专利名称：无线局域网中的数据发送方法以及访问控制设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线局域网通信领域，尤其涉及一种访问控制设备的拥塞管理方法。
背景技术：
在无线局域网(WLAN:Wireless Local Area Network)中，访问控制设备(AP AccessPoint)处于网络的中心，为站点(STA=Station)提供接入和数据收发服务。在现实 环境中，AP常以路由器的形式出现，而站点则以个人电脑，笔记本，移动电话等形式出现。通 过AP，站点可以访问WLAN外部的资源。同时，处于同一 WLAN内部的站点之间不能直接通 信，而必须通过对应的AP间接完成。为了向后兼容以保护已有投资，AP必须允许同一个WLAN中具有不同工作速率的 STA同时存在。为此，对于处于网络中心的AP，其发送报文到指定STA时必须选择对应STA 所支持的工作速率。考虑图1所示通信模型。该模型中，PC-a和PC-b使用IOOMbps以太链路与AP连 接，PC-C使用IMbps无线链路，PC-d使用IOMbps无线链路与AP连接。同时，PC-a与PC_c 通过AP进行通信，PC-b与PC-d通过AP进行通信。由于PC-a与AP间的链路速率大于AP与PC_c之间的链路速率，故如果从PC_a到 PC-C方向的业务流速率大于1Mbps，则AP下行方向必然产生拥塞。通常，AP发送队列的缓 冲长度有限，故当因拥塞而缓冲的报文个数大于缓冲长度时，后续报文将会被丢弃。如果当PC-a到PC-c方向的业务流在AP处拥塞并丢弃报文的同时PC_b到PC_d 方向也产生了业务流，那么PC-b到PC-d方向的业务流也会被丢弃。如果PC-b到PC-d方 向的业务为低速率、交互式应用，如远程控制，telnet，则其将会受到严重影响，甚至不能正 常工作。很明显，上述现有AP数据发送过程中需要解决的一个拥塞管理或带宽分配的问 题。轮转调度策略是用以解决拥塞管理或带宽分配的问题的手段。现有的轮转调度是基于 时间片进行调度，即将需发送至各站点的数据按先进先出的原则，排成一个队列，每次调度 时，把处理机分配给队列头部对应的站点数据，并让其执行一个时间片。当执行的时间片用 完时，由一个计时器发出时钟中断请求，调度程序根据这个请求停止该站点数据的发送，将 它送到就绪队列的尾部，再把处理机分给就绪队列中新的头部对应的站点数据，同时让它 也执行一个时间片。即，现有访问控制设备的数据发送是基于出接口速率恒定的，而WLAN 接口无法满足这一点，因为不同STA的速率可能完全不同，即WLAN接口发送速率是变化的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能解决因访问控制设备的WLAN接口的 发送速率不同而造成拥塞的数据发送方法以及实现该方法的访问控制设备。本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是，访问控制设备为与其通信的每 个站点分配一个单独的发送队列，当接收到需要转发到无线局域网络的报文后，把其添加到目的接收站点对应的发送队列中；访问控制设备对每个发送队列进行调度，在确定每个发送队列本轮调度实际取出 发送的报文个数后，从发送队列中取出相应数目的报文并保存到临时缓冲区；所有发送队列调度完毕后，访问控制设备发送临时缓冲区中的所有报文。访问控制设备为每个站点分配一个发送队列，对每个发送队列的数据进行区别调 度，使得发送给每个站点的报文个数可控，下行链路带宽能够在各站点间自动分配，从而减 小各站点业务间的相互影响。进一步的，访问控制设备采用各个报文对应目的接收站点的工作速率，对临时缓 冲区中的报文进行发送。访问控制设备发送完临时缓冲区中的所有报文后，开始对每个发 送队列进行新一轮调度。为进一步提供更精确的控制，访问控制设备根据发送队列对应站点的工作速率、 当前待发送报文总数及上一轮本发送队列报文发送时所产生的重传次数，确定该发送队列 本轮调度实际取出发送的报文个数。为了实现上述方法的访问控制设备，包括接收器、调度器、发送器，所述接收器用于，接收需要转发到无线局域网络的报文并将其添加到目的接收站 点对应的发送队列中；所述调度器用于，调度发送队列，在确定的每个发送队列本轮调度实际取出发送 的报文个数后，从发送队列中取出报文并保存到临时缓冲区；并在所有发送队列调度完毕 后，将临时缓冲区交给发送器；所述发送器用于，发送临时缓冲区中的所有报文。具体的，发送器还用于，采用各个报文对应目的站点的工作速率，对临时缓冲区中 的报文进行发送；在发送完临时缓冲区的所有报文后，通知调度器开始对每个发送队列进 行新一轮调度。进一步的，调度器根据发送队列对应站点的工作速率、当前待发送报文总数及上 一轮本发送队列报文发送时所产生的重传次数，确定该发送队列本轮调度实际取出发送的 报文个数。本发明的有益效果是，在任意站点数目、多种速率的无线局域网环境下，能避免访 问控制设备下行链路方向产生拥塞；特别是，当各个站点工作速率差异非常大时，本发明能 显著提高访问控制设备下行链路的吞吐量。
图1为背景技术中的通信模型。图2为访问控制设备示意图。图3为实施例流程图。
具体实施例方式如图1所示的访问控制设备，包括接收器、调度器、发送器，访问控制设备对每个 站点分配单独的发送队列，每一个发送队列具有QueN，Queff, QueL, QueS，QueR, QueD, QueP 七个调度参数；
QueN为队列的整数编号，不同队列的该值不同；Queff为发送队列每次调度最大允许发送的报文个数，等于发送队列对应站点的工 作速率的数值(工作速率通常大于IMbps且为其整数倍，于是工作速率的数值通常也为1 的整数倍)，如果工作速率的数值不为整数，Queff等于其上取整；QueL表示发送队列当前等待发送的报文个数；QueS表示上轮调度时从发送队列中实际取出发送的报文个数，初始值为0 ；QueR表示上轮调度时发送队列报文发送的重传次数，初始值为0 ；QueD表示上轮调度时发送队列未使用完的允许发送的报文个数；QueP表示本轮调度实际允许发送队列发送的报文个数。如图3所示，整个报文数据发送的处理过程如下步骤301 接收器收到报文，则把其添加到对应目的站点发送队列的尾部，然后发 送“报文到达”通知给调度器；否则调度器继续等待报文的到来；步骤302 调度器等待发送器“临时缓冲区发送完成”的通知，一旦获得通知则进 行步骤303的处理；步骤303 当任意站点的发送队列中有报文等待发送，即调度器一旦接收到发送 器的“报文到达”通知，则进行步骤304的处理；否则等待接收器“报文到达”的通知；步骤304 调度器按照基于速率的轮转方式对站点发送队列进行一轮调度，遍历 按照队列编号QueN从小到大的顺序进行，每次遍历一个发送队列时，如果存在实际取出发 送的报文，则添加临时缓冲区中；确定当前发送队列实际取出发送的报文个数，算法如下①计算发送队列上轮调度时未使用完的允许发送报文数QueD，即QueD = Queff-QueS-QueR ；②计算发送队列本轮调度实际允许发送的报文个数QueP，即QueP = Queff+QueD ；
③如果 QueP > Queff,则令 QueP = Queff ；④计算发送队列本轮调度实际取出发送的报文个数，其为QueP和QueL两者中的 较小者，同时把该值更新到QueS中，即QueS = min(QueP, QueL)；⑤如果QueS <= 0，则令QueR = -(QueS)，QueS = 0，然后进行步骤⑧的处理；⑦从发送队列中取出QueS个报文，并添加到临时缓冲区中；⑧选择下一个发送队列进行调度，如果所有队列本轮均遍历完毕，则进行步骤305 的处理。步骤305 如果临时缓冲区中有报文，调度器把通过步骤304获得的临时缓冲区交 给发送器，然后返回步骤302进行处理；如果临时缓冲区中没有报文，调度器返回步骤303 进行处理；步骤306 发送器按顺序发送临时缓冲区中的报文，发送报文时选择对应接收站 点的工作速率进行发送；步骤307 发送器完成临时缓冲区中报文的发送后，更新每个发送队列的调度参 数QueR，方法如下每发送一个报文都会有一个重传次数，发送队列在临时缓冲区中的每个报文 (QueS个报文)的发送重传次总和就是QueR的值；
步骤308 发送器发送“临时缓冲区发送完成”通知给调度器，并等待下轮临时缓 冲区的生成。
权利要求
无线局域网中的数据发送方法，其特征在于，包括步骤访问控制设备为与其通信的每个站点分配一个单独的发送队列，当接收到需要转发到无线局域网络的报文后，把报文添加到目的接收站点对应的发送队列中；访问控制设备对每个发送队列进行调度，在确定每个发送队列本轮调度实际取出发送的报文个数后，从发送队列中取出相应数目的报文并保存到临时缓冲区；所有发送队列调度完毕后，访问控制设备发送临时缓冲区中的所有报文。
2.如权利要求1所述无线局域网中的数据发送方法，其特征在于，访问控制设备发送 完临时缓冲区中的所有报文后，开始对每个发送队列进行新一轮调度。
3.如权利要求1所述无线局域网中的数据发送方法，其特征在于，访问控制设备采用 各个报文对应目的站点的工作速率，对临时缓冲区中的报文进行发送。
4.如权利要求1-3任一项所述无线局域网中的数据发送方法，其特征在于，根据发送 队列对应站点的工作速率、当前待发送报文总数及上一轮本发送队列报文发送时所产生的 重传次数，确定该发送队列本轮调度实际取出发送的报文个数。
5.如权利要求4所述无线局域网中的数据发送方法，其特征在于，确定该发送队列本 轮调度实际取出发送的报文个数的具体方法为a、依据本发送队列对应站点的以兆为单位的工作速率数值，计算出每次调度最大允许 发送的报文个数QueW ；以及本发送队列中当前待发送报文的总个数QueL ；b、计算发送队列上轮调度时未使用完的允许发送报文个数QueD，其等于QueW先减去 上轮调度时从发送队列实际取出发送的报文个数QueS，再减去上轮调度时发送队列报文发 送时所产生的重传次数QueR ；C、计算发送队列本轮调度实际允许发送的报文个数QueP，其等于QueW加上QueD ；d、计算发送队列本轮调度实际取出发送的报文个数，并更新到QueS中，其等于QueP和 QueL两者中的较小者。
6.访问控制设备，其特征在于，包括接收器、调度器、发送器，所述接收器用于，接收需要转发到无线局域网络的报文并将其添加到目的接收站点对 应的发送队列中；所述调度器用于，调度发送队列，在确定的每个发送队列本轮调度实际取出发送的报 文个数后，从发送队列中取出报文并保存到临时缓冲区；并在所有发送队列调度完毕后，将 临时缓冲区交给发送器；所述发送器用于，发送临时缓冲区中的所有报文。
7.如权利要求6所述访问控制设备，其特征在于，发送器还用于，在发送完临时缓冲区 的所有报文后，通知调度器开始对每个发送队列进行新一轮调度。
8.如权利要求6所述访问控制设备，其特征在于，发送器还用于，采用各个报文对应目 的站点的工作速率，对临时缓冲区中的报文进行发送。
9.如权利要求7所述访问控制设备，其特征在于，调度器根据发送队列对应站点的工 作速率、当前待发送报文总数及上一轮本发送队列报文发送时所产生的重传次数，确定该 发送队列本轮调度实际取出发送的报文个数。
10.如权利要求9所述访问控制设备，其特征在于，调度器确定该发送队列本轮调度 实际取出发送的报文个数的具体方法为调度器为每个发送队列设置QueW，QueL, QueS,QueR, QueD，QueP六个调度参数；Queff为发送队列每次调度最大允许发送的报文个数，等于发送队列对应站点的工作速 率的数值；QueL表示发送队列当前等待发送的报文个数；QueS表示上轮调度时从发送队列中实际取出发送的报文个数，初始值为0 ； QueR表示上轮调度时发送队列报文发送的重传次数，初始值为0 ； QueD表示上轮调度时发送队列未使用完的允许发送的报文个数； QueP表示本轮调度实际允许发送队列发送的报文个数； 确定每个发送队列实际取出发送的报文个数的具体步骤为a、得到本发送队列每次调度最大允许发送的报文个数QueW和发送队列中当前等待发 送的报文个数QueL;b、计算发送队列上轮调度时未使用完的允许发送报文数QueD，即QueD= Queff-QueS-QueR ；C、计算发送队列本轮调度实际允许发送的报文个数QueP，即QueP = Queff+QueD ； d、计算发送队列本轮调度实际取出发送的报文个数，同时把该值更新到QueS中，即， QueS = min(QueP，QueL)。
全文摘要
本发明提供一种能解决因访问控制设备的WLAN接口的发送速率不同而造成拥塞的数据发送方法以及实现该方法的访问控制设备。访问控制设备为与其通信的每个站点分配一个单独的发送队列，当接收到需要转发到无线局域网络的报文后，把其添加到目的接收站点对应的发送队列中；访问控制设备对每个发送队列进行调度，在确定每个发送队列本轮调度实际取出发送的报文个数后，从发送队列中取出相应数目的报文并保存到临时缓冲区；所有发送队列调度完毕后，访问控制设备发送临时缓冲区中的所有报文。发送给每个站点的报文个数可控，下行链路带宽能够在各站点间自动分配，从而减小各站点业务间的相互影响。
文档编号H04W84/12GK101883400SQ201010219188
公开日2010年11月10日 申请日期2010年7月6日 优先权日2010年7月6日
发明者曹淋 申请人:迈普通信技术股份有限公司