专利名称：数据帧发送方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络通信技术，尤其涉及一种数据帧发送方法及设备。
背景技术：
无线局域网(Wireless Local Area Network ；简称为WLAN)的普及以及移动互联网的发展，使得无线网络越来越多的成为人们首选的上网连接方式。IEEE 802. 11的物理(PHY)层规定了不同的调制方式，包括二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying ； 简称为BPSK)、正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying ；简称为QPSK)、16 种符号的正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation ；简称为QAM)、64QAM、正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing ；简称为0FDM)以及不同的编码方式，得到了不同的传输速率。其中，802. Ilb支持1、2、5.5、11兆比特每秒(Mbps)共4种传输速率，802. Ila 支持 6、9、12、18、24、36、48、54Mbps 共 8 种传输速率，802. Ilg 支持 1、2、 5. 5、6、9、ll、12、18、24、36、48、54Mbps共12种传输速率，而802. Iln则最多支持32种传输速率，不同传输速率的抗噪能力不一样。尽管IEEE802. lla/b/g/n在物理层提供了多种发送速率的能力，但是在IEEE802. 11协议中并没有规定具体的速率自适应算法，而速率自适应算法又是影响系统性能提高的主要因素。现有进行速率自适应选择的技术方案主要分为两类第一类是通过对前一段时间的数据传输成功和失败数量的统计信息对信道状况进行估计，进而定时选择出一个最佳的传输速率；第二类是直接以一个反映信道状况的物理量信噪比为基础，选择一个合适的传输速率。第一类速率自适应算法需要每隔一个统计时间窗口，才有机会更新一次速率。如果窗口选择过小，则统计出的丢帧信息无法反映信道状况；窗口选择过大，则速率更新过慢，难以及时适应信道的快速变化。第二类速率自适应算法利用物理层指标信噪比来估计信道质量以决定发送速率，但是在实际无线信道中，信噪比与传输速率之间并没有明确的对应关系，所以选择出来的速率很难与信道的实际状况相适应。由此可见，现有技术自适应选择出的速率无法很好的与信道的实际状况相适应，数据传输可靠性低、网络吞吐量低。
发明内容
本发明提供一种数据帧发送方法及设备，用以选择出与信道的实际状况相适应的速率，提高数据传输的可靠性和网络吞吐量。本发明提供一种数据帧发送方法，包括根据预先获取到的每种速率的基准吞吐量，从所有速率中选择基准吞吐量最大的速率作为目标速率；所述速率的基准吞吐量是在使用所述速率发送完一个数据帧之后，根据所发送的数据帧的发送完成状态信息对发送所发送的数据帧之前所述速率的基准吞吐量进行更新而获取的，所述发送完成状态信息包括所发送的数据帧所包含的子报文个数和发送失败的子报文个数；
使用所述目标速率发送当前数据帧。本发明提供一种数据帧发送设备，包括选择模块，用于根据预先获取到的每种速率的基准吞吐量，从所有速率中选择基准吞吐量最大的速率作为目标速率；所述速率的吞吐量是在使用所述速率发送完一个数据帧之后，根据所发送的数据帧的发送完成状态信息对发送所发送的数据帧之前所述速率的基准吞吐量进行更新而获取的，所述发送完成状态信息包括所发送的数据帧所包含的子报文个数和发送失败的子报文个数；发送模块，用于使用所述目标速率发送当前数据帧。本发明的数据帧发送方法及设备，预先获取到每种速率的基准吞吐量，在发送数据帧时从所有速率中选择基准吞吐量最大的速率作为目标速率，并使用目标速率发送当前数据帧。在本发明技术方案中，通过统计每一个数据帧的发送状况，并在每发送完一个数据帧后根据数据帧的发送完成状态信息实时更新速率的基准吞吐量，每个速率的基准吞吐量能够及时反应信道的实际状况，从而使得基于基准吞吐量选择出的目标速率能够很好的与信道的实际状况相适应，进而提高了数据传输的可靠性和网络吞吐量。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明一实施例提供的数据帧发送方法的流程图；图2为本发明另一实施例提供的数据帧发送方法的流程图；图3为本发明又一实施例提供的数据帧发送方法的流程图；图4为本发明一实施例提供的数据帧发送设备的结构示意图；图5为本发明另一实施例提供的数据帧发送设备的结构示意图。
具体实施例方式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。图1为本发明一实施例提供的数据帧发送方法的流程图。如图1所示，本实施例的方法包括步骤101、根据预先获取到的每种速率的基准吞吐量，从所有速率中选择基准吞吐量最大的速率作为目标速率。在本实施例中，数据帧发送设备会预先获取到每种速率的基准吞吐量，在有数据帧发送时，从所有速率中选择基准吞吐量最大的速率来发送数据帧。在本发明各实施例中，所述速率的基准吞吐量能够实时反应信道的实际状况。换句换说，速率的基准吞吐量表明在当前信道状况下使用该速率发送数据帧时，网络所能获取到的吞吐量。为了保证每种速率的基准吞吐量能够达到实时反应信道的实际状况的目的，本实施例中速率的基准吞吐量具体通过以下方式来获取对某个速率来说，在使用该速率发送完一个数据帧之后，根据该数据帧的发送完成状态信息对发送该数据帧之前该速率的基准吞吐量进行更新，从而获取用来判断该速率是否可以用来发送下一个数据帧时所使用的基准吞吐量。其中，数据帧的发送完成状态信息包括数据帧所包含的子报文个数和发送失败的子报文个数。其中，802. Iln协议是以聚合形式发送的，一个聚合包即所述的数据帧包含若干个子报文。当数据帧发送完成后，数据帧发送设备就会统计出该数据帧中有多少个子报文发送失败。对于其他802. 11协议，例如802. lla、802. lib,802. Ilg等，是以非聚合形式发送的，一个数据帧所包含的子报文个数为1，如果该数据帧发送失败，则发送失败的子报文个数也为1。由上述可见，本实施例通过统计每一个数据帧的发送状况，并在每发送完一个数据帧后根据数据帧的发送完成状态信息实时更新速率的基准吞吐量，使得每个速率的基准吞吐量能够及时反应信道的实际状况，从而使得基于基准吞吐量选择出的目标速率能够很好的与信道的实际状况相适应，有利于提高数据传输的可靠性和网络吞吐量。在此说明，本实施例中的速率可以是802. Ilb支持的1Mbps、2Mbps、5. 5Mbps、 11Mbps,可以是 802. Ila 支持的 6Mbps、9Mbps、12Mbps、18Mbps、24Mbps、36Mbps、48Mbps、 54Mbps，还可以是 802· 11 g 支持的 IMbps、2Mbps、5· 5Mbps、6Mbps、9Mbp s、1 IMbps、12Mbps、 18Mbps、24Mbps、36Mbps、48Mbps、54Mbps，还可以是802. Iln支持的32种传输速率等。也就是说，在本发明各实施例中，不对速率的具体值进行限定。步骤102、使用选择出的目标速率发送当前数据帧。当选择出目标速率后，数据帧发送设备使用选择出的目标速率发送当前数据帧。在本实施例中，数据帧发送设备在发送数据帧时，根据每种速率的基准吞吐量从中选择基准吞吐量最大的速率作为目标速率，并使用目标速率来发送当前数据帧。由于本实施例的数据帧发送设备会统计每一个数据帧的发送状况，并在每发送完一个数据帧后根据数据帧的发送完成状态信息实时更新速率的基准吞吐量，使得每个速率的基准吞吐量能够及时反应信道的实际状况，从而使得基于基准吞吐量选择出的目标速率能够很好的与信道的实际状况相适应，通过与信道的实际状况相适应的速率来发送数据帧，提高了数据传输的可靠性和网络吞吐量。图2为本发明另一实施例提供的数据帧发送方法的流程图。本实施例基于图1所示实施例实现，如图2所示，本实施例的方法在步骤102之后还包括步骤103、根据使用目标速率刚完成发送的数据帧的发送完成状态信息，更新目标
速率的基准吞吐量。在使用目标速率完成当前数据帧的发送之后，数据帧发送设备会搜集与该数据帧的发送有关的各种信息，例如数据帧所包含的子报文个数和发送失败的子报文个数等，这些信息即为该数据帧的发送完成状态信息。然后，数据帧发送设备根据获取的数据帧的发送完成状态信息，对目标速率的基准吞吐量进行更新，以使目标速率的基准吞吐量能够实时反映信道的状况。一种步骤103的实施方式包括
步骤1031、数据发送设备根据数据帧的发送完成状态信息，计算目标速率的实时
吞吐量。其中，实时吞吐量是指根据当前数据帧的发送完成状态信息，计算出的目标速率的吞吐量。例如可以根据公式(1)来计算目标速率的实时吞吐量。Tcur = Ti* (I-FLR) (1)其中，Tcot表示根据数据帧的发送完成状态信息，计算出的目标速率的实时吞吐量；Ti表示理想吞吐量；FLR表示丢帧率。其中，丢帧率=发送时失败的子报文个数/数据帧所包含的子报文个数。其中，对于802. lla、802. lib,802. Ilg等协议来说，其丢帧率要么为100%，要么为0。其中，理想吞吐量=数据帧的大小/数据帧的传输时间。其中，数据帧的大小等于数据帧的字节数*8。数据帧的传输时间包括退避时间、帧间隔时间、应答时间、报文及物理头传输时间等。也就是说，一旦给定数据帧的大小和传输速率，就可以计算出数据帧的传输时间，进而也就可以计算出理想吞吐量。其中，表1所示为一个数据帧包含1500字节时， 则理想吞吐量与传输速率之间的对应关系。在实际应用过程中，数据帧发送设备还可以通过查表来获取数据帧所对应的理想吞吐量。表 权利要求
1.一种数据帧发送方法，其特征在于，包括根据预先获取到的每种速率的基准吞吐量，从所有速率中选择基准吞吐量最大的速率作为目标速率；所述速率的基准吞吐量是在使用所述速率发送完一个数据帧之后，根据所发送的数据帧的发送完成状态信息对发送所发送的数据帧之前所述速率的基准吞吐量进行更新而获取的，所述发送完成状态信息包括所发送的数据帧所包含的子报文个数和发送失败的子报文个数；使用所述目标速率发送当前数据帧。
2.根据权利要求1所述的数据帧发送方法，其特征在于，所述使用所述目标速率发送当前数据帧之后包括根据当前数据帧的发送完成状态信息，对所述目标速率的基准吞吐量进行更新。
3.根据权利要求2所述的数据帧发送方法，其特征在于，所述根据当前数据帧的发送完成状态信息，对所述目标速率的基准吞吐量进行更新包括根据当前数据帧的发送完成状态信息，计算所述目标速率的实时吞吐量； 根据所述目标速率的实时吞吐量，更新所述目标速率的基准吞吐量。
4.根据权利要求3所述的数据帧发送方法，其特征在于，所述根据所述目标速率的实时吞吐量，更新所述目标速率的基准吞吐量包括根据公式T = ToldX β +TcurX (1-β )，更新所述目标速率的基准吞吐量； 其中，T为所述目标速率的更新后的基准吞吐量； Told为所述目标速率的更新前的基准吞吐量； Tcur为所述目标速率的实时吞吐量； β为权重因子，且0彡β彡1。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的数据帧发送方法，其特征在于，根据预先获取到的每种速率的基准吞吐量，从所有速率中选择基准吞吐量最大的速率作为目标速率之前包括判断预设探测周期是否到达；当判断结果为否时，执行根据预先获取到的每种速率的基准吞吐量，从所有速率中选择基准吞吐量最大的速率作为目标速率的操作；当判断结果为是时，从所有速率中随机选择一个速率作为所述目标速率，并使用所述目标速率发送当前数据帧。
6.一种数据帧发送设备，其特征在于，包括选择模块，用于根据预先获取到的每种速率的基准吞吐量，从所有速率中选择基准吞吐量最大的速率作为目标速率；所述速率的吞吐量是在使用所述速率发送完一个数据帧之后，根据所发送的数据帧的发送完成状态信息对发送所发送的数据帧之前所述速率的基准吞吐量进行更新而获取的，所述发送完成状态信息包括所发送的数据帧所包含的子报文个数和发送失败的子报文个数；发送模块，用于使用所述目标速率发送当前数据帧。
7.根据权利要求6所述的数据帧发送设备，其特征在于，还包括更新模块，用于根据当前数据帧的发送完成状态信息，对所述目标速率的基准吞吐量进行更新。
8.根据权利要求7所述的数据帧发送设备，其特征在于，所述更新模块包括计算单元，用于根据当前数据帧的发送完成状态信息，计算所述目标速率的实时吞吐量；更新单元，用于根据所述目标速率的实时吞吐量，更新所述目标速率的基准吞吐量。
9.根据权利要求8所述的数据帧发送设备，其特征在于，所述更新单元具体用于根据公式T-T。ldx β +TcurX (1-β )，更新所述目标速率的基准吞吐量；其中，T为所述目标速率的更新后的基准吞吐量； Told为所述目标速率的更新前的基准吞吐量； Tcur为所述目标速率的实时吞吐量； β为权重因子，且0彡β彡1。
10.根据权利要求6或7或8或9所述数据帧发送设备，其特征在于，还包括 判断模块，用于判断预设探测周期是否到达；触发模块，用于在所述判断模块的判断结果为否时，触发所述选择模块执行根据预先获取到的每种速率的基准吞吐量，从所有速率中选择基准吞吐量最大的速率作为目标速率的操作；选择发送模块，用于在所述判断模块的判断结果为是时，从所有速率中随机选择一个速率作为所述目标速率，并使用所述目标速率发送当前数据帧。
全文摘要
本发明提供一种数据帧发送方法及设备。其中方法包括根据预先获取到的每种速率的基准吞吐量，从所有速率中选择基准吞吐量最大的速率作为目标速率；所述速率的基准吞吐量是在使用该速率发送完一个数据帧之后，根据所发送的数据帧的发送完成状态信息对发送该数据帧之前的基准吞吐量进行更新而获取的；使用目标速率发送当前数据帧。设备包括选择模块和发送模块。采用本发明技术方案，能够选择出与信道的实际状况相适应的目标速率，使用目标速率发送数据帧能够提高数据传输的可靠性和网络吞吐量。
文档编号H04L12/56GK102315906SQ20111028156
公开日2012年1月11日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者李香富 申请人:福建星网锐捷网络有限公司