專利名稱：無(wú)線局域網(wǎng)ip組播幀傳輸速率動(dòng)態(tài)自調(diào)整的實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通訊領(lǐng)域中無(wú)線局域網(wǎng)組網(wǎng)時(shí)IP組播技術(shù)業(yè)務(wù)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)方法，尤其涉及IEEE 802.11無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)傳輸IP組播幀的方法。
背景技術(shù)：
無(wú)線局域網(wǎng)作為網(wǎng)絡(luò)終端的一種接入技術(shù)，具備接入速度高，布線簡(jiǎn)易等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越被廣泛地應(yīng)用于家庭網(wǎng)絡(luò)，隨著寬帶和視頻壓縮技術(shù)的不斷發(fā)展，以視頻和語(yǔ)音為主的多媒體在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男枨笤谘杆俚卦鲩L(zhǎng)。當(dāng)前比較流行的多媒體應(yīng)用，如視頻和語(yǔ)音的實(shí)時(shí)交互、IPTV(Internet Protocol TV)等應(yīng)用，均要求比較高的網(wǎng)絡(luò)帶寬支持，通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)傳輸多媒體應(yīng)用逐漸成為今后發(fā)展的一個(gè)重要方向。
傳統(tǒng)的IEEE 802.11無(wú)線局域網(wǎng)是為數(shù)據(jù)應(yīng)用設(shè)計(jì)的，對(duì)組播應(yīng)用的支持比較弱，從組播源發(fā)送一個(gè)組播報(bào)文到達(dá)無(wú)線接入點(diǎn)后，無(wú)線接入點(diǎn)將這個(gè)組播報(bào)文發(fā)送到關(guān)聯(lián)的無(wú)線客戶端，但是不屬于這個(gè)組播組并已經(jīng)關(guān)聯(lián)到這個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)的其他無(wú)線客戶端也可以收到這個(gè)組播報(bào)文。
以IP組播為主的IPTV直播業(yè)務(wù)，要求僅加入某個(gè)組播組的無(wú)線客戶端可以接收這個(gè)組播組的組播報(bào)文，其他沒(méi)有加入這個(gè)組播組的無(wú)線客戶端不允許接收這個(gè)組播組的組播報(bào)文，目前的IEEE 802.11無(wú)線局域網(wǎng)還不能滿足這個(gè)要求。
IEEE 802.11無(wú)線局域網(wǎng)傳輸目的地址是無(wú)線客戶端MAC(介質(zhì)訪問(wèn)控制)地址的單播(Unicast)數(shù)據(jù)報(bào)文時(shí)，無(wú)線接入點(diǎn)發(fā)送的單播報(bào)文到達(dá)無(wú)線客戶端后，接收數(shù)據(jù)的無(wú)線客戶端發(fā)送802.11確認(rèn)(ACK)幀到無(wú)線接入點(diǎn)，如果接入點(diǎn)設(shè)備沒(méi)有接收到無(wú)線客戶端的ACK幀，PHY層會(huì)重傳這一幀，如果重傳次數(shù)超過(guò)預(yù)先設(shè)定的閾值，則丟棄該數(shù)據(jù)。在一個(gè)干擾比較高的802.11無(wú)線網(wǎng)絡(luò)里，802.11 ACK提供了可靠的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制。接入點(diǎn)設(shè)備還可以通過(guò)接收無(wú)線客戶端的802.11 ACK幀以及其他管理或數(shù)據(jù)幀，來(lái)檢測(cè)無(wú)線客戶端的信號(hào)質(zhì)量，并根據(jù)信號(hào)質(zhì)量實(shí)時(shí)調(diào)整無(wú)線客戶端的數(shù)據(jù)發(fā)送速率，進(jìn)一步可以保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。
IEEE 802.11無(wú)線局域網(wǎng)傳輸組播(Multicast)數(shù)據(jù)報(bào)文時(shí)，802.11協(xié)議規(guī)定，負(fù)責(zé)接收組播的無(wú)線客戶端不能發(fā)送802.11 ACK幀到無(wú)線接入點(diǎn)，導(dǎo)致無(wú)線接入點(diǎn)不能確定無(wú)線客戶端是否正確接收了組播幀，由于沒(méi)有802.11 ACK的確認(rèn)重傳機(jī)制以及其他可靠保證機(jī)制，組播數(shù)據(jù)的傳輸可靠性比較低。
同時(shí)由于負(fù)責(zé)接收組播的無(wú)線客戶端不發(fā)送802.11 ACK幀到無(wú)線接入點(diǎn)，無(wú)線接入點(diǎn)也就不能通過(guò)發(fā)送的組播報(bào)文來(lái)檢測(cè)接收方的信號(hào)質(zhì)量。當(dāng)無(wú)線接入點(diǎn)和無(wú)線客戶端之間傳輸?shù)慕M播報(bào)文占據(jù)主要流量時(shí)，由于無(wú)線接入點(diǎn)不能實(shí)時(shí)檢測(cè)接收方的信號(hào)質(zhì)量以及根據(jù)信號(hào)質(zhì)量調(diào)整無(wú)線客戶端的數(shù)據(jù)發(fā)送速率，會(huì)導(dǎo)致某個(gè)時(shí)段內(nèi)組播報(bào)文發(fā)送的誤碼率增加，組播數(shù)據(jù)傳輸?shù)目尚钥窟M(jìn)一步降低。
以IP組播為主的IPTV直播業(yè)務(wù)，無(wú)線接入點(diǎn)和無(wú)線客戶端之間傳輸?shù)膯尾?bào)文較少，IP組播報(bào)文占據(jù)了主要帶寬。當(dāng)無(wú)線接入點(diǎn)與無(wú)線客戶端間的信號(hào)質(zhì)量發(fā)生變化時(shí)，無(wú)線接入點(diǎn)和無(wú)線客戶端之間不能及時(shí)調(diào)整組播報(bào)文發(fā)送速率，導(dǎo)致組播報(bào)文發(fā)送誤碼率增加，同時(shí)由于無(wú)線接入點(diǎn)和無(wú)線客戶端之間的組播幀沒(méi)有確認(rèn)接收機(jī)制，組播幀的傳輸可靠性比較低，經(jīng)常出現(xiàn)播放不流暢，影響業(yè)務(wù)的開(kāi)展。
無(wú)線接入點(diǎn)發(fā)送組播報(bào)文是發(fā)向所有無(wú)線客戶端，無(wú)線接入點(diǎn)為了保證所有無(wú)線客戶端都能接收到組播幀，通常無(wú)線接入點(diǎn)以最保守的數(shù)據(jù)速率發(fā)送組播幀，如802.11b通常為1Mbps，802.11a/g通常為2Mbps，但實(shí)際的帶寬比上述的組播幀數(shù)據(jù)發(fā)送速率還要低，這對(duì)于至少需要2Mbps甚至更高帶寬的多媒體應(yīng)用如IPTV業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)，帶寬明顯不足，影響業(yè)務(wù)的正常開(kāi)展。如果固定配置了比較高的組播數(shù)據(jù)發(fā)送速率，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量比較低的某些無(wú)線客戶端不能正確接收，特別是當(dāng)無(wú)線客戶端與無(wú)線接入點(diǎn)之間的距離、障礙物等環(huán)境發(fā)生變化引起的無(wú)線客戶端與無(wú)線接入點(diǎn)間的信號(hào)質(zhì)量發(fā)生變化，如果無(wú)線接入點(diǎn)與無(wú)線客戶端間的組播發(fā)送速率不能實(shí)時(shí)調(diào)整，則會(huì)出現(xiàn)較高的組播發(fā)送誤碼率，導(dǎo)致無(wú)線客戶端不能正確接收組播報(bào)文。因此需要增加組播的發(fā)送速率以提高帶寬，組播發(fā)送速率必須支持可實(shí)時(shí)調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種無(wú)線局域網(wǎng)IP組播幀傳輸速率動(dòng)態(tài)自調(diào)整的實(shí)現(xiàn)方法，解決了上述的IP組播報(bào)文在無(wú)線局域網(wǎng)應(yīng)用的問(wèn)題，可動(dòng)態(tài)自調(diào)整IP組播發(fā)送速率，實(shí)現(xiàn)將IP組播報(bào)文僅發(fā)送到該IP組播報(bào)文對(duì)應(yīng)的組播組成員無(wú)線客戶端，同時(shí)提高IP組播傳輸速率并保證IP組播傳輸?shù)目煽啃浴?br> 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種無(wú)線局域網(wǎng)IP組播幀傳輸速率動(dòng)態(tài)自調(diào)整的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟(a)無(wú)線接入設(shè)備將該IP組播報(bào)文以單播報(bào)文形式向組播組中的成員無(wú)線客戶端發(fā)送；(b)無(wú)線接入設(shè)備通過(guò)統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)總量和發(fā)送失敗的數(shù)據(jù)數(shù)量獲取報(bào)文發(fā)送的錯(cuò)誤率，根據(jù)錯(cuò)誤率調(diào)整下一次報(bào)文發(fā)送速率。
進(jìn)一步地，上述方法還可包括以下特點(diǎn)所述以單播報(bào)文形式發(fā)送是指，無(wú)線接入設(shè)備將該IP組播報(bào)文的組播目的地址替換成該組播組成員無(wú)線客戶端的MAC地址。
進(jìn)一步地，上述方法還可包括以下特點(diǎn)當(dāng)無(wú)線客戶端有多個(gè)時(shí)，無(wú)線接入設(shè)備將該IP組播報(bào)文的組播目的地址依次替換為組播組中各無(wú)線客戶端的MAC地址，每替換一次地址發(fā)送一次，直到向組播組中所有成員無(wú)線客戶端全部發(fā)送完畢。
進(jìn)一步地，上述方法還可包括以下特點(diǎn)在所述步驟(b)中，獲取報(bào)文發(fā)送錯(cuò)誤率具體指所述無(wú)線接入設(shè)備定時(shí)記錄在該報(bào)文發(fā)送速率下所發(fā)送的數(shù)據(jù)總量，并根據(jù)無(wú)線客戶端返回的確認(rèn)消息統(tǒng)計(jì)發(fā)送失敗的數(shù)量，計(jì)算該定時(shí)時(shí)間內(nèi)報(bào)文發(fā)送的錯(cuò)誤率。
進(jìn)一步地，上述方法還可包括以下特點(diǎn)在所述步驟(b)中，所述根據(jù)錯(cuò)誤率調(diào)整報(bào)文發(fā)送速率是指，無(wú)線接入設(shè)備提高報(bào)文發(fā)送速率后，發(fā)現(xiàn)所述錯(cuò)誤率提高時(shí)，降低所述報(bào)文發(fā)送速率，發(fā)現(xiàn)所述錯(cuò)誤率降低時(shí)，提高所述報(bào)文發(fā)送速率。
進(jìn)一步地，上述方法還可包括以下特點(diǎn)在所述步驟(b)中，所述根據(jù)錯(cuò)誤率調(diào)整報(bào)文發(fā)送速率是指，無(wú)線接入設(shè)備降低報(bào)文發(fā)送速率后，發(fā)現(xiàn)所述錯(cuò)誤率提高時(shí)，提高所述報(bào)文發(fā)送速率，發(fā)現(xiàn)所述錯(cuò)誤率降低時(shí)，降低所述報(bào)文發(fā)送速率。
進(jìn)一步地，上述方法還可包括以下特點(diǎn)在所述步驟(b)中，如果所述錯(cuò)誤率相同，則記錄最高的報(bào)文發(fā)送速率。
進(jìn)一步地，上述方法還可包括以下特點(diǎn)將所述報(bào)文發(fā)送速率記錄為最佳單播報(bào)文發(fā)送速率。
進(jìn)一步地，上述方法還可包括以下特點(diǎn)所述報(bào)文發(fā)送速率的調(diào)整進(jìn)行多次。
進(jìn)一步地，上述方法還可包括以下特點(diǎn)所述報(bào)文發(fā)送速率在每次發(fā)送報(bào)文時(shí)都會(huì)根據(jù)之前錯(cuò)誤率變化進(jìn)行調(diào)整。
采用本發(fā)明所述方法，使得在以IEEE 802.11a/b/g標(biāo)準(zhǔn)以及下一代無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11n組建的無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品中，通過(guò)對(duì)組播無(wú)線客戶端成員的管理，將組播源和無(wú)線客戶端間傳輸?shù)腎P組播報(bào)文轉(zhuǎn)換為無(wú)線客戶端單播報(bào)文傳輸，實(shí)現(xiàn)了無(wú)線IP組播速率動(dòng)態(tài)自調(diào)整，同時(shí)達(dá)到了高速可靠傳輸IP組播報(bào)文的效果，克服了IEEE 802.11傳輸組播報(bào)文帶寬低可靠性差的缺陷，保證了以IP組播技術(shù)為主的視頻直播業(yè)務(wù)在無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品的可靠應(yīng)用，極大地拓展了無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品的應(yīng)用范圍，促進(jìn)無(wú)線局域網(wǎng)IP組播業(yè)務(wù)應(yīng)用的發(fā)展。


圖1為本發(fā)明IP組播傳輸系統(tǒng)應(yīng)用圖；
圖2為本發(fā)明IP組播傳輸設(shè)備圖；圖3為本發(fā)明IP組播傳輸?shù)姆桨改K圖；圖4為本發(fā)明IP組播傳輸?shù)膽?yīng)用示例圖；圖5為本實(shí)施例無(wú)線報(bào)文傳輸速率動(dòng)態(tài)自調(diào)整流程圖。
具體實(shí)施例方式
IP組播傳輸系統(tǒng)應(yīng)用如圖1所示，在IP組播傳輸?shù)膽?yīng)用系統(tǒng)中至少包括無(wú)線客戶端、無(wú)線接入點(diǎn)、分布系統(tǒng)(DS)以及組播源。無(wú)線客戶端需要請(qǐng)求加入或離開(kāi)組播源的某個(gè)組播組時(shí)，無(wú)線客戶端發(fā)送的IGMP(互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議)報(bào)文經(jīng)無(wú)線接入點(diǎn)發(fā)送到組播源，無(wú)線接入點(diǎn)將無(wú)線客戶端加入到這個(gè)組播組。組播源發(fā)送某個(gè)IP組播報(bào)文給組播組的成員時(shí)，組播源發(fā)送的IP組播報(bào)文經(jīng)無(wú)線接入點(diǎn)發(fā)送給組播組的成員無(wú)線客戶端，完成IP組播的傳輸。
其中組播源，用于發(fā)送IP組播報(bào)文；分布系統(tǒng)，用于連接無(wú)線接入點(diǎn)與組播源；一個(gè)或多個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)，用于確定和選擇發(fā)送速率，將組播報(bào)文發(fā)送給無(wú)線客戶端，用于將IP組播報(bào)文處理為單播報(bào)文，以及處理無(wú)線客戶端發(fā)出的加入或離開(kāi)組播組的請(qǐng)求信息；一個(gè)或多個(gè)無(wú)線客戶端，是使用組播業(yè)務(wù)的用戶，可以向無(wú)線接入點(diǎn)發(fā)出加入或離開(kāi)組播組的請(qǐng)求。
如圖2所示，傳輸IP組播的無(wú)線接入點(diǎn)設(shè)備由無(wú)線接口模塊、組播成員管理模塊、上行接口模塊、802.1d橋接模塊、IP路由模塊、協(xié)議應(yīng)用模塊和配置管理模塊組成。設(shè)備的無(wú)線接口模塊接收的報(bào)文經(jīng)802.1d橋接模塊或IP路由模塊轉(zhuǎn)發(fā)到上行接口模塊，上行接口模塊接收的報(bào)文經(jīng)802.1d橋接模塊或IP路由模塊轉(zhuǎn)發(fā)到無(wú)線接口模塊。當(dāng)無(wú)線接口模塊或上行接口模塊接收到IGMP(Internet組管理協(xié)議)報(bào)文或IP組播報(bào)文時(shí)則送由組播成員管理模塊處理組播成員管理模塊處理從無(wú)線接口模塊接收的IGMP報(bào)文，維護(hù)組播成員列表；上行接口模塊接收的IP組播報(bào)文經(jīng)802.1d橋接模塊或IP路由模塊，進(jìn)一步轉(zhuǎn)發(fā)到組播成員管理模塊處理，由組播成員管理模塊將IP組播報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到無(wú)線接口模塊。其中無(wú)線接口模塊，包括無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊以及硬件接口，其中無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊用于接收和發(fā)送無(wú)線接入點(diǎn)和無(wú)線客戶端間的802.11管理和數(shù)據(jù)幀，并依據(jù)與無(wú)線客戶端交互的802.11幀實(shí)時(shí)檢測(cè)無(wú)線接入點(diǎn)和無(wú)線客戶端的連接信號(hào)質(zhì)量，實(shí)時(shí)調(diào)整和確定無(wú)線接入點(diǎn)發(fā)送到無(wú)線客戶端的“最佳單播報(bào)文發(fā)送速率”及“最佳廣播報(bào)文發(fā)送速率”；組播成員管理模塊，用于維護(hù)組播成員列表以及記錄組播成員無(wú)線客戶端的MAC地址信息，還負(fù)責(zé)接收和轉(zhuǎn)發(fā)組播源與組播成員無(wú)線客戶端間的IP組播報(bào)文；802.1d橋接模塊和IP路由模塊，用于報(bào)文選路和轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文；上行接口模塊，包括驅(qū)動(dòng)和上行硬件接口，用于連接外部網(wǎng)絡(luò)，如Internet的接口，可通過(guò)連接DSLAM、交換機(jī)、BRAS等設(shè)備間接連接到Internet，所述上行接口可以是以太網(wǎng)接口、xDSL接口、xPON等接口；設(shè)備的協(xié)議應(yīng)用模塊和配置管理模塊用于完成各種協(xié)議和上層應(yīng)用，以及本地或遠(yuǎn)程的配置管理。
如圖3所示，在實(shí)現(xiàn)本方案所述的高速可靠傳輸組播報(bào)文的無(wú)線接入點(diǎn)內(nèi)，包括無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊、組播成員管理模塊。在無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊中針對(duì)每個(gè)無(wú)線客戶端都保存有一個(gè)最佳單播報(bào)文發(fā)送速率，當(dāng)每個(gè)無(wú)線客戶端新接入到無(wú)線接入點(diǎn)時(shí)，無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊確定該無(wú)線客戶端的“最佳單播報(bào)文發(fā)送速率”，或者當(dāng)無(wú)線客戶端的“最佳單播報(bào)文發(fā)送速率”實(shí)時(shí)發(fā)生變化時(shí)，無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊在所有客戶端中選擇最小的“最佳單播報(bào)文發(fā)送速率”值，作為無(wú)線接入點(diǎn)發(fā)送其他廣播組播報(bào)文(即非IP組播報(bào)文)到每個(gè)無(wú)線客戶端的“最佳廣播報(bào)文發(fā)送速率”，所述“最佳廣播報(bào)文發(fā)送速率”也可稱為“最佳組播報(bào)文發(fā)送速率”，是所有客戶端共用的速率。
組播成員列表，記錄組播組以及組播組的成員無(wú)線客戶端信息，每個(gè)組播組有一張組播成員列表，由組播成員管理模塊動(dòng)態(tài)維護(hù)，可以存儲(chǔ)在組播成員管理模塊內(nèi)，其中無(wú)線客戶端信息包括無(wú)線客戶端的MAC地址信息。
在具體實(shí)施應(yīng)用中，如圖4所示。在以IEEE 802.11a/b/g標(biāo)準(zhǔn)以及下一代無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11n組建的無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品中，無(wú)線接入點(diǎn)設(shè)備接入多個(gè)無(wú)線客戶端，無(wú)線客戶端向無(wú)線接入點(diǎn)發(fā)送IGMP組播加入報(bào)文請(qǐng)求加入某個(gè)組播源的IP組播組，或者無(wú)線客戶端向無(wú)線接入點(diǎn)發(fā)送IGMP組播離開(kāi)報(bào)文請(qǐng)求離開(kāi)某個(gè)組播源的IP組播組。無(wú)線接入點(diǎn)的組播成員管理模塊根據(jù)從無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊接收到無(wú)線客戶端的IGMP組播加入或離開(kāi)報(bào)文，動(dòng)態(tài)維護(hù)組播成員列表以及無(wú)線客戶端的MAC(介質(zhì)訪問(wèn)控制)地址等信息。
在現(xiàn)有的IEEE 802.11a/b/g無(wú)線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)以及下一代無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11n無(wú)線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，IP組播報(bào)文的傳輸方法包括以下步驟步驟110，從組播源發(fā)出的IP組播報(bào)文到達(dá)無(wú)線接入點(diǎn)；步驟120，無(wú)線接入點(diǎn)中的組播成員管理模塊查找組播成員列表，判斷該IP組播報(bào)文對(duì)應(yīng)的組播組在組播成員列表內(nèi)是否有組播成員無(wú)線客戶端，如果有，則執(zhí)行下一步，否則，丟棄該IP組播報(bào)文；步驟130，組播成員管理模塊將IP組播報(bào)文的組播目的地址替換成該組播組中成員無(wú)線客戶端的MAC地址；如果無(wú)線客戶端有多個(gè)，則將IP組播報(bào)文的目的MAC地址依次替換為組播組中各無(wú)線客戶端的MAC地址，每替換一次地址發(fā)送一次，直到向組播組中所有成員無(wú)線客戶端全部發(fā)送完畢。
步驟140，組播成員管理模塊將該IP組播報(bào)文以單播報(bào)文的形式轉(zhuǎn)發(fā)到無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊；此處所述單播報(bào)文或者組播報(bào)文都是在二層的概念上的，二層單播報(bào)文指目的MAC是無(wú)線客戶端的MAC地址，二層組播報(bào)文的目的MAC是類似于01:00:5E:XX:XX:XX的地址。
IP組播報(bào)文的IP地址與其組播MAC之間有對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)將二層上的MAC地址替換成各個(gè)客戶端的MAC地址后，二層的設(shè)備就認(rèn)為這是一個(gè)單播包，此時(shí)的發(fā)送就是單播報(bào)文發(fā)送。
步驟150，無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊向組播組中的成員無(wú)線客戶端發(fā)送IP組播報(bào)文；如果無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)送的報(bào)文目的地址是無(wú)線客戶端的MAC地址，則依據(jù)事先確定的該各無(wú)線客戶端的“最佳單播報(bào)文發(fā)送速率”發(fā)送到無(wú)線客戶端，無(wú)線接入設(shè)備事先根據(jù)接收的無(wú)線客戶端的802.11報(bào)文確定最佳單播報(bào)文發(fā)送速率。
對(duì)于IP組播報(bào)文，由于目的地址已經(jīng)轉(zhuǎn)換成無(wú)線客戶端的MAC地址，已作為單目報(bào)文，其發(fā)送速率就是客戶端的最佳單播報(bào)文發(fā)送速率。
步驟160，無(wú)線客戶端收到報(bào)文后返回確認(rèn)消息。
無(wú)線接入點(diǎn)接收無(wú)線客戶端的802.11確認(rèn)幀(ACK)保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。
對(duì)于其他進(jìn)入無(wú)線接入點(diǎn)的廣播(Broadcast)類型數(shù)據(jù)報(bào)文和非IP組播的多播(Multicast)類型數(shù)據(jù)報(bào)文即非IP組播報(bào)文，則不需要交給組播成員管理模塊，直接交給無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)送。無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)送的廣播和其他組播報(bào)文，以“最佳廣播報(bào)文發(fā)送速率”發(fā)送。過(guò)程如下無(wú)線接入設(shè)備收到組播源或分布系統(tǒng)發(fā)出的非IP組播報(bào)文后根據(jù)預(yù)先確定的最佳廣播報(bào)文發(fā)送速率向所述無(wú)線客戶端發(fā)送非IP組播報(bào)文。
對(duì)于非IP組播報(bào)文，無(wú)線接入設(shè)備選擇所有無(wú)線客戶端中最小的最佳單播報(bào)文發(fā)送速率，作為該非IP組播報(bào)文的發(fā)送速率。
最佳單播報(bào)文發(fā)送速率是無(wú)線接入設(shè)備根據(jù)接收到的無(wú)線客戶端的802.11幀確定的。
與通常無(wú)線接入點(diǎn)以最保守的數(shù)據(jù)速率發(fā)送組播幀(如802.11b通常為1Mbps，802.11a/g通常為2Mbps)相比，當(dāng)每個(gè)無(wú)線客戶端的“最佳單播報(bào)文發(fā)送速率”都高于最保守的數(shù)據(jù)速率，也就是“最佳廣播報(bào)文發(fā)送速率”高于最保守的數(shù)據(jù)速率時(shí)，可以提高廣播和其他組播報(bào)文的發(fā)送速率。
以IEEE 802.11a/b/g標(biāo)準(zhǔn)以及下一代無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11n的無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品中，無(wú)線局域網(wǎng)接入點(diǎn)設(shè)備通過(guò)將IP組播轉(zhuǎn)換為無(wú)線客戶端單播MAC地址報(bào)文的方法，組播源發(fā)送到無(wú)線接入點(diǎn)的IP組播報(bào)文可以分別發(fā)送到IP組播對(duì)應(yīng)的組播組成員無(wú)線客戶端，不同組播組間的報(bào)文互相不影響，同時(shí)由于報(bào)文是以單播報(bào)文送達(dá)的無(wú)線客戶端，其速率和可靠性達(dá)到單播報(bào)文的性能和可靠性指標(biāo)，保證了以IP組播技術(shù)為主的視頻直播業(yè)務(wù)在無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品的可靠應(yīng)用。
在現(xiàn)有的IEEE 802.11a/b/g無(wú)線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)以及下一代無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11n無(wú)線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)組播速率自調(diào)整具體實(shí)施，如圖5所示，包括以下步驟步驟210，無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)物理層向無(wú)線客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)；最初發(fā)送時(shí)，無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊選擇一個(gè)初始發(fā)送速率來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)，初始發(fā)送速率通常選擇該模式下的最高速率。
步驟220，無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊定時(shí)記錄在該報(bào)文發(fā)送速率下所發(fā)送的數(shù)據(jù)總量，并根據(jù)無(wú)線客戶端返回的確認(rèn)消息統(tǒng)計(jì)發(fā)送失敗的數(shù)量，計(jì)算該定時(shí)時(shí)間內(nèi)報(bào)文發(fā)送的錯(cuò)誤率，若判斷此次錯(cuò)誤率低于上次錯(cuò)誤率，則執(zhí)行下一步，若判斷此次錯(cuò)誤率高于上次錯(cuò)誤率，則執(zhí)行步驟240，若判斷此次錯(cuò)誤率等于上次錯(cuò)誤率或此次錯(cuò)誤率與上次錯(cuò)誤率之差在預(yù)定范圍內(nèi)，則執(zhí)行步驟250；步驟230，無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊提高數(shù)據(jù)發(fā)送速率，返回步驟210；步驟240，無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊降低數(shù)據(jù)發(fā)送速率，返回步驟210；步驟250，判斷此次報(bào)文發(fā)送速率是否高于上次報(bào)文發(fā)送速率，如果是，則記錄以此次報(bào)文發(fā)送速率為最佳單播報(bào)文發(fā)送速率，并以此速率發(fā)送報(bào)文，否則，記錄上次報(bào)文發(fā)送速率為最佳單播報(bào)文發(fā)送速率，并以此速率發(fā)送報(bào)文。
當(dāng)發(fā)送廣播報(bào)文時(shí)，首先讀取每個(gè)組播成員的最佳單播報(bào)文發(fā)送速率，從中選擇一個(gè)最低的發(fā)送速率作為最佳廣播報(bào)文發(fā)送速率。
上述實(shí)施例考慮的是報(bào)文發(fā)送速率與錯(cuò)誤率之間成正向關(guān)系的情況，即報(bào)文發(fā)送率提高或降低時(shí)，錯(cuò)誤率也相應(yīng)提高或降低。在其他實(shí)施例中，報(bào)文發(fā)送速率與錯(cuò)誤之間也有可能是反向關(guān)系，無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊提高/降低發(fā)送速率后，若計(jì)算得出錯(cuò)誤率降低/提高了，則繼續(xù)調(diào)高/降低報(bào)文發(fā)送速率。
在另一實(shí)施例中，上述兩方案也可結(jié)合使用。如計(jì)算出錯(cuò)誤率后，執(zhí)行下述步驟(i)無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊提高數(shù)據(jù)發(fā)送速率，計(jì)算數(shù)據(jù)發(fā)送錯(cuò)誤率，與原發(fā)送速率的錯(cuò)誤率相比較，如果錯(cuò)誤率降低了，則記錄當(dāng)前發(fā)送速率，反之如果錯(cuò)誤率提高了，則將發(fā)送速率調(diào)回原發(fā)送速率；(ii)無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊降低數(shù)據(jù)發(fā)送速率，計(jì)算數(shù)據(jù)發(fā)送錯(cuò)誤率，與原發(fā)送速率的錯(cuò)誤率相比較，如果錯(cuò)誤率降低了，則將無(wú)線模塊的發(fā)射速率調(diào)整到當(dāng)前較低的速率，反之如果錯(cuò)誤率提高了，則將發(fā)送速率調(diào)回原發(fā)送速率。
經(jīng)過(guò)上面三個(gè)步驟輪循執(zhí)行，根據(jù)不同速率下數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率，一段時(shí)間過(guò)后無(wú)線驅(qū)動(dòng)的發(fā)送速率將會(huì)自動(dòng)調(diào)整到最優(yōu)的速率(就是在發(fā)送過(guò)程中產(chǎn)生最低錯(cuò)誤率的發(fā)送速率)。只要有報(bào)文發(fā)送就會(huì)調(diào)節(jié)報(bào)文發(fā)送速率，每個(gè)報(bào)文都會(huì)根據(jù)以前的統(tǒng)計(jì)進(jìn)行調(diào)整。
總之，原則是選擇錯(cuò)誤率最低的速率進(jìn)行發(fā)送，在錯(cuò)誤率相差很小的情況下，選擇其中最高的速率進(jìn)行發(fā)送，例如在低速率下，錯(cuò)誤率可能都是零，則尋找其中較高的速率進(jìn)行發(fā)送，最后達(dá)到低錯(cuò)誤率、高發(fā)送速率的效果。
本方法克服了IEEE 802.11傳輸IP組播報(bào)文帶寬低可靠性差的缺陷，極大地拓展了無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品的應(yīng)用，特別是以IP組播技術(shù)為主的視頻直播業(yè)務(wù)在無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品的應(yīng)用，為無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品在家庭網(wǎng)絡(luò)的普及與發(fā)展提供了有力的保證。
權(quán)利要求
1.無(wú)線局域網(wǎng)IP組播幀傳輸速率動(dòng)態(tài)自調(diào)整的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟(a)無(wú)線接入設(shè)備將該IP組播報(bào)文以單播報(bào)文形式向組播組中的成員無(wú)線客戶端發(fā)送；(b)無(wú)線接入設(shè)備通過(guò)統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)總量和發(fā)送失敗的數(shù)據(jù)數(shù)量獲取報(bào)文發(fā)送的錯(cuò)誤率，根據(jù)錯(cuò)誤率調(diào)整下一次報(bào)文發(fā)送速率。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述以單播報(bào)文形式發(fā)送是指，無(wú)線接入設(shè)備將該IP組播報(bào)文的組播目的地址替換成該組播組成員無(wú)線客戶端的MAC地址。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當(dāng)無(wú)線客戶端有多個(gè)時(shí)，無(wú)線接入設(shè)備將該IP組播報(bào)文的組播目的地址依次替換為組播組中各無(wú)線客戶端的MAC地址，每替換一次地址發(fā)送一次，直到向組播組中所有成員無(wú)線客戶端全部發(fā)送完畢。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟(b)中，獲取報(bào)文發(fā)送錯(cuò)誤率具體指所述無(wú)線接入設(shè)備定時(shí)記錄在該報(bào)文發(fā)送速率下所發(fā)送的數(shù)據(jù)總量，并根據(jù)無(wú)線客戶端返回的確認(rèn)消息統(tǒng)計(jì)發(fā)送失敗的數(shù)量，計(jì)算該定時(shí)時(shí)間內(nèi)報(bào)文發(fā)送的錯(cuò)誤率。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟(b)中，所述根據(jù)錯(cuò)誤率調(diào)整報(bào)文發(fā)送速率是指，無(wú)線接入設(shè)備提高報(bào)文發(fā)送速率后，發(fā)現(xiàn)所述錯(cuò)誤率提高時(shí)，降低所述報(bào)文發(fā)送速率，發(fā)現(xiàn)所述錯(cuò)誤率降低時(shí)，提高所述報(bào)文發(fā)送速率。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟(b)中，所述根據(jù)錯(cuò)誤率調(diào)整報(bào)文發(fā)送速率是指，無(wú)線接入設(shè)備降低報(bào)文發(fā)送速率后，發(fā)現(xiàn)所述錯(cuò)誤率提高時(shí)，提高所述報(bào)文發(fā)送速率，發(fā)現(xiàn)所述錯(cuò)誤率降低時(shí)，降低所述報(bào)文發(fā)送速率。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟(b)中，如果所述錯(cuò)誤率相同，則記錄最高的報(bào)文發(fā)送速率。
8.如權(quán)利要求1或7所述的方法，其特征在于，將所述報(bào)文發(fā)送速率記錄為最佳單播報(bào)文發(fā)送速率。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述報(bào)文發(fā)送速率的調(diào)整進(jìn)行多次。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述報(bào)文發(fā)送速率在每次發(fā)送報(bào)文時(shí)都會(huì)根據(jù)之前錯(cuò)誤率變化進(jìn)行調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)線局域網(wǎng)IP組播幀傳輸速率動(dòng)態(tài)自調(diào)整的實(shí)現(xiàn)方法，用于IEEE 802.11a/b/g無(wú)線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)以及下一代無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11n無(wú)線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，解決了上述的IP組播報(bào)文在無(wú)線局域網(wǎng)應(yīng)用的問(wèn)題，可動(dòng)態(tài)自調(diào)整IP組播發(fā)送速率，實(shí)現(xiàn)將IP組播報(bào)文僅發(fā)送到該IP組播報(bào)文對(duì)應(yīng)的組播組成員無(wú)線客戶端，同時(shí)提高IP組播傳輸速率并保證IP組播傳輸?shù)目煽啃浴Ｋ龇椒òㄒ韵虏襟E(a)無(wú)線接入設(shè)備將該IP組播報(bào)文以單播報(bào)文形式向組播組中的成員無(wú)線客戶端發(fā)送；(b)無(wú)線接入設(shè)備通過(guò)統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)總量和發(fā)送失敗的數(shù)據(jù)數(shù)量獲取報(bào)文發(fā)送的錯(cuò)誤率，根據(jù)錯(cuò)誤率調(diào)整下一次報(bào)文發(fā)送速率。
文檔編號(hào)H04L12/18GK1933385SQ20061015965
公開(kāi)日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2006年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月30日
發(fā)明者劉鵬午, 孫旺強(qiáng), 高敏 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司