CN103533658B - 无线客户端sta的调度方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线客户端STA的调度方法及系统，在上述方法中，AP和多个与AP关联的STA；根据多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR、多个与AP关联的STA中的当前被调度的STA的数目和/或在预设时间窗内多个与AP关联的STA中的每个STA是否被调度对多个与AP关联的STA中的每个STA进行分类；根据多个与AP关联的STA中的每个STA所归属的分类对应的调度方式对多个与AP关联的STA中的每个STA进行调度。根据本发明提供的技术方案，增强了系统调度的有效性，提高了系统整体的频谱效率，可以有效保障系统中被实时调度用户的最低保障速率，用户体验效果友好。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种无线客户端STA的调度方法及系统。
背景技术
无线局域网（Wireless Local Area Network，简称为WLAN）通常应用于家庭、企业和热点覆盖，其覆盖半径可以从几十米扩展到几百米，用于提供PC和手机上网。随着智能终端和计算机的普及和应用，以及IEEE对WLAN技术的标准化工作，WLAN的商用价值越来越高。中国移动的全球移动通信（Global system for Mobile Communication，简称为GSM）网络业务负荷高，而且承载了大量低带宽、高开销的低质量业务。全国的平均利用率接近80%，导致整网业务质量下降，时分同步码分多址接入（Time Division-Synchronized CodeDivision MultipleAccess，简称为TD-SCDMA）网络全国的平均利用率仅为10%。因此，如何快速的降低GSM网络的压力，吸收用户对数据业务膨胀式的增长需求是至关重要的。目前，相关技术中有两种解决方案：其一是将WLAN作为中国移动的第四张网部署，分流数据业务；其二是将WLAN和TD-SCDMA技术融合，进一步提高WLAN系统的利用率，例如：正在研究的TD-SCDMA作为WLAN系统的回传解决方案。中国移动对WLAN的定位为：“WLAN是全业务网络发展策略的重要部分，将在较长的时间内成为蜂窝系统网络的重要补充；WLAN主要覆盖数据流量密集的区域，并优先在时分（TD）、增强型GPRS（EGPRS）业务需求高的地点进行覆盖”。如今，中国移动已经开始大规模部署WLAN网络。
WLAN系统采用和以太网802.3相同的简单分布式接入协议-载波侦听多址（CSMA）。具体为带碰撞避免的载波侦听多址（Carrier sense multiple access with collisionavoidance，简称为CSMA/CA）。在使用CSMA/CA时，一个想要发送的站点首先侦听媒体一段定长时间。如果在这段时间内被侦听为“空闲”，则站点被允许发送。如果站点侦听到媒体处于繁忙状态，就会在媒体再次处于“空闲”后，向后延长一随机时间段。
当WLAN接入的用户越多，由于媒体接入的竞争和随机的后延，导致系统的频谱效率性能变的越来越差。尤其是处于接入点（AP）覆盖边缘的用户，其本身处于信号比较差的地方，而且受到邻接AP和SAT的干扰也较大，数据流量比较差。即便如此它还要不停地和系统中其它用户进行无线资源的抢占，影响其它用户的流量，系统整体的频谱效率变差。另外一种情况是虽然用户处于信号比较好的地方，然而长时间没有进行数据流量，但是系统为了保证用户体验（保证平均每个用户的吞吐量），对接入的用户数有限制，因此该用户的存在导致了其它用户无法接入系统，造成系统的容量下降。
发明内容
本发明提供了一种无线客户端STA的调度方法及系统，以至少解决相关技术中的STA的调度方式影响WLAN系统整体的频谱效率和系统整体容量的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种无线客户端STA的调度方法。
根据本发明的无线客户端STA的调度方法包括：接入点AP和多个与AP关联的STA；根据多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的信号与干扰加噪声比SINR、多个与AP关联的STA中的当前被调度的STA的数目和/或在预设时间窗内多个与AP关联的STA中的每个STA是否被调度对多个与AP关联的STA中的每个STA进行分类；根据多个与AP关联的STA中的每个STA所归属的分类对应的调度方式对多个与AP关联的STA中的每个STA进行调度。
优选地，根据多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR、当前被调度的STA的数目和/或在预设时间窗内多个与AP关联的STA中的每个STA是否被调度对多个与AP关联的STA中的每个STA进行分类包括：根据多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR、当前被调度的STA的数目和/或在预设时间窗内多个与AP关联的STA中的每个STA是否被调度确定多个与AP关联的STA中的每个STA的当前运行状态；根据多个与AP关联的STA中的每个STA的当前运行状态对多个与AP关联的STA进行分类。
优选地，根据多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR、当前被调度的STA的数目和/或在预设时间窗内多个与AP关联的STA中的每个STA是否被调度确定多个与AP关联的STA中的每个STA的当前运行状态包括：判断多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR是否大于或等于第一预设阈值；如果当前判断的与AP关联的STA的上行数据业务的SINR大于或等于第一预设阈值，则继续判断当前被调度的STA的数目是否达到第二预设阈值；如果当前被调度的STA的数目没有达到第二预设阈值，则继续判断在预设时间窗内当前判断的与AP关联的STA是否正在被调度或者已经发出调度请求；如果当前判断的与AP关联的STA正在被调度或者已经发出调度请求，则确定当前判断的与AP关联的STA的当前运行状态为可调度状态。
优选地，根据多个与AP关联的STA中的每个STA所归属的分类对应的调度方式对多个与AP关联的STA中的每个STA进行调度包括：对处于可调度状态的STA进行调度。
优选地，根据多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR、当前被调度的STA的数目和/或在预设时间窗内多个与AP关联的STA中的每个STA是否被调度确定多个与AP关联的STA中的每个STA的当前运行状态包括：判断多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR是否大于或等于第一预设阈值；如果当前判断的与AP关联的STA的上行数据业务的SINR大于或等于第一预设阈值，则继续判断当前被调度的STA的数目是否达到第二预设阈值；如果当前被调度的STA的数目已经达到第二预设阈值，则继续判断在预设时间窗内当前判断的与AP关联的STA是否正在被调度或者已经发出调度请求；如果当前判断的与AP关联的STA正在被调度或者已经发出调度请求，则确定当前判断的与AP关联的STA的当前运行状态为等待调度状态。
优选地，根据多个与AP关联的STA中的每个STA所归属的分类对应的调度方式对多个与AP关联的STA中的每个STA进行调度包括：当当前被调度的STA的数目小于第二预设阈值时，则对处于等待调度状态的STA进行调度。
优选地，根据多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR、当前被调度的STA的数目和/或在预设时间窗内多个与AP关联的STA中的每个STA是否被调度确定多个与AP关联的STA中的每个STA的当前运行状态包括：判断多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR是否大于或等于第一预设阈值；如果当前判断的与AP关联的STA的上行数据业务的SINR大于或等于第一预设阈值，则继续判断当前被调度的STA的数目是否达到第二预设阈值；如果当前被调度的STA的数目已经达到第二预设阈值，则继续判断在预设时间窗内当前判断的与AP关联的STA是否正在被调度或者已经发出调度请求；如果当前判断的与AP关联的STA没有被调度或者已经发出调度请求，则确定当前判断的与AP关联的STA的当前运行状态为不可调度状态。
优选地，根据多个与AP关联的STA中的每个STA所归属的分类对应的调度方式对多个与AP关联的STA中的每个STA进行调度包括：当当前被调度的STA的数目小于第三预设阈值时，则按照处于不可调度状态的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR由大到小的顺序依次对处于不可调度状态的STA中的每个STA进行调度，其中，第三预设阈值小于第二预设阈值与预设数值的差值。
根据本发明的另一方面，提供了一种无线客户端STA的调度系统。
根据本发明的无线客户端STA的调度系统包括：接入点AP和多个与AP关联的STA；AP包括：分类模块，用于根据多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的信号与干扰加噪声比SINR、多个与AP关联的STA中的当前被调度的STA的数目和/或在预设时间窗内多个与AP关联的STA中的每个STA是否被调度对多个与AP关联的STA中的每个STA进行分类；调度模块，用于根据多个与AP关联的STA中的每个STA所归属的分类对应的调度方式对多个与AP关联的STA中的每个STA进行调度。
优选地，分类模块包括：确定单元，用于根据多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR、当前被调度的STA的数目和/或在预设时间窗内多个与AP关联的STA中的每个STA是否被调度确定多个与AP关联的STA中的每个STA的当前运行状态；分类单元，用于根据多个与AP关联的STA中的每个STA的当前运行状态对多个与AP关联的STA进行分类。
优选地，确定单元包括：第一判断单元，用于判断多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR是否大于或等于第一预设阈值；第二判断单元，用于在当前判断的与AP关联的STA的上行数据业务的SINR大于或等于第一预设阈值时，继续判断当前被调度的STA的数目是否达到第二预设阈值；第三判断单元，用于在当前被调度的STA的数目没有达到第二预设阈值时，继续判断在预设时间窗内当前判断的与AP关联的STA是否正在被调度或者已经发出调度请求；第一状态确定单元，用于在当前判断的与AP关联的STA正在被调度或者已经发出调度请求时，确定当前判断的与AP关联的STA的当前运行状态为可调度状态。
优选地，调度模块包括：第一调度单元，用于对处于可调度状态的STA进行调度。
优选地，确定单元包括：第四判断单元，用于判断多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR是否大于或等于第一预设阈值；第五判断单元，用于在当前判断的与AP关联的STA的上行数据业务的SINR大于或等于第一预设阈值时，继续判断当前被调度的STA的数目是否达到第二预设阈值；第六判断单元，用于在当前被调度的STA的数目已经达到第二预设阈值时，继续判断在预设时间窗内当前判断的与AP关联的STA是否正在被调度或者已经发出调度请求；第二状态确定单元，用于在当前判断的与AP关联的STA正在被调度或者已经发出调度请求时，确定当前判断的与AP关联的STA的当前运行状态为等待调度状态。
优选地，调度模块包括：第二调度单元，用于在当前被调度的STA的数目小于第二预设阈值时，对处于等待调度状态的STA进行调度。
优选地，确定单元包括：第七判断单元，用于判断多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR是否大于或等于第一预设阈值；第八判断单元，用于在当前判断的与AP关联的STA的上行数据业务的SINR大于或等于第一预设阈值时，则继续判断当前被调度的STA的数目是否达到第二预设阈值；第九判断单元，用于在当前被调度的STA的数目已经达到第二预设阈值时，继续判断在预设时间窗内当前判断的与AP关联的STA是否正在被调度或者已经发出调度请求；第三状态确定单元，用于在当前判断的与AP关联的STA没有被调度或者已经发出调度请求时，确定当前判断的与AP关联的STA的当前运行状态为不可调度状态。
优选地，调度模块包括：第三调度单元，用于当当前被调度的STA的数目小于第三预设阈值时，则按照处于不可调度状态的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR由大到小的顺序依次对处于不可调度状态的STA中的每个STA进行调度，其中，第三预设阈值小于第二预设阈值与预设数值的差值。
通过本发明，采用对与AP关联的各个STA进行分类，对归属不同分类的STA采用不同的调度策略，即根据多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR、多个与AP关联的STA中的当前被调度的STA的数目和/或在预设时间窗内多个与AP关联的STA中的每个STA是否被调度对多个与AP关联的STA中的每个STA进行分类；并根据多个与AP关联的STA中的每个STA所归属的分类对应的调度方式对多个与AP关联的STA中的每个STA进行调度，解决了相关技术中的STA的调度方式影响WLAN系统整体的频谱效率和系统整体容量的问题，进而增强了系统调度的有效性，提高了系统整体的频谱效率，可以有效保障系统中被实时调度用户的最低保障速率，用户体验效果友好。
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是根据本发明实施例的无线客户端STA的调度方法的流程图；
图2是根据本发明优选实施例的WLAN系统中用户的状态属性示意图；
图3是根据本发明优选实施例的WLAN系统内用户状态转换的示意图；
图4是根据本发明优选实施例的WLAN系统中AP对STA进行分类调度处理的流程图；
图5是根据本发明实施例的STA的调度系统的结构框图；
图6是根据本发明优选实施例一的STA的调度系统的结构框图；
图7是根据本发明优选实施例二的STA的调度系统的结构框图；以及
图8是根据本发明优选实施例三的STA的调度系统的结构框图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图1是根据本发明实施例的无线客户端STA的调度方法的流程图。如图1所示，该方法可以包括以下处理步骤：
步骤S102：根据本发明的无线客户端STA的调度方法包括：接入点AP和多个与AP关联的STA；根据多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的信号与干扰加噪声比SINR、多个与AP关联的STA中的当前被调度的STA的数目和/或在预设时间窗内多个与AP关联的STA中的每个STA是否被调度对多个与AP关联的STA中的每个STA进行分类；
步骤S104：根据多个与AP关联的STA中的每个STA所归属的分类对应的调度方式对多个与AP关联的STA中的每个STA进行调度。
相关技术中，STA的调度方式影响WLAN系统整体的频谱效率和系统整体容量。采用如图1所示的方法，采用对与AP关联的各个STA进行分类，对归属不同分类的STA采用不同的调度策略，即根据多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR、多个与AP关联的STA中的当前被调度的STA的数目和/或在预设时间窗内多个与AP关联的STA中的每个STA是否被调度对多个与AP关联的STA中的每个STA进行分类；并根据多个与AP关联的STA中的每个STA所归属的分类对应的调度方式对多个与AP关联的STA中的每个STA进行调度，解决了相关技术中的STA的调度方式影响WLAN系统整体的频谱效率和系统整体容量的问题，可以有效避免位于AP覆盖边缘的STA频繁抢占系统资源，影响其它STA的用户体验，进而增强了WLAN系统调度的有效性，提高了系统整体的频谱效率，可以有效保障系统中被实时调度用户的最低保障速率，用户体验效果友好。
优选地，在步骤S102中，根据多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR、当前被调度的STA的数目和/或在预设时间窗内多个与AP关联的STA中的每个STA是否被调度对多个与AP关联的STA中的每个STA进行分类可以包括以下操作：
步骤S1：根据多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR、当前被调度的STA的数目和/或在预设时间窗内多个与AP关联的STA中的每个STA是否被调度确定多个与AP关联的STA中的每个STA的当前运行状态；
步骤S2：根据多个与AP关联的STA中的每个STA的当前运行状态对多个与AP关联的STA进行分类，其中，不同的分类对应不同的调度方式。
优选地，在上述步骤S1中，根据多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR、当前被调度的STA的数目和/或在预设时间窗内多个与AP关联的STA中的每个STA是否被调度确定多个与AP关联的STA中的每个STA的当前运行状态可以包括以下步骤：
步骤S11：判断多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR是否大于或等于第一预设阈值；
步骤S12：如果当前判断的与AP关联的STA的上行数据业务的SINR大于或等于第一预设阈值，则继续判断当前被调度的STA的数目是否达到第二预设阈值；
步骤S13：如果当前被调度的STA的数目没有达到第二预设阈值，则继续判断在预设时间窗内当前判断的与AP关联的STA是否正在被调度或者已经发出调度请求；
步骤S14：如果当前判断的与AP关联的STA正在被调度或者已经发出调度请求，则确定当前判断的与AP关联的STA的当前运行状态为可调度状态。
在优选实施例中，位于信号比较好的位置且可以被系统实时调度的用户可以定义成内圈用户。通常可以将用户数据业务上行业务的信号与干扰加噪声比（Signal toInterference plusNoise Ratio，简称为SINR）SINRuser作为判断依据，当SINRuser≤SINRthreshold（即上述第一预设阈值）并且该用户可以被系统实时调度时，系统可以将该用户划分为内圈用户。
在优选实施例中，位于WLAN系统中的用户，根据在预设时间窗口Tvalid内是否被实时调度，可以定义为以下两种集合：
集合一、有效用户集合，即在预设时间窗口Tvalid内正在被调度或者发出调度请求的用户，有效用户集合中的用户数可以定义为Neffective；
集合二、监测用户集合，即在预设时间窗口Tvalid内没有调度请求的用户，检测用户集合中的用户定义为Ninspect。
优选地，在步骤S104中，根据多个与AP关联的STA中的每个STA所归属的分类对应的调度方式对多个与AP关联的STA中的每个STA进行调度可以包括以下操作：
步骤S3：对处于可调度状态的STA进行调度。
优选地，在上述步骤S1中，根据多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR、当前被调度的STA的数目和/或在预设时间窗内多个与AP关联的STA中的每个STA是否被调度确定多个与AP关联的STA中的每个STA的当前运行状态可以包括以下操作：
步骤S11：判断多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR是否大于或等于第一预设阈值；
步骤S12：如果当前判断的与AP关联的STA的上行数据业务的SINR大于或等于第一预设阈值，则继续判断当前被调度的STA的数目是否达到第二预设阈值；
步骤S13：如果当前被调度的STA的数目已经达到第二预设阈值，则继续判断在预设时间窗内当前判断的与AP关联的STA是否正在被调度或者已经发出调度请求；
步骤S14：如果当前判断的与AP关联的STA正在被调度或者已经发出调度请求，则确定当前判断的与AP关联的STA的当前运行状态为等待调度状态。
在优选实施例中，虽然用户位于信号比较好的地方但是由于内圈用户数已满，因此系统无法为该用户提供实时调度。如果发起业务，系统需要判别是否给予其调度机会。此时可以将该用户定义成外圈用户。
优选地，在步骤S104中，根据多个与AP关联的STA中的每个STA所归属的分类对应的调度方式对多个与AP关联的STA中的每个STA进行调度可以包括以下处理：
步骤S4：在当前被调度的STA的数目小于第二预设阈值时，则对处于等待调度状态的STA进行调度。
优选地，在步骤S1中，根据多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR、当前被调度的STA的数目和/或在预设时间窗内多个与AP关联的STA中的每个STA是否被调度确定多个与AP关联的STA中的每个STA的当前运行状态可以包括以下操作：
步骤S11：判断多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR是否大于或等于第一预设阈值；
步骤S12：如果当前判断的与AP关联的STA的上行数据业务的SINR大于或等于第一预设阈值，则继续判断当前被调度的STA的数目是否达到第二预设阈值；
步骤S13：如果当前被调度的STA的数目已经达到第二预设阈值，则继续判断在预设时间窗内当前判断的与AP关联的STA是否正在被调度或者已经发出调度请求；
步骤S14：如果当前判断的与AP关联的STA没有被调度或者已经发出调度请求，则确定当前判断的与AP关联的STA的当前运行状态为不可调度状态。
在优选实施例中，由于用户位于信号比较差的位置，因此，系统无法为该用户提供实时调度。此时可以将该用户定义成外圈用户。如果该用户发起业务，系统需要判别是否给予其调度机会。信号比较差的外圈用户以用户上行数据业务的SINRuser为判断依据，当SINRuser<SINRthreshold时，用户定义为外圈用户。
在优选实施例中，可以定义内圈用户数为Ninner_loop，外圈用户数为Nouter_loop，每个内圈用户最低保证速率为Inner_loop_User_Data_RateMinGuarance。在已知上述两个参数的情况下，通过系统仿真可以确定SINRthreshold。那么Ninner_loop+Nouter_loop≤Nmax，其中，Nmax为系统允许接入的最大用户数。
在优选实施过程中，Ninner_loop+Nouter_loop=Neffective+Ninspect≤Nmax。
在优选实施例中，图2是根据本发明优选实施例的WLAN系统中用户的状态属性示意图。如图2所示，根据上述定义，可以对系统中的用户附加四种状态属性，分别为内圈有效用户、内圈检测用户、外圈有效用户以及外圈检测用户。
优选地，在步骤S104中，根据多个与AP关联的STA中的每个STA所归属的分类对应的调度方式对多个与AP关联的STA中的每个STA进行调度可以包括以下处理：
步骤S5：在当前被调度的STA的数目小于第三预设阈值时，则按照处于不可调度状态的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR由大到小的顺序依次对处于不可调度状态的STA中的每个STA进行调度，其中，第三预设阈值小于第二预设阈值与预设数值的差值。
在优选实施例中，对于处于“外圈有效性状态”的用户，可以按照用户的上行试探期间的SINR进行排序，维护一个队列，分以下两种情况处理：
情况一、当内圈用户总数达到Ninner_loop，外圈有效用户在Nprobe时间内上行业务可以达到上行业务门限SINRthreshold，则维护当前用户的状态不变；
情况二、当内圈用户总数小于或者等于（Ninner_loop-预设数值）时，而且外圈有效用户对列中的所有用户的上行SINR都没有达到SINRthreshold时，系统试探在Tprobe_schedule_period给上行业务SINR最大的用户进行调度，并评估其数据流量是否达到Inner_loop_User_Data_RateMinGuarance，如果可以达到，则调度该用户，但保持其状态不变。依次轮询队列中的其它用户，保证在内圈用户比较少的时候，可以对外圈用户也进行有限调度。
下面结合图3和图4所示的优选实施例对上述优选实施过程做进一步的描述。
图3是根据本发明优选实施例的WLAN系统内用户状态转换的示意图。如图3所示，系统中的用户状态可以根据用户的实际运行状态和所处的信号场强位置进行周期的判别和更改。该状态转换流程可以包括以下转换条件：
条件（1）、当内圈有效用户调度时间窗Tvalid内没有被调度，该用户的状态由“内圈有效状态”变化为“内圈监测状态”；
条件（2）、当内圈监测时间窗口Tinner_loop_inspect内，用户有业务需求，并且上行业务SINR仍然满足内圈用户要求，则该用户的状态从“内圈监测状态”变化到“内圈有效状态”；
条件（3）、当内圈监测时间Tinner_loop_inspect内有业务需求，但是由于干扰或者用户的移动，导致用户上行业务的SINR达不到内圈门限，则该用户的状态从“内圈监测状态”到“外圈有效状态”；
条件（4）、当外圈有效用户在Nprobe次上行业务探测期间，上行业务的SINR都没有达到SINRthreshold，且没有被系统试探调度，则用户由“外圈有效状态”变化为“外圈监测状态”；
条件（5）、当外圈监测用户有业务需求，其状态由“外圈监测状态”变化到“外圈有效状态”；
条件（6）、当内圈用户总数没有超过Ninner_loop，外圈有效用户在Nprobe时间内上行业务可以达到上行业务门限SINRthreshold，则该外圈有效用户的状态由“外圈有效状态”转换为“内圈有效状态”；
条件（7）、当内圈有效用户，其上行业务门限小于SINRthreshod，并维持一段时间Tinner_loop_valid-time，则该用户的状态转换为“外圈有效状态”；
条件（8）、对于处于外圈监测状态的用户可以采用以下几种处理方式：方式一、可以维护一个外圈监测时间窗Toutloop_inspect，在该时间窗内，如果没有业务需求，则直接去关联用户；方式二、可以维护一个状态转换计数器Noutloop_status_transmit，防止用户虽然处于外圈，但是不停地发送业务请求，不断在“外圈有效状态”和“外圈监测状态”内转换，当外圈监测状态用户的状态转换次数Noutloop_status_transmit>Nmax_outloop_status_transmit_num（系统预设的最大转换次数）时，直接去关联用；方式三、去关联后，对于上次处于外圈监测状态的用户，需要维护一个对此用户禁止关联的惩罚时间（Tprohibit_to_association），在该时间段内不允许已经被禁止关联的用户与系统相关联；在该时间结束之后，系统恢复到初始状态。此外，对于处于系统内任何用户都可以发起去关联请求以离开系统；
条件（9）、当系统外用户关联系统后，首先赋予其“外圈监测状态”，即进入系统的用户的初始状态为“外圈监测状态”；
条件(10)、对于处于“外圈有效状态”的用户，可以按照用户的上行试探期间的SINR进行排序，维护一个队列；分以下几种情况处理：第一、当内圈用户总数达到Ninner_loop，外圈有效用户在Nprobe时间内上行业务可以达到上行业务门限SINRthreshold，则维护用户的状态不变；第二、当内圈用户总数小于等于（Ninner_loop-2）时，而且外圈有效用户对列中的所有用户的上行SINR都没有达到SINRthreshold时，系统试探在Tprobe_schedule_period给上行业务SINR最大的用户进行调度，并评估其数据流量是否达到Inner_loop_User_Data_RateMin_Guarance，如果可以达到，则调度该用户，但保持其状态不变；依次轮询队列中的其它用户，保证在内圈用户比较少的时候，可以对外圈用户也进行有限调度。
图4是根据本发明优选实施例的WLAN系统中AP对STA进行分类调度处理的流程图。如图4所示，该流程可以包括以下操作步骤：
步骤S402：WLAN系统正常工作，当有STA进入系统并且成功关联AP时，系统赋予该用户STA的初始状态为“外圈监测状态”；
步骤S404：系统根据STA的上行业务质量和实际运行状态进行判断；如果判定需要进行状态转换，则进入步骤S406；如果状态不需要转换，则继续保持原来的状态运行，转到步骤S408；
步骤S406：对判定需要进行状态转换的STA进行状态转换；
步骤S408：STA在新的状态下运行；
步骤S410：判断系统或者STA是否发出去关联请求，如果有，则继续执行步骤S412；否则重复执行步骤S404~步骤S410；
步骤S412：STA退出系统，流程结束。
图5是根据本发明实施例的STA的调度系统的结构框图。如图5所示，该STA的调度系统可以包括：接入点AP1和多个与AP关联的STA2；AP1可以包括：分类模块10，用于根据多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的信号与干扰加噪声比SINR、多个与AP关联的STA中的当前被调度的STA的数目和/或在预设时间窗内多个与AP关联的STA中的每个STA是否被调度对多个与AP关联的STA中的每个STA进行分类；调度模块12，用于根据多个与AP关联的STA中的每个STA所归属的分类对应的调度方式对多个与AP关联的STA中的每个STA进行调度。
采用如图5所示的系统，解决了相关技术中的STA的调度方式影响WLAN系统整体的频谱效率和系统整体容量的问题，进而增强了系统调度的有效性，提高了系统整体的频谱效率，可以有效保障系统中被实时调度用户的最低保障速率，用户体验效果友好。
优选地，如图6所示，分类模块10可以包括：确定单元100，用于根据多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR、当前被调度的STA的数目和/或在预设时间窗内多个与AP关联的STA中的每个STA是否被调度确定多个与AP关联的STA中的每个STA的当前运行状态；分类单元102，用于根据多个与AP关联的STA中的每个STA的当前运行状态对多个与AP关联的STA进行分类。
优选地，如图6所示，确定单元100可以包括：第一判断单元1000，用于判断多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR是否大于或等于第一预设阈值；第二判断单元1002，用于在当前判断的与AP关联的STA的上行数据业务的SINR大于或等于第一预设阈值时，继续判断当前被调度的STA的数目是否达到第二预设阈值；第三判断单元1004，用于在当前被调度的STA的数目没有达到第二预设阈值时，继续判断在预设时间窗内当前判断的与AP关联的STA是否正在被调度或者已经发出调度请求；第一状态确定单元1006，用于在当前判断的与AP关联的STA正在被调度或者已经发出调度请求时，确定当前判断的与AP关联的STA的当前运行状态为可调度状态。
优选地，如图6所示，调度模块12可以包括：第一调度单元120，用于对处于可调度状态的STA进行调度。
优选地，如图7所示，确定单元100可以包括：第四判断单元1008，用于判断多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR是否大于或等于第一预设阈值；第五判断单元1010，用于在当前判断的与AP关联的STA的上行数据业务的SINR大于或等于第一预设阈值时，继续判断当前被调度的STA的数目是否达到第二预设阈值；第六判断单元1012，用于在当前被调度的STA的数目已经达到第二预设阈值时，继续判断在预设时间窗内当前判断的与AP关联的STA是否正在被调度或者已经发出调度请求；第二状态确定单元1014，用于在当前判断的与AP关联的STA正在被调度或者已经发出调度请求时，确定当前判断的与AP关联的STA的当前运行状态为等待调度状态。
优选地，如图7所示，调度模块12可以包括：第二调度单元122，用于在当前被调度的STA的数目小于第二预设阈值时，对处于等待调度状态的STA进行调度。
优选地，如图8所示，确定单元100可以包括：第七判断单元1016，用于判断多个与AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR是否大于或等于第一预设阈值；第八判断单元1018，用于在当前判断的与AP关联的STA的上行数据业务的SINR大于或等于第一预设阈值时，则继续判断当前被调度的STA的数目是否达到第二预设阈值；第九判断单元1020，用于在当前被调度的STA的数目已经达到第二预设阈值时，继续判断在预设时间窗内当前判断的与AP关联的STA是否正在被调度或者已经发出调度请求；第三状态确定单元1022，用于在当前判断的与AP关联的STA没有被调度或者已经发出调度请求时，确定当前判断的与AP关联的STA的当前运行状态为不可调度状态。
优选地，如图8所示，调度模块12可以包括：第三调度单元124，用于当当前被调度的STA的数目小于第三预设阈值时，则按照处于不可调度状态的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR由大到小的顺序依次对处于不可调度状态的STA中的每个STA进行调度，其中，第三预设阈值小于第二预设阈值与预设数值的差值。
图5至图8中所示的各个模块和各个单元之间相互作用的优选工作方式可以参见图1至图4所示的实施例，此处不再赘述。
从以上的描述中，可以看出，上述实施例实现了如下技术效果（需要说明的是这些效果是某些优选实施例可以达到的效果）：解决了处于系统边缘的用户，由于其本身信号差，还不断的抢占空口资源，造成了系统内有效用户的平均吞吐量下降，用户整体感受下降的问题；通过设置有效用户的接入门限和内圈用户数，保证了内圈用户的平均吞吐量，提升了用户的感知度；对于长期处于无业务状态的内圈用户，通过状态转化和主动的去关联，使得内圈有效用户是真正需要网络提供服务的用户；提升了WLAN的频谱效率的有效性；本发明还考虑了当内圈用户比较少的情况，进行试探调度有限数目的外圈用户，保证系统整体调度的有效性。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
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 (16)
1.一种无线客户端STA的调度方法，其特征在于，包括：接入点AP和多个与所述AP关联的STA；
根据所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的信号与干扰加噪声比SINR、所述多个与所述AP关联的STA中的当前被调度的STA的数目和在预设时间窗内所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA是否被调度对所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA进行分类；
根据所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA所归属的分类对应的调度方式对所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA进行调度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR、所述当前被调度的STA的数目和在所述预设时间窗内所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA是否被调度对所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA进行分类包括：
根据所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR、所述当前被调度的STA的数目和在所述预设时间窗内所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA是否被调度确定所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA的当前运行状态；
根据所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA的当前运行状态对所述多个与所述AP关联的STA进行分类。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR、所述当前被调度的STA的数目和在所述预设时间窗内所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA是否被调度确定所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA的当前运行状态包括：
判断所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR是否大于或等于第一预设阈值；
如果当前判断的与所述AP关联的STA的上行数据业务的SINR大于或等于第一预设阈值，则继续判断所述当前被调度的STA的数目是否达到第二预设阈值；
如果所述当前被调度的STA的数目没有达到第二预设阈值，则继续判断在所述预设时间窗内所述当前判断的与所述AP关联的STA是否正在被调度或者已经发出调度请求；
如果所述当前判断的与所述AP关联的STA正在被调度或者已经发出调度请求，则确定所述当前判断的与所述AP关联的STA的当前运行状态为可调度状态。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA所归属的分类对应的调度方式对所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA进行调度包括：
对处于所述可调度状态的STA进行调度。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR、所述当前被调度的STA的数目和在所述预设时间窗内所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA是否被调度确定所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA的当前运行状态包括：
判断所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR是否大于或等于第一预设阈值；
如果当前判断的与所述AP关联的STA的上行数据业务的SINR大于或等于第一预设阈值，则继续判断所述当前被调度的STA的数目是否达到第二预设阈值；
如果所述当前被调度的STA的数目已经达到第二预设阈值，则继续判断在所述预设时间窗内所述当前判断的与所述AP关联的STA是否正在被调度或者已经发出调度请求；
如果所述当前判断的与所述AP关联的STA正在被调度或者已经发出调度请求，则确定所述当前判断的与所述AP关联的STA的当前运行状态为等待调度状态。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA所归属的分类对应的调度方式对所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA进行调度包括：
当所述当前被调度的STA的数目小于所述第二预设阈值时，则对处于所述等待调度状态的STA进行调度。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR、所述当前被调度的STA的数目和在所述预设时间窗内所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA是否被调度确定所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA的当前运行状态包括：
判断所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR是否大于或等于第一预设阈值；
如果当前判断的与所述AP关联的STA的上行数据业务的SINR大于或等于第一预设阈值，则继续判断所述当前被调度的STA的数目是否达到第二预设阈值；
如果所述当前被调度的STA的数目已经达到第二预设阈值，则继续判断在所述预设时间窗内所述当前判断的与所述AP关联的STA是否正在被调度或者已经发出调度请求；
如果所述当前判断的与所述AP关联的STA没有被调度或者已经发出调度请求，则确定所述当前判断的与所述AP关联的STA的当前运行状态为不可调度状态。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA所归属的分类对应的调度方式对所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA进行调度包括：
当所述当前被调度的STA的数目小于第三预设阈值时，则按照处于所述不可调度状态的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR由大到小的顺序依次对处于所述不可调度状态的STA中的每个STA进行调度，其中，所述第三预设阈值小于所述第二预设阈值与预设数值的差值。
9.一种无线客户端STA的调度系统，其特征在于，包括：接入点AP和多个与所述AP关联的STA；
所述AP包括：
分类模块，用于根据所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的信号与干扰加噪声比SINR、所述多个与所述AP关联的STA中的当前被调度的STA的数目和在预设时间窗内所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA是否被调度对所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA进行分类；
调度模块，用于根据所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA所归属的分类对应的调度方式对所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA进行调度。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述分类模块包括：
确定单元，用于根据所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR、所述当前被调度的STA的数目和在所述预设时间窗内所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA是否被调度确定所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA的当前运行状态；
分类单元，用于根据所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA的当前运行状态对所述多个与所述AP关联的STA进行分类。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述确定单元包括：
第一判断单元，用于判断所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR是否大于或等于第一预设阈值；
第二判断单元，用于在当前判断的与所述AP关联的STA的上行数据业务的SINR大于或等于第一预设阈值时，继续判断所述当前被调度的STA的数目是否达到第二预设阈值；
第三判断单元，用于在所述当前被调度的STA的数目没有达到第二预设阈值时，继续判断在所述预设时间窗内所述当前判断的与所述AP关联的STA是否正在被调度或者已经发出调度请求；
第一状态确定单元，用于在所述当前判断的与所述AP关联的STA正在被调度或者已经发出调度请求时，确定所述当前判断的与所述AP关联的STA的当前运行状态为可调度状态。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述调度模块包括：
第一调度单元，用于对处于所述可调度状态的STA进行调度。
13.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述确定单元包括：
第四判断单元，用于判断所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR是否大于或等于第一预设阈值；
第五判断单元，用于在当前判断的与所述AP关联的STA的上行数据业务的SINR大于或等于第一预设阈值时，继续判断所述当前被调度的STA的数目是否达到第二预设阈值；
第六判断单元，用于在所述当前被调度的STA的数目已经达到第二预设阈值时，继续判断在所述预设时间窗内所述当前判断的与所述AP关联的STA是否正在被调度或者已经发出调度请求；
第二状态确定单元，用于在所述当前判断的与所述AP关联的STA正在被调度或者已经发出调度请求时，确定所述当前判断的与所述AP关联的STA的当前运行状态为等待调度状态。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述调度模块包括：
第二调度单元，用于在所述当前被调度的STA的数目小于所述第二预设阈值时，对处于所述等待调度状态的STA进行调度。
15.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述确定单元包括：
第七判断单元，用于判断所述多个与所述AP关联的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR是否大于或等于第一预设阈值；
第八判断单元，用于在当前判断的与所述AP关联的STA的上行数据业务的SINR大于或等于第一预设阈值时，则继续判断所述当前被调度的STA的数目是否达到第二预设阈值；
第九判断单元，用于在所述当前被调度的STA的数目已经达到第二预设阈值时，继续判断在所述预设时间窗内所述当前判断的与所述AP关联的STA是否正在被调度或者已经发出调度请求；
第三状态确定单元，用于在所述当前判断的与所述AP关联的STA没有被调度或者已经发出调度请求时，确定所述当前判断的与所述AP关联的STA的当前运行状态为不可调度状态。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述调度模块包括：
第三调度单元，用于当所述当前被调度的STA的数目小于第三预设阈值时，则按照处于所述不可调度状态的STA中的每个STA的上行数据业务的SINR由大到小的顺序依次对处于所述不可调度状态的STA中的每个STA进行调度，其中，所述第三预设阈值小于所述第二预设阈值与预设数值的差值。
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