在无线局域网上测量传输吞吐量的制作方法

专利名称：在无线局域网上测量传输吞吐量的制作方法
在无线局域网上测量传输吞吐量 本申请是分案申请，其母案申请的发明名称是"在无线局域网上测量传输吞吐量，，；其母案申请的申请号为"03809584.X〃；其母案申请的 申请日为2003年2月25日；其母案申请的国际申请号为 "PCT/US0305774"。1. 发明领域本发明总体上涉及无线局域网。更具体而言，本发明涉及在无线局 域网上测量传输吞吐量。2. 相关技术说明传统上，计算机彼此通过有线局域网("LAN")来进行通信。然 而，随着诸如对膝上型电脑、个人数字助理等等之类的便携式计算机需 求的增长，无线局域网("WLAN，，)已经发展成计算机通过利用无线 电信号、红外信号等在无线介质上传输而彼此相互通信的一种方式。为了提升WL AN相互间以及与有线LAN之间的互用性，开发了作 为WLAN的国际标准的IEEE 802.11标准。通常来讲，IEEE 802.11标 准是用来给用户显现与IEEE 802有线LAN相同的接口，同时允许在无 线介质上传输数据。尽管WLAN给用户提供了有线LAN上的增强的移动性，但是 WLAN上的通信质量可能会由于有线LAN中未显现的原因而变化。例 如，环境中的一切事物都可能会起传输信号的反射器或衰减器的作用。 照此，WLAN中的计算机的位置上的小变化可能会影响由计算机发送的 信号的质量和强度，并可能会影响在WLAN上发送信号的吞吐量。在常规的系统中，跨WLAN的吞吐量是由WLAN中的计算机利用 回显(echo)请求-应答机制加以测量的，所述回显请求-应答机制使用 了第3层或第3层以上的OSI层。然而，WLAN中的组件往往无法支持 第3层或第3层以上的OSI层，或者配置以回显应答-请求机制是不便利 的或管理上不实用的。此外，在第3层上处理数据会增加延迟，并因此 影响计算出的吞吐量。作为选择，可以同发送传输(transmission)的计算机一起使用能够 支持第3层或第3层以上的OSI层的独立装置，以便测量跨WLAN的吞吐量。然而，因为典型情况下所述独立装置是放在从计算机处接收传 输的接入点"后面"的，所以计算出的吞吐量可能包括装置与接入点之间的额外路线长度，并且在接入点处有延迟和瓶颈影响。此外，在第3 层或笫3层以上处理数据会增加延迟，并因此影响计算出的吞吐量。 发明概述本发明涉及在具有站和接入点的无线局域网上测量传输吞吐量。在 一个实施例中，所述站能够在测试周期期间向接入点发送消息，其中所 述消息可以作为数据帧而被发送。所述接入点能够在测试周期期间接收 发自所述站的消息。对于由接入点接收的消息，所述接入点能够向所述 站发送确认，其中所述确认能够作为控制帧而被发送。对于由接入点接 收的消息，所述站能够从所述接入点处接收确认。所述站能够根据在测 试周期期间于所述站处从接入点接收的确认，来确定在测试周期内从站 到接入点的吞吐量。在另一个实施例中，在测试周期期间可以从所述站向接入点发送消 息。继而，能够在测试周期期间在接入点处接收发自所述站的消息。对 于由接入点接收的消息，所迷接入点能够向所述站发送ACK帧。对于 由接入点接收的消息，所述站能够从所述接入点处接收ACK帧。所迷 接入点能够把从所述站那里接收到的消息发送回所述站。所述站能够从 所述接入点处接收该消息。所述站能够根据在测试周期期间由所述站从 接入点那里接收到的ACK帧，来确定在测试周期内从所述站到接入点 的吞吐量。此外，所述站能够根据在测试周期期间从所述站发送到接入 点且由所述站从接入点那里接收到的消息，来确定在测试周期内从所述 接入点到站的吞吐量。


通过结合附图参考下列详细说明，能够更透彻地理解本发明，在附 图中同 一部分可以用相同的数字来表示。 图1示出了示例性的OSI七层模型；图2示出了无线局域网("WLAN")中的示例性扩展服务设置； 图3是举例说明WLAN中的站的各种状态的示例性流程图； 图4示出了在站与接入点之间交换的示例性帧序列； 图5示出了能够用来设置和显示与吞吐量测量有关的参数的示例性 接口；图6示出了能够用来测量WLAN系统中的吞吐量的过程的示例性 流程图；图7示出了能够包含在帧中的首部；和图8示出了站与接入点之间帧交换的另 一个示例性序列。详细i兌明为了提供对本发明的更彻底理解，下列说明阐述了诸如具体配置、 参数、示例等许多细节。然而，应该认识到的是，这种说明并不意在对 本发明的范围的限制，而是意在提供示例性实施例的较佳说明。参照图1，示出了示例性OSI七层模型，它表示根据其各个功能而 被分成层的网络系统的抽象模型。具体来讲，所述七层包括对应于第 1层的物理层102、对应于第2层的数据链路层104、对应于第3层的网 络层106、对应于第4层的传输层108、对应于第5层会话层110、对应 于第6层表示层U2和对应于第7层的应用层114。 OSI模型中的每一 层都仅仅直接与紧跟它的上面一层或下面一层进行交互，并且只有在物 理层102,不同的计算机100和116才能够直接互相通信。然而，不同 的计算机IOO和116能够利用公共协议在相同层上进行有效通信。例如， 在一个示例性实施例中，计算机100能够通过将来自计算机100的应用 层114的帧经由它下面的每一层进行传送，直到所述帧到达物理层102, 来在应用层114与计算机116相通信。接着，可以将所述帧传输到计算 机116的物理层102，并经由物理层102上面的每一层进行传送，直到 所述帧到达计算机116的应用层114。无线局域网("WLAN")的IEEE 802.11标准在数据链路层104 上进行操作，所述数据链路层对应于如上所述的OSI七层才莫型的第2层。 因为正EE 802.11在OSI七层模型的第2层上进行操作，所以第3层和 第3层上面的层能够根据与IEEE 802有线LAN —起使用的相同协议来 进行操作。此外，第3层和其上面的层可能不知道网络实际上是在第2 层还是下面一层上传输数据。因此，第3层和其上面的层同样能够在 IEEE 802有线LAN和IEEE 802.11 WLAN中进行操作。此外，可以给 用户呈现相同的接口，而不考虑是使用有线LAN还是WLAN。参照图2，描绘了根据IEEE 802.11标准形成WLAN、具有基本服 务设置("BSS，， ) 206、 208和210的示例性扩展服务设置200。每个 BSS都可以包括接入点("AP，， ) 202和站204。站204是能用来连接于WLAN的组件，所述WLAN可以是移动式的、便携式的、固定式的 等等，并且可以称为网络适配器或网络接口卡。例如，站204可以是膝 上电脑、个人数字助理等等。另外，站204可以支持诸如数据的身份验 证、解除身份验证、保密、传送之类的站服务。每个站204都能够经由诸如通过在WLAN发送器和接收器之间发 送无线电或红外信号之类的空中连接而直接与AP202通信。如上所述， 每个AP 202都能够支持站服务，且另外还能够支持诸如关联、解除关 联、关联、分发、集成等等之类的分发服务。因此，AP202能够在它的 BSS206、 208和210内与站204进行通信，以及经由称为分发系统的介 质212与其它的AP 202进行通信，所述分发系统形成WLAN的中枢。 这个分发系统212能够即包括无线连接又包括有线连接。参照图2和3，必须根据IEEE 802.11标准来向AP 202对每个站204 进行身份验证并将每个站204与AP 202相关联，以便使每个站204成 为BSS 206、 208或210的一部分。因此，参照图3,站204起始于状态 1 ( 300),其中站204是未向AP202进行身份验证的且未与AP202相 关联的。在状态1 (300)中，站204只能使用有限数目的帧类型，比如 像能够允许站204定位AP 202并向AP 202进行身份验证的帧类型等等。如果站204成功地向AP 202进行身份验证306,那么站204就能够 晋升为状态2 ( 302),其中向AP 202对站204进行身份验证，并且站 204未与AP 202相关联。在状态2 (302),站204能够使用有限数目 的帧类型，比如像能够允许站204与AP202相关联的帧类型等等。如果站204继而成功地与AP 202相关联或重新关联，那么站204 就能够晋升为状态3 (304),其中向AP 202对站204进行身份验证并 将站204与AP 202相关联。在状态3 ( 304 ),站204能够使用任何帧 类型来与WLAN中的AP 202及其它站204相通信。如果站204接收解 除关联通知310，那么站204就能够转变为状态2。此外，如果站204 继而接收解除身份验证通知312，那么站204就能够转变为状态1。根 据IEEE 802.11标准，能够同时向不同的AP 202对站204进行身份验证， 但是任何时候都只能与一个AP 202相关联。再次参照图2， 一旦向AP202对站204进行了身份验证并将站204 与AP 202相关联，站204就能够与WLAN中的另 一个站204相通信。 具体来讲，站204能够向其关联的AP 202发送具有源地址、基本服务设置标识地址("BSSID，，)和目的地址的消息。接着，AP202能够向 在消息中被指定为目的地址的站204分发消息。这个目的地址能够在通 过分发系统212而链接于AP202的相同的BSS206、 208或210中或另 一个BSS206、 208或210中指定站204。尽管图2描绘了具有三个BSS 206、208和210的扩展服务设置200, 其中的每一个都包括三个站204，但是应当认识到的是，扩展服务设置 200能够包括任何数目的BSS 206、 208和210，这些BSS都能够包括任 何数目的站204。如前所述，同有线LAN比较起来，WLAN能够给用户提供增强的 移动性，但是在WLAN上通信的质量可能会由于有线LAN中未出现的 原因而变化。例如，环境中的一切事物都可能会起传输信号的反射器或 衰减器的作用，由此而影响RF信号干扰、多路径、衰减等等。同有线LAN上的传输比较起来，这些不是典型地出现在有线LAN 中的环境影响，都可能会使在WLAN介质上传输可靠性的降低。因此， IEEE 802.11标准包括用以解决这种降低的可靠性的各种帧交换协议。 具体来讲，IEEE 802.11 MAC在数据链路层104 (图1 )上使用帧交换 协议，所述数据链路层104用来通知发送消息的站204所述消息已被目 的站204接收。具体来讲，参照图4，在向AP 202对站204进行身份验证并将站 204与AP 202相关联之后，站204能够向AP 202发送一个发送请求 ("RTS")帧400。在AP202检测出从可能干扰由站204发送的帧的 其它通信中释放了无线介质之后，AP 202能够向站204发送一个清除发 送("CTS")帧402。在站204接收CTS帧402之后，站204能够向 AP 202发送消息404。当AP 202接收这个消息404时，AP 202能够向 站204发送确认("ACK，，)帧406，以表明AP 202接收到了由站204 发送的消息404。如果站204没有接收到ACK帧，那么站204就能够重试发送消息 404。在一些应用中，能够设置重试限值，以便站204在到达这一限值 之后停止试图发送消息404。如果站204停止试图发送消息404并且不 接收ACK帧406,那么就把这^f见作为丢失。根据IEEE 802.11标准，把上述消息作为数据帧来发送。更具体而 言，依照目前的IEEE 802.11标准，数据帧能够具有至少29字节的长度。相反，把RTS、 CTS和ACK帧作为控制帧来发送。依照目前的IEEE 802.11标准，控制帧具有最多20字节的长度。例如，标准IEEE802.il ACK帧具有14字节的长度。应当注意的是，如果修正IEEE 802.11标 准的话，这些对数据帧和控制帧的大小限制都可能会改变。除了在大小上比数据帧更小之外，控制帧完全是在数据链路层104 (图1)和其下面的层上生成的。例如，当接收消息时，在AP202，在 数据链路层104 (图1)上自动地生成ACK帧并且从数据链路层104发 出ACK帧。照此，为了生成和发送ACK帧，不需要在数据链路层104 (图1)上面处理所接收的消息。尽管上述帧交换协议包括发送RTS和CTS帧，但是应当认识到的 是，这些帧可以在一些应用中省略。然而，发送这些帧能够减少在WLAN 上发送着的帧之间沖突的次数。上述帧交换协议能够影响WLAN上的传输吞吐量，这是因为根据 协议发送的每一帧都消耗带宽和时间。具体来讲，使用RTS/CTS帧、 确认帧和重试限值能够影响吞吐量。此外，发送的消息的大小、发送消 息的传输速度和消息的分段(fragmentation)阈值都能影响跨WLAN的 吞吐量。因此，在任何指定时间评估WLAN上的通信质量的过程中，测 量吞吐量都可能是有帮助的。另外，在评估无线电设备性能的过程中， 测量跨WLAN的吞吐量也可能是有帮助的。如前所述，跨WLAN的吞吐量可以由站204利用回显请求-应答机 制来测量的，所述回波请求-应答机制比如像ICMP回显请求或UDP回 显应用，它们使用了第3层或第3层以上的OSI层(图1)，比如网络 层106、传输层108、应用层114等等。具体来讲，再次参照图2,站 204能够向其关联的AP 202发送回显请求。作为响应，AP 202能够向 站204发送回显应答。接着，能够根据这种回显应答-请求机制来计算跨 WLAN的吞吐量。然而，利用这种回显请求-应答机制包括好几个缺点。例如，回显请求-应答才几制的一个缺点是回显应答是数据帧而不是标 准IEEE 802.11控制帧。照此，不同于ACK帧，回显应答是在数据链路 层104 (图1 )上面生成的。然而，在WLAN支持中的组件可能不支持 数据链路层104(图l)上面的OSI层。例如，站204可能不能支持笫3 层或第3层以上的OSI层。此外，将站204连接到WLAN的AP 202可 以不必具有支持网络层106上的活动的IP地址。另外，AP 202可能不能运行能够执行回显应答-请求的应用。然而，即使站204能够支持笫3 层或第3层以上的OSI层，在第3层或以上层的处理数据能够增加延迟， 并由此而影响计算出的吞吐量。此外，配置具有回显应答-请求机制的站 204可能是不便利的或管理上不实用的。另一个缺点涉及了使用能够支持第3层或第3层以上的OSI层的独 立装置。具体来讲，再次参照图2,能够将所述装置放在AP202"后面，，， 以便将AP 202定位在所述装置与站204之间。站204能够向AP 202发 送回显请求，所述回显请求也由所迷装置来接收。继而，所迷装置能够 向站204发送回显应答。然而，因为发送回显应答的装置是沿着AP202 后面的有线连接而放置的，所以计算出的吞吐量可能包括AP 202与所 述装置之间的额外路线长度，并且在AP 202上包括延迟和瓶颈影响。 另外，在第3层或第3层以上的层上的处理数据能够增加延迟，并因此 而影响计算出的吞吐量。因此，本发明的各种示例性实施例使用了由IEEE 802.11标准提供 的现有基础结构以便计算跨WLAN的吞吐量。更具体而言，在各种的示 例性实施例中，能够由站204利用在第2层或第2层下面的OSI层上的 现有基础结构来测量跨WLAN的吞吐量。图6示出了能够用于利用图4中所示的系统来测量WLAN系统中的 吞吐量的示例性过程。通常来讲，从站204到AP 202的吞吐量能够根 据下列等式按比特/秒(bps)来测量吞吐量=((#数据帧)x (每数据帧的比特))/时间因此，吞吐量能够通过在指定的时间周期内从站204向AP 202顺 序地发送数据帧来测量。如果发送的数据帧具有已知的大小并且指定了 用于发送数据帧序列的时间，那么就能够根据AP 202在指定时间期间 成功接收数据帧的数目来计算吞吐量。参照图5,描绘了能用来设置用于吞吐量测量的参数的示例性接口 。 更具体而言，用户、管理员等等能够指定将要在测试周期期间顺序发送 的帧的测试周期500和帧大小502。此外，正如上面参考图4所描述的 那样，用户、管理员等等能够指定重试限值504，和用于指示能够在不 被分段成更小尺寸的数据帧的情况下发送数据帧的最大尺寸的分段阈 值506。应当认识到的是，重试限值504和分段阈值506能够在一些应 用中省略，比如当没有重试限值或当发送的数据帧具有不需要分段的指定大小时。参照图4和6，在设置了用于吞吐量测量的参数之后.，继而能开始 测试周期。接下来，在步骤600中，站204能够向AP 202发送RTS帧 400。在AP 202检测出从可能干扰由站204发送的帧的其它通信中释放 无线介质之后，继而在步骤602中，AP 202能够向站204发送CTS帧 402。然而，应当认识到的是，步骤600和602能够在一些应用中省略。 例如，尽管发送CTS和RTS帧能够减少在WLAN上发送的后续数据帧 之间的冲突，但是如果在特定的应用中沖突是可允许的话则就能够省略 CTS和RTS帧。在站204接收CTS帧402之后，继而在步骤604中，站204能够向 AP 202发送数据帧404。参照图7，数据帧404可以包括IEEE 802.11 首部700和IEEE 802.2首部702。正EE 802.11首部700可以包括目的地 址704、 BSSID706、源地址708及其它信息710。在本示例性实施例中， 目的地址704可以被设置成AP 202， BSSID 706可以被设置成AP 202， 而源地址708可以祐 没置成站204。此外，IEEE 802.2首部702可以包 括源服务接入点("SAP" )712、目的地SAP714及其它信息716。在 一些配置中，目的SAP 714可以被设置成空SAP,以免AP 202对数据 帧404进行处理以确定其内容。通过防止AP 202照此对数据帧404进 行处理，AP 202能够处理其它的数据帧并减少AP 202处的瓶颈和延迟。 然而，应当认识到的是，在一些应用可以省略通过把目的地SAP 71 设置成空SAP4来防止AP 202对数椐帧404进行处理。例如，如果AP 202 处的延迟和瓶颈是不成问题的，那么就可以省略把目的SAP714设置成 空SAP地址。如杲AP 202接收这个数据帧404，那么AP 202就能够向站204发 送ACK帧406，以表明AP 202接收到了由站204发送的数椐帧404。 因此，在步骤606中，如果站204接收ACK帧406,那么在步骤608中 站204能够将ACK帧计数成能包含在上述吞吐量的等式中的帧。在对 ACK帧进行计数之后，继而能够在步骤600开始重复所述循环。然而，如果站204没有在指定期限内接收ACK帧406,那么在步骤 610中站204就能够确定是否已经达到指定的重试限值504 (图5 )。如 果尚未达到重试限值，那么在步骤612中就能够相对于这一限值而对重 试进行计数。那么，能够重复步骤604，并且能够重发数据帧404。在步骤606中，如上所迷，站204能够确定是否已在指定的期限内接收到 了 ACK帧406。作为选择，如果已经达到了指定的重试限值504 (图5)，那么在 步骤614中就能够计数出帧丟失，并且从步骤600开始重复所述循环。能够贯穿测试周期500 (图5)来重复如图6中的描绘的上述循环。 如图5所示，在测试周期末尾，能够向用户、管理员等显示吞吐量结果。 更具体而言，可以将在步骤608 (图6)中计算出的ACK数显示为由 AP 202接收的分组508数。这个分组数508能用于通过用测试周期500 除分组数508来按分组/每秒计算吞吐量510。此外，分组数508可以乘 以帧大小502来计算在测试周期500期间从站204成功发送到AP 202 的字节总数512。根据这个字节总数512,以及测试周期500,能够按千 字节/每秒514来计算吞吐量。另外，能够在测试周期500期间计算出在 步骤612 (图6)中计数的重试次数516。正如在测试周期500期间在步 骤614 (图6)中计数的那样，还能够计算出帧丢失的数目518。尽管图5描绘了在示例性配置中的特定输入参数和显示参数，但是 应当认识到的是，取决于应用，能够修改、省略或添加各种输入参数和 显示参数。此外，取决于应用，能够以任何方式来配置输入参数和显示 参数。例如，可以把传输率520添加为输入参数。更具体而言，用户、 管理员等等能够指定应当使用哪种IEEE 802.11率来在WLAN上传送数 据帧404，所述IEEE 802.11率比如是lmbps、 2 mbps、 5.5 mbps、 11 mbps 等等。另一个示例包括显示在测试周期期间根据指定的分段阈值506而 分段522的帧数404。图8描绘了能用来测量WLAN系统中的吞吐量的另一个示例性系 统和过程。正如图8中描绘的，本实施例包括第二数椐帧800和ACK 帧802,并且能够用来测量从AP202到站204的吞吐量。更具体而言，参照图6和8，在设置了用于吞吐量测量的参数之后 (图5)，能够开始测试周期。接下来，在步骤600中，站204能够向 AP 202发送RTS帧400。在AP 202检测出从可能干扰由站204发送的 帧的其它通信中释放无线介质之后，继而在步骤602中AP 202就能够 向站204发送CTS帧402。然而，应当认识到的是，步骤600和602可 以在一些应用中省略。例如，尽管发送CTS和RTS帧能够减少在WLAN 上发送的后续数据帧之间的冲突，但是如果在特定的应用中冲突是可允许的则能够省略CTS和RTS帧。在站204接收CTS帧402之后，继而在步骤604中站204能够向 AP 202发送第一数据帧404。再次参照图7，数据帧404可以包括IEEE 802.11首部700。 IEEE 802.11首部700可以包括目的地址704、 BSSID 706、源地址708、及其它信息710。在本示例性实施例中，目的地址704 可以被设置成站204、 BSSID 706可以被设置成AP 202，而源地址708 可以祐z没置成站204。通过设置到站204的目的地址704,第一数据帧 404能够从站204行进到AP 202以及从AP 202行进到站204,由此来 创建站204与AP 202之间的双向通信，所述双向通信能够比在上面相 对于图4和6描述的示例性实施例中创建的通信更加对称。这个双向通 信取决于诸如站204的处理能力、AP202的处理能力、带宽等等之类的 因素，能够影响从站204到AP 202的吞吐量和从AP 202到站204的吞 吐量。如果AP 202接收这个第一数据帧404，那么AP 202就能够向站204 发送ACK帧406,以表明AP 202接收到了由站204发送的数据帧404。 接下来，在步骤606中，站204能够确定它是否已在指定期限内接收到 了 ACK帧406。如果站204在指定期限内接收ACK帧406,那么在步 骤608中站204就能够将ACK帧作为能包含在上面相对于图4和6所 描述的用于从站204到AP的吞吐量的等式中的帧加以计数。在计数了 ACK帧之后，继而能够从步骤600开始重复循环。尽管本实施例包括对 ACK帧406进行计数，但应当认识到的是，对ACK帧进行计数可以在 一些应用中省略。例如，如果没有测量出从站204到AP202的吞吐量， 则能够省略对ACK帧进行计数。如果站204没有在指定期限内接收ACK帧406,那么在步骤610 中站204能够确定是否已经达到了指定的重试限值504 (图5)。如果 尚未达到重试限值，则在步骤612中就能够相对于这个限值来计数重试 次数。然后，能够重复步骤604并且能够重发第一数据帧404。在步骤 606中，如上所述，站能够确定是否已经在指定期限内接收了 ACK帧 406。作为选择，如果已经达到了指定的重试限值504 (图5)，那么在 步骤614中能够对帧丟失进行计数并在步骤600开i台重复所述循环。 如图8所示，当AP 202从站204那里接收第一数据帧404时，继而AP 202能够根据在第一数据帧404中设置的目的地址704来把第一 数据帧404作为笫二数据帧800发送回到站204。如果站204接收第二 数据帧800，则站204就能够将第二数据帧作为能包含在上面相对于图 4和6描述的等式中的帧来进行计数，以便计算从AP 202到站204的吞 吐量。另外，站204能够在接收笫二数据帧800之后向AP 202发送ACK 帧802，以表明站204接收到了第二数据帧800。能够贯穿测试周期500而重复上述循环(图5 )。如图5所示，在 测试周期的末尾，能够向用户、管理员等等显示吞吐量结果。更具体而 言，能够将计数的第二数据帧的数目作为由站204接收的分组数508来 显示。这个分组数508能够用于通过用测试周期500除分组数508，来 按分组/每秒510计算吞吐量。此外，分组数508能够乘以帧大小502来 计算在测试周期500期间从AP 202成功发送到站204的字节总数512 。 根据这个字节总数512,以及测试周期，能够按千字节/每秒514来计算 吞吐量。另外，在测试周期500期间，能够计算在步骤612 (图6)中 计数的重试次数516。还可以像在测试周期500期间在步骤614 (图6) 计数一样，计算帧丢失的数目518。尽管图5描绘了示例性配置中的特定输入参数和显示参数，但应当 认识到的是，取决于应用，能够修改、省略或添加各种输入参数和显示 参数。例如，还可以显示由站204接收的ACK帧406的数目，以及从 站204到AP 202的吞吐量。此外，取决于应用，能够以任何方式来配 置输入参数和显示参数。此外，相对于上面描述的示例性实施例，诸如图5中所示的那些之 类的输入参数和显示参数都能够包括在站204中。如上所述，站204可 以是移动式的、便携式的、固定式的等等。例如，站204可以是膝上电 脑、个人数字助理等等。另外，站204可以被用户用作为诊断工具，被 管理员用作为管理工具等等，以便评估WLAN中的通信质量。根据上面描述的示例性实施例来计算传输时间或吞吐量，与使用回 显请求-应答机制相比提供了优势，所迷回显请求-应答机制使用了第3 层或第3层以上的OSI层。具体来讲，通过使用IEEE 802.11介质访问 控制("MAC")所提供的现有基础结构来计算跨WLAN的传输时间 或吞吐量，WLAN的组件只须支持第2层的OSI层，由此阻遏了利用回 显请求-应答机制的各种缺点，所述回显请求-应答机制使用了 OSI模型的第3层或第3层以上的层。更具体而言，在本示例性实施例中，为了允许站204计算传输时间 或呑吐量，不需要修改AP202来运行应用。另外，将站204连接到AP 202的AP 202不需要支持网络层106或OSI模型的任何更高层上的活 动。此外，利用在第2层或其以下层上处理数据用本示例性实施例，能 够减少因在第3层或其以上层上处理数据而造成的延迟。此外，不需要 给站204配置回显应答-请求机制，所述回显应答-请求机制可能配置起 来是不便利的或管理上不实用的。另外，本示例性实施例减少了对能够支持第3层或第3层以上的 OSI层的独立装置的需要。因此，本示例性实施例计算出的吞吐量能够 比来自独立装置的计算结果更加准确，这是因为本示例性实施例不包括 独立装置与AP 202之间的额外路线长度，或者不包括因包含这个额外 的路线长度而造成的任何增加的延迟或瓶颈影响。此外，本示例性实施例利用IEEE 802.11标准的现有结构而提供了 附加优点。通过利用这个现有结构，能够在小费用的情况下便利地计算 WLAN的吞吐量。另外，因为根据本示例性实施例没有修改AP202，所 以能使用站204在各种位置上和使用各种AP 202来计算WLAN的吞吐 量。尽管已经就某些实施例、示例和应用描述了本发明，但是本领域的 技术人员将显而易见的是可以在不背离本发明的情况下作出各种修改 和改变。
权利要求
1.一种用于测量在无线局域网上从站到接入点的传输的吞吐量的方法，所述方法包括在测试周期期间，把消息从站发送到接入点，在站接收确认，其中对于在所述测试期间由接入点所接收的每个消息，确认都被从接入点发送到站；和根据在测试周期期间在站处从接入点所接收的确认的数目来确定在所述测试周期的吞吐量。
2. 如权利要求1所述的方法，其中所述消息被作为数据帧发送到接 入点，并且其中所述确认被作为控制帧发送到站。
3. 如权利要求1所述的方法，其中发送消息包括 从站向接入点发送第 一消息；确定对第 一 消息的确认是否已经在站处被接收到；如果所述站没有从接入点接收到确认并且重新限值尚没有达到，则 重新发送第一消息；如果所述站没有从接入点接收到对笫一消息的确认并且重新限值 已经达到了，那么对第一消息的帧丢失进行计数；以及在站处接收到对第一消息的确认之后或者在对第一消息的帧丟失 进行计数之后，从站向接入点发送第二消息。
4. 如权利要求1所述的方法，其中确定在测试周期的呑吐量还包括根据测试周期、在测试周期期间在站处从接入点接收的确认的数 目、以及在测试周期期间从站发送到接入点的每个消息中所包括的比特 数目来按比特/每秒确定吞吐量。
5. 如权利要求1所述的方法，还包括在发送每个消息之前，把用 于发送帧的请求从站发送到接入点；和在发送每个消息之前在站处从接 入点接收用于发送帧的清除。
6. 如权利要求1所述的方法，还包括在站处接收从接收点所发送的消息，其中在从站接收到消息之后， 接入点把消息发送到站；以及根据在测试周期期间由站从接入点所接收的消息确定在测试周期 的从接入点到站的吞吐量。
7. 如权利要求6所述的方法，其中确定在测试周期的从接入点到站 的吞吐量还包括根据测试周期、在测试周期期间在站处从接入点所接收的消息的数 目、以及在测试周期期间从站发送到接入点的每个消息中所包括的比特 数目来按比特/每秒确定吞吐量。
8. —种用于测量在无线局域网上传输的吞吐量，所述系统包括 站，被配置成在测试周期期间向接入点发送消息，在测试周期期间从接收点接收确认；和根据在测试周期期间从接入点所接收的确认来 确定在测试周期的吞吐量。
9. 如权利要求8所述的系统，其中所述消息#:作为数据帧而发送， 并且其中所述确认被作为控制帧而发送。
10. 如权利要求8所述的系统，其中所述站被配置成发送消息，被配 置成从站向接入点发送第一消息，确定在站处是否已经接收到对第一消 息的确认，如果所述站没有从接入点接收到确认并且重试限值尚没有达 到，那么就重新发送第一消息，如果所述站没有从接入点接收到对第一 消息的确认并且重试限值已经达到了 ，那么就对第一消息的帧丢失进行 计数；以及在所述站处接收到对第 一消息的确认之后或者在对第 一消息 的帧丢失进行了计数之后，从所述站向接入点发送第二消息。
11. 如权利要求8所述的系统，其中;f皮配置成确定在测试周期的吞吐 量的所述站还被配置成根据测试周期、在测试周期期间在站处从接入点 接收的确认的数目以及在测试周期期间从站发送到接入点的每个消息 中所包括的比特的数目来按比特/每秒确定吞吐量。
12. 如权利要求8所述的系统，其中所述站还被配置成在所述站处 从接入点接收消息，其中所述接入点在从所述站接收到消息之后把消息 发送到所迷站；并且根据由所述站在测试周期期间从接入点所接收的消 息来确定在测试周期的从接入点到站的吞吐量。
全文摘要
一种用于在具有站(204)和接入点(202)的无线局域网(图4)上测量传输吞吐量的方法和系统。所述站能够在测试周期期间向接入点发送消息，其中所述消息能够作为数据帧来发送。所述接入点能够在测试周期期间接收发自站的消息。对于由接入点接收的消息，所述接入点能够向站发送确认(406)，其中所述确认能够作为控制帧来发送。所述站能够从接入点那里接收由接入点接收的消息的确认。所述站能够根据在测试周期期间于站上从接入点那里接收的确认，来确定在测试周期内从站到接入点的吞吐量。
文档编号H04L12/26GK101217423SQ20081000128
公开日2008年7月9日 申请日期2003年2月25日 优先权日2002年2月28日
发明者区子由, 吴建智, 管家琪 申请人:空气磁体公司