CN113179534A

CN113179534A - 一种无线传输质量的评估方法和装置

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Publication number: CN113179534A
Application number: CN202110278091.5A
Authority: CN
Inventors: 单丽娜; 黄翔; 刘宜平
Original assignee: New H3C Technologies Co Ltd Chengdu Branch
Current assignee: New H3C Technologies Co Ltd Chengdu Branch
Priority date: 2021-03-15
Filing date: 2021-03-15
Publication date: 2021-07-27
Anticipated expiration: 2041-03-15
Also published as: CN113179534B

Abstract

本说明书提供一种无线传输质量的评估方法和装置，该方法包括：获取预设时间内目标繁忙空口的总流量，根据所述预设时间内通过目标繁忙空口发送的各报文的总时延，以及所述总流量获取所述目标繁忙空口的平均速率，根据所述平均速率、归一化常数、预设速率阈值获得所述目标繁忙空口的传输质量强度函数，根据各目标繁忙空口的传输质量强度函数和各目标繁忙空口对应的优先级，以及为各空闲空口配置的默认传输质量强度函数评估全局无线网络的传输质量。通过该方法，可以对无线传输质量进行评估。

Description

一种无线传输质量的评估方法和装置

技术领域

本公开涉及无线通信领域，尤其涉及一种无线传输质量的评估方法和装置。

背景技术

WLAN信号在开放空间中传输，容易受到各种干扰、频率选择性衰落、群时延等因素影响。为保证发送的数据包被接收机正确接收解调，IEEE 802.11e为基于802.11协议的WLAN体系添加了QoS特性。Wi-Fi组织为了保证不同WLAN厂商提供QoS的设备之间可以互通，定义了WMM(Wi-Fi Multimedia，Wi-Fi多媒体)标准。WMM标准使WLAN网络具备了提供QoS服务的能力。WMM通过将数据报文划分为4个接入分类(AC，access categories)队列，高优先级AC占用信道的机会高于低优先级AC，从而能针对每类报文提供不同级别的服务。

ACK应答机制是WLAN信号实现QoS的重要手段。当AP或STA收到一个数据帧，检测FCS(frame check sequence，校验序列)正确，并且发送的数据帧要求ACK应答时，AP或STA需要发送ACK应答信号。

ACK策略有两种：Normal ACK和No ACK。

Normal ACK对每个发送的单播报文，接收者在成功接收后都发送一个ACK回应。

No ACK在通信质量较好，环境干扰较少的情况下，可以设置某一个优先级的流不需要ACK报文回复进行确认，以节省回复的ACK帧占用的信道资源。No ACK策略能有效提高传输效率，但也有可能造成丢包问题。IEEE 802.11标准规定组播、广播帧不回复ACK。通常使用的是Normal ACK方式

发明内容

本公开提供了一种无线传输质量的评估方法和装置，通过该评估方法，可以对无线传输质量进行评估。

本公开实施例提供了一种无线传输质量的评估方法，该方法包括：

获取预设时间内目标繁忙空口的总流量；

根据所述预设时间内通过目标繁忙空口发送的各报文的总时延，以及所述总流量获取所述目标繁忙空口的平均速率；

根据所述平均速率、归一化常数、预设速率阈值获得所述目标繁忙空口的传输质量强度函数；

根据各目标繁忙空口的传输质量强度函数和各目标繁忙空口对应的优先级，以及为各空闲空口配置的默认传输质量强度函数评估全局无线网络的传输质量。

可选的，所述目标繁忙空口包括：确定预设时间内空口报文发送缓存队列不为空的空口为繁忙空口。

可选的，获取所述预设时间内通过目标繁忙空口发送的各报文的总时延的方法，包括：

在预设时间内获取目标繁忙空口发送的各报文的时延，将各报文的时延的和作为总时延；

其中，所述时延为一个无线报文被放入发送缓存队列开始到发送完成，并收到对端的ACK报文之间的时长。

可选的，所述根据所述预设时间内通过目标繁忙空口发送的各报文的总时延，以及所述总流量获取所述目标繁忙空口的平均速率，具体包括：

根据总流量和总时延的比值获得所述目标繁忙空口的平均速率。

可选的，所述根据所述平均速率、归一化常数、预设速率阈值获得所述目标繁忙空口的传输质量强度函数，包括：

根据公式q＝x ln(C-v)+y，计算传输质量强度函数；

其中，q为传输质量强度函数，C为预设速率阈值，v为平均速率，x、y为归一化常数。

可选的，所述根据各目标繁忙空口的传输质量强度函数和各目标繁忙空口对应的优先级，以及为各空闲空口配置的默认传输质量强度函数评估全局无线网络的传输质量，具体包括：

根据公式

计算全局无线网络的传输质量；

其中，p_i为各空口对应的优先级，q_i包括目标繁忙空口和空闲空口的传输质量强度函数。

通过上述方法可以看出，通过该方法可以对全局无线网络质量进行评估。

本公开实施例还提供了一种评估无线传输质量的装置，该装置包括：

获取模块，用于获取预设时间内目标繁忙空口的总流量；

第一处理模块，用于根据所述预设时间内通过目标繁忙空口发送的各报文的总时延，以及所述总流量获取所述目标繁忙空口的平均速率；

第二处理模块，用于根据所述平均速率、归一化常数、预设速率阈值获得所述目标繁忙空口的传输质量强度函数；

第三处理模块，用于根据各目标繁忙空口的传输质量强度函数和各目标繁忙空口对应的优先级，以及为各空闲空口配置的默认传输质量强度函数评估全局无线网络的传输质量。

可选的，所述目标繁忙空口包括：

确定预设时间内空口报文发送缓存队列不为空的空口为繁忙空口。

可选的，所述获取模块，具体用于在预设时间内获取目标繁忙空口发送的各报文的时延，将各报文的时延的和作为总时延；

可选的，所述第一处理模块，具体用于根据总流量和总时延的比值获得所述目标繁忙空口的平均速率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本说明书的实施例，并与说明书一起用于解释本说明书的原理。

图1为本公开实施例提供的一种无线传输质量的评估流程示意图。

图2为本公开实施例提供的一种传输质量评估量化示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本说明书使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明书。在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本说明书可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本说明书范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本实施例中，时延是指数据(一个报文或分组，甚至比特)从网络(或链路)的一端传送到另一端所需的时间。它是计算机网络的性能指标之一，网络中的时延包括发送时延(传输时延)、传播时延、处理时延、排队时延。

本实施例中，使用的时延是指一个无线报文被放入发送缓存队列开始到发送完成收到对端的ACK报文之间的时长。

本公开实施例提供了一种无线传输质量的评估方法，如图1所示，该方法包括：

S101获取预设时间内目标繁忙空口的总流量；

S102根据所述预设时间内通过目标繁忙空口发送的各报文的总时延，以及所述总流量获取所述目标繁忙空口的平均速率；

S103根据所述平均速率、归一化常数、预设速率阈值获得所述目标繁忙空口的传输质量强度函数；

S104根据各目标繁忙空口的传输质量强度函数和各目标繁忙空口对应的优先级，以及为各空闲空口配置的默认传输质量强度函数评估全局无线网络的传输质量。

在本实施例中，空口可以包括繁忙空口和空闲空口，其中，空口报文发送缓存队列预设时间内不为空，即为繁忙状态，该空口在当前的单位时间内被定义为繁忙端口。反之，为空闲端口。

在本实施例中，预设时间可以设为k秒，在步骤S101中，获取预设时间内目标繁忙空口的总流量，即为获取k秒内目标繁忙空口的总流量，本实施例中，将该总流量记为f。

同时，获取k秒内空口发送的总报文数m，并统计k秒内每个报文的时延，总计m个，假设每个报文的时延是t₁、t₂……t_m，总时延t＝t₁+t₂+…+t_m，其中，t为步骤S102中所述的总时延。

在步骤S102中，获得平均速率的方法通过

如公式获得，其中，v为平均速率。

在步骤S103中，根据公式q＝x ln(C-v)+y，计算传输质量强度函数，其中，

q为传输质量，数值越大，传输质量越差，上网体验越不好。

C为速率阈值，传输速率大于阈值时，认为传输质量好，小于阈值时，则空口繁忙。

v为空口发送速率。

x和y为归一化常数。

通过上述公式，可以构造出传输质量强度曲线，横轴为速度，纵轴为传输质量强度q，如图2所示，q被量化到数字范围0到10。通过极限值：q＝10，v＝0，以及q＝0.1，v＝3.9，求解出常数x和y的值。

在步骤S104中，计算出一个空口的传输质量强度后，可以进一步获取到整个无线网络的整体传输质量，来对整个无线网络做一个评价。

假设一个无线网络内，存在若干个AP设备，AP本身有优先级或者等级p，即每个空口有对应的等级。

若网络中存在N个空口，每个空口对应的优先级为p₁、p₂……p_n，其中空闲空口的q＝10，繁忙空口的q可通过步骤S103得到。

根据上述信息在执行步骤S104时，可通过如下公式评估全局无线网络的传输质量，

根据公式

计算全局无线网络的传输质量，其中，p_i为各空口对应的优先级，q_i包括目标繁忙空口和空闲空口的传输质量强度函数。

通过上述实施例可以看出，根据全网中空闲空口和目标繁忙空口通过相应计算，可对全网质量进行评估。

本公开实施例还提供了一种评估无线传输质量的装置，该装置包括基站设备或管理设备，该装置包括：

获取模块，用于获取预设时间内目标繁忙空口的总流量；

其中，所述目标繁忙空口包括：确定预设时间内空口报文发送缓存队列不为空的空口为繁忙空口。

其中，所述获取模块，具体用于在预设时间内获取目标繁忙空口发送的各报文的时延，将各报文的时延的和作为总时延；

其中，所述第一处理模块，具体用于根据总流量和总时延的比值获得所述目标繁忙空口的平均速率。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里申请的发明后，将容易想到本说明书的其它实施方案。本说明书旨在涵盖本说明书的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本说明书的一般性原理并包括本说明书未申请的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本说明书的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本说明书并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本说明书的范围仅由所附的权利要求来限制。

以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书，凡在本说明书的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书保护的范围之内。

Claims

1.一种无线传输质量的评估方法，其特征在于，所述方法包括：

获取预设时间内目标繁忙空口的总流量；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标繁忙空口包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述预设时间内通过目标繁忙空口发送的各报文的总时延的方法，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设时间内通过目标繁忙空口发送的各报文的总时延，以及所述总流量获取所述目标繁忙空口的平均速率，具体包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述平均速率、归一化常数、预设速率阈值获得所述目标繁忙空口的传输质量强度函数，包括：

根据公式q＝x ln(C-v)+y，计算传输质量强度函数；

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各目标繁忙空口的传输质量强度函数和各目标繁忙空口对应的优先级，以及为各空闲空口配置的默认传输质量强度函数评估全局无线网络的传输质量，具体包括：

根据公式

计算全局无线网络的传输质量；

7.一种评估无线传输质量的装置，其特征在于，该装置包括：

获取模块，用于获取预设时间内目标繁忙空口的总流量；

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述目标繁忙空口包括：

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述获取模块，具体用于在预设时间内获取目标繁忙空口发送的各报文的时延，将各报文的时延的和作为总时延；

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述第一处理模块，具体用于根据总流量和总时延的比值获得所述目标繁忙空口的平均速率。