CN103338485B - 一种edca参数值确定方法及相关装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种EDCA参数值确定方法及相关装置，该方法包括：根据在设定时间内获取的接入AP设备的终端针对各个业务类型的性能参数的参数值，确定每个终端针对各个业务类型的调整参数的参数值，调整参数用于调整对应终端针对对应业务类型的EDCA参数的默认参数值；针对每个业务类型，执行：根据每个终端针对当前业务类型的调整参数的参数值和当前业务类型的EDCA参数的默认参数值，确定对应终端针对当前业务类型的EDCA参数的参数值；将确定的EDCA参数的参数值发送给对应终端。该方案既能够反应不同业务类型的影响，又反应了不同终端的差异，从而可以保证终端用户的QoS。

Description

一种EDCA参数值确定方法及相关装置

技术领域

本发明涉及网络技术领域，尤指一种基于终端的增强型分布式信道访问（EnhancedDistributedChannelAccess，EDCA）参数值确定方法及相关装置。

背景技术

无线局域网（WirelessLocationAreaNetwork，WLAN）的应用正从传统的非实时数据业务向综合业务演进，用户对于服务质量（QualityofService，QoS）的需求与日俱增，业务的多样化对WLAN提出了不同的要求，需要为各种不同的用户、业务提供不同的QoS保证。为适应用户对移动通信业务QoS的需求，电气和电子工程组织（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers，IEEE）引入了IEEE802.11e标准，该标准定义了WLAN的媒质接入控制（MediumAccessControl，MAC）层的QoS，支持多媒体业务在WLAN中的应用。

IEEE802.11e扩展了原IEEE802.11的MAC层分布式协调功能（DistributedCoordinationFunction，DCF）和点协调功能（PointCoordinationFunction，PCF）信道接入机制，形成了EDCA和混合协调功能控制信道访问（HybridControlledChannelAccess，HCCA)。其中，EDCA是DCF的增强版，只能在竞争期（ContentionPeriod，CP）内使用，提供了不同优先级的QoS；HCCA则扩展了PCF，在竞争期和非竞争期（ContentionFreePeriod，CFP）内均可使用，提供了参数化的QoS。

在EDCA机制下，传送数据与IEEE802.11b的DCF机制类似，依然是基于冲突避让的载波监听机制（CarrierSenseMediumAccesswithCollisionAvoidance，CSMA/CA），它将IEEE802.11b的访问队列从一个队列变为8个不同优先级的队列，不同的队列有不同的任意帧间隔（ArbitraryInterFrameSpace，AIFS）、竞争窗口（ContentionWindow，CW）和传输机会（TransmissionOpportunities，TXOP），各式数据分别进入其对应的队列。例如音频、视频、尽力而为（besteffort）、背景流（backgound）等类型数据都要进入对应的队列，每个队列都有不同的参数设置表，可以让这些队列在竞争信道时的优先级有差异。例如，假设上述四种类型的数据对应的队列分别用AC0、AC1、AC2和AC3表示，那么这四个队列的传送优先级从高到低依次为：AC0>AC1>AC2>AC3，这样可以保证实时性强的业务的QoS。

对于基于终端的EDCA参数，802.11e标准中给出了一组默认参数值，默认参数值是基于业务类型配置的，由于每个终端存在差异，相同业务类型的不同终端的业务能力也存在差别，默认参数值忽略了终端间的差异，这就会影响终端用户的QoS，但是目前尚不存在基于终端的EDCA参数值调整方案。

发明内容

本发明实施例提供一种EDCA参数值确定方法及相关装置，用以实现基于终端的EDCA参数值调整以保证终端用户的QoS。

一种EDCA参数值确定方法，包括：

根据在设定时间内获取的接入接入点AP设备的终端针对各个业务类型的性能参数的参数值，确定每个终端针对各个业务类型的调整参数的参数值，所述调整参数用于调整对应终端针对对应业务类型的增强型分布式信道访问EDCA参数的默认参数值；

针对每个业务类型，执行：

根据每个终端针对当前业务类型的调整参数的参数值和所述当前业务类型的EDCA参数的默认参数值，确定对应终端针对所述当前业务类型的EDCA参数的参数值；

将确定的EDCA参数的参数值发送给对应终端。

一种EDCA参数值确定装置，包括：

第一确定单元，用于根据在设定时间内获取的接入接入点AP设备的终端针对各个业务类型的性能参数的参数值，确定每个终端针对各个业务类型的调整参数的参数值，所述调整参数用于调整对应终端针对对应业务类型的增强型分布式信道访问EDCA参数的默认参数值；

第二确定单元，用于针对每个业务类型，执行：根据每个终端针对当前业务类型的调整参数的参数值和所述当前业务类型的EDCA参数的默认参数值，确定对应终端针对所述当前业务类型的EDCA参数的参数值；将确定的EDCA参数的参数值发送给对应终端。

一种接入控制器，包括上述EDCA参数值确定装置。

一种接入点设备，包括上述EDCA参数值确定装置。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的EDCA参数值确定方法及相关装置，通过根据在设定时间内获取的接入接入点AP设备的终端针对各个业务类型的性能参数的参数值，确定每个终端针对各个业务类型的调整参数的参数值，所述调整参数用于调整对应终端针对对应业务类型的增强型分布式信道访问EDCA参数的默认参数值；针对每个业务类型，执行：根据每个终端针对当前业务类型的调整参数的参数值和所述当前业务类型的EDCA参数的默认参数值，确定对应终端针对所述当前业务类型的EDCA参数的参数值；将确定的EDCA参数的参数值发送给对应终端。该方案基于每个终端针对每个业务类型的性能参数的参数值和对应业务类型的EDCA参数的默认参数值，来确定对应终端针对对应业务类型的EDCA参数的参数值，既能够反应不同业务类型的影响，又反应了不同终端的差异，从而可以保证终端用户的QoS。

附图说明

图1为本发明实施例中EDCA参数值确定方法的流程图；

图2为本发明实施例中EDCA参数值确定装置的结构示意图；

图3为本发明实施例中胖AP架构的示意图；

图4为本发明实施例中瘦AP架构的示意图。

具体实施方式

为了实现基于终端的EDCA参数值调整以保证终端用户的QoS，本发明实施例提供一种EDCA参数值确定方法，该方法的流程如图1所示，执行步骤如下：

S10：根据在设定时间内获取的接入AP设备的终端针对各个业务类型的性能参数的参数值，确定每个终端针对各个业务类型的调整参数的参数值，调整参数用于调整对应终端针对对应业务类型的EDCA参数的默认参数值。

AP设备可以根据接入的每个终端的交互报文，统计每个终端针对每个业务类型的性能参数的参数值，根据获取的性能参数的参数值，确定出每个终端针对各个业务类型的调整参数的参数值。也就是说每个终端针对每个业务类型的性能参数的参数值都是单独确定的，充分考虑了终端的差异、以及每个终端针对每个业务类型的差异。

设定时间可以按照实际需要进行设定，当确定结果要求比较精确时，可以设定的长一些；反之，可以设定的短一些。

S11：针对每个业务类型，执行：根据每个终端针对当前业务类型的调整参数的参数值和当前业务类型的EDCA参数的默认参数值，确定对应终端针对当前业务类型的EDCA参数的参数值；将确定的EDCA参数的参数值发送给对应终端。

该方案基于每个终端针对每个业务类型的性能参数的参数值和对应业务类型的EDCA参数的默认参数值，来确定对应终端针对对应业务类型的EDCA参数的参数值，既能够反应不同业务类型的影响，又反应了不同终端的差异，从而可以保证终端用户的QoS。

具体的，上述S10中的确定每个终端针对各个业务类型的调整参数的参数值，具体包括：

针对每个业务类型，执行：

若性能参数的个数为1时，根据获取的每个终端针对当前业务类型的性能参数的数值，确定每个终端针对当前业务类型的性能参数的归一化值，作为对应终端针对当前业务类型的调整参数的参数值；

若性能参数的个数大于1时，根据获取的每个终端针对当前业务类型的各个性能参数的数值，确定每个终端针对当前业务类型的各个性能参数的归一化值；将每个终端针对当前业务类型的各个性能参数的归一化值的乘积作为对应终端针对当前业务类型的调整参数的参数值。

通过确定终端针对每个业务类型的各个性能参数的归一化值，就可以确定终端针对每个业务类型的各个性能参数的平均调度能力，从而确定每个终端针对每个业务类型的调整参数的参数值，对EDCA参数的参数值进行调整。

具体的，上述性能参数包括下列之一或组合：吞吐量、时延和丢包率；

通过下列公式计算每个终端针对各个业务类型的吞吐量的归一化值： $K_{\mathrm{Th}}(i,j)=\frac{\mathrm{Th}(i,j)}{\mathrm{Th}\left(j\right)},\mathrm{Th}\left(j\right)=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\left[\mathrm{Th}(i,j)\right]}^2};$

通过下列公式计算每个终端针对各个业务类型的时延的归一化值： $K_{\mathrm{Delay}}(i,j)=\frac{\mathrm{Delay}\left(j\right)}{\mathrm{Delay}(i,j)},\mathrm{Delay}\left(j\right)=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\left[\mathrm{Delay}(i,j)\right]}^2};$

通过下列公式计算每个终端针对各个业务类型的丢包率的归一化值： $K_{\mathrm{Drop}}(i,j)=\frac{\mathrm{Drop}\left(j\right)}{\mathrm{Drop}(i,j)},\mathrm{Drop}\left(j\right)=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\left[\mathrm{Drop}(i,j)\right]}^2};$

其中，Th（i，j）表示终端i针对业务类型j的吞吐量，Delay（i，j）表示终端i针对业务类型j的时延，Drop（i，j）表示终端i针对业务类型j的丢包率，Th（j）表示业务类型j针对吞吐量的归一化数值，Delay（j）表示业务类型j针对时延的归一化数值，Drop（j）表示业务类型j针对丢包率的归一化数值，N表示终端的数量。

当性能参数包括吞吐量、时延或丢包率时，对应的调整参数的参数值为K_Th（i，j）、K_Delay（i，j）、K_Drop（i，j）。

当性能参数包括吞吐量、时延和丢包率之中的两个时，调整参数的参数值为对应的两个性能参数的归一化值的乘积，分别为K_Th（i，j）×K_Delay（i，j）、K_Delay（i，j）×K_Drop（i，j）、K_Drop（i，j）×K_Th（i，j）。

当性能参数包括吞吐量、时延和丢包率时，通过下列公式计算每个终端针对各个业务类型的调整参数的参数值：K（i，j）=K_Th（i，j）K_Delay（i，j）K_Drop（i，j）；其中，K（i，j）表示终端i针对业务类型j的调整参数。

具体的，上述S11中的根据每个终端针对当前业务类型的调整参数的参数值和当前业务类型的EDCA参数的默认参数值，确定对应终端针对当前业务类型的EDCA参数的参数值，具体包括：

将每个终端针对当前业务类型的调整参数的参数值与当前业务类型的EDCA参数的默认参数值分别相乘，得到的乘积作为对应终端针对当前业务类型的EDCA参数的参数值。

具体的，上述EDCA参数包括仲裁帧间间隔（ArbitrationInter-frameSpace，AIFS）、最小竞争窗口（ContentWindowminimum，CWmin）、最大竞争窗口（ContentWindowmaximum，CWmax）和传输机会(TransmissionOpportunity，TXOP)四项。

继续沿用上例，每个终端针对每个业务类型的AIFS的计算公式为：AIFS（i，j）=K（i，j）AIFS_ref（j）。

每个终端的每个业务类型的CWmin的计算公式为：CWmin（i，j）=K（i，j）CWmin_ref（j）。

每个终端的每个业务类型的CWmax的计算公式为：CWmax（i，j）=K（i，j）CWmax_ref（j）。

每个终端的每个业务类型的TXOP的计算公式为：TXOP（i，j）=K（i，j）TXOP_ref（j）。

其中，K（i，j）表示终端i针对业务类型j的调整参数，AIFS_ref（j）表示业务类型j的AIFS的默认参数值，CWmin_ref（j）表示业务类型j的CWmin的默认参数值，CWmax_ref（j）表示业务类型j的CWmax的默认参数值，TXOP_ref（j）表示业务类型j的TXOP的默认参数值。

基于同一发明构思，本发明实施例提供一种EDCA参数值确定装置，该装置的结构如图2所示，包括：

第一确定单元20，用于根据在设定时间内获取的接入AP设备的终端针对各个业务类型的性能参数的参数值，确定每个终端针对各个业务类型的调整参数的参数值，调整参数用于调整对应终端针对对应业务类型的EDCA参数的默认参数值。

第二确定单元21，用于针对每个业务类型，执行：根据每个终端针对当前业务类型的调整参数的参数值和当前业务类型的EDCA参数的默认参数值，确定对应终端针对当前业务类型的EDCA参数的参数值；将确定的EDCA参数的参数值发送给对应终端。

具体的，上述第一确定单元20，具体用于：

针对每个业务类型，执行：

若性能参数的个数为1时，根据获取的每个终端针对当前业务类型的性能参数的数值，确定每个终端针对当前业务类型的性能参数的归一化值，作为对应终端针对当前业务类型的调整参数的参数值；

若性能参数的个数大于1时，根据获取的每个终端针对当前业务类型的各个性能参数的数值，确定每个终端针对当前业务类型的各个性能参数的归一化值；将每个终端针对当前业务类型的各个性能参数的归一化值的乘积作为对应终端针对当前业务类型的调整参数的参数值。

具体的，上述第一确定单元20，具体用于：

性能参数包括下列之一或组合：吞吐量、时延和丢包率；第一确定单元，具体用于：

通过下列公式计算每个终端针对各个业务类型的吞吐量的归一化值： $K_{\mathrm{Th}}(i,j)=\frac{\mathrm{Th}(i,j)}{\mathrm{Th}\left(j\right)},\mathrm{Th}\left(j\right)=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\left[\mathrm{Th}(i,j)\right]}^2};$

通过下列公式计算每个终端针对各个业务类型的时延的归一化值： $K_{\mathrm{Delay}}(i,j)=\frac{\mathrm{Delay}\left(j\right)}{\mathrm{Delay}(i,j)},\mathrm{Delay}\left(j\right)=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\left[\mathrm{Delay}(i,j)\right]}^2};$

通过下列公式计算每个终端针对各个业务类型的丢包率的归一化值： $K_{\mathrm{Drop}}(i,j)=\frac{\mathrm{Drop}\left(j\right)}{\mathrm{Drop}(i,j)},\mathrm{Drop}\left(j\right)=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\left[\mathrm{Drop}(i,j)\right]}^2};$

其中Th（i，j）表示终端i针对业务类型j的吞吐量，Delay（i，j）表示终端i针对业务类型j的时延，Drop（i，j）表示终端i针对业务类型j的丢包率，Th（j）表示业务类型j针对吞吐量的归一化数值，Delay（j）表示业务类型j针对时延的归一化数值，Drop（j）表示业务类型j针对丢包率的归一化数值，N表示终端的数量。

具体的，当性能参数包括吞吐量、时延和丢包率时，第一确定单元20，用于通过下列公式计算每个终端针对各个业务类型的调整参数的参数值：K（i，j）=K_Th（i，j）K_Delay（i，j）K_Drop（i，j）；

其中，K（i，j）表示终端i针对业务类型j的调整参数。

具体的，上述第二确定单元21，具体用于：

将每个终端针对当前业务类型的调整参数的参数值与当前业务类型的EDCA参数的默认参数值分别相乘，得到的乘积作为对应终端针对当前业务类型的EDCA参数的参数值，其中，EDCA参数包括AIFS、CWmin、CWmax和TXOP。

上述EDCA参数值确定装置可以设置在接入点（AccessPoint，AP）设备中，也可以设置在接入控制器（AccessController，AC）中。

在瘦AP架构中，如图3所示，上述EDCA参数值确定装置2设置在AC1中，可以由AC1级联的AP3统计每个终端针对每个业务类型的性能参数的参数值，然后由AC1调整每个终端针对各个业务类型的EDCA参数的参数值后，再由AP3发送给对应终端4。

在胖AP架构中，如图4所示，上述EDCA参数值确定装置2设置在AP3中，由AP3直接统计每个终端针对各个业务类型的性能参数的参数值，然后确定每个终端针对各个业务类型的EDCA参数的参数值后，再由发送给对应终端4。

其中，瘦AP是指需要AC进行调度、管理和控制的AP，而胖AP则不需要AC进行调度、管理和控制。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种EDCA参数值确定方法，其特征在于，包括：

根据在设定时间内获取的接入接入点AP设备的终端针对各个业务类型的性能参数的参数值，确定每个终端针对各个业务类型的调整参数的参数值，所述调整参数用于调整对应终端针对对应业务类型的增强型分布式信道访问EDCA参数的默认参数值；

针对每个业务类型，执行：

根据每个终端针对当前业务类型的调整参数的参数值和所述当前业务类型的EDCA参数的默认参数值，确定对应终端针对所述当前业务类型的EDCA参数的参数值；

将确定的EDCA参数的参数值发送给对应终端；

其中，确定每个终端针对各个业务类型的调整参数的参数值，具体包括：

针对每个业务类型，执行：

若所述性能参数的个数为1时，根据获取的每个终端针对当前业务类型的性能参数的数值，确定每个终端针对所述当前业务类型的性能参数的归一化值，作为对应终端针对所述当前业务类型的调整参数的参数值；

若所述性能参数的个数大于1时，根据获取的每个终端针对所述当前业务类型的各个性能参数的数值，确定每个终端针对所述当前业务类型的各个性能参数的归一化值；将每个终端针对所述当前业务类型的各个性能参数的归一化值的乘积作为对应终端针对所述当前业务类型的调整参数的参数值；

其中，根据每个终端针对当前业务类型的调整参数的参数值和所述当前业务类型的EDCA参数的默认参数值，确定对应终端针对所述当前业务类型的EDCA参数的参数值，具体包括：

将每个终端针对所述当前业务类型的调整参数的参数值与所述当前业务类型的EDCA参数的默认参数值分别相乘，得到的乘积作为对应终端针对所述当前业务类型的EDCA参数的参数值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述性能参数包括下列之一或组合：吞吐量、时延和丢包率；

通过下列公式计算每个终端针对各个业务类型的吞吐量的归一化值：

通过下列公式计算每个终端针对各个业务类型的时延的归一化值：

通过下列公式计算每个终端针对各个业务类型的丢包率的归一化值：

其中Th（i，j）表示终端i针对业务类型j的吞吐量，Delay（i，j）表示终端i针对业务类型j的时延，Drop（i，j）表示终端i针对业务类型j的丢包率，Th（j）表示业务类型j针对吞吐量的归一化数值，Delay（j）表示业务类型j针对时延的归一化数值，Drop（j）表示业务类型j针对丢包率的归一化数值，N表示终端的数量。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当性能参数包括吞吐量、时延和丢包率时，通过下列公式计算每个终端针对各个业务类型的调整参数的参数值：K（i，j）=K_Th（i，j）K_Delay（i，j）K_Drop（i，j）；

其中，K（i，j）表示终端i针对业务类型j的调整参数。

4.如权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述EDCA参数包括仲裁帧间间隔AIFS、最小竞争窗口CWmin、最大竞争窗口CWmax和传输机会TXOP。

5.一种EDCA参数值确定装置，其特征在于，包括：

第一确定单元，用于根据在设定时间内获取的接入接入点AP设备的终端针对各个业务类型的性能参数的参数值，确定每个终端针对各个业务类型的调整参数的参数值，所述调整参数用于调整对应终端针对对应业务类型的增强型分布式信道访问EDCA参数的默认参数值；

第二确定单元，用于针对每个业务类型，执行：根据每个终端针对当前业务类型的调整参数的参数值和所述当前业务类型的EDCA参数的默认参数值，确定对应终端针对所述当前业务类型的EDCA参数的参数值；将确定的EDCA参数的参数值发送给对应终端；

其中，所述第一确定单元，具体用于：

针对每个业务类型，执行：

若所述性能参数的个数为1时，根据获取的每个终端针对当前业务类型的性能参数的数值，确定每个终端针对所述当前业务类型的性能参数的归一化值，作为对应终端针对所述当前业务类型的调整参数的参数值；

若所述性能参数的个数大于1时，根据获取的每个终端针对所述当前业务类型的各个性能参数的数值，确定每个终端针对所述当前业务类型的各个性能参数的归一化值；将每个终端针对所述当前业务类型的各个性能参数的归一化值的乘积作为对应终端针对所述当前业务类型的调整参数的参数值；

所述第二确定单元，具体用于：

将每个终端针对所述当前业务类型的调整参数的参数值与所述当前业务类型的EDCA参数的默认参数值分别相乘，得到的乘积作为对应终端针对所述当前业务类型的EDCA参数的参数值。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述性能参数包括下列之一或组合：吞吐量、时延和丢包率；所述第一确定单元，具体用于：

通过下列公式计算每个终端针对各个业务类型的吞吐量的归一化值：

通过下列公式计算每个终端针对各个业务类型的时延的归一化值：

通过下列公式计算每个终端针对各个业务类型的丢包率的归一化值：

其中Th（i，j）表示终端i针对业务类型j的吞吐量，Delay（i，j）表示终端i针对业务类型j的时延，Drop（i，j）表示终端i针对业务类型j的丢包率，Th（j）表示业务类型j针对吞吐量的归一化数值，Delay（j）表示业务类型j针对时延的归一化数值，Drop（j）表示业务类型j针对丢包率的归一化数值，N表示终端的数量。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，当性能参数包括吞吐量、时延和丢包率时，所述第一确定单元，用于通过下列公式计算每个终端针对各个业务类型的调整参数的参数值：K（i，j）=K_Th（i，j）K_Delay（i，j）K_Drop（i，j）；

其中，K（i，j）表示终端i针对业务类型j的调整参数。

8.如权利要求5-7任一所述的装置，其特征在于，

所述EDCA参数包括仲裁帧间间隔AIFS、最小竞争窗口CWmin、最大竞争窗口CWmax和传输机会TXOP。

9.一种接入控制器，其特征在于，包括如权利要求5-8任一所述的EDCA参数值确定装置。

10.一种接入点设备，其特征在于，包括如权利要求5-8任一所述的EDCA参数值确定装置。