CN110650541B - 一种ru子信道分配方法、装置、存储介质及网络设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种RU子信道分配方法、装置、计算机可读存储介质及网络设备，包括：每隔预设的时间周期获取与网络设备连接的每一客户端的当前流量需求；根据每一客户端的当前流量需求和预设的流量模型分组表获取每一客户端对应的流量模式；当任一客户端对应的流量模式与所述客户端的当前流量模式不一致时，根据所述客户端对应的流量模式和预设的RU速率分组表对所述客户端进行RU子信道分配。采用本发明的技术方案能够针对不同客户端的流量需求对RU子信道进行精准分配，提高频谱资源的利用率，并提高客户端的使用体验。

Description

一种RU子信道分配方法、装置、存储介质及网络设备
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种RU子信道分配方法、装置、计算机可读存储介质及网络设备。
背景技术
目前，符合IEEE 802.11ax协议标准的网络设备，在使用正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA)技术时，对于有多个客户端接入的情况下的频谱资源分配，即RU子信道分配，大都是基于网络设备当前连接的客户端的信号指标来实时竞争、随机分配的，而在随机竞争下分配给不同客户端的RU子信道，存在带宽需求不足，或者带宽需求过剩的情况，导致频谱资源的利用率较低，客户端的使用体验较差。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种RU子信道分配方法、装置、计算机可读存储介质及网络设备，能够针对不同客户端的流量需求对RU子信道进行精准分配，提高频谱资源的利用率，并提高客户端的使用体验。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种RU子信道分配方法，包括：
每隔预设的时间周期获取与网络设备连接的每一客户端的当前流量需求；
根据每一客户端的当前流量需求和预设的流量模型分组表获取每一客户端对应的流量模式；其中，所述流量模型分组表中包括若干个与流量需求相对应的流量模式；
当任一客户端对应的流量模式与所述客户端的当前流量模式不一致时，根据所述客户端对应的流量模式和预设的RU速率分组表对所述客户端进行RU子信道分配；其中，所述RU速率分组表中包括若干个与实际流量速率相对应的RU子信道分组，所述实际流量速率与所述流量需求相对应。
进一步地，所述每隔预设的时间周期获取与网络设备连接的每一客户端的当前流量需求，具体包括：
每隔预设的时间周期统计与网络设备连接的每一客户端对应的流量速率和数据包长；
根据每一客户端对应的流量速率和数据包长获取每一客户端的当前流量需求。
进一步地，所述方法还包括：
获取每一客户端的当前流量模式；
根据所述流量模型分组表获取每一客户端的当前流量模式所对应的流量需求；
分别将每一客户端的当前流量需求与当前流量模式所对应的流量需求进行比较；
当任一客户端的当前流量需求与当前流量模式所对应的流量需求不一致时，判定所述客户端对应的流量模式与所述客户端的当前流量模式不一致。
进一步地，所述流量模型分组表中的流量模式根据客户端的应用场景进行划分；其中，所述应用场景与客户端在通信过程中的流量速率需求、数据帧长、数据类型和信道质量要求相对应。
进一步地，所述应用场景至少包括文件传输、网络语音通话、网络视频通话、网络视频播放、网络游戏和网络监控。
进一步地，所述RU速率分组表中的RU子信道分组根据RU子信道的带宽和频率进行划分；所述带宽和所述频率分别与所述实际流量速率相对应。
为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种RU子信道分配装置，包括：
流量需求获取模块，用于每隔预设的时间周期获取与网络设备连接的每一客户端的当前流量需求；
流量模式获取模块，用于根据每一客户端的当前流量需求和预设的流量模型分组表获取每一客户端对应的流量模式；其中，所述流量模型分组表中包括若干个与流量需求相对应的流量模式；
RU子信道分配模块，用于当任一客户端对应的流量模式与所述客户端的当前流量模式不一致时，根据所述客户端对应的流量模式和预设的RU速率分组表对所述客户端进行RU子信道分配；其中，所述RU速率分组表中包括若干个与实际流量速率相对应的RU子信道分组，所述实际流量速率与所述流量需求相对应。
进一步地，所述流量需求获取模块具体包括：
流量需求统计单元，用于每隔预设的时间周期统计与网络设备连接的每一客户端对应的流量速率和数据包长；
流量需求获取单元，用于根据每一客户端对应的流量速率和数据包长获取每一客户端的当前流量需求。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行上述任一项所述的RU子信道分配方法。
本发明实施例还提供了一种网络设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的RU子信道分配方法。
与现有技术相比，本发明实施例提供了一种RU子信道分配方法、装置、计算机可读存储介质及网络设备，根据与网络设备连接的每一客户端的当前流量需求和预设的流量模型分组表获取每一客户端对应的流量模式，当任一客户端对应的流量模式与该客户端的当前流量模式不一致时，根据该客户端对应的流量模式和预设的RU速率分组表对该客户端进行RU子信道分配，从而能够针对不同客户端的流量需求对RU子信道进行精准分配，提高频谱资源的利用率，并提高客户端的使用体验。
附图说明
图1是本发明提供的一种RU子信道分配方法的一个优选实施例的流程图；
图2是本发明提供的一种RU子信道分配装置的一个优选实施例的结构框图；
图3是本发明提供的一种网络设备的一个优选实施例的结构框图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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，本技术领域普通技术人员在没有作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。
需要说明的是，本发明实施例优选由符合IEEE 802.11ax协议标准的网络设备(例如无线路由器、无线AP等)执行，其他具有相似功能的网络设备也属于本发明的保护范围，本发明实施例不作具体限定。
本发明实施例提供了一种RU子信道分配方法，参见图1所示，是本发明提供的一种RU子信道分配方法的一个优选实施例的流程图，所述方法包括步骤S11至步骤S13：
步骤S11、每隔预设的时间周期获取与网络设备连接的每一客户端的当前流量需求；
步骤S12、根据每一客户端的当前流量需求和预设的流量模型分组表获取每一客户端对应的流量模式；其中，所述流量模型分组表中包括若干个与流量需求相对应的流量模式；
步骤S13、当任一客户端对应的流量模式与所述客户端的当前流量模式不一致时，根据所述客户端对应的流量模式和预设的RU速率分组表对所述客户端进行RU子信道分配；其中，所述RU速率分组表中包括若干个与实际流量速率相对应的RU子信道分组，所述实际流量速率与所述流量需求相对应。
需要说明的是，不同类型的客户端在不同的应用场景下所产生的流量需求不同，例如，视频、网页浏览、游戏等应用场景下所需求的流量不同，网络设备预先建立了一个基于客户端的流量需求分类的流量模型分组表，流量模型分组表中包括若干个流量模式，每一个流量模式与一个流量需求相对应，并且，网络设备还预先建立了一个RU速率分组表，RU速率分组表中包括若干个RU子信道分组，每一个RU子信道分组与一个实际流量速率相对应，每一个实际流量速率与一个流量需求相对应，则每一个实际流量速率与流量模型分组表中的一个流量模式相对应，即流量模型分组表中的流量模式与RU速率分组表中的RU子信道分组具有一一对应的关系。
在具体实施时，网络设备每隔预先设置的时间周期(具体的时间周期可以根据实际需求进行设置)获取与本网络设备连接的每一个客户端的当前流量需求，以根据每一个客户端的当前流量需求和上述流量模型分组表匹配出每一个客户端所对应的流量模式，当任意一个客户端所对应的流量模式与该客户端当前所使用的RU子信道分组对应的当前流量模式不一致时，根据该客户端所对应的流量模式从上述RU速率分组表的所有RU子信道分组中选择合适的RU子信道分组分配给该客户端。
本发明实施例所提供的一种RU子信道分配方法，根据与网络设备连接的每一客户端的当前流量需求和预设的流量模型分组表获取每一客户端对应的流量模式，当任一客户端对应的流量模式与该客户端的当前流量模式不一致时，根据该客户端对应的流量模式和预设的RU速率分组表对该客户端进行RU子信道分配，从而能够针对不同客户端的流量需求对RU子信道进行精准分配，提高频谱资源的利用率，并提高客户端的使用体验。
另外，IEEE 802.11ax协议只在物理层、MAC层定义了RU的相关概念，RU子信道的分配是基于物理层、MAC层的信号质量来随机分配的，并没有上升到应用层层面，而本发明实施例所提供的技术方案能够在应用层层面，并考虑客户端的流量需求，来有针对性的制定RU子信道的组合分配方法，可以最大限度的满足不同客户端的不同流量需求。
在另一个优选实施例中，所述每隔预设的时间周期获取与网络设备连接的每一客户端的当前流量需求，具体包括：
每隔预设的时间周期统计与网络设备连接的每一客户端对应的流量速率和数据包长；
根据每一客户端对应的流量速率和数据包长获取每一客户端的当前流量需求。
具体的，结合上述实施例，不同类型的客户端在不同的应用场景下的流量速率、数据帧帧长等数据具有特殊性，可以以此作为分类区分标准，客户端接入网络设备后，网络设备会记录每一个客户端的唯一MAC地址，每隔预先设置的时间周期，网络设备通过上层软件探测、统计与本网络设备连接的每一个客户端所对应的流量速率和数据包长(包括但不限于流量速率和数据包长)等数据，从而根据统计获得的每一个客户端所对应的流量速率和数据包长等数据确定每一个客户端的客户端类型和应用场景，进而确定每一个客户端的当前流量需求。
需要说明的是，由于客户端在工作过程中，其应用场景可能会发生变化，相应的流量需求也会随之改变，因此需要每隔一定的时间周期统计客户端的当前流量需求，以判断是否需要对客户端当前所使用的RU子信道进行重新分配。
在又一个优选实施例中，所述方法还包括：
获取每一客户端的当前流量模式；
根据所述流量模型分组表获取每一客户端的当前流量模式所对应的流量需求；
分别将每一客户端的当前流量需求与当前流量模式所对应的流量需求进行比较；
当任一客户端的当前流量需求与当前流量模式所对应的流量需求不一致时，判定所述客户端对应的流量模式与所述客户端的当前流量模式不一致。
具体的，结合上述实施例，为了判断每一个客户端对应的流量模式与客户端当前所使用的RU子信道分组对应的当前流量模式是否一致，网络设备首先获取每一个客户端当前所使用的RU子信道分组所对应的当前流量模式，接着分别将每一个客户端的当前流量需求与客户端的当前流量模式所对应的流量需求进行比较，当任意一个客户端的当前流量需求与该客户端的当前流量模式所对应的流量需求不一致时，判定该客户端对应的流量模式与该客户端的当前流量模式不一致。
需要说明的是，客户端的流量需求可以是一个流量范围，如果客户端的当前流量需求范围超出了该客户端的当前流量模式所对应的流量需求范围，则说明该客户端对应的流量模式与该客户端的当前流量模式不一致。
作为上述方案的改进，所述流量模型分组表中的流量模式根据客户端的应用场景进行划分；其中，所述应用场景与客户端在通信过程中的流量速率需求、数据帧长、数据类型和信道质量要求相对应。
具体的，结合上述实施例，不同类型的客户端在不同的应用场景下所产生的流量需求不同，对应的流量模式不同，因此可以根据客户端的应用场景(应用场景与数据类型相对应)对流量模式进行分组，并且流量模式、流量速率需求、数据帧长、数据类型和信道质量需要具有一一对应的关系。
优选地，所述应用场景至少包括文件传输、网络语音通话、网络视频通话、网络视频播放、网络游戏和网络监控。
可以理解的，应用场景包括但不限于文件传输、网络语音通话、网络视频通话、网络视频播放、网络游戏和网络监控，适用于无线客户端可能存在的任意网络通信业务，本发明实施例对客户端的应用场景不作具体限定。
作为上述方案的改进，所述RU速率分组表中的RU子信道分组根据RU子信道的带宽和频率进行划分；所述带宽和所述频率分别与所述实际流量速率相对应。
具体的，结合上述实施例，RU速率分组表表示不同的RU子信道带宽下，客户端可以获得的实际吞吐量的大小，是实际流量速率与RU子信道带宽的一一对应关系，不同实际流量速率对应的RU子信道带宽相同，但是频率可以不同，所以存在多种RU子信道分组方式，即可以根据RU子信道的带宽和频率对RU子信道进行分组，相应的，本发明实施例在具体实施时，可以先根据客户端的当前流量需求和流量模型分组表匹配出对应的流量模式，再根据RU速率分组表匹配出对应的RU子信道带宽，最后根据实际需求(例如环境频谱干扰程度)匹配出RU子信道带宽中的某一频率所对应的RU子信道分组作为分配结果。
RU速率分组表中的实际流量速率与流量模型分组表中的流量速率需求具有一一对应的关系，并且在具体的速率数值上，实际流量速率要大于或等于对应的流量速率需求，以使得分配的RU子信道满足对应的客户端的流量需求。
需要说明的是，目前IEEE 802.11ax协议中的RU子信道一共有RU-26、RU-52、RU-106、RU-242、RU-484和RU-996等几种原子带宽，每种RU子信道带宽能够支持的最大实际流量速率是不同的，在一个完整信道中(具体还分20MHz、40MHz、80MHz、160MHz信道等多种情况)，在不超过带宽限制的基础上，上述几种RU子信道可以根据频率进行不同的分组。
例如，对于RU-26子信道，在20MHz信道中共有9个不同频率的RU-26子信道，即RU0～RU8，分别对应不同的干扰情况，则可以根据需求并结合干扰情况选择不同频率的RU-26子信道分配给客户端。
在实际应用过程中，假设客户端处于文档打印、高清电视、视频电话三种应用场景下，分别对应三种流量模式，其中，对于文档打印，只需要RU-26带宽就可以满足，文档打印流量需求较低，对于高清电视和视频电话需要分配RU-106带宽，高清电视和视频电话流量需求较高。
本发明实施例还提供了一种RU子信道分配装置，能够实现上述任一实施例所述的RU子信道分配方法的所有流程，装置中的各个模块、单元的作用以及实现的技术效果分别与上述实施例所述的RU子信道分配方法的作用以及实现的技术效果对应相同，这里不再赘述。
参见图2所示，是本发明提供的一种RU子信道分配装置的一个优选实施例的结构框图，所述装置包括：
流量需求获取模块11，用于每隔预设的时间周期获取与网络设备连接的每一客户端的当前流量需求；
流量模式获取模块12，用于根据每一客户端的当前流量需求和预设的流量模型分组表获取每一客户端对应的流量模式；其中，所述流量模型分组表中包括若干个与流量需求相对应的流量模式；
RU子信道分配模块13，用于当任一客户端对应的流量模式与所述客户端的当前流量模式不一致时，根据所述客户端对应的流量模式和预设的RU速率分组表对所述客户端进行RU子信道分配；其中，所述RU速率分组表中包括若干个与实际流量速率相对应的RU子信道分组，所述实际流量速率与所述流量需求相对应。
优选地，所述流量需求获取模块11具体包括：
流量需求统计单元，用于每隔预设的时间周期统计与网络设备连接的每一客户端对应的流量速率和数据包长；
流量需求获取单元，用于根据每一客户端对应的流量速率和数据包长获取每一客户端的当前流量需求。
优选地，所述装置还包括：
第一流量模式获取模块，用于获取每一客户端的当前流量模式；
第一流量需求获取模块，用于根据所述流量模型分组表获取每一客户端的当前流量模式所对应的流量需求；
流量需求比较模块，用于分别将每一客户端的当前流量需求与当前流量模式所对应的流量需求进行比较；
流量模式判断模块，用于当任一客户端的当前流量需求与当前流量模式所对应的流量需求不一致时，判定所述客户端对应的流量模式与所述客户端的当前流量模式不一致。
优选地，所述流量模型分组表中的流量模式根据客户端的应用场景进行划分；其中，所述应用场景与客户端在通信过程中的流量速率需求、数据帧长、数据类型和信道质量要求相对应。
优选地，所述应用场景至少包括文件传输、网络语音通话、网络视频通话、网络视频播放、网络游戏和网络监控。
优选地，所述RU速率分组表中的RU子信道分组根据RU子信道的带宽和频率进行划分；所述带宽和所述频率分别与所述实际流量速率相对应。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行上述任一实施例所述的RU子信道分配方法。
本发明实施例还提供了一种网络设备，参见图3所示，是本发明提供的一种网络设备的一个优选实施例的结构框图，所述网络设备包括处理器10、存储器20以及存储在所述存储器20中且被配置为由所述处理器10执行的计算机程序，所述处理器10在执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的RU子信道分配方法。
优选地，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元(如计算机程序1、计算机程序2、······)，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器20中，并由所述处理器10执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述网络设备中的执行过程。
所述处理器10可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，通用处理器可以是微处理器，或者所述处理器10也可以是任何常规的处理器，所述处理器10是所述网络设备的控制中心，利用各种接口和线路连接所述网络设备的各个部分。
所述存储器20主要包括程序存储区和数据存储区，其中，程序存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等，数据存储区可存储相关数据等。此外，所述存储器20可以是高速随机存取存储器，还可以是非易失性存储器，例如插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)、安全数字(Secure Digital，SD)卡和闪存卡(Flash Card)等，或所述存储器20也可以是其他易失性固态存储器件。
需要说明的是，上述网络设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器，本领域技术人员可以理解，图3结构框图仅仅是上述网络设备的示例，并不构成对网络设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件。
综上，本发明实施例所提供的一种RU子信道分配方法、装置、计算机可读存储介质及网络设备，根据与网络设备连接的每一客户端的当前流量需求和预设的流量模型分组表获取每一客户端对应的流量模式，当任一客户端对应的流量模式与该客户端的当前流量模式不一致时，根据该客户端对应的流量模式和预设的RU速率分组表对该客户端进行RU子信道分配，能够实时对客户端的流量需求进行精准探测与分类，区分不同的客户端在不同的应用场景下的流量需求，并针对流量需求分配合理的RU带宽，避免出现带宽需求不足，或者带宽需求过剩的情况，从而提高频谱资源的利用率，提高客户端的使用体验。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种RU子信道分配方法，其特征在于，包括：
每隔预设的时间周期获取与网络设备连接的每一客户端的当前流量需求；
根据每一客户端的当前流量需求和预设的流量模型分组表获取每一客户端对应的流量模式；其中，所述流量模型分组表中包括若干个与流量需求相对应的流量模式；
当任一客户端对应的流量模式与所述客户端的当前流量模式不一致时，根据所述客户端对应的流量模式和预设的RU速率分组表对所述客户端进行RU子信道分配；其中，所述RU速率分组表中包括若干个与实际流量速率相对应的RU子信道分组，所述实际流量速率与所述流量需求相对应；
其中，所述RU速率分组表中的RU子信道分组根据RU子信道的带宽和频率进行划分；所述带宽和所述频率分别与所述实际流量速率相对应。
2.如权利要求1所述的RU子信道分配方法，其特征在于，所述每隔预设的时间周期获取与网络设备连接的每一客户端的当前流量需求，具体包括：
每隔预设的时间周期统计与网络设备连接的每一客户端对应的流量速率和数据包长；
根据每一客户端对应的流量速率和数据包长获取每一客户端的当前流量需求。
3.如权利要求1所述的RU子信道分配方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取每一客户端的当前流量模式；
根据所述流量模型分组表获取每一客户端的当前流量模式所对应的流量需求；
分别将每一客户端的当前流量需求与当前流量模式所对应的流量需求进行比较；
当任一客户端的当前流量需求与当前流量模式所对应的流量需求不一致时，判定所述客户端对应的流量模式与所述客户端的当前流量模式不一致。
4.如权利要求1所述的RU子信道分配方法，其特征在于，所述流量模型分组表中的流量模式根据客户端的应用场景进行划分；其中，所述应用场景与客户端在通信过程中的流量速率需求、数据帧长、数据类型和信道质量要求相对应。
5.如权利要求4所述的RU子信道分配方法，其特征在于，所述应用场景至少包括文件传输、网络语音通话、网络视频通话、网络视频播放、网络游戏和网络监控。
6.一种RU子信道分配装置，其特征在于，包括：
流量需求获取模块，用于每隔预设的时间周期获取与网络设备连接的每一客户端的当前流量需求；
流量模式获取模块，用于根据每一客户端的当前流量需求和预设的流量模型分组表获取每一客户端对应的流量模式；其中，所述流量模型分组表中包括若干个与流量需求相对应的流量模式；
RU子信道分配模块，用于当任一客户端对应的流量模式与所述客户端的当前流量模式不一致时，根据所述客户端对应的流量模式和预设的RU速率分组表对所述客户端进行RU子信道分配；其中，所述RU速率分组表中包括若干个与实际流量速率相对应的RU子信道分组，所述实际流量速率与所述流量需求相对应；
其中，所述RU速率分组表中的RU子信道分组根据RU子信道的带宽和频率进行划分；所述带宽和所述频率分别与所述实际流量速率相对应。
7.如权利要求6所述的RU子信道分配装置，其特征在于，所述流量需求获取模块具体包括：
流量需求统计单元，用于每隔预设的时间周期统计与网络设备连接的每一客户端对应的流量速率和数据包长；
流量需求获取单元，用于根据每一客户端对应的流量速率和数据包长获取每一客户端的当前流量需求。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行如权利要求1～5任一项所述的RU子信道分配方法。
9.一种网络设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现如权利要求1～5任一项所述的RU子信道分配方法。
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