CN117528820A - 数据传输方法、装置、存储介质及程序产品 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种数据传输方法、装置、存储介质及程序产品,其中,数据传输方法包括:接收多个站点发送的多个请求发送数据帧;根据所述请求发送数据帧,得到对应于多个所述站点的时间片调度结果;将所述时间片调度结果发送给所有所述站点,使得所述站点根据所述时间调度结果进行数据传输。减少了各STA在传输数据前的等待时间,在避免冲突的前提下,节省了信道资源,提高了传输效率。
Description
技术领域
本申请实施例涉及通信技术领域,特别涉及一种数据传输方法、装置、存储介质及程序产品。
背景技术
在无线网络传输中,通常采用带有冲突避免的载波侦听多路访问(Carrier SenseMultiple Access with Collision Avoid,CSMA/CA)协议来避免多个站点(Station,STA)同时向接入点(Access Point,AP)发送数据导致的冲突,即,STA需要在发送数据前检测信道是否空闲,如果检测到信道空闲,则等待一段随机时间后,才向AP发出数据。由于等待的时间是随机的,所以CSMA/CA协议在一定程度上可以有效地避免各STA同时发送数据时产生的冲突,但其在某种特定场景中会造成网络资源的浪费与传输效率的降低。
发明内容
本申请实施例提供一种数据传输方法、装置、存储介质及程序产品,旨在提升网络传输效率与网络资源利用率。
第一方面,本申请实施例提供一种数据传输方法,包括:接收多个站点发送的多个请求发送数据帧;根据所述请求发送数据帧,得到对应于多个所述站点的时间片调度结果;将所述时间片调度结果发送给所有所述站点,使得所述站点根据所述时间调度结果进行数据传输。
第二方面,本申请实施例提供一种数据传输方法,包括:向接入点发送请求发送数据帧;接收所述接入点发送的时间片调度结果;根据所述时间片调度结果,向所述接入点发送通信数据。
第三方面,本申请实施例提供一种数据传输装置,所述装置包括至少一个处理器;至少一个存储器,用于存储至少一个程序;当至少一个所述程序被至少一个所述处理器执行时实现如第一方面或第二方面所述的数据传输方法。
第四方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于执行如第一方面或第二方面所述的数据传输方法。
第五方面,本申请实施例提供一种计算机程序产品,包括计算机程序或计算机指令,其特征在于,所述计算机程序或所述计算机指令存储在计算机可读存储介质中,计算机设备的处理器从所述计算机可读存储介质读取所述计算机程序或所述计算机指令,所述处理器执行所述计算机程序或所述计算机指令,使得所述计算机设备执行如第一方面或第二方面所述的数据传输方法。
本申请实施例提供的数据传输方法中的AP通过接收并解析STA预先发送的请求发送数据帧,主动生成对STA的时间片调度结果,并将时间片调度结果下发给各STA,使STA能够在规定的时间片中进行数据传输,减少了各STA在传输数据前的等待时间,在避免冲突的前提下,节省了信道资源,提高了传输效率。
附图说明
图1是现有技术中无线网络隐藏终端的示意图;
图2是应用RTS/CTS机制解决隐藏终端的方法流程示意图;
图3是本申请一实施例提供的WLAN系统架构示意图;
图4是本申请一实施例提供的数据传输方法的流程图;
图5是本申请一实施例提供的生成数据传输时间片的流程图;
图6是本申请一实施例提供的对传输数据进行验证的流程图;
图7是本申请又一实施例提供的数据传输方法的流程图;
图8是本申请一示例接入点设备的模块图;
图9为本申请一示例提供的数据传输方法的流程示意图;
图10是本申请另一示例站点设备的模块图;
图11为本申请另一示例提供的数据传输方法的流程示意图;
图12是本申请实施例提供的数据传输装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
需要说明的是,虽然在装置示意图中进行了功能模块划分,在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于装置中的模块划分,或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本申请实施例中,“进一步地”、“示例性地”或者“可选地”等词用于表示作为例子、例证或说明,不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具有优势。使用“进一步地”、“示例性地”或者“可选地”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
由于无线信道只有一个冲突域的特性,因此对于某个特定的AP,在其收发范围内,同时只能有一个STA与其进行数据传输,无线网络中为了避免多个STA同时访问网络所带来的冲突问题,采用协议CSMA/CA协议。协议中规定,所有的STA发送数据前,必须再等待一段很短的时间(继续监听)才能发送下一帧。这段时间通称为帧间间隔(InterFrame Space,IFS)。帧间间隔的长短取决于STA要发送的帧的类型。高优先级帧需要等待的时间较短,因此可优先获得发送权,但低优先级帧就必须等待较长的时间。若低优先级帧还没来得及发送而其他站的高优先级帧已发送到媒体,则媒体变为忙态,那么低优先级帧就只能再推迟发送了,这样就减少了发生碰撞的机会。该机制虽然可以有效地避免多STA访问网络时所带来的冲突问题,但在某种程度上也极大地浪费了网络资源。
CSMA/CA协议中具有请求发送/允许发送(Request To Send/Clear To Send,RTS/CTS)机制,该机制主要是用来解决无线网络中的隐藏终端问题。图1是无线网络中隐藏终端的示意图。如图所示,图中具有一个AP10和两个STA,分别为STA1与STA2。围绕STA1的虚线范围表示STA1的发送范围,围绕STA2的虚线范围表示STA2的发送范围,可以看出,两个STA的发送范围没有重叠,因此,两个STA在发送数据时,是无法通过物理监听的方法,探测对方是否有发送数据,即两个STA互为隐藏终端。按照CSMA/CA机制,STA1和STA2会一直误认为信道空闲,因此,如果当STA1和STA2同时向AP 10发送数据时,就会引起冲突,导致AP 10无法正常接收数据。所以在隐藏终端的情况下,网络性能最差时是无法传递数据包的,换言之,STA1与STA2的吞吐量都趋近于0。
为了解决上述隐藏终端的问题,故在CSMA/CA中引入了RTS/CTS机制。图2是RTS/CTS机制在解决隐藏终端过程中的流程示意图,如图所示,当STA2要给AP 10发送数据前,首先会发送请求发送RTS数据帧给AP 10。若在AP 10处没有冲突,即AP 10成功解调出STA2的RTS,AP 10会在等待某时长后发送允许发送CTS数据帧给STA2。RTS数据帧和CTS数据帧都没有加密,由于无线信道是一个广播信道,当数据帧没有加密时,那么所有STA都是可以接收并解析其信息的,所以STA1也可以接收并解析该CTS信息。STA1在接收到CTS帧时,当其解析出某时间段AP 10允许STA2发数据,STA1在这段时间内就不会向AP 10发送数据包,这样就解决了隐藏STA冲突问题。然而,RTS/CTS机制也有其局限性,因为该机制是基于CSMA/CA协议的,其在竞争信道的过程中仍然会浪费大量的资源,比如退避机制导致的退避时间的浪费、发包前等待时间的浪费以及发生冲突重发数据包时间的浪费等。
基于此,本申请实施例提供一种数据传输方法、装置、存储介质及程序产品,AP通过接收并解析STA预先发送的请求发送数据帧,主动生成对STA的时间片调度结果,并将时间片调度结果下发给各STA,使STA能够在规定的时间片中进行数据传输,减少了各STA在传输数据前的等待时间,在避免冲突的前提下,节省了信道资源,提高了传输效率。
本申请实施例可以应用于各种站点STA,是一种具有无线连接功能,能够向用户提供语音和/或数据连通性的设备,又可以称之为终端设备、用户设备(user equipment,UE)、移动台(mobile station,MS)、移动终端(mobile terminal,MT)等。目前,一些站点的举例包括:手机(mobile phone)、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(mobileinternet device,MID)、可穿戴设备,虚拟现实(virtual reality,VR)设备、增强现实(augmented reality,AR)设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程手术(remote medical surgery)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端、车载设备等。
本申请实施例可以应用于各种接入点AP,是通信系统中将站点接入到无线网络的设备,又可以称为无线接入网(radio access network,RAN)节点(或设备)、基站等。目前,一些接入点的举例为:gNB、传输接收点(transmission reception point,TRP)、演进型节点B(evolved Node B,eNB)、无线网络控制器(radio network controller,RNC)、节点B(Node B,NB)、基站控制器(base station controller,BSC)、基站收发台(basetransceiver station,BTS)、家庭基站(例如,home evolved NodeB,或home Node B,HNB)、基带单元(base band unit,BBU),或Wi-Fi接入点设备,或者家庭网关设备,或者具备将站点接入到无线网络功能的光网络单元(optical network unit,ONU),或者也可以称为继承了Wi-Fi接入点功能的ONU,或者其他能够将站点接入到无线网络功能的设备,或者其他能够在无线环境中工作的接口设备。
本申请实施例可以应用于WLAN系统。该WLAN系统可以包括一个或者多个AP,以及一个或多个STA。图3是本申请实施例提供的WLAN系统架构示意图,在图3中的WLAN系统100示例性地包含了一个接入点AP 110以及三个STA,分别为终端120、终端130和终端140,三个终端作为STA均与AP 110关联,并需要与AP 100进行数据传输。可以理解的是,上述WLAN系统中的AP和STA的数量仅是示例性的,并不构成对本申请实施例的限定。
图4是本申请一实施例提供的数据传输方法的流程图,数据传输方法至少包括但不限于步骤S1000、S2000、S3000。
步骤S1000:接收多个站点发送的多个请求发送数据帧。
在一实施例中,连接在AP的一个或多个STA如果有数据发送,则需要给AP主动发送请求发送RTS数据帧,AP负责接收STA主动发送的请求发送RTS数据帧。
需要说明的是,为了保证对STA的调度效率与数据传输效率,AP具有指定的用于接收RTS数据帧的时间段,只有在AP指定的RTS数据帧的时间段內,STA才可以发送RTS数据帧给AP,并被AP接收;如果STA经过检测发现当前时刻不在AP指定的RTS数据帧的时间段內,则需要等待至下一AP指定的RTS数据帧的时间段再发送RTS数据帧。
步骤S2000:根据请求发送数据帧,得到对应于多个站点的时间片调度结果。
在一实施例中,当AP接收完所有STA的RTS数据帧后,解析RTS数据帧,提取所有需要的数据。RTS数据帧至少包含如下信息之一:STA的标识(例如MAC地址)、待传输的数据包的大小、待传输的数据类型(视频、语音、文本等)、待传输的数据包个数、以及STA的处理能力信息。AP根据得到的站点信息以及待传输数据信息,对站点对应的数据传输时间片进行计算,得到时间调度结果,时间调度结果中包含有一个或多个站点对应的数据传输时间片。
可以理解的是,STA的标识用于标识是哪个STA需要进行数据传输,使得AP在反馈时间片调度结果时,能够将时间片信息反馈给对应的STA。待发送的数据包大小和待传输的数据包个数用于AP评估传输所需的时间,如果数据包大或者数据包多,则可能分配更长的时间片给对应的STA用于其传输数据,如果数据包小或者数据包少,则可能分配更短的时间片给对应的STA用于其传输数据。待传输的数据类型决定了数据传输的优先级,对于实时性要求较高的视频数据或音频数据,其传输的优先级可能高于文本数据传输的优先级。
可以理解的是,数据优先级也可以根据场景需要而预先设置,从而满足特定应用场景下的数据传输需求。
图5是本申请实施例提供的生成数据传输时间片的流程图,进一步说明数据传输时间片的生成过程。在本实施例中,数据传输时间片的生成过程至少包括步骤S2100、S2200、S2300。
步骤S2100:获取权重参数。
在一实施例中,时间片调度算法需要充分考虑STA的处理能力、待传输的数据量以及待传输的数据类型。因此,获取对应于上述变量的预设权重参数,这些权重参数用于对每个STA的每次待传输的数据作出综合评估。可以理解的是,根据不同场景的不同需求,这些权重参数可以被灵活调整。例如,对于在最数据传输实时性要求较高的场景中,可以将待传输的数据类型对应的权重值配置的大一些,这样在计算评估结果后,将更为优先地发送那些视频数据,以保证实时性。
步骤S2200:根据权重参数,对站点处理能力信息、数据量信息与数据优先级信息进行加权计算,得到评估结果。
在一实施例中,采用下述公式进行评估结果的计算:
R=η1×A+η2×B+η3×C
其中R表示最后加权计算得到的评估结果,A表示发包数量评估值,B表示数据包的优先级评估值,C表示STA的处理能力数值评估值,η1表示发包数量A的加权系数,η2表示数据包优先级B的加权系数,η3表示STA处理能力C的加权系数。发包数量A越大,获取到发包的机会就越大;数据类型B用于评估发包的优先级,例如视频数据对实时性要求较高,需要优先发送,获取发包的优先级也会越高;STA处理能力C越强,发包的机会越大。
步骤S2300:根据评估结果,得到站点对应的数据传输时间片。
在一实施例中,根据评估结果对STA进行排序。如果待传输数据的STA站点的数量小于或等于预设的数量阈值,且传输的数据量小于或等于预设的数据量阈值或者传输时间小于或等于预设的时间阈值,则所有的STA均能够获得发送数据的机会,并且发送数据的顺序按照评估结果的评估值(或数值)从大到小依次进行,并根据待传输的数据量或者传输时间分配对应的数据传输时间片。
在一实施例中,根据评估结果对STA进行排序。如果待传输数据的STA站点的数量大于预设的数量阈值,或者,传输的数据量大于预设的数据量阈值,或者,传输时间大于预设的时间阈值,则可能仅有部分的STA能够获得发送数据的机会,并对获得发送机会的STA按照评估结果从大到小排序,得到数据传输的顺序,并根据待传输的数据量或者传输时间分配对应的数据传输时间片。需要说明的是,对于没有在本次获得数据传输时间片的STA,可以等待下一次AP指定的用于接收RTS数据帧的时间段再发送一次RTS数据帧,并按照前述步骤再次参与评估结果的计算。而为了避免有些STA的数据始终无法获得对应的数据传输时间片,也可以将发送的RTS数据帧次数作为一个变量参与计算,并为其配置权重,使更早期的STA的数据能够尽快发送。
步骤S3000:将时间片调度结果发送给所有站点,使得站点根据时间调度结果进行数据传输。
在一实施例中,AP将多个STA对应的数据传输时间片作为时间片调度结果,广播发送给与其关联的所有STA,使得所有的STA都能够接收并解析时间片调度结果,从而每个STA均能了解自身是否具有发送机会以及在什么时间内进行发送。从而减少了各STA在传输数据前的等待时间,在避免冲突的前提下,节省了信道资源,提高了传输效率。
图6是本申请一实施例提供的对传输数据进行验证的流程图,如图所示。
步骤S4100:在接收站点发送的通信数据后,根据站点对应的数据传输时间片,对站点的数据传输时间进行验证,得到验证结果。
在一实施例中,当AP接收到STA发送的通信数据后,需要对相关信息进行校验,主要为判断当前接收的STA的数据是否为在规定的时间片内传输的,如果是当前时间片允许的STA,则属于合法传输的数据;如果不是当前时间片允许的STA,则属于非法传输的数据。校验数据得合法性是为了确保STA按照AP的调度时间进行数据传输,避免数据的冲突,并且维持数据传输的秩序,提升数据传输效率。
步骤S4200:数据传输时间与对应的数据传输时间片是否一致?
在一实施例中,验证结果为两种可能性,一种数据传输时间与对应的数据传输时间片一致,即合法传输的数据;另一种为数据传输时间与对应的数据传输时间片不一致,即非法传输的数据。
步骤S4300:对通信数据进行发送处理。
在一实施例中,验证结果为数据传输时间与对应的数据传输时间片一致,则AP将STA的数据发送出去,然后给STA回复一个反馈结果。如果数据接收正常,则反馈结果为ACK;如果数据接收异常,则反馈结果为NACK。
步骤S4400:不对通信数据进行处理。
在一实施例中,验证结果为数据传输时间与对应的数据传输时间片不一致,则说明当前STA没有按照时间调度正确的发送数据,则AP对接收到的通信数据不做处理。这些通信数据可能被缓存,也可能被直接丢弃。
通过本申请上述实施例,可以看出,AP和STA的通信循环连续进行,不进行等待,直至时间片结束,这样能够提高网络资源的利用效率与数据传输效率。
图7是本申请一实施例提供的数据传输方法的流程图。数据传输方法至少包括但不限于步骤S5000、S6000、S7000。
步骤S5000:向接入点发送请求发送数据帧。
在一实施例中,具有数据传输需求的STA向AP发送RTS数据帧。数据帧中携带有至少以下之一的信息:站点标识信息、待传输的数据包大小信息、待传输的数据包数量信息、待传输的数据类型以及站点处理能力信息。
步骤S6000:接收接入点发送的时间片调度结果。
在一实施例中,AP根据接收到的RTS数据帧,对数据帧内的信息进行解析,并根据预设的时间片调度算法进行计算,得到每个STA对应的数据传输时间片,并将这些数据传输时间片作为时间片调度结果,广播发送给域内的STA。STA接收到AP的时间片调度结果广播包后,解析该广播包,并从广播包中提取获取到时间片的STA以及对应的数据传输时间片信息。
步骤S7000:根据时间片调度结果,向接入点发送通信数据。
在一实施例中,如果广播中获取到时间片的STA信息和当前STA信息一致,则说明该STA可以在对应的时间片内将数据发送给AP;如果广播中获取到时间片的STA信息和当前STA的信息不一致,则说明当前STA未获得发送数据的机会,需要等待下一轮RTS数据帧请求阶段再次发送RTS数据帧。如果当前STA获取到时间片,则在AP允许的对应的时间片内把需要发送的数据发送给AP,等待AP的返回的反馈结果及数据。如果STA未获取到时间片,则不能给AP发送数据,防止占用无线信息,保证获取到时间片的STA独占资源,提高无线资源利用率。
可以理解的是,每个STA在准备发送RTS数据帧之前,也需要判断当前时刻AP是否允许接收RTS数据帧,即,判断接入点当前是否处于请求阶段,并得到判断结果。若判断结果为处于请求阶段,则STA可以发送RTS数据帧;若判断结果为不处于请求阶段,则STA需要等待接入点进入RTS数据帧请求阶段。
下述示例能够进一步详细说明本申请实施例提供的数据传输方法。示例1为基于AP的模块结构以及对应的数据传输方法流程;示例2为基于STA的模块结构以及对应的数据传输方法流程。
示例1:
将整个空口时间分为调度时间和通信时间。
对于AP而言,调度时间又分为三个时间段,第一个时间段主要是接收各STA的RTS数据帧,第二个时间段AP对接收到的STA的RTS数据帧进行统筹计算,按照一定算法排列出各STA的发包的优先级及时间,第三个时间段将广播调度结果给所有STA。通信时间是符合调度条件进行通信的STA和AP进行收发数据。
如图8所示,AP设备300具有四个模块,分别为接收模块310、发送模块320、时间片调度模块330及处理模块340,接下来分别介绍各个模块。
接收模块310:该模块负责接收STA发来的数据包,主要接收两方面的数据,一方面是接收当前所有连接的STA的RTS数据帧,另一方面是接收获得通信时间片的STA的数据包。STA通过RTS数据帧上报STA需要发送的数据信息,调度时间阶段接收模块负责接收这一信息。当STA满足调度结果,获得时间片后,需要在规定的时间内给AP发送数据时,接收模块接收STA的数据包,并对数据进行进一步处理。
发送模块320:该模块负责发送数据,需要发送两方面数据,广播时间片调度结果,以及收到STA的数据后,给STA进行回复表示当前已经收到该包数据。AP调度好STA的发包次序后,需要将结果广播出去,一方面告诉对应的STA获得对应的时间片,可以在对应的时间片内给AP发送数据,另一方面告诉其余STA,该时间段AP忙碌,AP不会接收其它STA发送的数据,以及AP接下来接收数据的时间。通信阶段当AP收到STA发送的数据后,给STA回复确认信息ACK或者NACK,说明数据是否正常。
时间片调度模块330:该模块负责AP的信道时间调度,主要分为两个方面的调度,一方面是调度时间的分配,另一方面是STA发包时间的调度。调度时间分为RTS时间,调度时间,以及广播时间。RTS时间段接收所有STA的RTS请求,调度时间段将接收到的请求进行统筹运算,得出分配结果,广播时间将分配的结果广播出去。调度时间=RTS时间T1+计算时间T2+广播时间T3。三个时间动态调整,如果当前连接的STA较少,则RTS时间较短;如果当前连接的STA较多,则RTS时间可以分配多一些。发包时间的调度即AP对收到STA的RTS数据帧进行解析,根据当前各STA的情况进行时间片分配,然后将时间片分配结果转给发送模块广播给所有STA。时间片调度的算法需要对AP及所有STA的情况进行综合考虑,AP不仅要进行数据业务,还需要预留一定的时间与当前STA之外的其它STA进行通信,而且需要实时更新,确保每个STA都有机会上报RTS数据帧。RTS数据帧包括STA待发送的数据包的大小,数量及优先级等信息,时间调度模块对各个STA的RTS数据进行加权平均,然后按照优先级将发包时间分配到具体的STA。通信时间可以考虑当前STA的个数及优先级,如果当前连接的STA较少,可以将通信时间分配久一些,反之分配少一些;如果当前数据包的优先级较高,计算时可以适当提高加权系数。
处理模块340:该模块负责统筹发包模块,接收模块以及时间片调度模块。处理接收模块收到的数据,如果有数据发送给发送模块,将发送数据转给发送模块,以及将RTS数据帧交给时间片调度模块。
图9为本申请一示例提供的数据传输方法的流程示意图。如图所示,AP设备执行的数据传输方法至少包括步骤S101至步骤S106。
步骤S101:监听STA的RTS数据帧
在本示例中,在允许接收RTS时间段内,连接在AP的STA如果有数据发送,需要给AP主动上报RTS数据帧,AP负责接收STA主动上报的RTS数据帧。
步骤S102:解析STA的RTS数据帧
在本示例中,当AP接收完所有STA的RTS数据帧后,解析RTS数据帧中携带的数据信息,提取所有需要的数据。RTS数据至少包含如下信息之一:STA的标识(例如MAC地址),需要发送的数据包的大小、数据的类型(视频、语音、文本等)、需要的发包个数、以及STA的处理能力信息。
步骤S103:根据解析结果进行时间片调度
在本示例中,根据步骤S102获取的RTS数据,将所有STA的RTS数据进行汇总计算,根据时间片调度算法计算每个STA的发包加权平均数,然后得出获得时间片的STA及STA发送数据包的时间。时间片调度算法充分考虑STA的处理能力,STA要发送的数据包的个数以及数据类型。
采用下述公式计算对每个STA的评估结果:
R=η1×A+η2×B+η3×C
其中R表示最后加权计算的结果,A表示发包数量评估值,B表示数据包的优先级评估值,C表示STA的处理能力数值评估值,η1表示发包数量A的加权系数,η2表示数据包优先级B的加权系数,η3表示STA处理能力C的加权系数。
发包数量A越大,获取到发包的机会就越大,能力越强,发包的机会越大,数据类型用于评估发包的优先级,例如视频数据对实时性要求较高,需要优先发送,获取发包的优先级也会越高。最后综合评估出获取到发包时间片的STA及分配的发包时间。
步骤S104:广播时间调度结果给STA。
在本示例中,将步骤S103的调度结果以广播的形式发给所有STA。广播的内容包括获得时间片的STA以及该STA允许发送数据的时间。然后如果到了对应时间片,AP和对应时间片的STA通信,其它STA停止发送数据给AP。
步骤S105:与STA进行通信数据的传输。
在本示例中,AP接收获取到时间片的STA的通信数据,AP收到数据后,对STA的信息进行校验,如果是当前时间片允许的STA,则保存该数据,如果收到的信息并非获取到时间片的STA的数据,则不处理。
如果收到的数据是合法的STA,则将STA的数据发出去,然后给STA回复结果,如果数据接收正常,回复ACK,如果数据接收异常,回复NACK。同时如果有返回数据需要发送给STA,则将数据发送给STA。
AP和STA的通信循环连续进行,不进行等待,直到时间片结束,使得时间片的利用率最高。
步骤S106:进行下一轮流程。
在本示例中,重复上述步骤,即返回步骤S101。
通过本示例提供的数据传输方法,基于对时间片的高利用率,能够提高信道资源利用率,提高数据传输效率。
示例2:
将整个空口时间分为调度时间和通信时间。
对于STA而言,调度时间分为两个时间段,第一个时间段是STA将RTS数据帧发给AP,第二个时间段STA接收AP广播的调度信息。通信时间是如果当前STA分到了对应的时间片,则STA和AP进行通信。
如图10所示,STA设备400具有三个模块,分别为接收模块410、发送模块420及处理模块430,接下来分别介绍各个模块。
接收模块410:该模块负责接收AP发来的数据包。主要接收两类数据,调度时间段AP的广播包及通信阶段AP的回复包。调度时间段STA发送RTS数据帧给AP后,接收模块开始等待AP的广播包。通信阶段,如果当前STA获得通信时间片,将通信数据发送给AP后,接收模块负责接收AP的回复包。
发送模块420:该模块负责给AP发送数据包。主要发送两类数据,RTS数据帧及通信数据。在调度时间段,发送模块负责将STA的RTS数据帧发送给AP。在通信阶段,如果当前STA获得通信时间片,发送模块负责将通信数据发送给AP。
处理模块430:该模块负责处理接收模块收到的数据,如果有数据发送给AP,处理模块将发送数据转给发送模块。
图11为本申请另一示例提供的数据传输方法的流程示意图。
步骤C201:判断是否有数据发送?
在本示例中,检测当前是否有数据发送,如果没有数据发送,则继续检测,如果有数据发送,到下一步骤C202。
步骤C202:监听AP是否忙碌?
在本示例中,如果当前STA有数据发送,则需要判断AP的状态,如果当前AP在RTS请求阶段,STA将RTS数据发送给AP,如果当前AP非RTS请求阶段,则需要等待AP到RTS请求阶段才能发送RTS请求。
步骤S201:发送RTS数据帧。
在本示例中,STA发送RTS数据帧给AP,RTS数据帧需要包含STA的标识信息、STA发送的数据包大小、数据的类型以及STA的处理能力信息。
其中,STA的标识信息是为了标识当前STA,便于和其余STA区分;数据包大小表示当前STA需要发送的数据量;数据类型用来说明要发送数据的优先级;STA的处理能力信息用来表示STA的处理能力,如果当前STA处理能力较强,则收到数据后可以快速将数据处理完,如果STA处理能力较弱,则处理数据的时间较久,有一定程度的时间浪费。
步骤S202:接收AP的时间片调度结果广播包。
在本示例中,STA将RTS数据帧发送给AP后,接下来等待AP的时间片调度广播包。
步骤S203:解析时间片调度广播包。
在本示例中,STA接收到AP的时间片调度广播包后,解析该广播包,从广播包中提取获取到时间片的STA以及对应的时间片信息。
步骤C203:判断是否获取到时间片?
在本示例中,如果广播中获取到时间片的STA信息和当前STA信息一致,则说明该STA可以在对应的时间片内将数据发送给AP;如果广播中获取到时间片的STA信息和当前STA的信息不一致,则说明当前STA未获得发送数据的机会,需要等待下一轮RTS请求阶段再次发送RTS数据帧。
步骤S204:与STA进行通信数据的传输。
如果当前STA获取到时间片,则在AP允许的对应的时间片内把需要发送的数据发送给AP,等待AP的返回结果及数据;如果STA未获取到时间片,则不能给AP发送数据,防止占用无线信息,保证获取到时间片的STA独占资源,提高无线资源利用率。
步骤S205:进行下一轮流程。
在本示例中,重复上述步骤,即返回步骤S101。
通过本示例提供的数据传输方法,基于对时间片的高利用率,能够提高信道资源利用率,提高数据传输效率。
图12是本申请实施例提供的数据传输装置的结构示意图,如图12所示,本申请一实施例还提供了一种数据传输装置500,包括:至少一个处理器502;至少一个存储器501,用于存储至少一个程序;当至少一个程序被至少一个所述处理器执行时实现上述数据传输方法。
本申请一实施例还提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令用于执行如本申请任一实施例提供的数据传输方法。
本申请一实施例还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序或计算机指令,该计算机程序或计算机指令存储在计算机可读存储介质中,计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取计算机程序或计算机指令,处理器执行计算机程序或计算机指令,使得计算机设备执行如本申请任一实施例提供的数据传输方法。
本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、设备中的功能模块/模块可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。
在硬件实施方式中,在以上描述中提及的功能模块/模块之间的划分不一定对应于物理组件的划分;例如,一个物理组件可以具有多个功能,或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器,如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。
在本说明书中使用的术语“部件”、“模块”、“系统”等用于表示计算机相关的实体、硬件、固件、硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。例如,部件可以是但不限于,在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序或计算机。通过图示,在计算设备上运行的应用和计算设备都可以是部件。一个或多个部件可驻留在进程或执行线程中,部件可位于一个计算机上或分布在2个或更多个计算机之间。此外,这些部件可从在上面存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。部件可例如根据具有一个或多个数据分组(例如来自于自与本地系统、分布式系统或网络间的另一部件交互的二个部件的数据,例如通过信号与其它系统交互的互联网)的信号通过本地或远程进程来通信。
以上参照附图说明了本申请的一些实施例,并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进,均应在本申请的权利范围之内。
Claims (11)
1.一种数据传输方法,应用于接入点设备AP,包括:
接收多个站点发送的多个请求发送数据帧;
根据所述请求发送数据帧,得到对应于多个所述站点的时间片调度结果;
将所述时间片调度结果发送给所有所述站点,使得所述站点根据所述时间调度结果进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的数据传输方法,其特征在于,所述根据所述请求发送数据帧,得到对应于多个所述站点的时间片调度结果,包括:
根据所述请求发送数据帧中携带的站点信息及待传输数据信息,对所述站点进行评估,得到评估结果;
根据所述评估结果,得到所述站点对应的所述数据传输时间片;
将所有所述数据传输时间片确定为所述时间片调度结果。
3.根据权利要求2所述的数据传输方法,其特征在于,所述站点信息包括站点处理能力信息,所述待传输数据信息包括待传输的数据量信息以及数据优先级信息;
所述根据所述请求发送数据帧中携带的站点信息及待传输数据信息,对所述站点进行评估,得到评估结果,包括:
获取权重参数;
根据所述权重参数,对所述站点处理能力信息、所述数据量信息与所述数据优先级信息进行加权计算,得到所述评估结果。
4.根据权利要求1所述的数据传输方法,其特征在于,所述方法还包括:
在接收所述站点发送的通信数据后,根据所述站点对应的数据传输时间片,对所述站点的数据传输时间进行验证,得到验证结果;
在所述验证结果为数据传输时间与对应的数据传输时间片一致的情况下,对所述通信数据进行发送处理;
在所述验证结果为数据传输时间与对应的数据传输时间片不一致的情况下,不对所述通信数据进行处理。
5.一种数据传输方法,应用于站点设备STA,包括:
向接入点发送请求发送数据帧;
接收所述接入点发送的时间片调度结果;
根据所述时间片调度结果,向所述接入点发送通信数据。
6.根据权利要求5所述的数据传输方法,其特征在于,所述根据所述时间片调度结果,向所述接入点发送通信数据,包括:
解析所述时间片调度结果,得到对应的数据传输时间片;
在所述数据传输时间片定义的时间内,向所述接入点发送通信数据。
7.根据权利要求5所述的数据传输方法,其特征在于,向接入点发送请求发送数据帧之前,所述方法还包括:
判断所述接入点当前是否处于请求阶段,得到判断结果;其中,所述请求阶段为所述接入点允许接收所述站点发送请求发送数据帧的阶段;
在所述判断结果为处于所述请求阶段的情况下,进入请求发送数据帧发送步骤;
在所述判断结果为不处于所述请求阶段的情况下,等待所述接入点进入所述请求阶段。
8.根据权利要求6至7任一项所述的数据传输方法,其特征在于,所述请求发送数据帧携带有至少以下之一:
站点标识信息、待传输的数据包大小信息、待传输的数据包数量信息、待传输的数据类型以及站点处理能力信息。
9.一种数据传输装置,其特征在于,包括:
至少一个处理器;
至少一个存储器,用于存储至少一个程序;
当至少一个所述程序被至少一个所述处理器执行时实现如权利要求1至8任意一项所述的数据传输方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其中存储有处理器可执行的程序,所述处理器可执行的程序被处理器执行时用于实现如权利要求1至8任意一项所述的数据传输方法。
11.一种计算机程序产品,包括计算机程序或计算机指令,其特征在于,所述计算机程序或所述计算机指令存储在计算机可读存储介质中,计算机设备的处理器从所述计算机可读存储介质读取所述计算机程序或所述计算机指令,所述处理器执行所述计算机程序或所述计算机指令,使得所述计算机设备执行如权利要求1至8中任意一项所述的数据传输方法。
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