自适应进流量分配方法及控制系统与流程

本发明属于无线通讯领域，具体涉及一种自适应进流量分配方法及控制系统。

背景技术：

目前，使用终端进行文件传输，主要使用wifi与蓝牙。某些场合下wlan的吞吐量较大但不稳定，这时当wlan拥塞时，通过蓝牙来传送数据有利于任务的完成。某些情况下保持两种连接同时存在有利于传输文件数据的稳定性。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种自适应进流量分配方法及控制系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种自适应进流量分配方法，包括：

建立两种无线通讯方式；以及

在传送文件时，通过两种无线通讯方式进行流量分配。

进一步，两种无线通讯方式包括：蓝牙连接和wifi连接；

文件发送端和文件接收端均包括：蓝牙模块和wifi模块；

且在初始化时，文件发送端与文件接收端之间建立蓝牙模块和/或wifi模块连接关系。

进一步，传送文件适于按照分段发送的方式进行，以及

通过两种无线通讯方式进行流量分配的方法包括：

分别计算蓝牙模块和wifi模块实时的信号强度比；

且根据信号强度比调整上述两种无线通讯方式的流量分配。

进一步，计算蓝牙模块和wifi模块实时的信号强度比的方法包括：

对于wifi模块，设定wifi信号最强时的rssi值为rssiwmax，此时对应的最大传输速率为rwm，即

wifi信号强度比设定为a，且a＝10exp(rssiw1)/10exp(rssiwmax)；

上式中，rssiw1表示wifi信号的当前rssi值；以及

对于蓝牙模块，设定蓝牙信号最强时的rssi值为：rssibmax，此时对应的最大传输速率为：rbm，即

蓝牙信号强度比设定为b，且b＝10exp(rssib1)/10exp(rssibmax)；

上式中，rssib1表示蓝牙信号的当前rssi值。

进一步，根据信号强度比调整上述两种无线通讯方式的流量分配的方法包括：

将当前总体瞬时流量定义为100％，则分配到wifi的流量比例为[a/(a+b)]*(rwm+rbm)％，其余流量通过蓝牙通讯方式进行传输；以及

流量分配适于根据蓝牙信号强度和wifi信号强度进行实时调整。

进一步，通过两种无线通讯方式进行流量分配的方法还包括：

根据测试包经wlan环回时间平均值分配流量，其包括：

将wifi通讯方式作为主传输方式，蓝牙通讯方式作为辅助传输方式；

按照分段的方式预先发送测试包，且记录各分段测试包从发送到wlan返回所需要的时间，取平均时间；

在通过wifi通讯方式发送文件时，

若某一分段文件的发送时间超过上述平均时间后，则计算差值时间，并在wlan发包时的等待间隔上增加该差值时间，并在增加的差值时间内同时增加蓝牙的数据传输流量；或

若某一分段文件的发送时间低于上述平均时间后，则计算差值时间，并在wlan发包时的等待间隔上减少该差值时间，并在减少的差值时间内同时减少蓝牙的数据传输流量；以及

将各次文件传输的所需的时间均累计计入平均值，以计算下次文件传输的流量分配。

又一方面，本发明还提供了一种自适应进流量分配控制系统。

所述自适应进流量分配控制系统包括：

文件发送端和文件接收端，且两端均包括蓝牙模块和wifi模块；

通过蓝牙模块和wifi模块建立相应无线通讯方式；以及

在传送文件时，通过上述两种无线通讯方式进行流量分配。

进一步，传送文件适于按照分段发送的方式进行，以及

通过两种无线通讯方式进行流量分配的方法包括：

分别计算蓝牙模块和wifi模块实时的信号强度比；

且根据信号强度比调整上述两种无线通讯方式的流量分配。

进一步，计算蓝牙模块和wifi模块实时的信号强度比的方法包括：

对于wifi模块，设定wifi信号最强时的rssi值为rssiwmax，此时对应的最大传输速率为rwm，即

wifi信号强度比设定为a，且a＝10exp(rssiw1)/10exp(rssiwmax)；

上式中，rssiw1表示wifi信号的当前rssi值；以及

对于蓝牙模块，设定蓝牙信号最强时的rssi值为：rssibmax，此时对应的最大传输速率为：rbm，即

蓝牙信号强度比设定为b，且b＝10exp(rssib1)/10exp(rssibmax)；

上式中，rssib1表示蓝牙信号的当前rssi值；

根据信号强度比调整上述两种无线通讯方式的流量分配的方法包括：

将当前总体瞬时流量定义为100％，则分配到wifi的流量比例为[a/(a+b)]*(rwm+rbm)％，其余流量通过蓝牙通讯方式进行传输；以及

流量分配适于根据蓝牙信号强度和wifi信号强度进行实时调整。

进一步，通过两种无线通讯方式进行流量分配的方法还包括：

根据测试包经wlan环回时间平均值分配流量，其包括：

将wifi通讯方式作为主传输方式，蓝牙通讯方式作为辅助传输方式；

按照分段的方式预先发送测试包，且记录各分段测试包从发送到wlan返回所需要的时间，取平均时间；

在通过wifi通讯方式发送文件时，

若某一分段文件的发送时间超过上述平均时间后，则计算差值时间，并在wlan发包时的等待间隔上增加该差值时间，并在增加的差值时间内同时增加蓝牙的数据传输流量；或

若某一分段文件的发送时间低于上述平均时间后，则计算差值时间，并在wlan发包时的等待间隔上减少该差值时间，并在减少的差值时间内同时减少蓝牙的数据传输流量；以及

将各次文件传输的所需的时间均累计计入平均值，以计算下次文件传输的流量分配。

本发明的有益效果是，本发明的自适应进流量分配方法及控制系统能够实现在文件传输时保持两种连接同时存在，有利于传输文件数据的稳定性；并且在信号强度下降或信道拥塞或某一信道失效时，还可以更高效更稳定地传送数据。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的自适应进流量分配方法的流程图；

图2是本发明的自适应进流量分配控制系统的原理框图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

如图1所示，本实施例1提供了一种自适应进流量分配方法，包括：

建立两种无线通讯方式；以及在传送文件时，通过两种无线通讯方式进行流量分配。

具体的，两种无线通讯方式包括：蓝牙连接和wifi连接；文件发送端和文件接收端均包括：蓝牙模块和wifi模块；且在初始化时，文件发送端与文件接收端之间建立蓝牙模块和/或wifi模块连接关系。

文件发送端和文件接收端之间传送文件时，同时启动wifi和蓝牙连接，在两个连接上同时进行数据传输。wifi组网模式可以是ad-hoc自组织网络，也可以是infrastructure基本结构模式。

文件发送端和文件接收端传送数据的流程和工作原理如下：

关于蓝牙：

所述文件发送端和文件接收端内的微处理器(cpu)通过uart与蓝牙模块相连接，也可以使用串口，usb，sdio等进行连接，微处理器可以部署linux，ucos等操作系统，linux上也可部署android操作系统。

传输基于hci层实现，主机控制器接口(hci)处于蓝牙协议栈的中间层，它提供了蓝牙主机访问蓝牙主机控制器的基带与链路控制器、链路管理器、状态寄存器等硬件的统一接口。

蓝牙传送数据的具体流程包括初始化、蓝牙交互、处理数据。

初始化包括系统初始化和蓝牙初始化。系统初始化包括系统时钟初始化、串口初始化、定时器初始化等，蓝牙初始化是通过uart给蓝牙模块发送一系列初始化指令，蓝牙模块返回事件，交互完成一系列的复位、鉴权、读地址等初始化操作。

蓝牙交互就是初始化完成后，若本地蓝牙作从设备，则等待远端蓝牙设备的建链请求，如果接受请求，则继续等待建链成功，获得一个连接句柄，从而即可进行数据交换；若本地蓝牙作主设备，则进行一系列主动查询、建链、发送数据、断链等操作。

处理数据就是将有效数据提取出来转存到相应位置等一系列后续操作。

关于wifi：

微处理器通过sdio与wifi模块相连接，也可以使用uart,spi,usb等进行连接。

wifi传送数据的具体流程

系统初始化。包括微处理器的初始化、串口的初始化、sdio的初始化、wifi芯片的初始化及tcp/ip(或lwip)协议栈的初始化。

建立socket，由于本文件传输应用程序有保证数据传输正确的机制，这里使用udp协议收发数据。

文件传输应用程序传送数据的流程和工作原理

文件接收端向文件发送端发送“文件发送请求”信息，文件接收端接收到请求后，进行初始化。之后蓝牙交互，建立连接；加入wifi无线网络，建立socket之后返回“允许发送文件”信息给文件发送端。

文件发送端收到允许传送信息后，打开本地待发送文件，获取文件信息和文件数据，将文件信息发送给文件接收端，文件接收端接收到文件信息后，据此新建空文件，完成后返回“文件创建完成”信息给文件发送端。

传送文件适于按照分段发送的方式进行，即文件发送端获知文件接收端对应的文件创建完成后，就可以发送文件数据，由于acl数据分组最大长度有限制，因而文件数据的发送采用分段发送的方式进行。根据分组最大长度，缓冲区大小等情况，将文件分为固定大小的片段，加上序号，每次发送固定片段大小的数据。

通过两种无线通讯方式进行流量分配的方法包括：

分别计算蓝牙模块和wifi模块实时的信号强度比；且根据信号强度比调整上述两种无线通讯方式的流量分配。

具体的，计算蓝牙模块和wifi模块实时的信号强度比的方法包括：

对于wifi模块，设定wifi信号最强时的rssi值为rssiwmax，此时对应的最大传输速率为rwm，即

wifi信号强度比设定为a，且a＝10exp(rssiw1)/10exp(rssiwmax)；

上式中，rssiw1表示wifi信号的当前rssi值；以及

对于蓝牙模块，设定蓝牙信号最强时的rssi值为：rssibmax，此时对应的最大传输速率为：rbm，即

蓝牙信号强度比设定为b，且b＝10exp(rssib1)/10exp(rssibmax)；

上式中，rssib1表示蓝牙信号的当前rssi值。

上述关于wifi模块和蓝牙模块对应的rssi值(单位dbm)预先写入到两端的固件中。

根据信号强度比调整上述两种无线通讯方式的流量分配的方法包括：

将当前总体瞬时流量定义为100％，则分配到wifi的流量比例为[a/(a+b)]*(rwm+rbm)％，其余流量通过蓝牙通讯方式进行传输；以及

由于在通信过程中rssiw1和rssib1都是动态变化的，因此流量分配适于根据蓝牙信号强度和wifi信号强度进行实时调整。

优选的，通过两种无线通讯方式进行流量分配的方法还包括：

根据测试包经wlan环回时间平均值分配流量。

进一步，所述根据测试包经wlan环回时间平均值分配流量包括：

将wifi通讯方式作为主传输方式，蓝牙通讯方式作为辅助传输方式；

按照分段的方式预先发送测试包，且记录各分段测试包从发送到wlan返回所需要的时间，取平均时间；在通过wifi通讯方式发送文件时，若某一分段文件的发送时间超过上述平均时间后，则计算差值时间，并在wlan发包时的等待间隔上增加该差值时间，并在增加的差值时间内同时增加蓝牙的数据传输流量；或若某一分段文件的发送时间低于上述平均时间后，则计算差值时间，并在wlan发包时的等待间隔上减少该差值时间，并在减少的差值时间内同时减少蓝牙的数据传输流量；以及将各次文件传输的所需的时间均累计计入平均值，以计算下次文件传输的流量分配。

具体的，测试包经wlan环回时间平均值分配流量适于建立在微处理器的吞吐量较大或适中，wlan(wirelesslocalareanetworks)的吞吐量较大但不稳定的假设前提下的。当wlan拥塞时，微处理器就分一部分处理能力给蓝牙。

开始传送文件包时，首先微处理器全速运行，发测试包测试与数据包同样或类似长度的包从发送到经wlan返回所需要的时间，周期性测量该时间并取平均值，更新记录数据。

当测试包环回时间变长时，往往是由于交换机处理用户数据过多而导致的拥塞等原因造成的。对于此种情况，按以下方式调整发包速度：

假设平均时间为taverage，第i个分段文件的实时传输时间为ti；

令差值时间δt＝|taverage-ti|

比较taverage和ti，若taverage＞ti时，增加微处理器在wlan发包时的等待间隔，即在原间隔时间基础上增加δt，并利用增加的时间间隔δt发送蓝牙数据。

若taverage＜ti时，减少微处理器在wlan发包时的等待间隔，在原间隔时间基础上减少δt，并利用减少的时间间隔δt，减少发送蓝牙数据。

若其中一个连接出现异常时,对其进行复位，重新建立连接，保持一直能以2个连接来传输数据。

在复位后连接无法恢复时，则仅有1条连接可以使用，记录当前所传输的位置，以便在当前连接也失效时进行断点续传。

传输时采用udp传送，根据当前所收到包的文件片段标志序号为n,接收端能判断出是否有未能送达的udp包；对于未能送达的udp包，接收终端发送重发指令给发送终端要求重发。

文件发送端的数据发送完成后，文件发送端向文件接收端发送“文件发送结束”信息，文件接收端关闭当前文件,断开蓝牙连接，关闭socket，文件传输结束。

实施例2

在上述实施例1基础上，本实施例2提供了一种自适应进流量分配控制系统。

所述自适应进流量分配控制系统包括：

文件发送端和文件接收端，且两端均包括微处理器，以及与该微处理器相连的蓝牙模块和wifi模块；通过蓝牙模块和wifi模块建立相应无线通讯方式；以及在传送文件时，通过上述两种无线通讯方式进行流量分配。

具体的，传送文件适于按照分段发送的方式进行，以及通过两种无线通讯方式进行流量分配的方法包括：分别计算蓝牙模块和wifi模块实时的信号强度比；且根据信号强度比调整上述两种无线通讯方式的流量分配。

计算蓝牙模块和wifi模块实时的信号强度比的方法包括：

对于wifi模块，设定wifi信号最强时的rssi值为rssiwmax，此时对应的最大传输速率为rwm，即

wifi信号强度比设定为a，且a＝10exp(rssiw1)/10exp(rssiwmax)；

上式中，rssiw1表示wifi信号的当前rssi值；以及

对于蓝牙模块，设定蓝牙信号最强时的rssi值为：rssibmax，此时对应的最大传输速率为：rbm，即

蓝牙信号强度比设定为b，且b＝10exp(rssib1)/10exp(rssibmax)；

上式中，rssib1表示蓝牙信号的当前rssi值；

根据信号强度比调整上述两种无线通讯方式的流量分配的方法包括：

将当前总体瞬时流量定义为100％，则分配到wifi的流量比例为[a/(a+b)]*(rwm+rbm)％，其余流量通过蓝牙通讯方式进行传输；以及

流量分配适于根据蓝牙信号强度和wifi信号强度进行实时调整。

通过两种无线通讯方式进行流量分配的方法还包括：根据测试包经wlan环回时间平均值分配流量，其包括：将wifi通讯方式作为主传输方式，蓝牙通讯方式作为辅助传输方式；按照分段的方式预先发送测试包，且记录各分段测试包从发送到wlan返回所需要的时间，取平均时间；在通过wifi通讯方式发送文件时，若某一分段文件的发送时间超过上述平均时间后，则计算差值时间，并在wlan发包时的等待间隔上增加该差值时间，并在增加的差值时间内同时增加蓝牙的数据传输流量；或若某一分段文件的发送时间低于上述平均时间后，则计算差值时间，并在wlan发包时的等待间隔上减少该差值时间，并在减少的差值时间内同时减少蓝牙的数据传输流量；以及将各次文件传输的所需的时间均累计计入平均值，以计算下次文件传输的流量分配。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。