无线设备和设置数据包解除队列时间安排的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信，更具体地，涉及调整用户设备的空中传输时间配额(airtime quota)以改善服务质量(quality of service,QoS)的方法和装置。
【背景技术】
[0002]IEEE 802.11标准已广泛应用于无线局域网(wireless local area network,WLAN)中的无线通信应用中。802.11无线网络中，物理传输速率已有了非常大的改变，其不仅取决于客户端与接入点(access point，AP)的距离，还取决于802.11标准的模式。802.1lb规定的物理速率范围从IMbps到IIMbps，802.1ln规定的物理速率范围从6.5Mbps到600Mbps。在传统的WLAN产品中存在“空中传输时间不公平” (airtime unfairness)的问题。当在同一 WLAN中存在几个高质量链接(例如，近端用户)和差质量链接(例如，远端用户)时，由于802.11的竞争机制，差质量链接被分配较少的时间。因此，差质量链接可能没有足够的时间进行数据包传输，因而恶化了用户体验。
[0003]因此，需要能够调整用户设备的空中传输时间配额以改善服务质量的方法和装置。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供一种无线设备和设置数据包解除队列时间安排的方法以解决上述问题。
[0005]根据至少一个实施方式，提供了一种无线设备，该无线设备包括调度器，用于对数据包队列设备的数据包解除队列时间安排进行设置，该数据包队列设备包含有多个组的数据包，该数据包在该数据包队列设备中排队，该多个组中每个组包括至少一个无线通信客户端，该调度器包括:信息采集电路，用于获得该多个组中至少一个组的空中传输时间利用率或吞吐量利用率；空中传输时间控制器，用于基于该多个组中至少一个组的空中传输时间利用率或吞吐量利用率，对该多个组分配多个空中传输时间配额设置；以及调度控制器，用于根据至少该多个空中传输时间配额设置来设置该数据包解除队列时间安排。
[0006]根据至少一个实施方式，提供了一种用于设置的数据包解除队列时间安排的方法，该方法用于数据包队列设备，该数据包队列设备包含有多个组的数据包，该数据包在该数据包队列设备中排队，该多个组中每个组包括至少一个无线通信客户端，该方法包括:获取该多个组中至少一个组的空中传输时间利用率或吞吐量利用率;至少基于该多个组中至少一个组的空中传输时间利用率或吞吐量利用率，对该多个组分配多个空中传输时间配额设置；以及根据至少该多个空中传输时间配额设置对该数据包解除队列时间安排进行设置。
[0007]本发明的无线设备和设置数据包解除队列时间安排的方法，能够调整用户设备的空中传输时间配额从而增加提高QoS。
[0008]在阅读各个附图中例示的优选实施例的如下详细描述之后，本发明的这些和其他目的对本领域技术人员来说无疑将变得显而易见。
【附图说明】
[0009]图1是根据本发明的实施方式例示无线设备的示意图。
[0010]图2是根据本发明的实施方式例示图1所示的无线设备的操作的流程图。
[0011]图3是根据本发明的实施方式例示空中传输时间公平策略应用至图1所示无线设备的场景的不意图。
[0012]图4是根据本发明的另一实施方式例示空中传输时间公平策略应用至图1所示无线设备的场景的示意图。
[0013]图5是根据本发明的另一实施方式例示空中传输时间公平策略应用至图1所示无线设备的场景的示意图。
【具体实施方式】
[0014]在说明书及后续的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件。本领域一般技术人员应可理解，电子设备制造商可能会用不同的名词来称呼同一组件。本说明书及后续的权利要求并不以名称的差异来作为区别组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区别的基准。在通篇说明书及后续的权利要求当中所提及的“包含”是开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。此外，“耦接”一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置电性连接于第二装置，则代表该第一装置可直接连接于该第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地连接至该第二装置。
[0015]请参考图1，图1是根据本发明的实施方式例示无线设备1000的示意图。无线设备1000包括排队模块20和解除队列(de-queuing)模块30、数据包队列设备50和调度器100。无线设备1000可以是接入点(access point，AP)或操作在软AP(soft-AP)模式的站点。应该注意的是，图1仅示出了与本发明相关的组件。在实践中，无线设备1000可以包含额外的组件。
[0016]排队模块20被设置为把从上层(upperlayer)接收的数据包分类，并根据分类结果把数据包排列成至少一组的队列。调度器100被设置为接收空中传输时间信息、吞吐量(throughput)信息和QoS配置文件(profile) 60，并相应地生成选择结果(例如，组标识(ID)和客户端标识)，从而解除队列模块30可以参考从调度器100传送的选择结果，从与选定组对应的选定队列中取走一个或多个数据包。
[0017]接收的空中传输时间信息可以指示WiFi接入点发送数据包到客户端实际使用了多少空中传输时间，和/或客户端接收WiFi接入点发送的数据包实际使用了多少空中传输时间。换句话说，每个客户端的空中传输时间信息可以主动地由WiFi接入点评估，和/或被动地由链接到WiFi接入点的客户端提供。接收的吞吐量信息可以包括从WiFi接入点发送到客户端的数据包的数据量(图1中表示为Tx字节)，和/或客户端从WiFi接入点接收的数据包的数据量(图1中表示为Rx字节)。换句话说，每个客户端的吞吐量信息可以主动地由WiFi接入点评估，和/或被动地由链接到WiFi接入点的客户端提供。
[0018]QoS配置文件60包括传统的无线标准模式。调度器100可以使用各种无线通信策略来弥补QoS配置文件60的不足，从而可以实现基于用户需求的空中传输时间公平。
[0019]具体地，调度器100用于对数据包队列设备50的数据包解除队列时间安排(scheduling)进行设置，该数据包队列设备50包含有多个组(例如，组O?k)的数据包，这些数据包在该数据包队列设备50中排队。多个组中每个组对应于至少一个无线通信客户端。例如，如图1所示，组O包括客户端O?2，组k包括客户端(η-1)和η。组O?k中每个组可以对应于热点(hotspot)，客户端可以是移动电话、平板计算机、笔记本电脑等。但是客户端应当提前输入相应密码以连接到热点。
[0020]在这个实施方式中，调度器100包括信息采集电路110、空中传输时间控制器120和调度控制器130。信息采集电路110被设置为获取组O?k中至少一个组的空中传输时间利用率(例如，接收的空中传输时间信息)。通过这种方式，调度器100可以针对特定的用户/客户端改变解除队列策略。空中传输时间控制器120至少基于空中传输时间利用率和/或多个组O?k中至少一个组的吞吐量，对多个组O?k分配多个空中传输时间配额设置。调度控制器130用于至少根据空中传输时间配额设置来对数据包解除队列时间安排进行设置。
[0021 ]术语“空中传输时间配额”可以指“令牌桶” (token bucket)的概念。令牌桶是一种用于分组交换通信网路的算法。它可以用来检查数据包形式的数据传输是否符合规定的带宽限制。当一个数据包经检查符合规定的限制时，则检查该桶以查看该桶在那时是否包含足够的令牌。如果数据包已经耗尽令牌，则相应的热点将停止服务该数据包。接着，备用的空中传输时间可以分配给其他客户端。
[0022]请参考图2，图2是根据本发明的实施方式例示图1所示的无线设备1000的操作的流程图。无线设备1000首先从上层接收数据包，并将数据包排列为对应客户端的队列。接着无线设备1000传输数据包