无线宽带设备工作机制的判定方法及装置与流程

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种无线宽带设备工作机制的判定方法及装置。
背景技术：
：目前无线宽带设备的工作机制包括多种，所述工作机制如基于载波侦听多路访问(CarrierSenseMultipleAccess，CSMA)竞争机制的无线宽带设备，基于同步时分复用机制的无线宽带设备。通常这些设备应用场景类似、用户侧使用方法也基本相同，在不知道无线带宽设备的内部参数的情况下，故如何确定出述无线带宽设备的工作机制，在现有技术中还没有解决的难题。技术实现要素：有鉴于此，本发明实施例期望提供一种无线宽带设备工作机制的判定方法及装置，能够判定出无线带宽设备的工作机制。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：本发明实施例第一方面提供一种无线带宽设备工作机制的判定方法，所述方法包括：获取待测无线宽带设备各个时长的时间片的出现次数；依据所述出现次数，确定出现概率；依据所述出现概率，形成出现概率图谱；判定所述出现概率图谱是否为已知工作机制的无线带宽设备的出现概率图样，形成判定结果；依据所述判定结果，确定所述无线带宽设备的工作机制。优选地，所述判定所述出现概率图谱是否为已知工作机制的无线带宽设备 的出现概率图样，形成判定结果，包括：判定所述出现概率图谱是否为正态分布图样，形成判定结果；所述依据判定结果，确定所述无线带宽设备的工作机制，包括：当所述出现概率图谱为正态分布图样时，确定所述待测无线带宽设备的工作机制为同步时分复用机制。优选地，所述判定将所述出现概率图谱是否为正态分布图样进行比较，形成判定结果，包括：判定所述出现概率图谱是否为分布在[M+N-L，M+N+L]内且期望为M+N的正态分布图样；其中，所述M为同步时分复用机制的理论时间片长度；所述N为无线带宽设备的响应时间；所述L为测量精度值。优选地，所述判定所述出现概率图谱是否为已知工作机制的无线带宽设备的出现概率图样，形成判定结果，包括：判定所述出现概率图谱是否为泊松分布图样，形成确定结果；所述依据判定结果，确定所述无线带宽设备的工作机制，包括：当所述出现概率图谱为泊松分布图样时，确定所述待测无线带宽设备的工作机制为CSMA机制。优选地，所述获取待测无线宽带设备各个时长的时间片的出现次数，包括：通过合路器将至少两个用户设备与所述待测无线带宽设备进行连接；所述待测无线带宽设备通过所述合路器与各个所述用户设备进行信息交互；依据所述待测无线带宽设备与各个所述用户设备的信息交互，确定所述无线带宽设备分配给各个用户设备的时间片的时长以及出现次数。本发明实施例第二方面提供一种无线带宽设备工作机制的判定装置，所述装置包括：获取单元，用于获取待测无线宽带设备各个时长的时间片的出现次数；第一确定单元，用于依据所述出现次数，确定出现概率；形成单元，用于依据所述出现概率，形成出现概率图谱；判定单元，用于判定所述出现概率图谱是否为已知工作机制的无线带宽设备的出现概率图样，形成判定结果；第二确定单元，用于依据所述判定结果，确定所述无线带宽设备的工作机制。优选地，所述判定单元，具体用于判定所述出现概率图谱是否为正态分布图样，形成判定结果；所述第二确定单元，具体用于当所述出现概率图谱为正态分布图样时，确定所述待测无线带宽设备的工作机制为同步时分复用机制。优选地，所述判定单元，具体用于判定所述出现概率图谱是否为分布在[M+N-L，M+N+L]内且期望为M+N的正态分布图样；其中，所述M为同步时分复用机制的理论时间片长度；所述N为无线带宽设备的响应时间；所述L为测量精度值。优选地，所述判定单元，用于判定所述出现概率图谱是否为泊松分布图样，形成确定结果；所述第二确定单元，具体用于当所述出现概率图谱为泊松分布图样时，确定所述待测无线带宽设备的工作机制为CSMA机制。优选地，所述获取单元，具体用于通过合路器将至少两个用户设备与所述待测无线带宽设备进行连接；所述待测无线带宽设备通过所述合路器与各个所述用户设备进行信息交互；依据所述待测无线带宽设备与各个所述用户设备的信息交互，确定所述无线带宽设备分配给各个用户设备的时间片的时长以及出现次数。本发明实施例所述的无线宽带设备工作机制的判定方法及装置，通过统计无线带宽设备分配给每一个用户设备的时间片的时长和各个时长的时间片的出现次数，可以确定出出现概率图谱，通过判定该出现概率图谱是否为已知工作机制的无线带宽设备的无线概率图样可以知道待测无线带宽设备的工作机制，从而实现了对无线带宽设备的工作机制的确定，且实践表明具有实现简便及测 量结果精确等优点。附图说明图1为本发明实施例所述无线带宽设备工作机制的判定方法的流程示意图；图2为本发明实施例所述的获取出现次数的流程示意图；图3为本发明实施例所述检测出现次数的结构示意图；图4为本发明实施例检测数据中的样本1的出现频率直方图；图5为本发明实施例检测数据中的样本2的出现频率直方图；图6为本发明实施例检测数据中的样本1的Q-Q图；图7为本发明实施例检测数据中的样本2的Q-Q图；图8为办发明实施例所述无线带宽设备工作机制的判定装置的结构图。具体实施方式以下结合说明书附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细阐述。方法实施例：如图1所示，本实施例提供一种无线带宽设备工作机制的判定方法，所述方法包括：步骤S110：获取待测无线宽带设备各个时长的时间片的出现次数；步骤S120：依据所述出现次数，确定出现概率；步骤S130：依据所述出现概率，形成出现概率图谱；步骤S140：判定所述出现概率图谱是否为已知工作机制的无线带宽设备的出现概率图样，形成判定结果；步骤S150：依据所述判定结果，确定所述无线带宽设备的工作机制。此处的出现的时间片，是指所述无线带宽设备向用于仅与一个用户设备进行数据传输的传输时间的时间长度。具体如，该无线带宽设备分配给一个设备 进行上行数据传输和下行数据传输的时间长度。这样通过检测待测无线带宽设备一次分配给单个设备工作时长，可以统计该待测无线带宽设备出现时频资源进行通信在时间上的出现概率。具体如统计100次，待测无线带宽设备将工作时间在若干个用户设备进行分配，统计每一次用于用户设备得到的时间片的时长。在步骤S120中就能通过步骤S110中的检测和统计，计算出所述出现概率。在步骤S110中还可从外设接收由外设检测统计的出现次数等信息。在步骤S130中依据所述出现概率通过可视化处理，从而将形成所述出现概率图谱。在步骤S140中可包括将所述出现概率图谱与所述已知工作机制的无线带宽设备的出现概率图样进行比较，来形成所述判定结果；也可以通过提取所述出现概率图谱的特征参数，通过判断所述特征参数是否和所述出现概率图样的差异小于预设条件来形成所述判定结果。由于测量过程中将会出现一定的误差，该预设条件的设置可以减少误差出现导致测量结果精确度不高的现象。这样在步骤S150中就可以根据判定结果确定出所述无线带宽设备的工作机制。所述步骤S140可包括：判定所述出现概率图谱是否为正态分布图样，形成判定结果；所述步骤S150可包括：当所述出现概率图谱为正态分布图样时，确定所述待测无线带宽设备的工作机制为同步时分复用机制。在无线网线网络中，同步时分复用工作机制采用时间片轮转法，系统将所有的就绪进程按先来先服务的原则排成一个队列，每次调度时，把系统带宽分配给队首进程，并令其执行一个时间片。时间片的大小可以从几ms到几百ms。当执行的时间片用完时，由一个计时器发出时钟中断请求，调度程序便据此信号来停止该进程的执行，并将它送往就绪队列的末尾；然后，再把处理机分配给就绪队列中新的队首进程，同时也让它执行一个时间片。这样就可以保证就绪队列中的所有进程在给定的时间内均能获得一时间片的处理机执行时间。换 言之，系统能在给定的时间内响应所有用户的请求。通过实现在实验确定出，通常工作机制为所述同步时分复用的无线带宽设备的在出现资源进行数据传输或处理时，将呈现正态分布；故在本实施例中若确认出所述出现概率图谱为正态分布图样，则确认所述待测无线带宽设备的工作机制为同步时分复用机制。所述出现概率图谱可为频率直方图或Q-Q图等能够体现出现概率特性的图谱。进一步地，所述步骤S140可包括：判定所述出现概率图谱是否为分布在[M+N-L，M+N+L]内且期望为M+N的正态分布图样；其中，所述M为同步时分复用机制的理论时间片长度；所述N为无线带宽设备的响应时间；所述L为测量精度值。具体如，所述L可为1ms；通常绘制而成的出现图谱横轴为时间片的时长，纵轴为对应时间片的出现概率。正态分布图样的半高全宽越小，同步时分复用有效性越好；峰值越大，同步时分复用有效性越差。所述步骤S140可包括：判定所述出现概率图谱是否为泊松分布图样，形成确定结果；所述步骤S150可包括：当所述出现概率图谱为泊松分布图样时，确定所述待测无线带宽设备的工作机制为CSMA机制。现有的以太网和802.11使用的都是CSMA机制。以太网使用带冲突检测的载波监听多路访问技术CSMA/CD发送者可以监测到发出的信号在线路中是否和其他信号冲突，如果介质中发生冲突，发送者会等待一个随机时间后再尝试进行发送。而在802.11网络中，STA发出信号后不能检测到此信号是否受到干扰，因此CSMA/CD机制不能完全适应无线网络。802.11协议将以太网使用的信道抢占机制做了一定的调整，以适应无线环境的特点。802.11假定发送的报文都会产生冲突，也就是发送的每个报文都需要进行随机退避，并且将这个随机退避提到了帧发送之前，这也就是CSMA/CA机制。在有数据发送时，无线带宽设备首先监听信道，如果信道中没有其他无线带宽设备在传输数据，则首先随机退避一个时间，如果在这个时间内没有其他无线带宽设备抢占到信道， 无线带宽设备等待完后可以立即出现信道并传输数据。由于网络环境及使用的随机性，各无线带宽设备的各用户设备的时间片应该是随机分布的。在测试环境中，各用书设备的抢占能力比较均衡，所以总体出现的时间片应该比较一致，而且切换频繁。总体来说，该机制下各无线带宽设备的时间片的跨度较大，大部分为较小的时间片，时间片的分布应该为泊松分布。作为本实施例的进一步改进，如图2所示，所述步骤110可包括：步骤S111：通过合路器将至少两个用户设备与所述待测无线带宽设备进行连接；步骤S112：所述待测无线带宽设备通过所述合路器与各个所述用户设备进行信息交互；步骤S113：依据所述待测无线带宽设备与各个所述用户设备的信息交互，确定所述无线带宽设备分配给各个用户设备的时间片的时长以及出现次数。步骤S111为形成测试通道，方便进行数据交互。在测试时，可以由不同的设备分别线各所述待测无线带设备发送数据，然后根据接收到数据量和接收时间，可确定出所述无线带宽设备分配给每一个永不设备的时间片的时间长度以及对应时间片的出现次数，从而完成统计。在具体实现时，为了减少在测试环境中其他信号的干扰测试结果，会将所述用户设备放入屏蔽箱中来进行信号的屏蔽。采用本实施例所述的方法来确定次数具有实现简便的优点。以下结合上述实施例提供一个具体示例。如图3所示，将无线带宽设备WBS一端与PC相连，一端与衰减器相连。在图3中直接与所述无线带宽设备WBS相连的20db的衰减器。在图3中用户设备包括CPE1、CPE2及CPE3通过合路器连接到20db衰减器连接到所述WBS。用户设备的射频口1连接的50db衰减器。在具体实现时，所述用户设备还可包括射频口2，在图3中未示出，可用于连接负载，如50欧姆负载。所述用户设备另一端还连接有站点STA1、站点STA2及站点STA3。PC的IP配置为 192.168.1.100，STA1的IP为192.168.1.101、STA2的IP为192.168.1.102及STA3的IP为192.168.1.103。所述站点可用于为所述用户设备提供向所述无线带宽设备发送数据的数据来源。所述用户设备均放置在屏蔽箱内，所述屏蔽箱可如图3中的虚线框所示。图3中的衰减器可用于模拟无线信号在真实环境中的信号衰减，所述合路器为用于将多个信号合成一路信号向所述WBS传输的设备。在测试时，可以采用隔离度为30db的合路器。PC上运行抓包软件(如IxChariotConsole和WireShark)。三个STA均可运行IxChariotEndpoint软件，配置三个用户设备CPE，连接值WBS。开始测试，在PC处控制从STA1/STA2/STA3向PC上行发送数据流：每CPE发送5条上行流，目标地址均为192.168.1.100，协议为TCP，脚本为Throughput.scr，时间为2分钟，[PC启动WireShark，开始抓包。待Chariot上行数据流发送结束后，PC停止WireShark，并存储抓包文件。测试结果；依据Chariot运行结果(.tst文件和.html文件)；及WireShark运行结果(.cap文件)的运行结果，来确定测试结果。检验测试结果；检测方法可包括如下方式：方式一：当所述占用概率图谱绘制成Q-Q图时，可以通过检测试验结果的偏度系数(Skewness)和峰度系数(Kurtosis)值，来验证是满足正态分布还是泊松分布。偏度系数可以看数据分布与正态曲线的符合程度。偏度系数接近0则符合正态分布，峰度为0则为正态分布，0到1之间属于偏理性正态分布，峰度大于0则说明波峰陡，小于0则说明波峰偏平坦。若测试结果的Q-Q图中各点近似围绕着直线，说明数据呈近似正态分布。以下为检测数据如下：参数样本1样本2N有效232154缺失078均值15.698827.5404标准差4.094456.0393方差16.7643140.406偏度0.1043.212偏度的标准误0.1600.195峰度0.05112.231峰度的标准误0.3180.389全距20.940378.000极小值5.9900.180极大值26.930378.180其中，图4为依据样本1绘制的出现频率直方图；图5为依据样本2绘制的出现频率直方图。在图4和图5中横轴表示时间片的时长；纵轴表示各个时间长度的时间片的出现概率。图6为依据样本1绘制的Q-Q图；图7为依据样本2绘制的Q-Q图。上述出现频率直方图和Q-Q图都为上述出现概率图谱的一种。下表为样本1和样本2的数据特性样本1：时间片长度呈现良好的正态分布，中心值为15.7ms，符合时分复用工作机制。在三台CPE均繁忙时，仍能保持15.7ms左右的轮转速度，即使在满载时也 能保证数十毫秒的延时载时也能保证数十毫秒的延时。在CPE不繁忙的时候，会主动释放信道控制权，会表现为有更短的时间片。该系统公平性较好，三台CPE获得信道的总次数和总时间均相当。经判定，该产品属于基于同步时分复用机制的无线宽带设备。样本2：CPE获得信道访问机会呈现随机分布趋势，CPE访问时间片长度也是随机的，该系统时间片呈泊松分布，符合标准CSMA竞争工作机制，不是基于同步时分复用机制的无线宽带设备。设备实施例：如图8所示，本实施例提供一种无线带宽设备工作机制的判定装置，所述装置包括：获取单元110，用于获取待测无线宽带设备各个时长的时间片的出现次数；第一确定单元120，用于依据所述出现次数，确定出现概率；形成单元130，用于依据所述出现概率，形成出现概率图谱；判定单元140，用于判定所述出现概率图谱是否为已知工作机制的无线带宽设备的出现概率图样，形成判定结果；第二确定单元150，用于依据所述判定结果，确定所述无线带宽设备的工作机制。所述获取单元110的具体结构根据获取所述出现次数的方式不同而不同，单所述获取单元110从外设接收时，所述获取单元110可包括接收接口，通过所述接收接口来接收所述出现次数。所述接收接口可以为有线或无线的通信接口。所述有线的通信接口可包括电缆接口和光缆接口。所述无线接口可包括收发天线等结构。当所述获取单元110通过自行检测来确定时，所述获取单元可包括具有信息处理功能的处理器。本实施例所述第一确定单元120、形成单元130、判定单元140及第二确定单元150的具体结构也可包括具有信息处理处理器或处理芯片。所述处理器通过对可执行代码的执行来确定所述确定单元130和查询单元140的功能。所述 处理器可包括中央处理器CPU、微处理器MCU、数字信号处理器DSP、应用处理器AP或可编程处理器PLC等具有信息处理功能的电子器件。所述获取单元110、第一确定单元120、形成单元130、判定单元140及第二确定单元150中的任意两个可分别对应不同的处理器，也可以集成对应相同的处理器。本实施例所述的判定装置，可以用于实现上述方法，能够简便的判定出无线带宽设备的工作机制，从而填补了现有技术中无法判定无线带宽设备的工作机制的空白，为后续依据所述无线带宽设备的工作机制，选择与所述无线带宽设的支撑提供依据；且具有实现简便、精确度高等优点。所述判定单元140，具体用于判定所述出现概率图谱是否为正态分布图样，形成判定结果；所述第二确定单元150，具体用于当所述出现概率图谱为正态分布图样时，确定所述待测无线带宽设备的工作机制为同步时分复用机制。实验证明工作机制为同步时分复用机制的无线带宽设备在各个时长的时间片的出现概率满足正态分布。故在本实施例所述的装置中就利用该特点，来判定所述待测无线网络带宽设备的工作机制是否为同步时分复用机制。具体地，所述判定单元140用于判定所述出现概率图谱是否为分布在[M+N-L，M+N+L]内且期望为M+N的正态分布图样；其中，所述M为同步时分复用机制的理论时间片长度；所述N为无线带宽设备的响应时间；所述L为测量精度值。进一步地，所述判定单元140，还可用于判定所述出现概率图谱是否为泊松分布图样，形成确定结果；所述第二确定单元150，具体用于当所述出现概率图谱为泊松分布图样时，确定所述待测无线带宽设备的工作机制为CSMA机制。实验证明工作机制为CSMA机制的无线带宽设备在各个时长的时间片的出现概率满足泊松分布。故在本实施例所述的装置中就利用该特点，来判定所述待测无线网络带宽设备的工作机制是否为CSMA机制。所述获取单元110，具体用于通过合路器将至少两个用户设备与所述待测无线带宽设备进行连接；所述待测无线带宽设备通过所述合路器与各个所述用 户设备进行信息交互；依据所述待测无线带宽设备与各个所述用户设备的信息交互，确定所述无线带宽设备分配给各个用户设备的时间片的时长以及出现次数。所述获取单元110通过控制所述待测无线带宽设备与用户设备之间的信息叫飘忽，并依据交互的信息，确定出无线带宽设备分配给各个用户设备的时间片的时长和各个时长的时间片的出现次数。显然可以简便的测量出所述出现概率，具有实现简便的优点。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理模块中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种 可以存储程序代码的介质。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。当前第1页1 2 3