CN104254137B - 一种竞争窗口调整的方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种竞争窗口调整的方法及设备。竞争窗口调整的方法包括：接入点初始化参数，并将初始化后的第一参数通过信标下发，第一参数是最小竞争窗口的幂指数，第一参数满足：CWmin＝2ECWmin‑1，其中，ECWmin是所述第一参数，CWmin为最小竞争窗口；接入点获取预定个信标周期内的网络质量参数，在网络质量参数超出预设的门限值范围时，调整第一参数，以使最小竞争窗口满足数据传输需要。通过上述方式，本申请能够通过接入点集中控制竞争窗口的调整，加强网络控制力，易于实现。
Description
技术领域
本发明涉及无线局域网领域，特别是涉及一种竞争窗口调整的方法及设备。
背景技术
当今时代，无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)遍布在世界的许多角落，WLAN的蓬勃发展，让人们的通信生活变得更加的丰富多彩。随着通信业务的多样化，特别是多媒体业务的不断发展，智能终端的使用数目急剧增加，WLAN面临着巨大的压力。因此，如何最大程度的提高WLAN接纳容量，最大限度的提高WLAN的网络性能，已经成为国内研究的重要研究课题。
IEEE802.11n媒体接入控制层(MAC)支持对无线网络的共享接入，通过一种被称为带碰撞避免的载波侦听多址(CSMA/CA)技术实现，在IEEE802.11n MAC中使用的CSMA/CA机制被称为分布式协调功能(DCF)。
IEEE802.11n DCF提供一种分布式的、基于竞争的信道接入功能。当一个站点(STA)第一次发送数据帧时，如果侦听到此时信道繁忙，这个STA在等待信道空闲的时间长度达到DCF帧间距(DIFS)之后，从[0，CW]中随机选取一个整数作为退避时间，记入该STA的计数器中，这里的CW即是竞争窗口。CW的调整通常通过二进制指数退避算法(BinaryExponential Backoff，BEB)实现。这种算法可以认为CW是CW的最小值(CWmin)与碰撞概率的函数。现有研究方向主要是终端统计碰撞概率，并根据碰撞概率来调整CW参数。这种方式对终端实现依赖性较强，不同实现方式对网络性能影响较大，网络侧控制能力差，另外，其可实现性也不高。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种竞争窗口的调整方法及设备，能够通过接入点集中控制竞争窗口的调整，加强网络控制力。
第一方面，提供一种竞争窗口调整的方法，包括：接入点初始化参数，并将所述初始化后的第一参数通过信标下发，所述第一参数为最小竞争窗口的幂指数，所述第一参数满足：CWmin=2ECWmin-1，其中，ECWmin是所述第一参数，CWmin为最小竞争窗口；接入点获取预定个信标周期内的网络质量参数，在所述网络质量参数超出预设的门限值范围时，调整所述第一参数，以使所述最小竞争窗口满足数据传输需要，其中，经所述调整后的第一参数在预设的第一参数的优选范围内。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中：所述网络质量参数为丢包率和/或信道利用率。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中：所述丢包率为预定个信标周期内控制帧的丢包率。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中：所述接入点获取预定个信标周期内的网络质量参数，在所述网络质量参数超出门限值范围时，调整所述第一参数，以使所述最小竞争窗口满足数据传输需要的步骤包括：接入点获取预定个信标周期内的丢包率，若所述丢包率低于预设的丢包率的低门限值，则降低所述第一参数的值，若所述丢包率高于所述预设的丢包率的高门限值，则增大所述第一参数的值。
结合第一方面的第二种或第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中：所述接入点获取预定个信标周期内的网络质量参数，在所述网络质量参数超出门限值范围时，调整所述第一参数，以使所述最小竞争窗口满足数据传输需要的步骤包括：接入点获取预定个信标周期内的信道利用率，若所述信道利用率低于预设的信道利用率的低门限值，则减少所述第一参数的值，若所述信道利用率高于所述预设的信道利用率的高门限值，则增加所述第一参数的值。
结合第一方面，在第一方面的第五种可能的实现方式中：所述接入点获取预定个信标周期内的网络质量参数的步骤之前，还包括：所述接入点每隔预定个信标统计并刷新网络中当前激活用户数，所述当前激活用户数为预定时间内有预定上行数据量的用户；根据预设的激活用户数与第一参数的优选范围的对应关系，查找出当前激活用户数对应的第一参数的优选范围；重置所述第一参数，以使所述第一参数在所述当前激活用户数对应的第一参数的优选范围内。
结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中：所述重置所述第一参数，以使所述第一参数在所述当前激活用户数对应的第一参数的优选范围内的步骤包括：若所述第一参数位于所述当前激活用户数对应的所述第一参数的优选范围，则所述第一参数保持不变，否则，将所述第一参数重置为当前激活用户数对应的所述第一参数的优选范围的最小值。
结合第一方面，在第一方面的第七种可能的实现方式中：所述方法还包括：在所述最小竞争窗口有更新时，对应更新最近下一次信标中的参数并下发。
结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中：所述在所述最小竞争窗口有更新时，对应更新最近下一次信标中的参数的步骤包括：在所述最小竞争窗口有更新时，将所述最近下一次信标中的接入参数集更新计数设置为：(历史值+1)Mod(232)，其中，所述历史值为所述最小竞争窗口更新前的所述接入参数集更新计数。
结合第一方面，在第一方面的第九种可能的实现方式中：所述方法还包括：将所述初始化后的第二参数通过信标下发，所述第二参数为最大竞争窗口的幂函数，所述第二参数满足：CWmax=2ECWmax-1，其中，ECWmax是所述第二参数，CWmax为最大竞争窗口。
第二方面，提供一种接入点设备，包括初始化模块和调整模块，其中：所述初始化模块用于初始化参数，并将所述初始化后的第一参数通过信标下发，所述第一参数是最小竞争窗口的幂指数，所述第一参数满足：CWmin=2ECWmin-1，其中，ECWmin是所述第一参数，CWmin为最小竞争窗口；所述调整模块用于获取预定个信标周期内的网络质量参数，在所述网络质量参数超出预设的门限值范围时，调整所述第一参数，以使所述最小竞争窗口满足数据传输需要，其中，经所述调整后的第一参数在预设的第一参数的优选范围内。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中：所述网络质量参数为丢包率和/或信道利用率。
结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中：所述调整模块用于获取预定个信标周期内的丢包率，若所述丢包率低于预设的丢包率的低门限值，则降低所述第一参数的值，若所述丢包率高于所述预设的丢包率的高门限值，则增大所述第一参数的值。
结合第二方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中：所述调整模块用于获取预定个信标周期内的信道利用率，若所述信道利用率低于预设的信道利用率的低门限值，则减少所述第一参数的值，若所述信道利用率高于所述预设的信道利用率的高门限值，则增加所述第一参数的值。
结合第二方面，在第二方面的第四种可能的实现方式中：所述接入点设备还包括统计模块、查找模块以及重置模块，其中：所述统计模块用于每隔预定个信标统计并刷新网络中当前激活用户数，并将所述当前激活用户数输出给所述查找模块，所述当前激活用户数为预定时间内有预定上行数据量的用户；所述查找模块用于根据预设的激活用户数与第一参数的优选范围的对应关系，查找出所述当前激活用户数对应的第一参数的优选范围并输出给所述重置模块；所述重置模块用于重置所述第一参数，以使所述第一参数在所述当前激活用户数对应的第一参数的优选范围内。
结合第二方面，在第二方面的第五种可能的实现方式中：所述接入点设备还包括更新模块，其中：所述更新模块用于在所述最小竞争窗口有更新时，对应更新最近下一次信标中的参数并下发。
结合第二方面的第五种可能的实现方式，在第二方面的第六种可能的实现方式中：所述更新模块用于在所述最小竞争窗口有更新时，将所述最近下一次信标中的接入参数集更新计数设置为：(历史值+1)Mod(232)，其中，所述历史值为所述最小竞争窗口更新前的所述接入参数集更新计数。
结合第二方面，在第二方面的第七种可能的实现方式中：所述初始化模块在将所述初始化后的第一参数通过信标下发的同时，将所述初始化后的第二参数通过信标下发，所述第二参数是最大竞争窗口的幂指数，所述第二参数满足：CWmax=2ECWmax-1，其中，ECWmax是所述第二参数，CWmax为最大竞争窗口。
本申请的有益效果是：接入点获取预定个信标周期内的网络质量参数，在网络质量参数超出预设的门限值范围时，调整第一参数，以使最小竞争窗口满足数据传输需要，能够通过接入点集中控制竞争窗口的调整，加强了网络控制力。
附图说明
图1是本申请无线局域网的组网系统示意图；
图2是本申请竞争窗口调整的方法一个实施方式的流程图；
图3是本申请竞争窗口调整的方法另一个实施方式的流程图；
图4是本申请竞争窗口调整的方法另一个实施方式中接入点根据当前激活用户数确定第一参数范围的流程图；
图5是本申请接入点设备一个实施方式的结构示意图；
图6是本申请接入点设备另一个实施方式的结构示意图；
图7是本申请接入点设备又一个实施方式的结构示意图。
具体实施方式
无线局域网，是区别于传统以有线方式连接的新的数据通信系统。在无线局域网中，基本服务集(BSS)是无线局域网的基本组成部分。处于某一特定覆盖区域之内，并具有某种关联的站点组成一个BSS。BSS按照组网形式可以分为带接入点(AP)的基础结构网络(见图1所示的基本服务集200和300)和不带AP的自组网络(见图1所示的基本服务集100)。
一个自组网络，包括同属于一个覆盖区域的多个站点130，各站点130之间互相直接通信。
带AP的基础结构网络，各站点130与一个专职管理BSS的AP(如图中的120、130)相关联。这里的AP其实也是一种站点，可以称作中央站点。建立在AP周边的BSS被称为带基础设施的BSS(即图中200、300)。带基础设施的BSS可以由它们的AP通过分布式系统(DS)相互连接。BSS内的站点130之间通过AP实现通信。
本申请的竞争窗口调整的方法应用于带AP的基础结构网络，以下对本申请的竞争窗口调整的方法进行详细说明。
请参阅图2，图2是本申请一种竞争窗口调整的方法一个实施方式的流程图，本实施方式的竞争窗口调整的方法包括：
步骤S101：接入点初始化参数，并将初始化后的第一参数通过信标下发，第一参数满足：CWmin=2ECWmin-1，其中，ECWmin是第一参数，CWmin为最小竞争窗口；
接入点初始化与竞争窗口相关的参数，通过初始化给出这些参数的一个默认值。本实施方式中将初始化后的ECWmin通过信标(Beacon)下发给对端设备，其中，每个Beacon中有相应的IE。其中，本申请实施方式的第一参数是最小竞争窗口的幂函数，第一参数满足：CWmin=2ECWmin-1，ECWmin是第一参数，CWmin为最小竞争窗口。
其中，本步骤还包括：将初始化后的第二参数也通过Beacon下发给对端设备，其中，第二参数是最大竞争窗口的幂指数，第二参数满足：CWmax=2ECWmax-1，其中，ECWmax是第二参数，CWmax为最大竞争窗口。上述第一参数和第二参数可以通过同一个信标下发，也可以通过不同的信标下发。
本申请实施方式中，可以在第一个Beacon中将上述两个参数下发给对端设备。
步骤S102：接入点获取预定个信标周期内的网络质量参数，在网络质量参数超出预设的门限值范围时，调整第一参数，以使最小竞争窗口满足数据传输需要；
接入点在预定个Beacon周期内，统计网络质量参数。可以根据需要，预先配置统计网络质量参数的Beacon周期。本申请实施方式所提到的网络质量参数是能够反映网络状况的参数，比如可以但不限于是丢包率、信道利用率等。
针对网络部署需要，可以预先设置网络质量参数的门限值范围。当接入点统计得到的网络质量参数超出预设的门限值范围时，实时调整ECWmin，进而使最小竞争窗口得到调整，满足数据传输需要。比如由网络质量参数得知当前网络状况超出目标网络状况时，可以减小ECWmin的值，而当前网络状况低于目标网络状况时，可以增加ECWmin的值，而当前网络状况处于目标网络状况时，保持ECWmin不变。目标网络状况是由网络质量参数的门限值范围确定，能够实现数据正常、顺利完成传输的状态。比如可以通过预设丢包率范围是10%-30%、信道利用率为50%-80%的至少一种作为限定目标网络状况的网络质量参数。
在实际应用过程中，调整可以综合考虑多个网络质量参数的影响，进行第一参数的调整。
其中，可以根据网络传输需要，预先设置一个ECWmin的优选范围，这个ECWmin的优选范围可以是一个数值区间，比如(ECWmin_L，ECWmin_H)，也可以是一个具体的优选值，比如ECWmin_M。在调整过程中，使调整后的ECWmin始终保持在ECWmin的优选范围。
通过上述实施方式的阐述，可以理解，本申请竞争窗口调整的方法，接入点获取预定个信标周期内的网络质量参数，在网络质量参数超出预设的门限值范围时，调整第一参数，以使最小竞争窗口满足数据传输需要。通过这样的方式，接入点可以根据网络质量参数对最小竞争窗口进行动态调整，并将调整后的竞争窗口参数通过信标实时下发。以此实现通过接入点集中控制竞争窗口的调整，加强了网络控制力，并以CWmin=2ECWmin-1的方式，对CWmin的确定方式做了简化，易于实现。
请参阅图3，图3是本申请竞争窗口调整的方法另一个实施方式的流程图，本实施方式的竞争窗口调整的方法包括：
步骤S201：接入点初始化参数，并将初始化后的第一参数和第二参数通过信标下发；
接入点初始化与竞争窗口相关的参数，通过初始化给出这些参数的一个默认值。本实施方式中将初始化后的第一参数和第二参数通过Beacon下发给对端设备，其中，每个Beacon中有相应的信元(Informaition element,IE)。
其中，第一参数和第二参数分别是最小竞争窗口以及最大竞争窗口的幂指数，本申请实施方式的第一参数满足：CWmin=2ECWmin-1，ECWmin是第一参数，CWmin为最小竞争窗口。第二参数满足：CWmax=2ECWmax-1，其中，ECWmax是第二参数，CWmax为最大竞争窗口。
步骤S202：接入点根据当前激活用户数，调整第一参数以使第一参数位于与当前激活用户数对应的第一参数的优选范围内；
在将ECWmin与ECWmax初始值下发后，接入点开始统计当前激活用户数，并根据当前激活用户数，确定一个ECWmin的大致范围。
本申请实施方式中，将预定时间内上行数据量大于或等于预定上行数据量的用户统计为激活用户，预定时间和预定上行数据量可以根据实际需要设置。比如可以设定10秒内上行数据量≥500kb的用户为激活用户。
根据预设的激活用户数与第一参数的优选范围的对应关系，调整第一参数使ECWmin位于当前激活用户数对应的第一参数的优选范围内。
步骤S203：接入点获取预定个信标周期内的网络质量参数，在网络质量参数超出预设的门限值范围时，调整第一参数，以使最小竞争窗口满足数据传输需要；
本实施方式中，网络质量参数以丢包率和/或信道利用率作为举例。在实际应用过程中，可以同时考虑丢包率和信道利用率的影响，也可以只以丢包率或信道利用率作为影响因素考虑。
接入点在每隔预定个Beacon周期内统计丢包率和信道利用率。
丢包率：总的丢包率=上下行总误包数/总发包数。为了降低其他可能导致丢包的因素影响，比如信道波动，隐藏节点等，实际应用过程中，可以只统计控制帧的丢包率(低速率短包)，比如确认帧(ACK)丢包可导致重复帧(Duplicate Frame)。丢包率的门限值范围可以根据网络部署需要进行设定，比如丢包率的高门限值可以设置为30%，低门限值可以设置为10%。
信道利用率的物理含义是信道忙时/统计周期，信道利用率的门限值范围可以根据网络部署需要进行设定，比如信道利用率的高门限值可以设置为80%，低门限值设置为50%。
当只考虑丢包率对ECWmin进行调整时，具体调整过程如下：每隔预定个Beacon周期内统计丢包率，如果丢包率低于预设的丢包率的低门限值时，减少ECWmin的值，比如ECWmin减1；如果丢包率高于预设的丢包率的高门限值时，则增加ECWmin的值，比如ECWmin加1；如果丢包率位于预设的丢包率的门限值范围内时，不必调整ECWmin的值。但是，作为一种优选的实现方式，在调整过程中，控制调整后的ECWmin的值不超过当前激活用户数对应的第一参数的优选范围。
当只考虑信道利用率对第一参数进行调整时，具体调整过程如下：每隔预定个Beacon周期内统计信道利用率，如果信道利用率低于预设的信道利用率的低门限值时，则减少ECWmin的值，比如ECWmin减1；如果信道利用率高于预设的信道利用率的高门限值时，则增加ECWmin的值，比如ECWmin加1；如果信道利用率位于预设的信道利用率的门限值范围内，不必对ECWmin进行调整。但是，在调整的过程中，控制调整后的ECWmin的值不超过当前激活用户数对应的第一参数的优选范围。
当同时考虑丢包率和信道利用率而对ECWmin进行调整时，ECWmin的最终调整结果是根据丢包率和信道利用率调整的结果的叠加。比如丢包率高于预设的丢包率的高门限值，控制ECWmin加1，如果这时的信道利用率低于预设的信道利用率的低门限值，控制ECWmin减1，两种调整结果的叠加，调整后的ECWmin实际上跟调整前相比，没有发生变化；而如果信道利用率也高于预设的信道利用率的高门限值，控制ECWmin加1，则最终的调整结果是ECWmin在原有基础上加2，以此类推。
本实施方式中只是以丢包率和信道利用率两种网络质量参数进行举例，对于基于别的网络质量参数对ECWmin的调整，比如基于碰撞概率对ECWmin的调整，过程基本相同，本申请不一一举例阐述。
步骤S204：判断最小竞争窗口是否有更新；
在实际过程中，步骤S202以及步骤S203重复多次进行。在每完成以上步骤后，判断最小竞争窗口是否有更新，如果最小竞争窗口有更新时，进行步骤S205，否则，返回步骤S202继续下一次的ECWmin的调整过程。
步骤S205：对应更新最近下一次信标中的参数并下发；
在最小竞争窗口有更新时，对应更新最近下一次Beacon中的参数并下发。Beacon中的参数包括通过Beacon下发给对端设备的所有参数，但是在本申请实施方式中，最小竞争窗口调整后，只需要相应更新与最小竞争窗口相关的参数即可，其他参数保持不变。具体地，对应更新最近下一次Beacon的服务质量信息(QoS Info)中的接入参数集更新计数(具体为设置项：EDCA Parameter Set Update Count)设置为：(历史值+1)Mod(232)，其中，历史值为最小竞争窗口更新前的接入参数集更新计数。将更新后的接入参数集更新计数通过Beacon下发给对端设备。
对端设备接收到Beacon后，读取其中的“EDCA Parameter Set Update Count”字段，如果发生变化，则认为EDCA参数发生变化，按照802.11协议规定的流程，根据其他字段的内容对自身的ECWmin进行刷新。对端设备根据Beacon中的ECWmin/ECWmax字段刷新最小竞争窗口(CWmin)。在通过EDCA方式成功传输一个数据包后，将竞争窗口更新为最新的CWmin。
其中，本实施方式中，接入点根据当前激活用户数，调整第一参数以使第一参数位于与当前激活用户数对应的第一参数的优选范围内的步骤具体可参阅图4，该步骤可以包括以下子步骤：
子步骤S301：接入点每隔预定个信标统计并刷新网络中当前激活用户数；
接入点从用户接入后的第一个Beacon开始，每隔预定个Beacon统计并刷新网络中当前激活用户数。这里的预定个Beacon可以根据需要配置。
本申请实施方式中，将预定时间内预定上行数据量的用户统计为激活用户，预定时间和预定上行数据量可以根据实际需要设置。比如可以设定10秒内上行数据量≥500kb的用户为激活用户。
子步骤S302：根据预设的激活用户数与第一参数的优选范围的对应关系，查找出当前激活用户数对应的第一参数的优选范围；
根据预设的激活用户数与ECWmin的优选范围的对应关系，查找到当前激活用户数对应的ECWmin的优选范围。这里激活用户数与ECWmin的优选范围的对应关系可以通过仿真、测试、理论计算或经验获得，可以根据需要适当将范围调整，下表1给出一组对应关系作为本实施方式的一个举例：
表1：激活用户数与ECWmin的优选范围的对应关系
子步骤S303：判断第一参数是否位于当前激活用户数对应的第一参数的优选范围；
判断ECWmin是否位于当前激活用户数对应的ECWmin的优选范围，若是，则进行子步骤S304，若否，则进行子步骤S305。
子步骤S304：第一参数保持不变；
当ECWmin位于当前激活用户数对应的ECWmin的优选范围时，不必调整ECWmin。比如预设的当前激活用户数对应的ECWmin的优选范围为数值区间(ECWmin_L，ECWmin_H)，第一参数在(ECWmin_L，ECWmin_H)区间内时，不必调整ECWmin。又或者预设的当前激活用户数对应的ECWmin的优选范围为一个具体的数值，当第一参数刚好为当前激活用户数对应的ECWmin的优选值，也不必调整ECWmin。
子步骤S305：重置第一参数，以使第一参数在当前激活用户数对应的第一参数的优选范围内；
当ECWmin不在当前激活用户数对应的ECWmin的优选范围时，重置ECWmin以使ECWmin在当前激活用户数对应的ECWmin的优选范围内。比如当前激活用户数对应的ECWmin的优选范围为数值区间(ECWmin_L，ECWmin_H)，当第一参数不在(ECWmin_L，ECWmin_H)区间内时，将ECWmin重置以使ECWmin在其优选范围内，比如重置为当前激活用户数对应的(ECWmin_L，ECWmin_H)的最小值ECWmin_L。如果当前激活用户数对应的ECWmin的优选范围为一个具体的优选值，当第一参数不等于该ECWmin的优选值时，将第一参数重置为该ECWmin的优选值。
请参阅图5，图5是本申请接入点设备一个实施方式的结构示意图，本申请的接入点设备400包括初始化模块11和调整模块12，其中：
初始化模块11用于初始化参数，并将初始化后的第一参数通过信标下发，第一参数是最小竞争窗口的幂指数，第一参数满足：CWmin=2ECWmin-1，其中，ECWmin是第一参数，CWmin为最小竞争窗口；
初始化模块11初始化与竞争窗口相关的参数，通过初始化给出这些参数的一个默认值。本实施方式中将初始化后的ECWmin通过Beacon下发给对端设备，其中，每个Beacon中有相应的IE。其中，本申请实施方式的第一参数满足：CWmin=2ECWmin-1，ECWmin是第一参数，CWmin为最小竞争窗口。
其中，初始化模块11还可以将初始化后的第二参数也通过Beacon下发给对端设备，其中，第二参数是最大竞争窗口的幂指数，第二参数满足：CWmax=2ECWmax-1，其中，ECWmax是第二参数，CWmax为最大竞争窗口。
其中，初始化模块11可以将第一参数与第二参数通过同一个Beacon下发，也可以分别通过不同的Beacon下发。
本申请实施方式中，初始化模块11可以在第一个Beacon中将上述两个参数下发给对端设备。
调整模块12用于获取预定个信标周期内的网络质量参数，在网络质量参数超出预设的门限值范围时，调整所述第一参数，以使最小竞争窗口满足数据传输需要。
调整模块12在预定个Beacon周期内，统计网络质量参数。可以根据需要，预先配置统计网络质量参数的Beacon周期。本申请实施方式所提到的网络质量参数是能够反映网络状况的参数，比如可以但不限于是丢包率、信道利用率等。
针对网络部署需要，可以预先设置网络质量参数的门限值范围。当调整模块统计得到的网络质量参数超出预设的门限值范围时，实时调整ECWmin，进而使最小竞争窗口得到调整，满足数据传输需要。比如由网络质量参数得知当前网络状况超出目标网络状况时，可以减小ECWmin的值，而当前网络状况低于目标网络状况时，可以增加ECWmin的值，而当前网络状况处于目标网络状况时，保持ECWmin不变。目标网络状况是由网络质量参数的门限值范围确定，是能够实现数据正常、顺利完成传输的状态。比如可以通过预设丢包率范围是10%-30%、信道利用率为50%-80%的至少一种作为限定目标网络状况的网络质量参数。
在实际应用过程中，调整可以综合考虑多个网络质量参数的影响，进行ECWmin的调整。
其中，可以根据网络传输需要，预先设置一个ECWmin的优选范围，在调整过程中，使调整后的ECWmin始终保持在这个预设的ECWmin的优选范围内。
请参阅图6，图6是本申请接入点设备另一个实施方式的结构示意图，本实施方式的接入点设备500包括初始化模块21、统计模块22、查找模块23、重置模块24以及调整模块25，其中：
初始化模块21用于初始化参数，并将经初始化后的第一参数ECWmin和第二参数ECWmax通过Beacon下发。其中，本申请实施方式的第一参数满足：CWmin=2ECWmin-1，ECWmin是第一参数，CWmin为最小竞争窗口。第二参数满足：CWmax=2ECWmax-1，其中，ECWmax是第二参数，CWmax为最大竞争窗口。
统计模块22用于每隔预定个信标统计并刷新网络中当前激活用户数，并将当前激活用户数输出给查找模块23，当前激活用户数为预定时间内有预定上行数据量的用户；
统计模块22从用户接入后的第一个Beacon开始，每隔预定个Beacon统计并刷新网络中当前激活用户数。这里的预定个Beacon可以根据需要配置。并将当前激活用户数输出给查找模块23。
本申请实施方式中，统计模块22将预定时间内有预定上行数据量的用户统计为激活用户数，预定时间和预定上行数据量可以根据实际需要设置。比如可以设定10秒内上行数据量≥500kb的用户为激活用户。
查找模块23用于根据预设的激活用户数与第一参数的优选范围的对应关系，查找出当前激活用户数对应的第一参数的优选范围并输出给重置模块24；
查找模块23根据预设的激活用户数与ECWmin的优选范围(ECWmin_L，ECWmin_H)的对应关系，查找到当前激活用户数对应的(ECWmin_L，ECWmin_H)，并将该查找到的(ECWmin_L，ECWmin_H)输出给重置模块24。这里激活用户数与ECWmin的优选范围(ECWmin_L，ECWmin_H)的对应关系可以通过仿真、测试、理论计算或经验获得，可以根据需要适当将范围调整。
重置模块24用于当ECWmin位于当前激活用户数对应的ECWmin的优选范围时，则控制ECWmin保持不变，否则，重置ECWmin以使ECWmin在当前激活用户数对应的ECWmin的优选范围内。
重置模块24在ECWmin位于当前激活用户数对应的ECWmin的优选范围时，控制ECWmin保持不变。在ECWmin不在当前激活用户数对应的ECWmin的优选范围时，将ECWmin重置，以使ECWmin控制在当前激活用户数对应的ECWmin的优选范围。
调整模块25用于获取预定个信标周期内的网络质量参数，在网络质量参数超出预设的门限值范围时，调整所述第一参数，以使最小竞争窗口满足数据传输需要，其中，经调整后的第一参数在预设的第一参数的优选范围内。
本实施方式中，网络质量参数以丢包率和/或信道利用率作为举例。在实际应用过程中，可以同时考虑丢包率和信道利用率的影响，也可以只以丢包率或当前利用率作为影响因数考虑。
具体地，调整模块25用于获取预定个信标周期内的丢包率，若丢包率低于预设的丢包率的低门限值，则降低第一参数的值，若丢包率高于所述预设的丢包率的高门限值，则增大第一参数的值。
或调整模块25用于获取预定个信标周期内的信道利用率，若信道利用率低于预设的信道利用率的低门限值，则减少第一参数的值，若信道利用率高于所述预设的信道利用率的高门限值，则增加第一参数的值。
丢包率：总的丢包率=上下行总误包数/总发包数。为了降低其他可能导致都报的因素影响，比如信道波动，隐藏节点等，实际应用过程中，可以只统计控制帧的丢包率(低速率短包)，比如确认帧(ACK)丢包可导致重复帧(Duplicate Frame)。丢包率的门限值范围可以根据网络部署需要进行设定，比如丢包率的高门限值可以设置为30%，低门限值可以设置为10%。
信道利用率物理含义是信道忙时/统计周期，信道利用率的门限值范围可以根据网络部署需要进行设定，比如信道利用率的高门限值可以设置为80%，低门限值设置为50%。
当只考虑丢包率对ECWmin进行调整时，具体调整过程如下：每隔预定个Beacon周期内统计丢包率，如果丢包率低于预设的丢包率的低门限值时，减少ECWmin的值，比如ECWmin减1；如果丢包率高于预设的丢包率的高门限值时，则增加ECWmin的值，比如ECWmin加1；如果丢包率位于预设的丢包率的门限值范围内时，不必调整ECWmin的值。但是，在调整过程中，控制调整后的ECWmin的值不超过当前激活用户数对应的第一参数的优选范围。
当只考虑信道利用率对第一参数进行调整时，具体调整过程如下：每隔预定个Beacon周期内统计信道利用率，如果信道利用率低于预设的信道利用率的低门限值时，则减少ECWmin的值，比如ECWmin减1；如果信道利用率高于预设的信道利用率的高门限值时，则增加ECWmin的值，比如ECWmin加1；如果信道利用率位于预设的信道利用率的门限值范围内，不必对ECWmin进行调整。但是，在调整的过程中，控制调整后的ECWmin的值不超过当前激活用户数对应的第一参数的优选范围。
当同时考虑丢包率和信道利用率而对ECWmin进行调整时，ECWmin的最终调整结果是根据丢包率和信道利用率调整的结果的叠加。比如丢包率高于预设的丢包率的高门限值，控制ECWmin加1，如果这时的信道利用率低于预设的信道利用率的低门限值，控制ECWmin减1，两种调整结果的叠加，调整后的ECWmin实际上相对于调整前，没有发生变化；而如果信道利用率也高于预设的信道利用率的高门限值，控制ECWmin加1，则最终的调整结果是ECWmin在原有基础上加2，以此类推。
本实施方式中只是以丢包率和信道利用率两种网络质量参数进行举例，对于基于别的网络质量参数对ECWmin的调整，过程基本相同，本申请不一一举例阐述。
请继续参阅图6，本实施方式的接入点设备500还包括更新模块26，更新模块26用于在最小竞争窗口有更新时，对应更新最近下一次信标的参数并下发。
更新模块26在调整模块25对ECWmin进行调整后，在最小竞争窗口有更新时，对应更新最近下一次Beacon的参数并下发。具体地，对应更新最近下一次Beacon的服务质量报告(QoS Info)中的接入参数集更新计数(具体为设置项：EDCA Parameter Set UpdateCount)设置为：(历史值+1)Mod(232)，其中，历史值为最小竞争窗口更新前的接入参数集更新计数。将更新后的接入参数集更新计数通过Beacon下发给对端设备。
对端设备接收到Beacon后，读取其中的“EDCA Parameter Set Update Count”字段，如果发生变化，则认为EDCA参数发生变化，按照802.11协议规定的流程，根据其他字段的内容对自身的ECWmin进行刷新。对端设备根据Beacon中的ECWmin/ECWmax字段刷新最小竞争窗口(CWmin)。在通过EDCA方式成功传输一个数据包后，将竞争窗口更新为最新的CWmin。
请参阅图7，图7为本申请接入点设备又一个实施方式的结构示意图，本实施方式接入点设备600包括处理器31、接收器32、发送器33、随机存取存储器34、只读存储器35、总线36以及网络接口单元37。其中，处理器31通过总线36分别耦接接收器32、发送器33、随机存取存储器34、只读存储器35以及网络接口单元37。其中，当需要运行接入点设备600时，通过固化在只读存储器35中的基本输入输出系统或者嵌入式系统中的bootloader引导系统进行启动，引导接入点设备600进入正常运行状态。在接入点设备600进入正常运行状态后，在随机存取存储器34中运行应用程序和操作系统，从网络接收数据或者向网络发送数据，使得：
接收器32接收需要传输的网络数据；
处理器31初始化参数，并将经初始化后的第一参数ECWmin和第二参数ECWmax下发。其中，本申请实施方式的第一参数满足：CWmin=2ECWmin-1，ECWmin是第一参数，CWmin为最小竞争窗口。第二参数满足：CWmax=2ECWmax-1，其中，ECWmax是第二参数，CWmax为最大竞争窗口。
处理器31进一步获取当前网络质量参数，在当前网络质量参数超出预设的门限值范围时，调整ECWmin以使CWmin满足数据传输的需要。
发送器33用于将调整后的ECWmin下发给对端设备以使对端设备实时刷新自身的ECWmin。
处理器31进一步在CWmin有更新时，对应更新最近下一次Beacon中的参数。
作为一个优选的实施方式，处理器31还用于在ECWmin调整之前，通过当前激活用户数确定一个ECWmin的范围。具体地，处理器31统计每隔预定个信标周期内统计网络中的当前激活用户数，并对应到预设的ECWmin的优选范围，当ECWmin在当前激活用户数对应的ECWmin的优选范围内时，保持ECWmin不变，当ECWmin超出当前激活用户数对应的ECWmin的优选范围时，将ECWmin重置为当前激活用户数对应的ECWmin的优选范围的最小值。
本实施方式中，处理器31可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本申请实施方式的一个或多个集成电路。
通过上述实施方式的阐述，可以理解，本申请竞争窗口调整的方法，接入点获取预定个信标周期内的网络质量参数，在网络质量参数超出预设的门限值范围时，调整第一参数，以使最小竞争窗口满足数据传输需要。通过这样的方式，接入点可以根据网络质量参数对最小竞争窗口进行动态调整，并将调整后的竞争窗口参数通过信标实时下发。以此实现通过接入点集中控制竞争窗口的调整，加强了网络控制力，并以CWmin=2ECWmin-1的方式，对CWmin的确定方式做了简化，易于实现。
在本申请所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。
另外，在本申请各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (18)
1.一种竞争窗口调整的方法，其特征在于，包括：
接入点初始化参数，并将所述初始化后的第一参数通过信标下发，所述第一参数为最小竞争窗口的幂指数，所述第一参数满足：CWmin＝2ECWmin-1，其中，ECWmin是所述第一参数，CWmin为最小竞争窗口；
接入点根据当前激活用户数，调整第一参数以使第一参数位于与当前激活用户数对应的第一参数的优选范围内；
接入点获取预定个信标周期内的网络质量参数，在所述网络质量参数超出预设的门限值范围时，调整所述第一参数，调整后的所述第一参数仍在所述优选范围内，以使所述最小竞争窗口满足数据传输需要。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络质量参数为丢包率和/或信道利用率。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述丢包率为预定个信标周期内控制帧的丢包率。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述接入点获取预定个信标周期内的网络质量参数，在所述网络质量参数超出门限值范围时，调整所述第一参数，以使所述最小竞争窗口满足数据传输需要的步骤包括：接入点获取预定个信标周期内的丢包率，若所述丢包率低于预设的丢包率的低门限值，则降低所述第一参数的值，若所述丢包率高于所述预设的丢包率的高门限值，则增大所述第一参数的值。
5.根据权利要求2或4所述的方法，其特征在于，
所述接入点获取预定个信标周期内的网络质量参数，在所述网络质量参数超出门限值范围时，调整所述第一参数，以使所述最小竞争窗口满足数据传输需要的步骤包括：接入点获取预定个信标周期内的信道利用率，若所述信道利用率低于预设的信道利用率的低门限值，则减少所述第一参数的值，若所述信道利用率高于所述预设的信道利用率的高门限值，则增加所述第一参数的值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述接入点根据当前激活用户数，调整第一参数以使第一参数位于与当前激活用户数对应的第一参数的优选范围内包括：
所述接入点每隔预定个信标统计并刷新网络中当前激活用户数，所述当前激活用户数为预定时间内有预定上行数据量的用户；
根据预设的激活用户数与第一参数的优选范围对应关系，查找出当前激活用户数对应的第一参数的优选范围；
重置所述第一参数，以使所述第一参数在所述当前激活用户数对应的第一参数的优选范围内。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述重置所述第一参数，以使所述第一参数在所述当前激活用户数对应的第一参数的优选范围内的步骤包括：
若所述第一参数位于所述当前激活用户数对应的所述第一参数的优选范围，则所述第一参数保持不变，否则，将所述第一参数重置为当前激活用户数对应的所述第一参数的优选范围的最小值。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：
所述方法还包括：
在所述最小竞争窗口有更新时，对应更新最近下一次信标中的参数并下发。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
所述在所述最小竞争窗口有更新时，对应更新最近下一次信标中的参数的步骤包括：在所述最小竞争窗口有更新时，将所述最近下一次信标的接入参数集更新计数设置为：(历史值+1)Mod(232)，其中，所述历史值为所述最小竞争窗口更新前的所述接入参数集更新计数。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述方法还包括：将所述初始化后的第二参数通过信标下发，所述第二参数为最大竞争窗口的幂指数，所述第二参数满足：CWmax＝2ECWmax-1，其中，ECWmax是所述第二参数，CWmax为最大竞争窗口。
11.一种接入点设备，其特征在于，包括初始化模块和调整模块，其中：
所述初始化模块用于初始化参数，并将所述初始化后的第一参数通过信标下发，所述第一参数是最小竞争窗口的幂指数，所述第一参数满足：CWmin＝2ECWmin-1，其中，ECWmin是所述第一参数，CWmin为最小竞争窗口；
所述调整模块用于根据当前激活用户数，调整第一参数以使第一参数位于与当前激活用户数对应的第一参数的优选范围内；所述调整模块还用于获取预定个信标周期内的网络质量参数，在所述网络质量参数超出预设的门限值范围时，调整所述第一参数，以使所述最小竞争窗口满足数据传输需要，其中，经所述调整后的第一参数在预设的第一参数的优选范围内。
12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述网络质量参数为丢包率和/或信道利用率。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，
所述调整模块用于获取预定个信标周期内的丢包率，若所述丢包率低于预设的丢包率的低门限值，则降低所述第一参数的值，若所述丢包率高于所述预设的丢包率的高门限值，则增大所述第一参数的值。
14.根据权利要求12或13所述的设备，其特征在于，
所述调整模块用于获取预定个信标周期内的信道利用率，若所述信道利用率低于预设的信道利用率的低门限值，则减少所述第一参数的值，若所述信道利用率高于所述预设的信道利用率的高门限值，则增加所述第一参数的值。
15.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述接入点设备还包括统计模块、查找模块以及重置模块，其中：
所述统计模块用于每隔预定个信标统计并刷新网络中当前激活用户数，并将所述当前激活用户数输出给所述查找模块，所述当前激活用户数为预定时间内有预定上行数据量的用户；
所述查找模块用于根据预设的激活用户数与第一参数的优选范围的对应关系，查找出所述当前激活用户数对应的第一参数的优选范围并输出给所述重置模块；
所述重置模块用于重置所述第一参数，以使所述第一参数在所述当前激活用户数对应的第一参数的优选范围内。
16.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述接入点设备还包括更新模块，其中：
所述更新模块用于在所述最小竞争窗口有更新时，对应更新最近下一次信标中的参数并下发。
17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，
所述更新模块用于在所述最小竞争窗口有更新时，将所述最近下一次信标中的接入参数集更新计数设置为：(历史值+1)Mod(232)，其中，所述历史值为所述最小竞争窗口更新前的所述接入参数集更新计数。
18.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，
所述初始化模块在将所述初始化后的第一参数通过信标下发的同时，将所述初始化后的第二参数通过信标下发，所述第二参数是最大竞争窗口的幂指数，所述第二参数满足：CWmax＝2ECWmax-1，其中，ECWmax是所述第二参数，CWmax为最大竞争窗口。
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