CN106686645A - 一种提高多跳传输链路吞吐量的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高多跳传输链路吞吐量的方法，应用于无线Mesh自组网系统，包括：检测多跳传输链路中信源节点与信宿节点之间的吞吐量；其中，多跳传输链路中每个节点均具有线网卡和无线网卡，且任意两个节点之间支持有线直连；判断吞吐量是否大于预定阈值；若否，则在多跳传输链路中选择至少两个节点将其设置为有线连接；该方法可实现无线Mesh自组网系统中任意设备节点间有线、无线混合连接，覆盖无线通信盲区，解决无线Mesh自组网系统中多跳链路吞吐量衰减严重的问题，使得吞吐量不再成为Mesh自组网系统中多跳应用场景的瓶颈；本发明还公开了一种提高多跳传输链路吞吐量的系统，具有上述有益效果。

Description

一种提高多跳传输链路吞吐量的方法及系统

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，特别涉及一种提高多跳传输链路吞吐量的方法及系统。

背景技术

无线Mesh自组网系统中，无线带宽资源非常宝贵，而现有的技术实现手段存在无线Mesh自组网系统在多跳链路场景下吞吐量衰减严重的缺陷，使得吞吐量成为Mesh自组网系统中多跳应用场景的瓶颈。

下面通过3点2跳链路和4点3跳链路说明上述问题。其中，3点2跳链路如图1所示，4点3跳链路如图2所示。在图1中3点2跳链路场景中，吞吐量计算过程如下：

N1、N2间吞吐量link_tp12＝X(Mbps)

N2、N3间吞吐量link_tp23＝Y(Mbps)

N1、N3间吞吐量link_tp13＝K(Mbps)

其中N表示链路跳数，在本场景中N＝2，且假设X＝4(Mbps)、Y＝5(Mbps)，根据上述计算公式K＝2(Mbps)。

在图1中4点3跳链路场景中，吞吐量计算过程如下：

N1、N2间吞吐量link_tp12＝X(Mbps)

N2、N3间吞吐量link_tp23＝Y(Mbps)

N3、N4间吞吐量link_tp34＝Z(Mbps)

N1、N4间吞吐量link_tp14＝K(Mbps)

其中N表示链路跳数，在本场景中N＝3，且假设X＝4(Mbps)、Y＝5(Mbps)，Z＝6(Mbps)根据上述计算公式K＝4/3(Mbps)。

通过上述计算过程可知，当无线Mesh自组网系统中应用场景达到3跳以上链路时，链路整体吞吐量已难以满足一路标清视频业务的传输，使得无线Mesh自组网系统难以满足多跳链路场景的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高多跳传输链路吞吐量的方法及系统，解决无线Mesh自组网系统中多跳链路吞吐量衰减严重的问题，使得吞吐量不再成为Mesh自组网系统中多跳应用场景的瓶颈。

为解决上述技术问题，本发明提供一种提高多跳传输链路吞吐量的方法，应用于无线Mesh自组网系统，包括：

检测多跳传输链路中信源节点与信宿节点之间的吞吐量；其中，所述多跳传输链路中每个节点均具有线网卡和无线网卡，且任意两个节点之间支持有线直连；

判断所述吞吐量是否大于预定阈值；

若否，则在所述多跳传输链路中选择至少两个节点将其设置为有线连接。

可选的，判断所述吞吐量是否大于预定阈值，包括：

确定输入的传输业务所需要的最低吞吐量，并将所述最低吞吐量作为预定阈值。

可选的，在所述多跳传输链路中选择至少两个节点将其设置为有线连接，包括：

根据所述多跳传输链路中节点及所述预定阈值，确定对应的有线连接的节点的数量；

在所述多跳传输链路中选择所述数量的节点将其设置为有线连接。

可选的，在所述多跳传输链路中选择至少两个节点将其设置为有线连接，包括：

在所述多跳传输链路中选择两个节点将其设置为有线连接后，检测所述多跳传输链路中信源节点与信宿节点之间的吞吐量，并判断所述吞吐量是否大于预定阈值；

若否，则在所述多跳传输链路中再选择两个节点将其设置为有线连接，直到所述多跳传输链路中信源节点与信宿节点之间的吞吐量大于预定阈值。

本发明提供的一种提高多跳传输链路吞吐量的系统，应用于无线Mesh自组网系统，所述无线Mesh自组网系统中每个节点均具有线网卡和无线网卡，且任意两个节点之间支持有线直连；所述提高多跳传输链路吞吐量的系统包括：

检测模块，用于检测多跳传输链路中信源节点与信宿节点之间的吞吐量；

判断模块，用于判断所述吞吐量是否大于预定阈值；

设置模块，用于若不大于预定阈值，则在所述多跳传输链路中选择至少两个节点将其设置为有线连接。

可选的，所述判断模块具体为确定输入的传输业务所需要的最低吞吐量，并将所述最低吞吐量作为预定阈值的模块。

可选的，所述设置模块，包括：

节点数量确定单元，用于根据所述多跳传输链路中节点总数及所述预定阈值，确定对应的有线连接的节点的数量；

设置单元，用于在所述多跳传输链路中选择所述数量的节点将其设置为有线连接。

可选的，所述设置模块，包括：

第一设置单元，用于在所述多跳传输链路中选择两个节点将其设置为有线连接；

检测单元，用于在所述多跳传输链路中选择两个节点将其设置为有线连接后，检测所述多跳传输链路中信源节点与信宿节点之间的吞吐量，并判断所述吞吐量是否大于预定阈值；若否，则触发第一设置单元，直到所述多跳传输链路中信源节点与信宿节点之间的吞吐量大于预定阈值。

本发明所提供的一种提高多跳传输链路吞吐量的方法，应用于无线Mesh自组网系统，包括：检测多跳传输链路中信源节点与信宿节点之间的吞吐量；其中，多跳传输链路中每个节点均具有线网卡和无线网卡，且任意两个节点之间支持有线直连；判断吞吐量是否大于预定阈值；若否，则在多跳传输链路中选择至少两个节点将其设置为有线连接；

可见，该方法可实现无线Mesh自组网系统中任意设备节点间有线、无线混合连接，覆盖无线通信盲区，解决无线Mesh自组网系统中多跳链路吞吐量衰减严重的问题，使得吞吐量不再成为Mesh自组网系统中多跳应用场景的瓶颈；本发明还提供了一种提高多跳传输链路吞吐量的系统，具有上述有益效果，在此不再赘述。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术所提供的3点2跳链路场景示意图；

图2为现有技术所提供的4点3跳链路场景示意图；

图3为本发明实施例所提供的提高多跳传输链路吞吐量的方法的流程图；

图4为本发明实施例所提供的4点3跳，无线和无线混连链路场景示意图；

图5为本发明实施例所提供的提高多跳传输链路吞吐量的系统的结构框图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种提高多跳传输链路吞吐量的方法及系统，解决无线Mesh自组网系统中多跳链路吞吐量衰减严重的问题，使得吞吐量不再成为Mesh自组网系统中多跳应用场景的瓶颈。

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做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。

本实施例中名词解释如下：

无线Mesh网络：无线Mesh网络(无线网状网络)也称为“多跳(multi-hop)”网络，采用无中心的无线自组织网络架构，是一种与传统有中心的无线网络完全不同的新型无线网络技术；

多跳传输链路：信息不是直接从信源到信宿的一次传输，而是经过从信源到信宿之间的多个天线节点的转发，即信息的传输是通过链路上的多个节点转发完成的；

吞吐量：指对网络、设备、端口、虚电路或其他设施，单位时间内成功地传送数据的数量(以比特、字节、分组等测量)；

本实施例中通过相关硬件设计，即在无线Mesh自组网系统中无线Mesh设备节点(简称节点)内置有线网卡(如eth0)、无线网卡(如wlan0)。通过软件功能模块开发使无线Mesh自组网系统中任意两节点之间支持有线直连，且无需预先对有线直连的两个设备节点进行IP、网关等配置，可灵活机动组网，实现数据在有线网卡与无线网卡之间的自动转发。这个操作即可以提高无线Mesh自组网系统中组网效率，又节省设置时间提高工作效率。

在以上工作基础上，可实现无线Mesh自组网系统中任意设备节点间有线、无线混合连接，覆盖无线通信盲区，解决无线Mesh自组网系统中多跳链路吞吐量衰减严重的问题，使得吞吐量不再成为Mesh自组网系统中多跳应用场景的瓶颈。具体请参考图3，图3为本发明实施例所提供的提高多跳传输链路吞吐量的方法的流程图；应用于无线Mesh自组网系统，可以包括：

S100、检测多跳传输链路中信源节点与信宿节点之间的吞吐量；其中，多跳传输链路中每个节点均具有线网卡和无线网卡，且任意两个节点之间支持有线直连；

其中，通过核心协议软件模块开发，使无线Mesh自组网系统中每一个设备节点(即节点)的工作协议均为无线Mesh自组网协议。

具体的，为了准确提高无线Mesh自组网系统中多跳传输链路的吞吐量，首先要确定该多跳传输链路的吞吐量是否需要进行提高。若不需要则不需要进行后续步骤，可以提高资源利用率节省有线设置成本。若需要则进行后续步骤可以保证传输业务的正常进行。由于一条多跳传输链路中信源节点与信宿节点之间的吞吐量最小，因此若信源节点与信宿节点之间的吞吐量都满足传输要求，其他各节点之间的吞吐量都能够满足传输要求。因此，本实施例中检测多跳传输链路中信源节点与信宿节点之间的吞吐量。

S110、判断吞吐量是否大于预定阈值；

具体的，本实施例中并不对预定阈值进行限定，并可以由用户进行修改。设定依据可以是对传输业务的传输条件的要求，例如准确且快速时，这里的预定阈值数值会高。例如这里的预定阈值可以是满足标清视频业务传输的吞吐量，或者是针对每种传输业务所要求的传输吞吐量来确定预定阈值(例如可以是保证传输业务的最差吞吐量作为预定阈值，或者是传输业务传输的最优吞吐量作为预定阈值，或者是传输业务传输的平均吞吐量作为预定阈值)。

进一步为了在保证传输业务可以成功完成的同时又节省硬件成本，优选的判断吞吐量是否大于预定阈值可以包括：确定输入的传输业务所需要的最低吞吐量，并将最低吞吐量作为预定阈值。

S120、若否，则在多跳传输链路中选择至少两个节点将其设置为有线连接。

具体的，由于现有的节点之间都是无线连接，节点在完成一个数据收发时需要占用两个时刻，即无线网卡在第一时刻接收数据，第二时刻发送数据。因此效率较低。这里将至少两个节点将其设置为有线连接，此时有线连接的节点的无线网卡在第一时刻接收到数据后不需要等到第二时刻将其发送，其直接在第一时刻将数据发送给自身的有线网卡，由有线网卡完成数据发送，则此时无线网卡在第二时刻可以接收新的数据，使数据收发效率提高即提升了数据吞吐量。

本实施例中并不对节点的选取规则进行限定，即只要存在有线连接的节点就可以提高该多跳传输链路的吞吐量。因此具体选取规则可以由用户进行设定。一般情况下为了更好的提升多跳传输链路的吞吐量，可以将多跳链路中间环节的两设备节点之间通过有线直连。

进一步，可以通过以上技术手段支持无线Mesh自组网系统混合组网后，通过设置全网设备自动搜索技术，以实现全网设备参数管理与状态监测，解决不同子网管理盲区的问题。

下面通过点3跳，无线和无线混连链路场景说明上述过程，具体请参考图4，图4中N2节点与N3节点间的数据传输方式成为关键，两者之间设置为有线连接，经过核心配置软件模块开发，支持N2、N3节点间数据实现自动转发。该多跳传输链路的吞吐量计算过程如下：

N1、N2间吞吐量link_tp12＝X(Mbps)

N2、N3间吞吐量link_tp23＝Y(Mbps)

N3、N4间吞吐量link_tp34＝Z(Mbps)

N1、N4间吞吐量link_tp14＝K(Mbps)

链路整体吞吐量K＝min(X,Y,Z)且假设X＝4(Mbps)、Y＝5(Mbps)，Z＝6(Mbps)根据上述计算公式K＝4(Mbps)。

将该过程与图2中的计算过程相比可以看到经过设备节点的功能开发与配置，利用有线连接+无线连接这种混合组网的方式，可解决无线Mesh自组网系统在多跳链路场景下吞吐量衰减严重的问题，使得吞吐量不再成为Mesh自组网系统中多跳应用场景的瓶颈。

基于上述技术方案，本发明实施例提的提高多跳传输链路吞吐量的方法，该方法可实现无线Mesh自组网系统中任意设备节点间有线、无线混合连接，覆盖无线通信盲区，解决无线Mesh自组网系统中多跳链路吞吐量衰减严重的问题，使得吞吐量不再成为Mesh自组网系统中多跳应用场景的瓶颈。

基于上述实施例，在多跳传输链路中选择至少两个节点将其设置为有线连接可以包括：

根据多跳传输链路中节点总数及预定阈值，确定对应的有线连接的节点的数量；

在多跳传输链路中选择数量的节点将其设置为有线连接。

具体的，本实施例中根据多跳传输链路中节点总数及预定阈值，确定需要进行有线连接的节点的数量。由于通常情况下要选取中间节点进行有线直连，因此要考虑多跳传输链路中节点总数以及传输业务所需要的预定阈值，可以确定最终的节点数量。可以根据试验等设置出多跳传输链路中节点总数和预定阈值与需要进行有线连接的节点的数量的对应关系表。根据查询该表可以直接得到需要有线连接的节点的数量，后续可以根据该数量在多跳传输链路中确定对应数目的节点，并将其设置为有线连接。

基于上述任意实施例，在多跳传输链路中选择至少两个节点将其设置为有线连接可以包括：

在多跳传输链路中选择两个节点将其设置为有线连接后，检测多跳传输链路中信源节点与信宿节点之间的吞吐量，并判断吞吐量是否大于预定阈值；

若否，则在多跳传输链路中再选择两个节点将其设置为有线连接，直到多跳传输链路中信源节点与信宿节点之间的吞吐量大于预定阈值。

具体的，为了在完成传输业务的同时节省硬件成本，可以每次设置一组节点为有线直连，然后就检测该多跳传输链路的吞吐量是否满足要求，若不满足则再次选择两个节点进行有线直连，然后就检测该多跳传输链路的吞吐量是否满足要求，这样循环直到多跳传输链路的吞吐量满足要求为止。

基于上述技术方案，本发明实施例提的提高多跳传输链路吞吐量的方法，该方法可实现无线Mesh自组网系统中任意设备节点间有线、无线混合连接，覆盖无线通信盲区，解决无线Mesh自组网系统中多跳链路吞吐量衰减严重的问题，使得吞吐量不再成为Mesh自组网系统中多跳应用场景的瓶颈。且能够在满足传输业务的同时降低系统有线直连成本。

下面对本发明实施例提供的提高多跳传输链路吞吐量的系统进行介绍，下文描述的提高多跳传输链路吞吐量的系统与上文描述的提高多跳传输链路吞吐量的方法可相互对应参照。

请参考图5，图5为本发明实施例所提供的提高多跳传输链路吞吐量的系统的结构框图；应用于无线Mesh自组网系统，且无线Mesh自组网系统中每个节点均具有线网卡和无线网卡，且任意两个节点之间支持有线直连；则提高多跳传输链路吞吐量的系统可以包括：

检测模块100，用于检测多跳传输链路中信源节点与信宿节点之间的吞吐量；

判断模块200，用于判断吞吐量是否大于预定阈值；

设置模块300，用于若不大于预定阈值，则在多跳传输链路中选择至少两个节点将其设置为有线连接。

基于上述实施例，判断模块200具体为确定输入的传输业务所需要的最低吞吐量，并将最低吞吐量作为预定阈值的模块。

基于上述实施例，设置模块300可以包括：

节点数量确定单元，用于根据多跳传输链路中节点总数及预定阈值，确定对应的有线连接的节点的数量；

设置单元，用于在多跳传输链路中选择数量的节点将其设置为有线连接。

基于上述实施例，设置模块300可以包括：

第一设置单元，用于在多跳传输链路中选择两个节点将其设置为有线连接；

检测单元，用于在多跳传输链路中选择两个节点将其设置为有线连接后，检测多跳传输链路中信源节点与信宿节点之间的吞吐量，并判断吞吐量是否大于预定阈值；若否，则触发第一设置单元，直到多跳传输链路中信源节点与信宿节点之间的吞吐量大于预定阈值。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的提高多跳传输链路吞吐量的方法及系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种提高多跳传输链路吞吐量的方法，应用于无线Mesh自组网系统，其特征在于，包括：

检测多跳传输链路中信源节点与信宿节点之间的吞吐量；其中，所述多跳传输链路中每个节点均具有线网卡和无线网卡，且任意两个节点之间支持有线直连；

判断所述吞吐量是否大于预定阈值；

若否，则在所述多跳传输链路中选择至少两个节点将其设置为有线连接。

2.根据权利要求1所述的提高多跳传输链路吞吐量的方法，其特征在于，判断所述吞吐量是否大于预定阈值，包括：

确定输入的传输业务所需要的最低吞吐量，并将所述最低吞吐量作为预定阈值。

3.根据权利要求2所述的提高多跳传输链路吞吐量的方法，其特征在于，在所述多跳传输链路中选择至少两个节点将其设置为有线连接，包括：

根据所述多跳传输链路中节点及所述预定阈值，确定对应的有线连接的节点的数量；

在所述多跳传输链路中选择所述数量的节点将其设置为有线连接。

4.根据权利要求1或2所述的提高多跳传输链路吞吐量的方法，其特征在于，在所述多跳传输链路中选择至少两个节点将其设置为有线连接，包括：

在所述多跳传输链路中选择两个节点将其设置为有线连接后，检测所述多跳传输链路中信源节点与信宿节点之间的吞吐量，并判断所述吞吐量是否大于预定阈值；

若否，则在所述多跳传输链路中再选择两个节点将其设置为有线连接，直到所述多跳传输链路中信源节点与信宿节点之间的吞吐量大于预定阈值。

5.一种提高多跳传输链路吞吐量的系统，应用于无线Mesh自组网系统，其特征在于，所述无线Mesh自组网系统中每个节点均具有线网卡和无线网卡，且任意两个节点之间支持有线直连；所述提高多跳传输链路吞吐量的系统包括：

检测模块，用于检测多跳传输链路中信源节点与信宿节点之间的吞吐量；

判断模块，用于判断所述吞吐量是否大于预定阈值；

设置模块，用于若不大于预定阈值，则在所述多跳传输链路中选择至少两个节点将其设置为有线连接。

6.根据权利要求5所述的提高多跳传输链路吞吐量的系统，其特征在于，所述判断模块具体为确定输入的传输业务所需要的最低吞吐量，并将所述最低吞吐量作为预定阈值的模块。

7.根据权利要求6所述的提高多跳传输链路吞吐量的系统，其特征在于，所述设置模块，包括：

节点数量确定单元，用于根据所述多跳传输链路中节点总数及所述预定阈值，确定对应的有线连接的节点的数量；

设置单元，用于在所述多跳传输链路中选择所述数量的节点将其设置为有线连接。

8.根据权利要求5或6所述的提高多跳传输链路吞吐量的系统，其特征在于，所述设置模块，包括：

第一设置单元，用于在所述多跳传输链路中选择两个节点将其设置为有线连接；

检测单元，用于在所述多跳传输链路中选择两个节点将其设置为有线连接后，检测所述多跳传输链路中信源节点与信宿节点之间的吞吐量，并判断所述吞吐量是否大于预定阈值；若否，则触发第一设置单元，直到所述多跳传输链路中信源节点与信宿节点之间的吞吐量大于预定阈值。