CN107567042A - 一种无线路由器及其信标间隔时槽调整方法 - Google Patents

Abstract

一种无线路由器及其信标间隔时槽调整方法，属于无线路由器技术领域。本发明的信标间隔时槽调整方法包括如下步骤：步骤1，无线路由器获取当前的最大连接速率；步骤2，无线路由器对无线环境信息进行采样；步骤3，无线路由器根据最大连接速率和采样的结果对其信标间隔时槽进行调整。本发明能够自动高效地调整无线路由器的信标间隔时槽，以在保证无线资源利用率的同时，尽可能降低无线拥堵率。

Description

一种无线路由器及其信标间隔时槽调整方法

技术领域

本发明涉及无线路由器技术领域，尤其涉及一种无线路由器及其信标间隔时槽调整方法。

背景技术

在无线局域网中，无线路由器通过发送Beacon(信标)报文定期广播SSID(服务集标识)，以表示无线接入点的存在。这样无线终端进入一个区域之后，就能够通过扫描知道这个区域是否有无线接入点的存在。如果不广播了，那么无线终端扫描的时候可能会发现不定期广播的无线路由器对应的SSID的网络不见了，因而可能会断开连接。

Beacon Interval(信标间隔时槽)增大，有助于发挥无线网络效能，但无线终端无法及时收到无线接入点的Beacon，会导致无线终端与无线接入点建立关联出现延时。而Beacon Interval减小，即Beacon发送更为频繁，Beacon的频繁发送会较大的占用无线资源，从而影响无线终端与无线接入点之间的数据传输。而且，当无线接入点想要同时发数据帧和Beacon帧时，可以肯定Beacon帧会抢夺无线资源首先发送，因为Beacon帧在802.11协议的所有帧中具有发送的最高优先级，所以不会出现因为有大量数据帧发送导致Beacon帧发不出去，只有出现有大量的Beacon帧发送导致数据帧发不出去。

现有家用路由器的现行方案是手动更改Beacon Interval(信标间隔时槽)，且Beacon帧固定某一个时间间隔向外广播。但是当无线环境较拥挤的情况下如果BeaconInterval过短会加重无线拥堵，而当无线环境较空闲的情况如果Beacon Interval过长就会浪费无线空间利用率。

又如申请号为CN201610223918.1的发明申请公开了一种Beacon发送周期的调整方法，包括：配置在设定时间内发送Beacon的数量阈值和调整发送周期的步长；收集在所述设定时间内本接入点发送Beacon的数量和同信道内其他接入点发送Beacon的数量；如果在所述设定时间内发送Beacon的数量大于数量阈值，在当前发送周期的基础上增加一个步长作为新发送周期；如果在所述设定时间内发送Beacon的数量小于数量阈值，在当前发送周期的基础上减少一个步长作为新发送周期。

但是上述方法的调整效率较低，很多情况下需要经过多次调整才能达到最佳的Beacon Interval，而且该方法运用于不同规格的路由器时需要对参数进行相应的变动，适用性较差。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种无线路由器信标间隔时槽调整方法，其能够自动高效地调整无线路由器的信标间隔时槽，以在保证无线资源利用率的同时，尽可能降低无线拥堵率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种无线路由器信标间隔时槽调整方法，包括如下步骤：

步骤1，无线路由器获取当前的最大连接速率；

步骤2，无线路由器对无线环境信息进行采样；

步骤3，无线路由器根据所述最大连接速率和采样的结果对其信标间隔时槽进行调整。

作为优选，所述步骤2具体包括：

对无线路由器工作的无线信道以及对该信道有干扰的信道采集802.11数据报文的吞吐量；

对无线路由器工作的无线信道以及对该信道有干扰的主信道采集信标帧的信标间隔时槽。

作为优选，所述步骤3具体为：无线路由器根据采样得到的平均吞吐量占所述最大连接速率的比值，以及采样得到的信标间隔时槽的平均值设定信标间隔时槽的值。

作为优选，若采样得到的平均吞吐量小于所述最大连接速率的10％，则设置信标间隔时槽为100毫秒。

作为优选，若采样得到的平均吞吐量为所述最大连接速率的10％～20％，则继续判断采样得到的信标间隔时槽的平均值：

若采样得到的信标间隔时槽的平均值小于300毫秒，则设置信标间隔时槽为400毫秒；

若采样得到的信标间隔时槽的平均值在300毫秒到600毫秒之间，则设置信标间隔时槽为300毫秒；

若采样得到的信标间隔时槽的平均值在600毫秒到1000毫秒之间，则设置信标间隔时槽为200毫秒。

作为优选，若采样得到的平均吞吐量为所述最大连接速率的20％～30％，则继续判断采样得到的信标间隔时槽的平均值：

若采样得到的信标间隔时槽的平均值小于300毫秒，则设置信标间隔时槽为700毫秒；

若采样得到的信标间隔时槽的平均值在300毫秒到600毫秒之间，则设置信标间隔时槽为600毫秒；

若采样得到的信标间隔时槽的平均值在600毫秒到1000毫秒之间，则设置信标间隔时槽为500毫秒。

作为优选，若采样得到的平均吞吐量为所述最大连接速率的30％～40％，则继续判断采样得到的信标间隔时槽的平均值：

若采样得到的信标间隔时槽的平均值小于300毫秒，则设置信标间隔时槽为1000毫秒；

若采样得到的信标间隔时槽的平均值在300毫秒到600毫秒之间，则设置信标间隔时槽为900毫秒；

若采样得到的信标间隔时槽的平均值在600毫秒到1000毫秒之间，则设置信标间隔时槽为800毫秒。

作为优选，若采样得到的平均吞吐量大于所述最大连接速率的40％，则设置信标间隔时槽为1000毫秒。

本发明还提供一种无线路由器，包括：

获取模块，获取当前的最大连接速率；

采样模块，用于对无线环境信息进行采样；

调整模块，根据所述采样模块的结果对无线路由器的信标间隔时槽进行调整。

作为优选，所述采样模块包括：

吞吐量采集单元：对无线路由器工作的无线信道以及对该信道有干扰的信道采集802.11数据报文的吞吐量；

信标间隔时槽采集单元：对无线路由器工作的无线信道以及对该信道有干扰的主信道采集信标帧的信标间隔时槽。

本发明的优点是：能够自动高效地调整无线路由器的信标间隔时槽，以在保证无线资源利用率的同时，尽可能降低无线拥堵率，提高用户的无线访问体验。

附图说明

图1为本发明方法实施例1的流程图；

图2为本发明无线路由器一种实施方式的结构原理图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

实施例1

一种无线路由器信标间隔时槽调整方法，包括如下步骤：

步骤1，无线路由器获取当前的最大连接速率；

步骤2，无线路由器对无线环境信息进行采样；

步骤3，无线路由器根据所述最大连接速率和采样的结果对其信标间隔时槽进行调整。

本方法通过对无线环境信息进行采样，并根据采样结果与最大连接速率之间的比较，获取当前无线空间的利用率情况，然后根据无线空间的利用率情况来对无线路由器的信标间隔时槽进行调整，以在保证无线空间资源利用率的前提下，尽可能降低无线拥堵，保证用户的无线访问体验。

其中，对无线环境信息的采样主要包括对实时的数据吞吐量的采样，根据该吞吐量占所述最大连接速率的比例来确定当前无线空间的使用情况，再来做出是否需要增大信标间隔时槽来降低无线拥堵，还是减小信标间隔时槽来提高无线空间的利用率。

具体的，若经采样获取的平均吞吐量为最大连接速率的8％，则表明当前的无线空间利用率或者说占用率较低，可减小信标间隔时槽来提高无线空间的利用率，并使无线路由器的信标更易被扫描发现，进而保证了无线网络连接的稳定性。

而具体的采样间隔可以根据实际运用的环境而定，但为了保证采样的及时性，一般可以将采样周期设为30秒，并且以最近的两个采样周期的数据的平均值为判断的最终数据，以尽可能提高采样的结果的准确性。

当然，具体的减小信标间隔时槽的值可以是设定的某个值。如每当采样的结果小于最大连接速率的10％时，就将信标间隔时槽减小100毫秒，直到设定的最小值为止。这样的调整方式较为平滑，可避免信标间隔时槽频繁的进行大幅度调整，从而提高无线环境的稳定性。

或者，也可以根据采样结果所占最大连接速率的比例范围来调整至某个设定的值。如当采样的结果小于最大连接速率的10％时，将信标间隔时槽调整至100毫秒；而当采样的结果大于最大连接速率的10％，且小于最大连接速率的20％时，将信标间隔时槽调整至200毫秒；当采样的结果大于最大连接速率的40％时，我们认为此时的无线空间占用率已经较高，容易发生无线拥堵的情况，故可将信标间隔时槽调整至1000毫秒，以尽可能地降低无线拥堵的情况。这样的调整方式较为快速，能够迅速将信标间隔时槽调整至较佳的状态，以降低无线空间拥堵率或提高无线空间利用率。

上述两种调整方式仅为本方法的两种实施方式，仅供参考，而实际运用中可根据具体的使用地点、时间、人群等因素来确定或者调整最佳的调整方式，以提高用户的无线访问体验。

实施例2

所述步骤2具体包括：

对无线路由器工作的无线信道以及对该信道有干扰的信道采集802.11数据报文的吞吐量；

对无线路由器工作的无线信道以及对该信道有干扰的主信道采集信标帧的信标间隔时槽。

由于无线路由器工作的无线信道会存在有其他信道的干扰，而干扰的信道上发送的数据报文也会影响到无线路由器工作的无线信道的吞吐量，而信标帧是属于802.11协议帧的，固需要对无线路由器工作的无线信道以及对该信道有干扰的信道采集802.11数据报文的吞吐量，以作为判断信标间隔时槽调整的主要依据。

而为了对信标间隔时槽做出更快速准确的调整，需要对无线路由器工作的无线信道以及对该信道有干扰的主信道采集信标帧的信标间隔时槽，以作为另一个调整的依据。

综上，本方法先根据采样得到的吞吐量占最大连接速率的比例，来确定无线空间的使用率，从而初步得出信标间隔时槽的调整范围，然后再根据当前的信标间隔时槽来确定更加具体的调整值，以高效、准确地将信标间隔时槽调整至较佳的值。

所述步骤3具体为：无线路由器根据采样得到的平均吞吐量占所述最大连接速率的比值，以及采样得到的信标间隔时槽的平均值设定信标间隔时槽的值。

而为了进一步提高采样的代表性，降低偶然误差，采样并非只采样一组数据，而是至少两组最近的数据的平均值，以保证采样得到的数据的代表性。具体的，采样周期可以定为30秒，并根据每一分钟内的两个采样周期的数据平均值来进行判断，既要保证采样判断的及时性，也要避免偶然误差导致结果的偏差。

具体的判断方法：

若采样得到的平均吞吐量小于所述最大连接速率的10％，则设置信标间隔时槽为100毫秒。

当采样得到的平均吞吐量小于最大连接速率的10％时，我们认为此时的无线空间使用率是很低的，故将无线路由器的信标间隔时槽设置为100毫秒。在本实施方式中，100毫秒为最小的信标间隔时槽。

若采样得到的平均吞吐量为所述最大连接速率的10％～20％，则继续判断采样得到的信标间隔时槽的平均值：

若采样得到的信标间隔时槽的平均值小于300毫秒，则设置信标间隔时槽为400毫秒；

若采样得到的信标间隔时槽的平均值在300毫秒到600毫秒之间，则设置信标间隔时槽为300毫秒；

若采样得到的信标间隔时槽的平均值在600毫秒到1000毫秒之间，则设置信标间隔时槽为200毫秒。

当采样得到的平均吞吐量为最大连接速率的10％～20％时，我们认为此时的无线空间使用率是较低的，但是将信标间隔时槽设置为100毫秒会比较容易造成无线拥堵，故在该无线环境下，将无线路由器的信标间隔时槽限制在200毫秒至400毫秒之间，而具体的设定值需要根据采样得到的信标间隔时槽的值来确定。

若采样得到的信标间隔时槽的平均值小于300毫秒，则设置信标间隔时槽为400毫秒。因为当采样得到的信标间隔时槽的平均值小于300毫秒时，信标帧的发送频率较高，说明此时整体的无线空间使用率较高，易引起无线拥堵，故将其值增大到400毫秒，以适当降低信标帧的发送频率，保证数据输送的流畅性。

若采样得到的信标间隔时槽的平均值在300毫秒到600毫秒之间，则设置信标间隔时槽为300毫秒。因为采样得到的信标间隔时槽的平均值在300毫秒到600毫秒之间，即不大也不小，而在总吞吐量处于一个较低值的前提下，可适当调小信标间隔时槽的值，将其值设定为300毫秒，以尽可能保证无线空间的利用率。

若采样得到的信标间隔时槽的平均值在600毫秒到1000毫秒之间，则设置信标间隔时槽为200毫秒。因为采样得到的信标间隔时槽的平均值在600毫秒到1000毫秒之间，即信标帧的发送频率很低，而在这么大的信标间隔时槽下，总吞吐量仍处于一个较低的值，故可大大调小信标间隔时槽，将其值设定为200毫秒，以最大限度地保证无线空间的利用率。

综上，我们得出这样一条规则，采样得到的信标间隔时槽的值与设定值成负相关，即采样得到的值越小，则设定的值越大，而前提是该值在根据吞吐量占比所得出的一个范围内进行调整。

若采样得到的平均吞吐量为所述最大连接速率的20％～30％，则继续判断采样得到的信标间隔时槽的平均值：

若采样得到的信标间隔时槽的平均值小于300毫秒，则设置信标间隔时槽为700毫秒；

若采样得到的信标间隔时槽的平均值在300毫秒到600毫秒之间，则设置信标间隔时槽为600毫秒；

若采样得到的信标间隔时槽的平均值在600毫秒到1000毫秒之间，则设置信标间隔时槽为500毫秒。

同上述方法，当采样得到的平均吞吐量为最大连接速率的20％～30％时，我们认为无线空间的利用率处于一个中等偏上的值，故在该无线环境下，将信标间隔时槽的值限定在500毫秒至700毫秒之间，而具体的设定值需要根据采样得到的信标间隔时槽的值来确定。同上述设定原理，信标间隔时槽的设定值与采样得到的值成负相关，即采样得到的值越小，则设定的值越大，并且设定值需要在500毫秒和700毫秒之间。

若采样得到的平均吞吐量为所述最大连接速率的30％～40％，则继续判断采样得到的信标间隔时槽的平均值：

若采样得到的信标间隔时槽的平均值小于300毫秒，则设置信标间隔时槽为1000毫秒；

若采样得到的信标间隔时槽的平均值在300毫秒到600毫秒之间，则设置信标间隔时槽为900毫秒；

若采样得到的信标间隔时槽的平均值在600毫秒到1000毫秒之间，则设置信标间隔时槽为800毫秒。

同上述方法，当采样得到的平均吞吐量为最大连接速率的30％～40％时，我们认为无线空间的利用率处于一个较高的值，故在该无线环境下，将信标间隔时槽的值限定在800毫秒至1000毫秒之间，以尽可能降低无线拥堵。而具体的设定值需要根据采样得到的信标间隔时槽的值来确定。同上述设定原理，信标间隔时槽的设定值与采样得到的值成负相关，即采样得到的值越小，则设定的值越大，并且设定值需要在800毫秒和1000毫秒之间。

若采样得到的平均吞吐量大于所述最大连接速率的40％，则设置信标间隔时槽为1000毫秒。

当采样得到的平均吞吐量大于最大连接速率的40％时，我们认为此时的无线空间使用率是很高的，故需要尽可能降低信标帧的发送频率，其值设置为1000毫秒。在本实施方式中，1000毫秒为最大的信标间隔时槽。

本发明还提供一种无线路由器，包括：

获取模块，获取当前的最大连接速率；

采样模块，用于对无线环境信息进行采样；

调整模块，根据所述采样模块的结果对无线路由器的信标间隔时槽进行调整。

所述采样模块包括：

吞吐量采集单元：对无线路由器工作的无线信道以及对该信道有干扰的信道采集802.11数据报文的吞吐量；

信标间隔时槽采集单元：对无线路由器工作的无线信道以及对该信道有干扰的主信道采集信标帧的信标间隔时槽。

本无线路由器通过采样模块对无线环境信息进行采样，获取吞吐量等信息，从而确定当前的无线空间利用率，然后调整模块根据所述采样模块的结果对无线路由器的信标间隔时槽进行调整。以在尽量避免无线拥堵的前提下，尽可能提高无线空间的利用率。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种无线路由器信标间隔时槽调整方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，无线路由器获取当前的最大连接速率；

步骤2，无线路由器对无线环境信息进行采样；

步骤3，无线路由器根据所述最大连接速率和采样的结果对其信标间隔时槽进行调整。

2.根据权利要求1所述的无线路由器信标间隔时槽调整方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：

对无线路由器工作的无线信道以及对该信道有干扰的信道采集802.11数据报文的吞吐量；

对无线路由器工作的无线信道以及对该信道有干扰的主信道采集信标帧的信标间隔时槽。

3.根据权利要求2所述的无线路由器信标间隔时槽调整方法，其特征在于，所述步骤3具体为：无线路由器根据采样得到的平均吞吐量占所述最大连接速率的比值，以及采样得到的信标间隔时槽的平均值设定信标间隔时槽的值。

4.根据权利要求3所述的无线路由器信标间隔时槽调整方法，其特征在于，若采样得到的平均吞吐量小于所述最大连接速率的10％，则设置信标间隔时槽为100毫秒。

5.根据权利要求3所述的无线路由器信标间隔时槽调整方法，其特征在于，若采样得到的平均吞吐量为所述最大连接速率的10％～20％，则继续判断采样得到的信标间隔时槽的平均值：

若采样得到的信标间隔时槽的平均值小于300毫秒，则设置信标间隔时槽为400毫秒；

若采样得到的信标间隔时槽的平均值在300毫秒到600毫秒之间，则设置信标间隔时槽为300毫秒；

若采样得到的信标间隔时槽的平均值在600毫秒到1000毫秒之间，则设置信标间隔时槽为200毫秒。

6.根据权利要求3所述的无线路由器信标间隔时槽调整方法，其特征在于，若采样得到的平均吞吐量为所述最大连接速率的20％～30％，则继续判断采样得到的信标间隔时槽的平均值：

若采样得到的信标间隔时槽的平均值小于300毫秒，则设置信标间隔时槽为700毫秒；

若采样得到的信标间隔时槽的平均值在300毫秒到600毫秒之间，则设置信标间隔时槽为600毫秒；

若采样得到的信标间隔时槽的平均值在600毫秒到1000毫秒之间，则设置信标间隔时槽为500毫秒。

7.根据权利要求3所述的无线路由器信标间隔时槽调整方法，其特征在于，若采样得到的平均吞吐量为所述最大连接速率的30％～40％，则继续判断采样得到的信标间隔时槽的平均值：

若采样得到的信标间隔时槽的平均值小于300毫秒，则设置信标间隔时槽为1000毫秒；

若采样得到的信标间隔时槽的平均值在300毫秒到600毫秒之间，则设置信标间隔时槽为900毫秒；

若采样得到的信标间隔时槽的平均值在600毫秒到1000毫秒之间，则设置信标间隔时槽为800毫秒。

8.根据权利要求3所述的无线路由器信标间隔时槽调整方法，其特征在于，若采样得到的平均吞吐量大于所述最大连接速率的40％，则设置信标间隔时槽为1000毫秒。

9.一种无线路由器，其特征在于，包括：

获取模块，获取当前的最大连接速率；

采样模块，用于对无线环境信息进行采样；

调整模块，根据所述采样模块的结果对无线路由器的信标间隔时槽进行调整。

10.根据权利要求9所述的无线路由器，其特征在于，所述采样模块包括：

吞吐量采集单元：对无线路由器工作的无线信道以及对该信道有干扰的信道采集802.11数据报文的吞吐量；

信标间隔时槽采集单元：对无线路由器工作的无线信道以及对该信道有干扰的主信道采集信标帧的信标间隔时槽。