CN102625375B - 一种无线通信装置及其通信速率调节方法 - Google Patents

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Abstract

一种无线通信装置及其通信速率调节方法。无线通信装置判断当前网络侧速率和局域网速率，如果网络侧速率低于当前局域网侧可支持的速率，则将局域网侧的速率降低到可以支持网络侧速率的最低速率。在网络速率比较低的情况下，Wi-Fi的速率也可以设置比较低，Wi-Fi在速率比较低的情况下其抗干扰性和容错能力都比较高，从而增加无线网卡侧无线信道的性能保证用户的通信质量。

Description

一种无线通信装置及其通信速率调节方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种无线通信装置及其通信速率调节方法。
背景技术
随着3G技术的发展和普及，无线网卡也日渐流行起来。人们在使用无线网卡上网的时候，希望高速和稳定，但是无线通信质量受环境影响波动很大，需要有一种机制根据环境变化自动调节，最大程度的满足用户的基本需求，提高通信质量。
无线网卡的速率受到3G链路和Wi-Fi链路特性的双重限制。目前Wi-Fi普遍支持802.11g及以上的协议，物理层速率能达到65Mbps及以上。而目前标称的3G的理论速率远没有那么高，例如：目前电信使用CDMA2000rel-a的下行理论速率为3.1Mbps；联通采用的WCDMAHSDPA下行理论速率14.4Mbps；移动采用的TD-HSDPA下行理论速率2.8M。所以在所有的无线环境都比较理想的情况下，无线网卡的无线速率的瓶颈在3G这边。而实际环境和使用场景下，3G的实际速率远远达不到标称的理论值，例如多用户下不能做到多信道服务，环境比较差等。有些情况下，用户实际使用的是2G的网络进行上网，网络侧的速率就更低了。同样，Wi-Fi的使用环境一般是在室内，由于建筑物遮挡或者移动物体的影响，Wi-Fi的衰减也很严重，而且，Wi-Fi的速率越高，其通信质量就会越受到影响，导致通信质量降低，因此，很有必要提出一种方案来平衡3G网络速率和Wi-Fi速率，使得Wi-Fi能正常工作，且通信质量较好。
发明内容
本发明目的是根据网络侧的性能，调整WLAN侧Wi-Fi的信道速率和最大接入数，增加无线网卡WLAN侧无线信道的性能保证用户的通信质量。
为实现上述目的，本发明提出一种通信速率调节方法，无线通信装置判断当前网络侧速率和局域网速率，如果网络侧速率低于当前局域网侧可支持的速率，则将局域网侧的速率降低到可以支持网络侧速率的最低速率。
进一步地，所述无线通信装置具有计时器，当通信速率调节功能启动后，无线通信装置开始判断当前网络侧速率和局域网速率，如果网络侧速率低于当前局域网侧可支持的速率，且在一个计时器时间窗内一直保持不变，则将局域网侧的速率降低到可以支持网络侧速率的最低速率。
进一步地，所述将局域网侧的速率降低到可以支持网络侧速率的最低速率是指将局域网速率降低到与网络侧速率数值相邻的两个局域网速率集合中的较大速率集合。
进一步地，所述局域网是Wi-Fi网络。
本发明还提出一种无线通信装置，所述无线通信装置包括网络速率提供模块、局域网速率提供模块、网络侧速率监控模块和局域网速率控制模块；
所述网络速率提供模块通过读取和分析网络侧底层的流量文件获取相应的速率；
所述局域网速率提供模块通过读取和分析局域网侧底层的流量文件获取相应的速率；
所述网络侧速率监控模块判断是否网络侧速率低于当前局域网侧可支持的速率，并将判断结果发送给所述局域网速率控制模块；
所述局域网速率控制模块接收到的上述结果如果是网络侧速率低于当前局域网侧可支持的速率，则控制局域网侧的速率降低到可以支持网络侧速率的最低速率。
进一步地，所述无线通信装置具有计时器，当通信速率调节功能启动后，无线通信装置开始判断当前网络侧速率和局域网速率，如果网络侧速率低于当前局域网侧可支持的速率，且在一个计时器时间窗内一直保持不变，则将局域网侧的速率降低到可以支持网络侧速率的最低速率。
进一步地，所述将局域网侧的速率降低到可以支持网络侧速率的最低速率是指将局域网速率降低到与网络侧速率数值相邻的两个局域网速率集合中的较大速率集合。
进一步地，所述局域网是Wi-Fi网络。
综上所述，采用本发明具有如下有益效果：
在网络速率比较低的情况下，Wi-Fi的速率也可以设置比较低，Wi-Fi在速率比较低的情况下其抗干扰性和容错能力都比较高，从而增加无线网卡侧无线信道的性能保证用户的通信质量。
附图说明
图1为本发明实施例无线通信装置模块示意图；
图2是本发明实施例通信速率调节方法流程示意图。
具体实施方式
本专利利用网络侧的低速率与Wi-Fi侧的高速率之间的差值来提高WLAN侧的通信质量。在网络侧速率远低于Wi-Fi侧可支持的最高速率的情况下，降低Wi-Fi侧速率到与网络侧速率比较接近的值。在不减少实际无线速率的情况下，降低Wi-Fi信道速率，增加了无线链路的容错性能，增强了信道的抗干扰性，还可以用于降低设备的能耗。
本发明根据网络侧的性能，调整无线通信装置WLAN侧Wi-Fi的信道速率增加无线通信装置WLAN侧无线信道的性能保证用户的通信质量。
本发明涉及无线网卡的网络侧和Wi-Fi侧的信息交互。本专利在无线通信装置的网络侧引入网络速率提供模块和网络类型监测模块，来获得网络侧的实时速率和网络模式的变更情况，并将提供接口给Wi-Fi侧。本发明在无线通信装置的Wi-Fi侧引入网络侧速率监测模块、Wi-Fi速率控制模块和Wi-Fi速率提供模块，根据网络侧的状态调整Wi-Fi的参数。
网络速率提供模块和Wi-Fi速率提供模块，分别通过读取和分析网络侧和Wi-Fi侧底层的流量文件获取相应的速率。
Wi-Fi信道速率动态调整原理：如果网络侧需要的物理层最低速率不等于当前Wi-Fi侧的速率，且在一个时间窗内此情况一直保持不变，则将WiFi的速率调整到可以支持网络侧速率的最低速率。目前无线路由器的WiFi的实际速率是WiFi芯片选择WLAN的无线环境允许的最大速率与用户设置速率之间的最大值。所以如果网络侧需要的最低WiFi速率大于当前WiFi设置的速率，而将WiFi的设置速率调高的话，对整个链路的影响比较小。反之如果降低WiFi的设置速率到网络侧的需要速率的话，会带来WLAN性能的提升。
假定WiFi速率为rwlan(t)，其取值为当前WiFi的无线模式的速率集合，例如802.11g模式下其集合为6，9，12，18，24，36，48，54Mbps。网络侧速率监测模块定时读取网络速率提供模块提供的网络侧速率rwan_o(t)，根据物理层的开销，修正后得到网络侧对物理层的速率rwan(t)。如果网络侧需要的WiFi最低信道速率Rwlan(t0)不等于WiFi侧当前的信道速率rwlan(t0)，公式1的关系成立，则启动速率检测过程。其中R′wlan(t0)和Rwlan(t0)是WiFi速率集中两个紧邻的速率。
R wlan &prime; ( t 0 ) < r wan ( t 0 ) < R wlan ( t 0 ) R wlan ( t 0 ) &NotEqual; r wlan ( t 0 ) (公式1)
如果在速率检测过程中公式2成立。其中n用来防止网络环境导致的速率波动对速率调节的影响。R′wlan(t0+n·Δt)和Rwlan(t0+n·Δt)是紧邻的两个即时速率，在一个判断周期内是相对静态的，如它们在n达到N的时间内发生变化，则重启速率检测过程。如果在n达到N时间内公式2一直成立，则将WiFi的当前速率设置为Rwlan(t0)。
R′wlan(t0+n·Δt)＜rwan(t0+n·Δt)＜Rwlan(t0+n·Δt)(n＝1，2...N)(公式2)
下面结合附图和实施例对本发明技术方案进行说明。
图1为本发明实施例无线通信装置模块示意图。
本专利在无线通信装置的网络侧引入网络速率提供模块和网络类型监测模块，来获得网络侧的实时速率和网络模式的变更情况，并将提供接口给Wi-Fi侧。本发明在无线通信装置的Wi-Fi侧引入网络侧速率监测模块、Wi-Fi速率控制模块和Wi-Fi速率提供模块，根据网络侧的状态调整Wi-Fi的参数。
网络速率提供模块和Wi-Fi速率提供模块，分别通过读取和分析网络侧和Wi-Fi侧底层的流量文件获取相应的速率。
Wi-Fi速率控制模块用来控制Wi-Fi的速率。
网络速率提供模块为Wi-Fi侧提供网络侧速率，网络类型监测模块获取网络类型和网络类型的变动通知Wi-Fi侧。Wi-Fi侧是功能的执行端。
Wi-Fi侧定时读取网络侧速率，当速率小于Wi-Fi的信道速率的时候，根据规则将Wi-Fi的信道速率到适当值。
请参考图2所示，图2是本发明实施例通信速率调节方法流程示意图，
具体步骤如下：
S101：功能打开；
用户开启Wi-Fi通信性能自动优化功能，速率检测计时器打开。打开时需要用户提示，如果进行WLAN内数据业务互传请将此功能关闭；
S102：读取网络侧速率；
计时器触发检测过程开始，读取网络侧速率加开销后获得网络侧对物理层的速率rwan(t0)，读取Wi-Fi的信道速率rwlan(t0)，其中速率可以通过分析底层的流量统计文件的方式获取；
S103：根据公式1判断是否满足调速阈值，如果满足，则转入步骤S104，如果不满足，则返回步骤S102；
S104：判断是否达到稳定时间阈值，如果达到则转入步骤S105，如果未达到，则返回步骤S102；
S105：调整Wi-Fi速率；
S106：功能关闭。
是否满足调速阈值及是否达到稳定时间阈值的判断按照如下规则：
Rwlan(t0)＜rwan(t0)＜R′wlan(t0)确定rwan(t0)在Wi-Fi信道速率集中的位置Rwlan(t0)；
如果rwlan(t0)＜Rwlan(t0)则进入速率检测过程，速率稳定因子n计数置1，具体操作如下：
步骤D1：判断Wi-Fi当前速率rwlan(t0+n·Δt)是否发生变化rwlan(t0+n·Δt)≠rwlan(t0)，如果发生变化则继续；
步骤D2：判断网络侧当前速率rwan(t0+n·Δt)落入的区间是否发生变化Rwlan(t0+n·Δt)≠Rwlan(t0)，如果发生变化则跳到步骤C；
步骤D3：调整速率稳定因子n＝n+1，判断n是否达到门限n≤N，如果没有达到则跳到步骤D1，如果达到则将Wi-Fi的速率调整到与网络侧速率最接近的位置rwlan(t)＝Rwlan(t0)。
如果将此功能关闭，则将计时器关闭，将Wi-Fi速率设置为此模式下的最大速率。
当然，本发明还可有多种实施方式，在不背离本发明精神及其实质的情况，熟悉本领域的技术人员当然可根据本发明做出各种相应的更改或变化，但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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种通信速率调节方法，用于提高用户通信质量，其特征在于，无线通信装置判断当前网络侧速率和局域网速率,如果网络侧速率低于当前局域网侧可支持的速率，则将局域网侧的速率降低到可以支持网络侧速率的最低速率。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线通信装置具有计时器，当通信速率调节功能启动后，无线通信装置开始判断当前网络侧速率和局域网速率，如果网络侧速率低于当前局域网侧可支持的速率，且在一个计时器时间窗内一直保持不变,则将局域网侧的速率降低到可以支持网络侧速率的最低速率。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将局域网侧的速率降低到可以支持网络侧速率的最低速率是指将局域网速率降低到与网络侧速率数值相邻的两个局域网速率集合中的较大速率集合。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述局域网是Wi-Fi网络。
5.一种无线通信装置，用于提高用户通信质量，其特征在于，所述无线通信装置包括网络速率提供模块、局域网速率提供模块、网络侧速率监控模块和局域网速率控制模块；
所述网络速率提供模块通过读取和分析网络侧底层的流量文件获取相应的速率；
所述局域网速率提供模块通过读取和分析局域网侧底层的流量文件获取相应的速率；
所述网络侧速率监控模块判断是否网络侧速率低于当前局域网侧可支持的速率，并将判断结果发送给所述局域网速率控制模块；
所述局域网速率控制模块接收到的上述结果如果是网络侧速率低于当前局域网侧可支持的速率，则控制局域网侧的速率降低到可以支持网络侧速率的最低速率。
6.如权利要求5所述的无线通信装置，其特征在于，所述无线通信装置具有计时器，当通信速率调节功能启动后，无线通信装置开始判断当前网络侧速率和局域网速率，如果网络侧速率低于当前局域网侧可支持的速率，且在一个计时器时间窗内一直保持不变,则将局域网侧的速率降低到可以支持网络侧速率的最低速率。
7.如权利要求5所述的无线通信装置，其特征在于，所述将局域网侧的速率降低到可以支持网络侧速率的最低速率是指将局域网速率降低到与网络侧速率数值相邻的两个局域网速率集合中的较大速率集合。
8.如权利要求5所述的无线通信装置，其特征在于，所述局域网是Wi-Fi网络。
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