CN101945415A - 数据传输系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了数据传输方法，包括以下步骤：在传输数据的当前通信信道不能满足要求时，启动检测装置和信道品质确定装置；检测装置检测各通信信道的信道品质参数；信道品质确定装置根据检测到的信道品质参数确定各通信信道的信道品质；以及信道切换装置启用信道品质好于当前信道的通信信道。本发明还提供了一种数据传输系统。采用本发明可以提高无线通信信道利用率和提升WARIDN系统大容量数据传输成功率。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于有线和无线综合数据网络(Wire AndRadio Integration Data Network，简称WARIDN)的具备无线功能嵌入式终端设备数据传输技术，特别涉及基于无线信道品质来提高大容量数据传输成功率的技术。
背景技术
随着通信技术和市场的发展，对无线数据网络和有线数据网络相关的系统集成项目的应用(例如，车载监控/视频系统、室内视频监控系统、家庭网关系统等)的需求日益增加。随着公众生活质量的提高，对家庭娱乐也提出了较高要求，从而传统的宽带上网路由器不能满足当前的需求。传统的固网运营商需要提升产品多样性满足公众在不同地方高速上网，在线家庭影院等灵活需求功能。如图1所示，100表示因特网服务供应商；101表示无线接入服务器(Access Point，简称AP，即接入点)；102及103表示无线接入中继器(Wireless Repeater，简称Repeater，即无线中继器)，其主要用于扩大无线信号覆盖范围，增强无线服务功能。AP和Repeater支持无线功能，具备多通信通道。公众通过WARIDN，使用无线接入服务器接入因特网，从运营商获取丰富的业务。同时，通过无线中继器可以在家庭不同地方获取相同业务服务。当然，WARIDN同样可以运用于企业特别是中小企业。这可以使得员工在办公室、会议室或公司其它位置使用笔记本电脑。
有线网络通常受周围环境干扰较小且具有稳定高效的数据传输速度和较好的数据传输质量，而无线传输数据特别是大容量数据传输由于无线通信信道品质容易受到其它电子设备或障碍物的干扰会造成信号延迟或数据丢失等现象。因此，当无线信道品质多变时，如何保证WARIDN大容量数据正常传输及提升网络传输效率成为需要解决的问题。
发明内容
本发明旨在改善无线终端的传输性能随无线通道品质多变时而降低的缺点。本发明通过无线通信信道品质预判机制(支持多节点通信品质预判功能)提升大容量业务数据稳定传输，提高无线终端通信信道利用率。
根据本发明的一个方面，提供了一种数据传输系统，包括一个或多个接入服务器和一个或多个接入中继器，建立连接的接入服务器和接入中继器之间具有多个通信信道，其特征在于，还包括：检测装置，用于检测多个通信信道的信道品质参数；信道品质确定装置，根据检测到的信道品质参数确定多个通信信道的信道品质；以及信道切换装置，用于在传输数据的当前通信信道不能满足要求时，启动检测装置和信道品质确定装置，以启用信道品质好于当前信道的通信信道。
其中，当前通信信道不能满足要求包括以下至少一种情况：1)当前通信信道的信道品质下降时，以及2)当前通信信道的流量增大时。
其中，启用信道品质好于当前信道的通信信道包括以下之一：1)将数据全部切换至信道品质好于当前信道的通信信道上进行传输，以及2)将数据部分切换至信道品质好于当前信道的通信信道上，使当前信道与新启用的信道并行进行数据传输。
其中，信道品质参数包括检测信号的发射功率、信号强度、各信道的连接质量、用于检测的数据包的长度、以及数据包的传输时间。
其中，检测装置还包括：第一检测模块，用于向被检测信道发送第一字节长度的短数据包，并检测短数据包的传输时间；以及第二检测模块，用于向被检测信道发送第二字节长度的长数据包，并检测长数据包的传输时间，其中，第一字节长度短于第二字节长度。
其中，根据下式确定信道品质：信道品质＝短数据包信道品质×α+长数据包信道品质×β，其中，α、β为权重系数，以及α+β＝1，且α＜β，以及
其中，短数据包信道品质＝发射信号的功率×信号的信号强度×连接质量×短数据包的长度/短数据包的传输时间；以及
长数据包信道品质＝发射信号的功率×信号的信号强度×连接质量×长数据包的长度/长数据包的传输时间。
其中，第一字节长度为128字节，第二字节长度为1024字节。
其中，该系统还包括存储装置，用于存储信道品质。
其中，接入服务器是无线接入服务器，中继器是无线中继器，以及通信信道是无线通信信道。
根据本发明的另一个方面，提供了一种由上述数据传输系统进行的数据传输方法，包括以下步骤：在传输数据的当前通信信道不能满足要求时，启动检测装置和信道品质确定装置；检测装置检测各通信信道的信道品质参数；信道品质确定装置根据检测到的信道品质参数确定各通信信道的信道品质；以及信道切换装置启用信道品质好于当前信道的通信信道。
其中，当前通信信道不能满足要求包括以下至少一种情况：1)当前通信信道的信道品质下降时，以及2)当前通信信道的流量增大时。
其中，启用信道品质好于当前信道的通信信道包括以下之一：1)将数据全部切换至信道品质好于当前信道的通信信道上进行传输，以及2)将数据部分切换至信道品质好于当前信道的通信信道上，使当前信道与新启用的信道并行进行数据传输。
其中，信道品质参数包括检测信号的发射功率、信号强度、各信道的连接质量、用于检测的数据包的长度、以及数据包的传输时间。
其中，检测的步骤还包括以下步骤：向被检测信道发送第一字节长度的短数据包，并检测短数据包的传输时间；以及向被检测信道发送第二字节长度的长数据包，并检测长数据包的传输时间，其中，第一字节长度短于第二字节长度。
其中，信道品质＝短数据包信道品质×α+长数据包信道品质×β，其中，α、β为权重系数，以及α+β＝1，且α＜β，以及
其中，
短数据包信道品质＝发射信号的功率×信号的信号强度×连接质量×短数据包的长度/短数据包的传输时间；以及
长数据包信道品质＝发射信号的功率×信号的信号强度×连接质量×长数据包的长度/长数据包的传输时间。
其中，第一字节长度为128字节，第二字节长度为1024字节。
其中，该方法还包括以下步骤：存储信道品质。
其中，通信信道是无线通信信道。
采用本发明可以提高无线通信信道利用率和提升WARIDN系统大容量数据传输成功率。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了现有技术中的WARIDN系统示意图；
图2是根据本发明实施例的数据传输系统的方框图；
图3是根据本发明实施例的数据传输流程图；
图4是根据本发明实施例的无线分布式系统数据传输流程图；
图5是根据本发明实施例的无线分布式系统中短数据模块检测示意图；
图6是根据本发明实施例的无线分布式系统中长数据模块检测示意图；以及
图7是根据本发明实施例的无线分布式系统中信号强度模块检测示意图。
具体实施方式
下面将结合附图来详细说明本发明的实施例。
图2是根据本发明实施例的数据传输系统的方框图。参照图2，该实施例中的数据传输系统200，包括一个或多个接入服务器202和一个或多个中接入中继器204，每个接入服务器与每个接入中继器之间都具有多个通信信道，其中，该系统200还包括：检测装置206，用于检测多个通信信道的信道品质参数；信道品质确定装置208，根据检测到的信道品质参数确定多个通信信道的信道品质；以及信道切换装置210，用于在传输数据的当前通信信道不能满足要求时，启动检测装置和信道品质确定装置，以启用信道品质好于当前信道的通信信道。
其中，当前通信信道不能满足要求包括以下至少一种情况：1)当前通信信道的信道品质下降时，以及2)当前通信信道的流量增大时。
其中，启用信道品质好于当前信道的通信信道包括以下之一：1)将数据全部切换至信道品质好于当前信道的通信信道上进行传输，以及2)将数据部分切换至信道品质好于当前信道的通信信道上，使当前信道与新启用的信道并行进行数据传输。
其中，信道品质参数包括检测信号的发射功率、信号强度、各信道的连接质量、用于检测的数据包的长度、以及数据包的传输时间。
其中，检测装置206还包括：第一检测模块，用于向被检测信道发送第一字节长度的短数据包，并检测短数据包的传输时间；以及第二检测模块，用于向被检测信道发送第二字节长度的长数据包，并检测长数据包的传输时间，其中，第一字节长度短于第二字节长度。
其中，根据下式确定信道品质：信道品质＝短数据包信道品质×α+长数据包信道品质×β，其中，α、β为权重系数，以及α+β＝1，且α＜β，以及
其中，短数据包信道品质＝发射信号的功率×信号的信号强度×连接质量×短数据包的长度/短数据包的传输时间；以及
长数据包信道品质＝发射信号的功率×信号的信号强度×连接质量×长数据包的长度/长数据包的传输时间。
其中，第一字节长度为128字节，第二字节长度为1024字节。
其中，该系统还包括存储装置，用于存储信道品质。
在该实施例中，接入服务器是无线接入服务器，中继器是无线中继器，以及通信信道是无线通信信道。
图3示出了由图2所示的数据传输系统进行的数据传输方法。参照图3，该方法包括以下步骤：步骤S302，在传输数据的当前通信信道不能满足要求时，启动检测装置和信道品质确定装置；步骤S304，检测装置检测各通信信道的信道品质参数；步骤S306，信道品质确定装置根据检测到的信道品质参数确定各通信信道的信道品质；以及步骤S308，信道切换装置启用信道品质好于当前信道的通信信道。
其中，当前通信信道不能满足要求包括以下至少一种情况：1)当前通信信道的信道品质下降时，以及2)当前通信信道的流量增大时。
其中，启用信道品质好于当前信道的通信信道包括以下之一：1)将数据全部切换至信道品质好于当前信道的通信信道上进行传输，以及2)将数据部分切换至信道品质好于当前信道的通信信道上，使当前信道与新启用的信道并行进行数据传输。
其中，信道品质参数包括检测信号的发射功率、信号强度、各信道的连接质量、用于检测的数据包的长度、以及数据包的传输时间。
其中，步骤S304还包括以下步骤：向被检测信道发送第一字节长度的短数据包，并检测短数据包的传输时间；以及向被检测信道发送第二字节长度的长数据包，并检测长数据包的传输时间，其中，第一字节长度短于第二字节长度。
其中，信道品质＝短数据包信道品质×α+长数据包信道品质×β，其中，α、β为权重系数，以及α+β＝1，且α＜β，以及
其中，
短数据包信道品质＝发射信号的功率×信号的信号强度×连接质量×短数据包的长度/短数据包的传输时间；以及
长数据包信道品质＝发射信号的功率×信号的信号强度×连接质量×长数据包的长度/长数据包的传输时间。
其中，第一字节长度为128字节，第二字节长度为1024字节。
其中，该方法还包括以下步骤：存储信道品质。
其中，通信信道是无线通信信道。
图4示出了根据本发明另一个实施例的无线分布式系统数据传输方法，该方法应用于无线发送装置(AP)，该无线发送装置具有无线服务器功能，可以向多个无线接受装置(Repeater)传送大容量数据。Repeater具有无线客户端功能，主要接收无线服务器端传送的大容量业务数据。AP和Repeater处于对等地位，需具有相同无线通信信道。
该实施例中的数据传输方法包括以下步骤：
步骤S402，无线发送装置AP和无线接受装置Repeater启动相应无线应用进程。
步骤S404，终端Repeater通过AP无线接口实现相互间连通和数据传输。AP与Repeater执行无线通道品质预判机制。AP执行短数据包检测(见图5)。
步骤S406，AP执行长数据包检测(见图6)。
步骤S408，AP执行信号强度检测(见图7)。
步骤S410，根据自定义无线通信信道品质判别公式确认相应信道信道品质。即
无线通信信道品质＝发射功率*信号强度*连接质量*检验数据包长度/传输时间
步骤S412，创建无线信道品质数据库，即存储对应的品质信息到系统flash中。
步骤S414，选取高品质信道进行数据传输。
步骤S416，数据传输完毕，Repeater上报数据传输速率到AP，后者更新无线信道品质数据库。
步骤S418，数据传输过程结束。
其中，如图5所示，短数据包检测主要包括以下步骤：
步骤S502，检查当前无线信道数目是否超过系统支持的最大数目。
步骤S504，检查当前无线信道运行状态。
步骤S506，记录当前无线通信信道的信号强度和连接质量及发射功率。
步骤S508，AP发送短数据包(大小为128字节)至Repeater，连续发送五次，记录平均传输时间。
步骤S510，评估待传送数据所需平均时间。
步骤S512，AP记录当前无线品质检测和评估信息，包括通信信道、信号强度、发射功率、验证数据包大小和传输时间等。
步骤514，AP通知Repeater同步更新信道，随后进行下一个无线通信信道检测。
其中，如图6所示，长数据包检测主要包括以下步骤：
步骤S602，检查当前无线信道数目是否超过系统支持的最大数目。
步骤S604，检查当前无线信道运行状态。
步骤S606，记录当前无线通信信道的信号强度和连接质量及发射功率。
步骤S608，AP发送短数据包(大小为128字节)至Repeater，连续发送五次，记录平均传输时间。
步骤S610，评估待传送数据所需平均时间。
步骤S612，AP记录当前无线品质检测和评估信息，包括通信信道、信号强度、发射功率、验证数据包大小和传输时间等。
步骤S614，AP通知Repeater同步更新信道，随后进行下一个无线通信信道检测。
该长数据包检测的步骤与图5中的短数据包第检测的步骤相同，主要差别在于发送检验数据包大小为1024字节。
参照图7，该实施例中的信号强度检测主要包括以下步骤：
步骤S702，检查当前无线信道数目是否超过系统支持的最大数目。
步骤S704，检查当前无线信道运行状态。
步骤S706，将系统发射功率依次改变为最大功率的100％，95％，90％，85％和80％，并记录当前无线通信信道的信号强度和连接质量。
步骤S708，AP发送短数据包(大小为128字节)至Repeater，连续发送五次，记录平均传输时间。
步骤S710，评估待传送数据所需平均时间。
步骤S712，AP记录当前无线品质检测和评估信息，包括通信信道、信号强度、发射功率、验证数据包大小和传输时间等。
步骤714，AP通知Repeater同步更新信道，随后进行下一个无线通信信道检测。
该信号强度检测的主要步骤与短数据包检测的主要步骤基本相同，主要差别在于通过改变发射功率来检测数据传输信息进而判别信道品质。一般而言，较大发射功率对应较大的信号强度。但是当信号强度为某一数值(小于最大发射功率)就能满足业务需求时，可以适当考虑降低发射功率。此处，依次改为最大功率的100％，95％，90％，85％和80％来检测。另外，检验数据包大小为1024字节。
采用本发明可以提高无线通信信道利用率和提升WARIDN系统大容量数据传输成功率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (18)
1.一种数据传输系统，包括一个或多个接入服务器和一个或多个接入中继器，建立连接的所述接入服务器和所述接入中继器之间具有多个通信信道，其特征在于，还包括：
检测装置，用于检测所述多个通信信道的信道品质参数；
信道品质确定装置，根据检测到的所述信道品质参数确定所述多个通信信道的信道品质；以及
信道切换装置，用于在传输数据的当前通信信道不能满足要求时，启动所述检测装置和所述信道品质确定装置，以启用信道品质好于所述当前信道的通信信道。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述当前通信信道不能满足要求包括以下至少一种情况：
1)所述当前通信信道的信道品质下降时，以及
2)所述当前通信信道的流量增大时。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述启用信道品质好于所述当前信道的通信信道包括以下之一：
1)将数据全部切换至信道品质好于所述当前信道的通信信道上进行传输，以及
2)将数据部分切换至信道品质好于所述当前信道的通信信道上，使所述当前信道与新启用的信道并行进行数据传输。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述信道品质参数包括检测信号的发射功率、信号强度、各所述信道的连接质量、用于检测的数据包的长度、以及所述数据包的传输时间。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述检测装置还包括：
第一检测模块，用于向被检测信道发送第一字节长度的短数据包，并检测所述短数据包的传输时间；以及
第二检测模块，用于向被检测信道发送第二字节长度的长数据包，并检测所述长数据包的传输时间，
其中，所述第一字节长度短于所述第二字节长度。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，根据下式确定所述信道品质：所述信道品质＝短数据包信道品质×α+长数据包信道品质×β，其中，α、β为权重系数，以及α+β＝1，且α＜β，以及
其中，所述短数据包信道品质＝所述发射信号的功率×所述信号的信号强度×连接质量×所述短数据包的长度/所述短数据包的传输时间；以及
所述长数据包信道品质＝所述发射信号的功率×所述信号的信号强度×连接质量×所述长数据包的长度/所述长数据包的传输时间。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一字节长度为128字节，所述第二字节长度为1024字节。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括存储装置，用于存储所述信道品质。
9.根据前述任一权利要求所述的系统，其特征在于，所述接入服务器是无线接入服务器，所述中继器是无线中继器，以及所述通信信道是无线通信信道。
10.一种用于前述任一权利要求所述的数据传输系统的传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
在传输数据的当前通信信道不能满足要求时，启动所述检测装置和所述信道品质确定装置；
所述检测装置检测各所述通信信道的信道品质参数；
信道品质确定装置根据检测到的所述信道品质参数确定各所述通信信道的信道品质；以及
信道切换装置启用信道品质好于所述当前信道的通信信道。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述当前通信信道不能满足要求包括以下至少一种情况：
1)所述当前通信信道的信道品质下降时，以及
2)所述当前通信信道的流量增大时。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述启用信道品质好于所述当前信道的通信信道包括以下之一：
1)将数据全部切换至信道品质好于所述当前信道的通信信道上进行传输，以及
2)将数据部分切换至信道品质好于所述当前信道的通信信道上，使所述当前信道与新启用的信道并行进行数据传输。
13.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述信道品质参数包括检测信号的发射功率、信号强度、各所述信道的连接质量、用于检测的数据包的长度、以及所述数据包的传输时间。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述检测的步骤还包括以下步骤：
向被检测信道发送第一字节长度的短数据包，并检测所述短数据包的传输时间；以及
向被检测信道发送第二字节长度的长数据包，并检测所述长数据包的传输时间，
其中，所述第一字节长度短于所述第二字节长度。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，
所述信道品质＝短数据包信道品质×α+长数据包信道品质×β，其中，α、β为权重系数，以及α+β＝1，且α＜β，以及
其中，
所述短数据包信道品质＝所述发射信号的功率×所述信号的信号强度×连接质量×所述短数据包的长度/所述短数据包的传输时间；以及
所述长数据包信道品质＝所述发射信号的功率×所述信号的信号强度×连接质量×所述长数据包的长度/所述长数据包的传输时间。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述第一字节长度为128字节，所述第二字节长度为1024字节。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：存储所述信道品质。
18.根据权利要求10至17中任一项所述的方法，其特征在于，所述通信信道是无线通信信道。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |