專利名稱：：動態(tài)調整無線網絡中傳輸的業(yè)務服務質量的方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及在無線網絡中傳輸業(yè)務的技術，特別涉及一種動態(tài)調整網絡中傳輸的業(yè)務服務質量(QoS)的方法。
背景技術：
：近10年來，包括無線局域網(WLAN)、無線Mesh網絡和移動Adhoc網絡在內的無線網絡已經取得了眾多研究成果，其中針對媒體接入控制(MAC)協(xié)議的研究主要是解決隱藏終端和提高接入能力等問題，上述網絡MAC協(xié)議主要有802.1le和目前正在定制的802.1Is協(xié)議，以及MACA協(xié)議、控制信道和數據信道分裂的雙信道方案、基于定向天線的MAC協(xié)議、基于收發(fā)器的MAC協(xié)議等。國際上有兩個負責視音頻編碼的標準化組織，一個是國際電信聯(lián)合會下的視頻編碼專家組(VCEG)，另一個是國際標準化組織下的運動圖像專家組(MPEG),這兩個標準化組織制定的相關編碼標準都獲得了廣泛的應用，標準有H.261(被國際電信聯(lián)合會選定為電視會議的視頻壓縮標準)、H.262(該標準同MPEG-2完全一樣，是VCEG同MPEG組成的聯(lián)合編碼專家組(JVT)制定的壓縮標準，VCEG發(fā)布的是H.262,MPEG發(fā)布的是MPEG-2)、H.263(該標準被國際電信聯(lián)合會選定為可視電話的視頻壓縮標準，有增強型版本H.263+、H.263++)、H.264(該標準是2002年5月VCEG為新一代交互式^L頻通訊制定的標準)。MPEG制定的標準有MPEG-l、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7和MPEG-21,MPEG-l壓縮標準為VCD所采納，MPEG-2的壓縮標準為DVD采納，MPEG-4是為交互式多媒體通訊制定的壓縮標準，MPEG-7是為互聯(lián)網視頻檢索制定的壓縮標準。VCEG制定的壓縮標準H.26x都是針對單一矩形視頻對象，其追求更高的壓縮效率。MPEG-4是基于多個一見音頻對象的壓縮編碼標準，這非常適合于互聯(lián)網上的多媒體應用。MPEG-4采用了基于內容相關性的壓縮算法。對于幀內壓縮，利用圖像自身的相關性主要采取基于DCT(DiscreteCosineTransform)的變換編碼技術，稱為I幀，用于減少空間冗余信息；幀間的壓縮算法主要是針對運動預測和運動補償，稱為P幀或者B幀，其中，P幀中包含的是當前幀對于前驅幀的增量；B幀是構成畫面上的一個顏色和背景類信息。I幀作為參考幀，具有非常重要的地位，參考幀的缺失將引起引用該幀的序列不能正常地復原，使視頻質量急劇下降。因此必需采取必要的措施來保護I幀。MPEG-4是基于對象的，每個場景由獨立編碼的視頻對象(VO)組成，每個VO由視頻對象層(VOL)構成，每個VOL由按順序排列的視頻對象平臺(VOP)組成。每個VOP的編碼過程與其他基于幀級的標準如MPEG-l、H.263非常相似，對每個VOP提供運動和文本編碼。MPEG-4采用固定GOP(GroupofPicture)結構，排列的順序一般為IBBPBBPBBPBB。在802.11協(xié)議中，如果一個業(yè)務在竟爭過程中沒有得到傳輸機會，也不會將其在MAC層上丟棄，而是要使該業(yè)務繼續(xù)參與到竟爭中，也就是說一個業(yè)務可以在一定范圍內多次參與竟爭，從而得到傳輸機會，一般該業(yè)務參與竟爭的次數為7次。這種重新竟爭傳輸方式，在一定程度上保證了業(yè)務傳輸的可靠性，但是對于實時性要求較高的業(yè)務來說，會在一定程度上增大其時延。為了在802.11協(xié)議中支持QoS,IEEE802工組組制定了一種稱為802.11e的MAC協(xié)議，對原來的802.11中的分步式協(xié)調功能(DCF)協(xié)議進行了增強，稱為增強的分步式協(xié)調功能(EDCF),正在制定中的802.11s標準沿用了EDCF機制，但改稱為增強的分布式協(xié)調接入(EDCA)。802.1le/802.1Is通過引入業(yè)務類別(TC)實現對QoS支持。EDCF/EDCA為站點提供了可區(qū)分的、分布式接入信道的4個接入分類(AC),分別對應不同的TC。每個站點中有4種AC來支持用戶的優(yōu)先級(UP)，其中一個AC可以為用戶施加一個或多個UP。一個站點需要根據待傳數據幀的AC來接入隊列，表1給出了TC到AC的映射關系。UP丁cAC網絡側的實施方式最低級10盡力而為20盡力而為01盡力而為32視頻42視頻5視頻63語音最高級73語音表1每一個AC都是DCF的增強變體，使用一組EDCF/EDCA信道接入參數去竟爭發(fā)送機會(TXOP)，TXOP表示當一個站點被獲準向EDCF/EDCA信道發(fā)起傳輸的一段時間間隔。具有高優(yōu)先級的AC被指定更小的竟爭窗口(CW)，以保證高優(yōu)先級比低優(yōu)先級的AC優(yōu)先發(fā)送，通過對AC設置CW限界(最小竟爭窗口CWmin[AC]，最大竟爭窗口CWmax[AC])來得到這種接入優(yōu)先。為了進一步進行QoS區(qū)分，不同的AC采用不同的幀間隔(IFS)。802.1le/802.lis中規(guī)定，如果一個站點要開始一個數據幀的發(fā)送過程，必須滿足在DIFS時間里信道保持空閑；在EDCF/EDCA中，DIFS被AIFS[AC]代替，一般AIFS[AC]2DIFS。AIFS[AC]計算公式如下AIFS[AC]=SIFS+AIFSN[AC]xaSlotTime(1)其中AIFSN[AC]是一個正整數，aSlotTime是和物理層相關的時隙長度。如果一個使用EDCF/EDCA的站點在準備發(fā)送的時候發(fā)現EDCF/EDCA信道忙，則開始推遲發(fā)送，直到EDCF/EDCA信道空閑，推遲結束后，再等待AIFS[AC]時間，然后啟動一個退避過程。退避間隔是[O,CW[AC]]內的一個隨機數。CW[AC]的計算如下CW[AC]-min((原CW[AC]+1)x2-l，CWmax[AC])(2)EDCF/EDCA幀的發(fā)送順序定時圖如圖1所示。在一個EDCF/EDCA站點中，每一個AC都類似于一個虛擬站點，通過竟爭獨立地接入信道，也常常稱AC為一個退避實體。當偵聽到AIFS[AC]時間內信道空閑，就啟動自己的退避過程。當一個站點內有多個AC同時準備發(fā)送的時候，就會產生所謂的"虛擬碰撞"，解決問題的辦法是擁有最高優(yōu)先級的站點將獲得TXOP,而來自低優(yōu)先級AC的數據發(fā)送需要像真的在信道上發(fā)生了沖突一樣進行退避。如圖2所示為參考實現模型。802.1le/802.lis通過引入TC實現了對QoS的支持，MAC業(yè)務數據單元(MSDU)的傳送通過一個站點內多個發(fā)送進程實現，每一個發(fā)送進程都使用與TC相關的參數，典型的QoS參^:如表2所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表2802.1le/802.lisEDCF/EDCA定義了一種可選的發(fā)送方案，稱之為無竟爭突發(fā)(CFB,ContentionFreeBurst)。如果站點設置了這個功能，通過竟爭得到TXOP,那么它在這^a時間里可以連續(xù)發(fā)送多個來自同一退避實體中的數據幀，這些數據幀及應答幀之間的時間間隔是SIFS。但是規(guī)定總的信道占用時間不能超過TXOP,即使沒有用完整個TXOP也要釋放信道。圖3中表示了在一個TXOP中，兩個數據幀的發(fā)送，從中可以看到實際信道占用時間小于TXOP。因為存在這種限制，所以在采用CFB功能時并不會嚴重影響網絡的延遲性能。當選擇適合的TXOP時，還會增加系統(tǒng)總的吞吐率，同時滿足其他的性能指標的要求。目前EDCF/EDCA雖然提出了業(yè)務優(yōu)先級的思想并給出了優(yōu)先級設置參數，從而對不同業(yè)務提供QoS保證。但是這種優(yōu)先級思想的實現是以犧牲方式為前提的，即高優(yōu)先級的業(yè)務獲得TXOP遠大于低優(yōu)先級的業(yè)務，這對低優(yōu)先級業(yè)務來講，失去了網絡傳輸的公平性。隨著WLAN、WMN和移動Adhoc網絡的發(fā)展和與3G網絡融合的需求，在MAC層的接入控制上必然要引入大量的多々某體業(yè)務，如語音網際協(xié)議(VoIP)業(yè)務和實時視頻業(yè)務等，這些業(yè)務對實時性要求較高，因此必須要給予較高的優(yōu)先級。但當網絡負荷較大時，也就是大量業(yè)務竟爭加劇的時候，特別是實時視頻業(yè)務的存在，因其業(yè)務本身的特殊性而更進一步惡化網絡竟爭時，竟爭消耗了大量的網絡帶寬資源，即使是高優(yōu)先級業(yè)務也開始頻繁重傳，實時性失去了保證，同時造成了低優(yōu)先級業(yè)務無法得到TX0P，大量丟包，嚴重影響網絡中所傳輸各類業(yè)務的QoS。這里還提供另一種傳送不同優(yōu)先級業(yè)務的技術方案。在該方案中，主要是針對CWmax和CWmin這兩個參數提出一種動態(tài)取值的方案。動態(tài)調整CWmax方案是指針對一個AC合理的調整其CWmax的大小，這里設AC[i]:某一類AC;i:取值范圍是0到7，最高優(yōu)先級為7，最低的為0;CW脂x[i]:AC[i]的CWi菌；CW[i]:AC[i〗的CW;newCWmax[i]:動態(tài)調整后的AC[i]的CWmax。動態(tài)調整CWmax方案的關鍵問題是如果設的CWmax[i]太小，那么AC退避時間就很短，退避的次數就會增加，這樣在竟爭中就會發(fā)生相對較多的碰撞，造成延時和抖動的增大。如果設的CWmax[i]太大，AC退避時間又會過長，退避次數過小，特別是在高業(yè)務負荷的系統(tǒng)中，可能造成更大的延時和4牛動。所以合理調整CWmax[i]的大小以適應不同的業(yè)務負荷，可以在很大程度上減少延時和抖動。在802.1le/漁.lis中，每一個AC都有一個固定的CWmax和CWmin。當傳輸完成后，AC的CW都會進行調整，采用公式CW[i]-min((原CW[i]+])x2-l,CWmax[i])。針對該公式，該方案是在CW調整前，重新計算產生一個新的CWmax[i]，而這個新產生的newCWmax[i]就是一個不斷動態(tài)變化的值，其計算取值過程如下所示，并分成竟爭接入失敗后和竟爭接入成功后兩種情況。竟爭失敗后CW的調整/二網絡的平均碰撞率；瞬時碰撞率。p:移動節(jié)點；Numb(date_sentj[p]):第j段時間內，移動節(jié)點p發(fā)送的數據包數；Numb(collisionsj[p]):第j段時間內，移動節(jié)點p發(fā)生的竟爭碰撞的數據包數；DCWmax[i]'.計算中的變量。竟爭失敗后，newCWmax[i]的取值相對要復雜一些，首先引入平均碰撞率f的概念，每個節(jié)點都可以在時間T內計算得到網絡的平均碰撞率,。乂二可以通過下面的公式得到<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>在方案中，期望通過計算可以得到《；的估計值，假設一個服從指數分布的因子a，a的變化范圍為,則仏=(1-a)x乂二+ax厶；，在得到了,二后，就可以通過下面的公式進一步來計算newCWmax[i]。先設一個在計算中要用到的中間變量DCWmax[i]，計算該變量的公式如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>newCWmax[i]=2'0"xCWmin[i]+DCWmax[i]但是，newCWmax[i]受物理層的限制，因此ne\vCWmax[i]=rnin(newCWmax[i]，maxPHYCWlim)其中maxPHYCWlim是物理層所能允許的最大CW。傳輸完成后CW的調整經過上面的計算，可以得到一個節(jié)點在竟爭傳輸失敗后，其最大CW如何得到最優(yōu)的設置，并且得到下一步退避窗口CWnew[i]=max[newCWmax[i]，2xCWprev[i]+l],這里得到的CWnew[i]是節(jié)點竟爭失敗后所應該調整的CW值。那么當節(jié)點成功完成一個傳輸時，該如何設置其退避窗口，下面具體描述。一個節(jié)點為了保證業(yè)務的QoS必須要連續(xù)給該類業(yè)務提供TXOP，那么這時就必須要調整AC的CW，方案針對不同的AC，給出不同CW計算方式，這些計算仍是以EDCF/EDCA為基礎的。在計算上，根據AC的優(yōu)先級來分，具體計算公式如表3。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>從公式表3中可以很明顯的看到高優(yōu)先級的業(yè)務有一個比較小的CW,可以保證其連續(xù)的獲得TXOP，完成一個穩(wěn)定、高效的業(yè)務傳輸。該方案仍是基于802.11e的改進方案，同樣是保持了優(yōu)先級，在方案實現過程中也是把優(yōu)先級放在首位考慮，目的是要達到使高優(yōu)先級的業(yè)務能夠得到傳輸信道。可見此方案也沒有考慮業(yè)務的類型和網絡中各業(yè)務的傳輸平衡，不能解決在帶寬受限的情況下如何有效的降低高優(yōu)先級業(yè)務的竟爭優(yōu)勢，無法保證低優(yōu)先級業(yè)務的竟爭傳輸，不能使整個網絡中各業(yè)務有一個合理的傳輸平衡，影響網絡中所傳輸各類業(yè)務的QoS。
發(fā)明內容有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種動態(tài)調整網絡中傳輸的業(yè)務QoS的方法，該方法能夠在傳輸不同業(yè)務時，保證不同業(yè)務的QoS,根據上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現的一種動態(tài)調整網絡中傳輸的業(yè)務服務質量的方法，在傳輸業(yè)務的網絡設備中設置動態(tài)調整策略，該方法還包括網絡設備識別要傳輸業(yè)務中報文的優(yōu)先級，根據設置的動態(tài)調整策略調整該業(yè)務中全部或部分報文的優(yōu)先級或/和在設定的傳輸次數后丟棄該業(yè)務中全部或部分報文。所述根據設置的動態(tài)調整策略調整該業(yè)務中全部或部分報文的優(yōu)先級或/和在設定的傳輸次數后丟棄該業(yè)務中全部或部分報文的過程為設置兩個門限值P1和P2,當要傳輸業(yè)務的傳輸失敗數大于門限值P1小于等于門限值P2時，升高該業(yè)務的優(yōu)先級，將網絡設備當前傳輸的其他業(yè)務中部分報文的優(yōu)先級降低；當要傳輸業(yè)務的傳輸失敗數大于門限值P2時，升高該業(yè)務的優(yōu)先級，將網絡設備當前傳輸的其他業(yè)務中部分報文的優(yōu)先級降低且在設定的傳輸次數后自動丟棄。門限值Pl為100，門限值P2為200。所述丟失是將重傳次數設置為0。所述丟棄是采用減少重傳次數的方式進行的。所述的兩個門限值P1和P2是根據網絡模擬結果確定的；所述設定的傳輸次數是根據網絡模擬結果確定的。所述的業(yè)務為恒比特傳輸CBR業(yè)務、語音業(yè)務或數據業(yè)務，所迷網絡設備當前傳輸的其他業(yè)務中部分報文為其他業(yè)務中的非關鍵幀。所述其他4艮文中的非關鍵幀為變比特傳輸VBR業(yè)務中的B幀。從上述方案可以看出，本發(fā)明在傳輸各種業(yè)務的設備中設置動態(tài)調整策略，根據所設置的動態(tài)調整策略調整要傳輸業(yè)務中的部分或全部報文的優(yōu)先級或/和在設定的傳輸次數后丟棄該業(yè)務中全部或部分報文，從而使本發(fā)明在傳輸不同業(yè)務時保證不同業(yè)務的QoS。更進一步地，本發(fā)明由于動態(tài)調整傳輸業(yè)務中的部分或全部報文的優(yōu)先級或/和在設定的傳輸次數后丟棄該業(yè)務中仝部或部分報文，可以降低各業(yè)務之間的竟爭沖突，提高無線網絡的帶寬利用率。不僅保證了高優(yōu)先級實時性高的業(yè)務的高實時性傳輸，而且也保證無線網絡中低優(yōu)先級業(yè)務的有效傳輸。特別是在僅有語音業(yè)務與^L頻業(yè)務的網絡中，采用本發(fā)明提供的方法可以增加語音業(yè)務的用戶數量。圖1為EDCF/EDCA幀的發(fā)送順序定時圖2為EDCF/EDCA參考實現模型；圖3為現有技術中兩個數據幀發(fā)送的順序定時圖4為本發(fā)明動態(tài)調整網絡中傳輸的業(yè)務QoS的方法流程圖5為本發(fā)明實施例的原理圖6為本發(fā)明實施例的實現過程圖7為本發(fā)明無線Mesh網絡仿真拓樸結構圖8為實施本發(fā)明提供的方案后網絡總的吞吐率對比分析曲線圖9為實施本發(fā)明提供的方案后語音業(yè)務吞吐率對比分析曲線圖10為實施本發(fā)明提供的方案后VBR業(yè)務吞吐率對比分析曲線圖11為實施本發(fā)明提供的方案后CBR業(yè)務吞吐率對比分析曲線圖12為實施本發(fā)明提供的方案后VBR業(yè)務延遲對比分析曲線圖13為實施本發(fā)明提供的方案后在網絡僅有話音業(yè)務和VBR業(yè)務時，話音業(yè)務吞吐率對比分析曲線圖14為實施本發(fā)明提供的方案后在網絡僅有話音業(yè)務和VBR業(yè)務時，VBR業(yè)務吞吐率對比分析曲線圖。具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下舉具體實施例并參照附圖，對本發(fā)明進行進一步詳細的說明。本發(fā)明就是為了實現MAC層的接入控制可以做到與不同優(yōu)先級業(yè)務的特性相關聯(lián)，在傳輸過程中保證不同優(yōu)先級業(yè)務的QoS要求，從而保證優(yōu)先級業(yè)務的合理/^平性，使實時性要求較高的業(yè)務降低延時，實時性要求不高的業(yè)務得到傳輸帶寬。在傳統(tǒng)的802.1le和目前正在定制的802.1ls中，由于高優(yōu)先級的業(yè)務在竟爭上占有極大的優(yōu)勢，隨著網絡中業(yè)務負荷的增加，一方面網絡由于業(yè)務的竟爭而消耗了大量的帶寬，另一方面由于帶寬有限，使得低優(yōu)先級業(yè)務，如恒比特傳輸(CBR)業(yè)務無法得到傳輸帶寬。本發(fā)明針對變比特傳輸(VBR)業(yè)務的特性，在一定條件下有規(guī)律的丟棄其業(yè)務的一些報文和減少重傳業(yè)務的次數，降低竟爭的開銷，提高業(yè)務本身實時性，與此同時，給網絡中的CBR業(yè)務接入機會，把其犧牲的代價縮小，保證在高負荷的網絡狀態(tài)下，仍然可以達到一個合理QoS保證，且也給高優(yōu)先級的語音業(yè)務吞吐率以一定程度的提高。為了滿足網絡中不同優(yōu)先級業(yè)務在傳輸時的QoS，提高網絡的吞吐率，本發(fā)明采用動態(tài)優(yōu)先級方式和限制重傳方式來傳輸不同優(yōu)先級業(yè)務。圖4為本發(fā)明動態(tài)調整網絡中傳輸的業(yè)務QoS的方法流程圖，假設一個業(yè)務具有多個報文，每個報文根據其重要性的不同，具有不同優(yōu)先級，其具體步驟為步驟400、在網絡中設置動態(tài)調整策略。步驟401、當傳輸業(yè)務時，網絡中的設備識別出該業(yè)務包含的多個報文的優(yōu)先級。步驟402、網絡中的設備根據設置動態(tài)調整策略調整該業(yè)務所包含的多個報文的優(yōu)先級或/和對報文的重傳作動態(tài)調整。在本發(fā)明中，對報文的重傳作動態(tài)調整就是為了丟棄該業(yè)務所包含的部分報文，即在設定的傳輸次數后丟棄該業(yè)務中全部或部分報文，丟棄的方式為重新設置該業(yè)務中全部或部分報文的重傳次數。以下舉具體實施例進行說明。隨著傳統(tǒng)視頻行業(yè)的數字化和網絡化，在網絡上進行視頻傳輸的需求越來越多，而視頻業(yè)務又具有實時性要求較高，數據傳輸率大以及占用帶寬資源多等特點。目前在無線網絡中，以MPEG-4壓縮編碼方式為^L頻業(yè)務主要標準。MPEG-4標準中規(guī)定一幅圖像由多個數據幀組成，各數據幀之間存在一定的依賴關系，一般一幅圖像由IBBPBBPBBPBB幀結構組成，其中I幀作為參考幀，參考幀信息的缺失將引起引用該幀的序列不能正常地復原，使視頻質量急劇下降；P幀依賴前面的I幀或者P幀運用預測算法形成的，其包含的是當前幀對于前驅幀的增量，是很關鍵的一個數據幀；B幀在相比之下，就顯得不是非常重要了，它主要是構成畫面上了的一個顏色和背景類信息，在網絡帶寬有限的狀況下，可以按一定的原則主動地丟棄該數據幀。在本發(fā)明中，將不同的數據幀設置不同的優(yōu)先級，從而在一定程度上緩解低優(yōu)先級無法得到網絡帶寬的壓力。本發(fā)明實施例的原理圖如圖5所示。假設在網絡中的一個設備中設置有動態(tài)調整策略，該設備正常傳輸CBR業(yè)務、VBR業(yè)務和語音業(yè)務，該動態(tài)調整策略是在CBR業(yè)務竟爭失敗率達到一定門限時啟動的，該門限分為兩個情況，一種情況是如果CBR業(yè)務傳輸失敗率較高時，也就是網絡業(yè)務負荷較大時，CBR業(yè)務傳輸失敗數>100且^200時，只啟動動態(tài)調整策略中的動態(tài)優(yōu)先級方式；另一種情況是當CBR業(yè)務傳輸失敗很高時，即CBR業(yè)務的傳輸失敗數>200時，則啟動動態(tài)優(yōu)先級方式和限制重傳方式。在本發(fā)明中，該動態(tài)調整策略啟動的判決門限是通過多次網絡模擬得到的，即當CBR業(yè)務竟爭失敗次數達到一個門限時，這時說明網絡負荷已經達到了一定的程度，必須要啟動動態(tài)調整策略。這個動態(tài)調整策略啟動判據簡單有效，可實現性很高。在網絡業(yè)務初始化時，話音業(yè)務的優(yōu)先級為最高設為0,VBR業(yè)務的優(yōu)先級為次高設為1，CBR業(yè)務的優(yōu)先級為最低設為2,各業(yè)務的竟爭傳輸次數均為4次，即指當業(yè)務竟爭傳輸信道時，如果不能成功，則進行4次不斷的重新競爭。本發(fā)明實施例的實施過程如圖6所示。在動態(tài)調整策略啟動以后，首先各種業(yè)務經過MAC層的幀識別功能，得到接收到的各種業(yè)務是哪種類型的數據幀，并將標識信息添入到MAC層幀控制字段中。然后，VBR業(yè)務和CBR業(yè)務的優(yōu)先級不再是4安照網絡初始運行時，按各業(yè)務的類型設定的優(yōu)先級而固定不變的，也就是說VBR業(yè)務的B幀具有的優(yōu)先級不為1，CBR業(yè)務具有的優(yōu)先級不為2,而是對業(yè)務中每一個數據幀重新設置。具體實現方式為當CBR業(yè)務傳輸失敗數>100且^200時，將這時竟爭信道的VBR業(yè)務中不為關鍵幀的B幀優(yōu)先級降低為2,將同樣參與竟爭的CBR業(yè)務的優(yōu)先級提高為1,也就是把VBR業(yè)務中不重要的數據幀B幀優(yōu)先級和該時刻參與竟爭的CBR業(yè)務優(yōu)先級對調。這樣VBR業(yè)務中的B幀由于優(yōu)先級的降低，在竟爭中就失去了原有的優(yōu)勢，將竟爭獲得信道的機會給予了CBR業(yè)務，因而在一定程度上保證了CBR業(yè)務獲得傳輸帶寬，進而增大了網絡的接入容量。但當網絡業(yè)務負荷很高的情況下，CBR業(yè)務的傳輸失敗數>200時，由于動態(tài)優(yōu)先級技術的采用，使得VBR業(yè)務的B幀在經過一次竟爭時往往得不到傳輸機會，而要繼續(xù)在信道上進行竟爭，但VBR業(yè)務是一類對時間很敏感的業(yè)務，用戶看到的畫面如果在一段時間內得不到更新，一般都會斷開現有的連接，重新發(fā)起呼叫，這樣VBR業(yè)務中B幀、分組一次發(fā)送不成功而繼續(xù)重復竟爭信道資源就失去意義。針對這種情況，本發(fā)明就在動態(tài)優(yōu)先級方式上加入限制VBR業(yè)務的竟爭重傳次數方式，即如果在VBR業(yè)務B幀一次竟爭不成功后，就將MAC層上的VBR業(yè)務竟爭重傳次數改為0,不再讓該分組重新進入信道竟爭，自動放棄此不為關鍵幀的B幀，強行使其丟包。這樣原本12幀的一幅圖像可能在用戶端收到的就僅為5-7幀，此處幀數的降低并不會影響用戶的視頻通話延時，僅僅是造成了畫面質量的下降。因而本發(fā)明在一定程度上提高了該VBR業(yè)務的傳輸效率，增強了VBR業(yè)務的實時性，且提高了CBR業(yè)務的傳輸機會，保證了非實時業(yè)務的QoS要求。本發(fā)明的實現使802.1le/802.lis更加貼近業(yè)務，給WLAN、無線Mesh網絡和移動Adhoc網絡與NGN、3G等網絡融合打下了基礎，使原來空洞的優(yōu)先級參數設置更加靈活，不僅提高了實時業(yè)務的實時性，同時也增加了非實時業(yè)務的傳輸機會，保證了網絡傳輸不同優(yōu)先級業(yè)務的公平性，尤其是在網絡負荷較大的情況下，更能體現本發(fā)明的優(yōu)勢。為了表明本發(fā)明所帶來的有益效果，以下以MPEG-4編碼流媒體為例，給出在網絡有話音業(yè)務、VBR業(yè)務及數據業(yè)務條件下仿真中得到的統(tǒng)計性能結果，以最典型的高負荷條件所得到的結果為例，指出本發(fā)明給網絡所帶來的優(yōu)化；同時為了表明本發(fā)明能夠為網絡提供更多的話音用戶接入所帶來，仍以MPEG-4編碼流媒體為例，給出在網絡只有話音業(yè)務和VBR業(yè)務條件下(只有極少量的數據業(yè)務，基本可以忽略不計，但為了得到策略啟動門限，所以只加入極少量)仿真中得到的統(tǒng)計性能結果，以最典型的高負荷條件所得到的結果為例，指出本發(fā)明給網絡所帶來的優(yōu)化。首先，設置本發(fā)明的仿真環(huán)境，如圖7所示，圖7為本發(fā)明無線Mesh網絡仿真拓樸結構圖包括接入點(AP)、站點1、站點2和站點n,其中，站點1到n向AP發(fā)送VBR業(yè)務、語音業(yè)務和數據業(yè)務。表4為站點配置的參數以及參數類型。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表5為站點設置的業(yè)務。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表6表6中各參數的意義如下SlotTime:時隙時間，MAC用其定義各種幀之間的IFS;CCATime:CCA機制在每一時隙內接入業(yè)務時，判斷業(yè)務是忙或空閑所需要的最小時間；RxTxTurnaroimdTime:從接收轉為發(fā)送第一個符號開始PHY所需要的最大時間；SIFSTime:ShortIFS,，豆幀間間隔；PreambleLength:當前PHY的前導碼長度；PLCPHeaderLength:當前PHY的PLCP頭長度；PLCPDataRate:當前PHY的PLCP頭在媒體中的傳輸速率；Pr叩agationDelay:—個傳輸信號從發(fā)射站到接收站所預期的時間；basicRate:傳輸數據幀的包頭和控制、管理幀所采用的速率，在本仿真中為了使模擬的網絡快速達到飽和，因而設為IMbit/s;dataRate:傳輸數據幀的凈荷所采用的速率，在本仿真中為了使模擬的網絡快速達到々包和，因而設為iMbit/s。在網絡有話音業(yè)務、VBR業(yè)務及數據業(yè)務高負荷仿真中，設定仿真時間為IO分鐘，12個發(fā)送節(jié)點，一個AP，網絡中每個發(fā)送節(jié)點都有3種業(yè)務，分別為話音業(yè)務、VBR業(yè)務和數據業(yè)務，其中話音業(yè)務采用ON/OFF模型建模；VBR業(yè)務采用MPEG-4方式建模，并嚴格遵守MPEG-4編碼壓縮成幀方法；數據業(yè)務則使用NS2原有CBR業(yè)務源產生，且業(yè)務參數都按照因特網中規(guī)定的數據業(yè)務參數規(guī)則設置；在網絡僅有話音業(yè)務及VBR業(yè)務高負荷仿真中，設定仿真時間為1分鐘，12個發(fā)送節(jié)點，一個AP，網絡中每個發(fā)送節(jié)點都有2種業(yè)務，分別為話音業(yè)務、VBR業(yè)務，其中話音業(yè)務采用ON/OFF模型建模；VBR業(yè)務采用MPEG-4方式建模，并嚴格遵守MPEG-4編碼壓縮成幀方法。采用本發(fā)明后，由于在某些條件下，降低了VBR業(yè)務的優(yōu)先級，一定程度上降低了接入竟爭所帶來的帶寬消耗，同時動態(tài)調整策略中的動態(tài)優(yōu)先級調整方式和動態(tài)重傳方式的結合使用，使VBR業(yè)務重傳次數降低，主動丟棄了某些不重要的數據幀，這又在一定程度上降低了重傳所帶來的竟爭帶寬消耗，因而可以從圖8中可以清晰看到網絡總吞吐率的提高，其中，3表示未采用本發(fā)明提供的方案的網絡總吞吐率；2表示采用本發(fā)明提供的方案中的動態(tài)優(yōu)先級方式后的網絡總吞吐率；1表示采用本發(fā)明提供的方案中的動態(tài)優(yōu)先級方式結合限制重傳方式后的網絡總吞吐率。圖9描述了采用本發(fā)明提供的動態(tài)調整策略下的話音業(yè)務吞吐率與802.1le/802.lis下話音業(yè)務的呑吐率比較。從圖中可以看到，4吏用本發(fā)明提供的動態(tài)調整策略的話音業(yè)務(圖中用1表示)吞吐率最高，且波動較小，這是由于VBR業(yè)務竟爭的降低，使得話音業(yè)務有了更大的優(yōu)勢獲得網絡帶寬。同時，還可以發(fā)現圖上在時間為20-30s左右各曲線有一個波動，這個波動是因為大量業(yè)務啟動造成竟爭加劇使信道可用帶寬減少，吞吐率急劇下降；但采用了本發(fā)明提供的動態(tài)調整策略的曲線其波折較小，因為該時刻發(fā)現網絡帶寬降低，優(yōu)化策略即啟動，迅速將業(yè)務竟爭降低，保護了可用傳輸帶寬。其中，3表示的是未采用本發(fā)明提供的方案傳輸語音業(yè)務的曲線圖；2表示的是采用本發(fā)明提供的方案中動態(tài)優(yōu)先級方式傳輸語音業(yè)務的曲線圖。圖IO表明了用本發(fā)明提供的方法確實使VBR業(yè)務的數據幀在不同層次上的丟包，三條曲線中802.1le/802.Hs的曲線波折最大(圖中用3表示)，由此可以得出在帶寬緊張的情況下，802.11e/802.11s下的VBR業(yè)務其實時性是根本得不到保證的；而采用了本發(fā)明提供的動態(tài)優(yōu)先級方式的VBR業(yè)務(圖中用2線條表示)由于某些數據幀優(yōu)先級的降低，使得重傳次數增加，由原來的同一類只需一次竟爭就可接入，變?yōu)橐M行6-7次無保證的竟爭重傳，因此其VBR業(yè)務的實時性也失去了一定的保障；但采用了本發(fā)明提供的動態(tài)優(yōu)先級方式和動態(tài)重傳方式相結合的方式(圖中用1表示)，把要進行6-7次無保證的竟爭重傳VBR數據幀主動丟棄，這樣當用戶感知到自己觀看到的圖像質量下降時，可自行斷開連接，重新發(fā)起呼叫，因此本方案不僅提高了VBR業(yè)務的傳輸效率，同時也提高了其實時性，當然不可避免的損失了VBR業(yè)務的圖像質量，因而使吞吐率有一定的下降。但這種損失在網絡條件惡化的時候，是非常必要的。圖ll清晰的體現出802.11e/802.11s下CBR業(yè)務的惡化結果，對于這種非實時的業(yè)務來^L當網絡帶寬不足時其基本得不到傳輸機會，吞吐率基本為0。而采用了本方案的CBR業(yè)務由于VBR業(yè)務的合理有效"犧牲"，使得CBR業(yè)務吞吐率大幅度上升，因此VBR業(yè)務的主動付出的畫面觀看效果損失是有益也是必要的。其中，2表示的是采用本發(fā)明提供的方案中動態(tài)優(yōu)先級方式傳輸CBR業(yè)務的曲線圖；1表示的是采用本發(fā)明提供的方案中動態(tài)優(yōu)先級方式和動態(tài)重傳方式相結合的方式傳輸CBR業(yè)務的曲線圖；3表示未采用本發(fā)明提供的方案傳輸CBR業(yè)務的曲線圖。從圖12中可以看到采用了本發(fā)明后，VBR業(yè)務的時延有了很大的改善。其中1表示采用本發(fā)明提供的方案中動態(tài)優(yōu)先級方式和動態(tài)重傳方式相結合的方式傳輸VBR業(yè)務的延遲圖；2表示的是采用本發(fā)明提供的方案中動態(tài)優(yōu)先級方式傳輸VBR業(yè)務的延遲圖；3表示的是未采用本發(fā)明提供的方案傳輸VBR業(yè)務的延遲圖。從圖13中可以看出，在網絡中如只存在話音業(yè)務和VBR業(yè)務時采用了本發(fā)明技術后，話音業(yè)務的吞吐率有了很大的改善。其中3表示未采用本發(fā)明話音業(yè)務的吞吐率曲線圖，其吞吐率平均值為9.53kbit/s;2表示的是采用本發(fā)明提供的方案中動態(tài)優(yōu)先級方式傳輸話音業(yè)務吞吐率曲線圖，其吞吐率平均值為16.69kbit/s，比未采用本發(fā)明提高了75.11%;1表示的是采用本發(fā)明提供的方案中動態(tài)優(yōu)先級方式和動態(tài)重傳方式相結合的方式傳輸話音業(yè)務吞吐率的曲線圖，其吞吐率平均值為18.72kbit/s，比未采用本發(fā)明提高了96.44%。從圖14中可以看出，在網絡中如只存在話音業(yè)務和VBR業(yè)務時，采用了本發(fā)明技術后，VBR業(yè)務的吞吐率有了一定的下降。其中3表示未采用本發(fā)明VBR業(yè)務的吞吐率曲線圖，其吞吐率平均值為10.93kitb/s;2表示的是采用本發(fā)明提供的方案中動態(tài)優(yōu)先級方式傳輸VBR業(yè)務吞吐率曲線圖，其吞吐率平均值為10.44kbit/s，比未采用本發(fā)明僅下降了4.5%;l表示的是采用本發(fā)明提供的方案中動態(tài)優(yōu)先級方式和動態(tài)重傳方式相結合的方式傳輸VBR業(yè)務吞吐率的曲線圖，其吞吐率平均值為9.ilkbit/s，比未采用本發(fā)明下降了16.65%。從圖13及14中我們還可以發(fā)現，如杲在網絡僅有話音業(yè)務和VBR業(yè)務時(即數據業(yè)務很少，基本可以忽略不計)，采用了本發(fā)明技術后，雖然會給VBR業(yè)務的吞吐率帶來很少的下降，但是卻可以換來話音業(yè)務的吞吐率大量提高，因而可以讓更多的話音用戶加入到網絡中來。在基于本發(fā)明所實施的仿真中，實現了各業(yè)務的建模，并模擬了多種條件下的網絡情況，所得結果均驗證了本發(fā)明的可行性和有效性。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所做的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。權利要求1、一種動態(tài)調整網絡中傳輸的業(yè)務服務質量的方法，其特征在于，在傳輸業(yè)務的網絡設備中設置動態(tài)調整策略，該方法還包括網絡設備識別要傳輸業(yè)務中報文的優(yōu)先級，根據設置的動態(tài)調整策略調整該業(yè)務中全部或部分報文的優(yōu)先級或/和在設定的傳輸次數后丟棄該業(yè)務中全部或部分報文。2、如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述根據設置的動態(tài)調整策略調整該業(yè)務中全部或部分報文的優(yōu)先級或/和在設定的傳輸次數后丟棄該業(yè)務中全部或部分4艮文的過程為設置兩個門限值P1和P2，當要傳輸業(yè)務的傳輸失敗數大于門限值P1小于等于門限值P2時，升高該業(yè)務的優(yōu)先級，將網絡設備當前傳輸的其他業(yè)務中部分報文的優(yōu)先級降低；當要傳輸業(yè)務的傳輸失敗數大于門限值P2時，升高該業(yè)務的優(yōu)先級，將網絡設備當前傳輸的其他業(yè)務中部分報文的優(yōu)先級降低且在設定的傳輸次數后自動丟棄。3、如權利要求2所述的方法，其特征在于，門限值P1為100,門限值P2為200。4、如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述丟失是將重傳次數設置為0。5、如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述丟棄是采用減少重傳次數的方式進行的。6、如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述的兩個門限值Pl和P2是根據網絡模擬結果確定的；所述設定的傳輸次數是根據網絡模擬結果確定的。7、如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述的業(yè)務為恒比特傳輸CBR業(yè)務、語音業(yè)務或數據業(yè)務，所述網絡設備當前傳輸的其他業(yè)務中部分報文為其他業(yè)務中的非關鍵幀。8、如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述其他報文中的非關鍵幀、為變比特傳輸VBR業(yè)務中的B頓。全文摘要本發(fā)明公開了一種動態(tài)調整網絡中傳輸的業(yè)務服務質量的方法，在傳輸業(yè)務的網絡設備中設置動態(tài)調整策略，該方法還包括網絡設備識別要傳輸業(yè)務中報文的優(yōu)先級，根據設置的動態(tài)調整策略調整該業(yè)務中全部或部分報文的優(yōu)先級或/和在設定的傳輸次數后丟棄該業(yè)務中全部或部分報文。該方法在傳輸不同業(yè)務時，保證了不同業(yè)務的服務質量。文檔編號H04L29/06GK101098173SQ20061009885公開日2008年1月2日申請日期2006年7月13日優(yōu)先權日2006年6月30日發(fā)明者姚忠輝,張軍平,方旭明,爽鐘申請人:華為技術有限公司;西南交通大學