口或所述仲裁帧间距设置所述上行帧，所述上行帧由所述终端发送给所述网络设备。如图9所示，图9为本发明终端又一个实施例的结构图。所述终端还包括发送模块805；所述发送模块用于把所述帧优先级动态调整装置设置的所述竞争窗口或所述仲裁帧间距发送给网络接入点设备。本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。