CN102325360A - 数据帧处理方法及无线接入点 - Google Patents

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CN102325360A CN201110195389A CN201110195389A CN102325360A CN 102325360 A CN102325360 A CN 102325360A CN 201110195389 A CN201110195389 A CN 201110195389A CN 201110195389 A CN201110195389 A CN 201110195389A CN 102325360 A CN102325360 A CN 102325360A
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张香云
吕召彪
王健全
邱勇
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Abstract

本发明实施例提供一种数据帧处理方法及无线接入点。方法包括：若暂存空间中有至少两个数据帧的暂存时长超过预设的阈值，确定所述至少两个数据帧的业务优先级；丢弃所述至少两个数据帧中业务优先级最低的数据帧。本发明实施例采用了若暂存空间中有至少两个数据帧的暂存时长超过预设的阈值，则丢弃所述至少两个数据帧中业务优先级最低的数据帧的技术手段，使得在有多个数据帧的暂存时长超时的情况下先丢弃其中业务优先级最低的数据帧，尽可能地延长了高优先级业务的数据帧的暂存时长，满足高优先级业务的需求。

Description

数据帧处理方法及无线接入点
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域，尤其是一种数据帧处理方法及无线接入点。
背景技术
在射频系统中，放大器是最耗电的原件，由它负责将发送出的信号放大，以及将收到的信号放大到可处理的水平。802.11工作站可以关闭无线电波收发器，并且定期进入休眠状态，以维持最长的电池使用时间。在这段期间，无线接入点(Access Point，简称AP)会为每部处于休眠状态的工作站暂存数据帧。若有暂存的数据帧，无线AP会在后续的信标(Beacon)帧中告知工作站。被Beacon帧从省电状态唤醒的工作站可以使用省电轮循(Power SavePoll，简称Ps-Poll)帧取得这些暂存的数据帧。接收到Ps-Poll帧的无线AP，可以立即采取回应，也可以等到环境许可比较空闲时再予以应答。
当工作站处于节电状态下时，无线AP为工作站暂存数据帧，但无线AP的暂存空间是一项有限的资源，目前无线AP是通过判断数据帧的暂存时长，超过侦听间隔的数据帧将被丢弃。
在实现本发明的过程中，发明人发现：现有的无线AP在丢弃暂存的数据帧时只考虑了数据帧的暂存时长，从而影响高优先级业务需求的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种数据帧处理方法及无线接入点，用以解决现有技术在丢弃暂存的数据帧时只考虑了数据帧的暂存时长而影响高优先级业务需求的问题。
一方面，本发明实施例提供了一种数据帧处理方法，包括：
若暂存空间中有至少两个数据帧的暂存时长超过预设的阈值，确定所述至少两个数据帧的业务优先级；
丢弃所述至少两个数据帧中业务优先级最低的数据帧。
另一方面，本发明实施例提供了一种无线接入点，包括：
确定模块，用于若暂存空间中有至少两个数据帧的暂存时长超过预设的阈值，确定所述至少两个数据帧的业务优先级；
丢弃模块，用于丢弃所述至少两个数据帧中业务优先级最低的数据帧。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
本发明实施例采用了若暂存空间中有至少两个数据帧的暂存时长超过预设的阈值，则丢弃所述至少两个数据帧中业务优先级最低的数据帧的技术手段，使得在有多个数据帧的暂存时长超时的情况下先丢弃其中业务优先级最低的数据帧，尽可能地延长了高优先级业务的数据帧的暂存时长，满足高优先级业务的需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种数据帧处理方法实施例一的流程示意图。
图2为本发明实施例提供的一种数据帧处理方法实施例二的流程示意图。
图3为本发明实施例提供的一种无线AP实施例一的结构示意图。
图4为本发明实施例提供的一种无线AP实施例二的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了对本发明实施例进行清楚详细的介绍，此处先介绍一些无线局域网的相关技术。
无线局域网节电管理主要是针对电池供电移动工作站的需要，移动工作站可以休眠一段时间不去使用无线网络接口，从而达到省电的目的。但是为了不使移动工作站(即无线终端)在休眠的时间间隔内，传送给它的数据不被丢弃，AP须用作为缓存数据接入点。AP周期性的产生包含传输指示映射(Traffic Indicator Map，简称TIM)的Beacon帧，并发出该Beacon帧以唤醒休眠状态的工作站，工作站根据TIM确定AP是否暂存有自身的数据帧，若有则送出一个Ps-Poll帧，以便从AP中取得之前暂存的数据帧。
但是AP作为缓存数据接入点时，AP的暂存空间是一项有限的资源，电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers，简称IEEE)802.11标准要求AP必须使用某种老化功能，通过判断数据帧的暂存时长，超过某一时限的帧，将被丢弃。标准并没有对具体时限进行定义，但规定了在侦听间隔(listen interval)时间内，AP不得丢弃暂存的数据帧。因此一般情况下，AP为工作站暂存数据帧的时间(即暂存时长)至少大于listeninterval。这里的listen interval是以AP发出Beacon帧的信标间隔(Beaconinterval)为单位的一个数值，代表工作站可以休眠多少个Beacon interval的时间。通常，工作站会在试图加入网络时发送的关联请求(Association Request)帧中携带listen interval，表示了每隔多少个Beacon interval接收一次Beacon帧以监视TIM信息，AP可以根据该listen interval设定该工作站的数据帧对应的暂存时长。举例来说，如果工作站的侦听间隔设置为1，在每个Beacon帧到来时就得醒来监视TIM，如果侦听间隔设置为2，则每隔1个Beacon帧就得醒来监视TIM，如果侦听间隔设置为3，每隔2个Beacon帧就得醒来监视TIM。
在实现本发明的过程中，发明人发现：现有的AP在丢弃暂存的数据帧时只考虑了数据帧的暂存时长，并未考虑业务的优先级，可能导致高优先级业务的数据帧比低优先级业务的数据帧更先丢弃，从而影响高优先级业务需求的问题。本发明实施例中在丢弃数据帧时不仅考虑暂存时长，还兼顾数据帧的业务优先级，尽可能地延长了高优先级业务的数据帧的暂存时长，满足高优先级业务的需求。具体地，本发明实施例可以通过图1所示的方法实现。
图1为本发明实施例提供的一种数据帧处理方法实施例一的流程示意图。如图1所示，该实施例包括：
步骤101、若暂存空间中有至少两个数据帧的暂存时长超过预设的阈值，确定所述至少两个数据帧的业务优先级；
应用中，无线AP可以定期检查暂存空间中存储的数据帧是否有超过暂存时长的，也可以在有新的数据帧到来且暂存空间不够时再检查，以丢弃暂存时长超时的数据帧，本实施例对此不作限定。这里的暂存时长是指数据帧在暂存空间存储的时长。这里的阈值通常是预先设定好的，为数据帧的目的工作站的侦听间隔。
IEEE802.11的媒体介入控制(Media Access Control，简称MAC)帧提供的服务质量(Quality of Service，简称QOS)控制包括四种接入类别(AccessCategory，简称AC)，为不同的AC提供不同的业务等级，使得那些实时业务有较高的优先级接入信道。四种AC分别为AC_BK，AC_BE，AC_VI，AC_VO，如表1所示。业务报文中携带AC和用户优先级(User Priority)，分别对应不同的业务功能。
表1
  用户优先级   接入类别   描述
  1   AC_BK   背景Background
  2   AC_BK   背景Background
  0   AC_BE   尽力服务Best Effort
  3   AC_BE   尽力服务Best Effort
  4   AC_VI   视频Video
  5   AC_VI   视频Video
  6   AC_VO   语音Voice
  7   AC_VO   语音Voice
应用中，可以根据数据帧中携带的接入类别或用户优先级的值确定业务优先级，本实施例对此不作限定。若根据接入类别确定业务优先级，则业务优先级的从高到低依次为：AC_VO，AC_VI，AC_BE，AC_BK；若根据用户优先级确定业务优先级，则用户优先级越高，对应的业务优先级也越高。需要说明的是，数据帧的业务优先级的确定可以是在步骤101中，也可以是在步骤101之前存储该数据帧时，若是在存储该数据帧时确定了该数据帧的业务优先级，则可以将该数据帧和标识该数据帧的业务优先级的信息存储在所述暂存空间中，步骤101中直接从暂存空间获取该数据帧对应的业务优先级。这里标识该数据帧的业务优先级的信息可以是如表2所示的数值，也可以将该数据帧送入暂存空间中对应不同业务优先级的队列以标识其业务优先级，本实施例对此不作限定。
表2
  接入类别   业务优先级
  AC_VO   4
  AC_VI   3
  AC_BE   2
  AC_BK   1
步骤102、丢弃所述至少两个数据帧中业务优先级最低的数据帧。
举例来说，假设有两个数据帧的暂存时长均超过各自对应的阈值，数据帧1的接入类别为AC_VO，数据帧2的接入类别为AC_BK，按照现有技术的方法会将这两个数据帧一起丢弃，而在本发明实施例中由于接入类别AC_VO对应的业务优先级高于AC_BK，因此先丢弃数据帧2，继续暂存数据帧1，这样更高业务优先级的数据帧1就可以暂存更长时间。
本发明实施例采用了若暂存空间中有至少两个数据帧的暂存时长超过预设的阈值，则丢弃所述至少两个数据帧中业务优先级最低的数据帧的技术手段，使得在有多个数据帧的暂存时长超时的情况下先丢弃其中业务优先级最低的数据帧，尽可能地延长了高优先级业务的数据帧的暂存时长，满足高优先级业务的需求。
图2为本发明实施例提供的一种数据帧处理方法实施例二的流程示意图。如图2所示，该实施例以接收到新的数据帧时检查暂存空间中的数据帧为例，包括：
步骤201、接收新的数据帧；
通常，无线AP接收要发给工作站的新的数据帧。
步骤202、确定所述新的数据帧需暂存；
通常，若所述新的数据帧的目的工作站处于节电模式，则确定所述新的数据帧需暂存。应用中，工作站通过发送空数据(NULL-DATA)帧给AP，通知AP它即将进入节电模式，AP在接收到所述NULL-DATA帧后将该工作站的状态标记为节电模式。若所述新的数据帧的目的工作站处于活跃模式，则确定所述新的数据帧不需暂存，可以直接将该新的数据帧发给其目的工作站。
步骤203、判断暂存空间的剩余空间是否不小于所述新的数据帧的大小，若是则执行步骤210，若否则执行步骤204；
步骤204、判断所述暂存空间中是否有暂存时长超过预设的阈值的数据帧，若是则执行步骤206，若否则执行步骤205；
步骤205、丢弃所述新的数据帧，结束。
步骤206、判断是否有至少两个数据帧的暂存时长超过预设的阈值，若是则执行步骤208，若否则执行步骤207；
步骤207、确定仅有一个数据帧的暂存时长超过预设的阈值，丢弃所述一个数据帧，执行步骤203；
步骤208、确定所述至少两个数据帧的业务优先级；
步骤209、丢弃所述至少两个数据帧中业务优先级最低的数据帧，执行步骤203；
应用中，若业务优先级最低的数据帧有多个，则可以将该多个业务优先级最低的数据帧一起丢弃，或是将该多个业务优先级最低的数据帧中暂存时长超出预设的阈值最多的数据帧丢弃。若是暂存时长超过预设的阈值的所述至少两个数据帧的业务优先级均相同，则可以直接将所述至少两个数据帧一起丢弃，或是将所述至少两个数据帧中暂存时长超出预设的阈值最多的数据帧丢弃。举例来说，若数据帧1和数据帧2均暂存时长超时，且业务优先级相同，而数据帧1的暂存时长为20秒，其阈值为10秒，数据帧2的暂存时长为15秒，其阈值为10秒，则可以先丢弃数据帧1，以保留老化时间更短的数据帧2。本实施例对此不作限定。
步骤210、将所述新的数据帧存储到所述暂存空间中。
应用中，步骤210之后，无线AP会将所述新的数据帧的暂存信息定期通过Beacon帧发送出去。
举例来说，若丢弃了暂存时长超过预设的阈值的数据帧中业务优先级最低的数据帧之后，暂存空间的剩余空间仍小于所述新的数据帧的大小，则会继续丢弃暂存时长超过预设的阈值的数据帧中业务优先级次低的数据帧，直至暂存空间的剩余空间可以存储所述新的数据帧，若是将所有暂存时长超过预设的阈值的数据帧都丢弃了之后，暂存空间的剩余空间仍小于所述新的数据帧的大小，则将所述新的数据帧丢弃。
需要说明的是，从休眠状态醒来的工作站若监测到Beacon帧中的TIM指示有自身的数据帧暂存在AP中，则可以送出一个Ps-Poll帧，Ps-Poll帧用以指示处于节电模式的工作站暂时切换为活跃模式并且准备好接收帧。进一步地，当两个工作站都准备好传送出Ps-Poll帧时，两个工作站在传送PS-POLL之前均可以使用随机回退(BACK-OFF)算法来决定发送顺序，具体地，使用回退算法来计算各自的随机延迟，随机延迟较短的工作站取得媒介使用权，发出Ps-Poll帧接收AP为它缓存的数据帧。上述过程可以采用现有技术中的方法实现，本实施例对此不作限定。
本发明实施例采用了若暂存空间中有至少两个数据帧的暂存时长超过预设的阈值，则丢弃所述至少两个数据帧中业务优先级最低的数据帧的技术手段，使得在有多个数据帧的暂存时长超时的情况下先丢弃其中业务优先级最低的数据帧，尽可能地延长了高优先级业务的数据帧的暂存时长，满足高优先级业务的需求。
图3为本发明实施例提供的一种无线AP实施例一的结构示意图。如图3所示，该实施例包括：
确定模块31，用于若暂存空间中有至少两个数据帧的暂存时长超过预设的阈值，确定所述至少两个数据帧的业务优先级；
丢弃模块32，用于丢弃所述至少两个数据帧中业务优先级最低的数据帧。
可选地，确定模块31具体用于，
解析所述至少两个数据帧，获取所述至少两个数据帧的接入类别或用户优先级；
根据所述接入类别或用户优先级确定所述至少两个数据帧的业务优先级。
本实施例的具体实现参照本发明实施例提供的一种数据帧处理方法实施例一。本发明实施例采用了若暂存空间中有至少两个数据帧的暂存时长超过预设的阈值，则丢弃所述至少两个数据帧中业务优先级最低的数据帧的技术手段，使得在有多个数据帧的暂存时长超时的情况下先丢弃其中业务优先级最低的数据帧，尽可能地延长了高优先级业务的数据帧的暂存时长，满足高优先级业务的需求。
图4为本发明实施例提供的一种无线AP实施例二的结构示意图。如图4所示，该实施例包括：
确定模块41，用于若暂存空间中有至少两个数据帧的暂存时长超过预设的阈值，确定所述至少两个数据帧的业务优先级；
丢弃模块42，用于丢弃所述至少两个数据帧中业务优先级最低的数据帧；
接收模块43，用于接收所述至少两个数据帧；
存储模块44，用于确定所述至少两个数据帧需暂存，将所述至少两个数据帧存储在所述暂存空间中。
存储模块44具体用于，
解析所述至少两个数据帧，获取所述至少两个数据帧的接入类别或用户优先级；根据所述接入类别或用户优先级确定所述至少两个数据帧的业务优先级；将所述至少两个数据帧和标识所述至少两个数据帧的业务优先级的信息存储在所述暂存空间中。
可选地，确定模块41具体用于，
解析所述至少两个数据帧，获取所述至少两个数据帧的接入类别或用户优先级；
根据所述接入类别或用户优先级确定所述至少两个数据帧的业务优先级。
可选地，接收模块43还用于，接收新的数据帧；
相应地，该实施例还包括：
判断模块45，用于若所述新的数据帧需暂存且所述暂存空间的剩余空间小于所述新的数据帧的大小，则判断所述暂存空间中是否有暂存时长超过预设的阈值的数据帧。
可选地，存储模块44还用于，
若丢弃所述业务优先级最低的数据帧之后所述暂存空间的剩余空间不小于所述新的数据帧的大小，则将所述新的数据帧存储到所述暂存空间中。
可选地，丢弃模块42还用于，
若丢弃所述业务优先级最低的数据帧之后所述暂存空间的剩余空间仍小于所述新的数据帧的大小，则丢弃所述至少两个数据帧中业务优先级次低的数据帧。
可选地，丢弃模块42具体用于，
若所述至少两个数据帧的业务优先级均相同，则丢弃所述至少两个数据帧中暂存时长超出预设的阈值最多的数据帧。
可选地，丢弃模块42具体用于，
若所述暂存空间中仅有一个数据帧的暂存时长超过预设的阈值，则丢弃所述一个数据帧。
本实施例的具体实现参照本发明实施例提供的一种数据帧处理方法实施例二。本发明实施例采用了若暂存空间中有至少两个数据帧的暂存时长超过预设的阈值，则丢弃所述至少两个数据帧中业务优先级最低的数据帧的技术手段，使得在有多个数据帧的暂存时长超时的情况下先丢弃其中业务优先级最低的数据帧，尽可能地延长了高优先级业务的数据帧的暂存时长，满足高优先级业务的需求。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (16)

1.一种数据帧处理方法，其特征在于，包括：
若暂存空间中有至少两个数据帧的暂存时长超过预设的阈值，确定所述至少两个数据帧的业务优先级；
丢弃所述至少两个数据帧中业务优先级最低的数据帧。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若暂存空间中有至少两个数据帧的暂存时长超过预设的阈值之前还包括：
接收所述至少两个数据帧；
确定所述至少两个数据帧需暂存，将所述至少两个数据帧存储在所述暂存空间中。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述至少两个数据帧存储在所述暂存空间中具体包括：
解析所述至少两个数据帧，获取所述至少两个数据帧的接入类别或用户优先级；
根据所述接入类别或用户优先级确定所述至少两个数据帧的业务优先级；
将所述至少两个数据帧和标识所述至少两个数据帧的业务优先级的信息存储在所述暂存空间中。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述至少两个数据帧的业务优先级具体包括：
解析所述至少两个数据帧，获取所述至少两个数据帧的接入类别或用户优先级；
根据所述接入类别或用户优先级确定所述至少两个数据帧的业务优先级。
5.根据权利要求1～4任一所述的方法，其特征在于，所述若暂存空间中有至少两个数据帧的暂存时长超过预设的阈值之前还包括：
接收新的数据帧；
若所述新的数据帧需暂存且所述暂存空间的剩余空间小于所述新的数据帧的大小，则判断所述暂存空间中是否有暂存时长超过预设的阈值的数据帧。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述丢弃所述至少两个数据帧中业务优先级最低的数据帧之后还包括：
若丢弃所述业务优先级最低的数据帧之后所述暂存空间的剩余空间不小于所述新的数据帧的大小，则将所述新的数据帧存储到所述暂存空间中。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述丢弃所述至少两个数据帧中业务优先级最低的数据帧之后还包括：
若丢弃所述业务优先级最低的数据帧之后所述暂存空间的剩余空间仍小于所述新的数据帧的大小，则丢弃所述至少两个数据帧中业务优先级次低的数据帧。
8.根据权利要求1～4任一所述的方法，其特征在于，还包括：
若所述至少两个数据帧的业务优先级均相同，则丢弃所述至少两个数据帧中暂存时长超出所述阈值最多的数据帧。
9.一种无线接入点，其特征在于，包括：
确定模块，用于若暂存空间中有至少两个数据帧的暂存时长超过预设的阈值，确定所述至少两个数据帧的业务优先级；
丢弃模块，用于丢弃所述至少两个数据帧中业务优先级最低的数据帧。
10.根据权利要求9所述的无线接入点，其特征在于，还包括：
接收模块，用于接收所述至少两个数据帧；
存储模块，用于确定所述至少两个数据帧需暂存，将所述至少两个数据帧存储在所述暂存空间中。
11.根据权利要求10所述的无线接入点，其特征在于，所述存储模块具体用于，
解析所述至少两个数据帧，获取所述至少两个数据帧的接入类别或用户优先级；根据所述接入类别或用户优先级确定所述至少两个数据帧的业务优先级；将所述至少两个数据帧和标识所述至少两个数据帧的业务优先级的信息存储在所述暂存空间中。
12.根据权利要求10所述的无线接入点，其特征在于，所述确定模块具体用于，
解析所述至少两个数据帧，获取所述至少两个数据帧的接入类别或用户优先级；
根据所述接入类别或用户优先级确定所述至少两个数据帧的业务优先级。
13.根据权利要求10～12任一所述的无线接入点，其特征在于，所述接收模块还用于，接收新的数据帧；
所述设备还包括：
判断模块，用于若所述新的数据帧需暂存且所述暂存空间的剩余空间小于所述新的数据帧的大小，则判断所述暂存空间中是否有暂存时长超过预设的阈值的数据帧。
14.根据权利要求13所述的无线接入点，其特征在于，所述存储模块还用于，
若丢弃所述业务优先级最低的数据帧之后所述暂存空间的剩余空间不小于所述新的数据帧的大小，则将所述新的数据帧存储到所述暂存空间中。
15.根据权利要求13所述的无线接入点，其特征在于，所述丢弃模块还用于，
若丢弃所述业务优先级最低的数据帧之后所述暂存空间的剩余空间仍小于所述新的数据帧的大小，则丢弃所述至少两个数据帧中业务优先级次低的数据帧。
16.根据权利要求9～12任一所述的无线接入点，其特征在于，所述丢弃模块具体用于，
若所述至少两个数据帧的业务优先级均相同，则丢弃所述至少两个数据帧中暂存时长超出所述阈值最多的数据帧。
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