EDCA参数的动态调整的方法与流程

本发明涉及网络，特别是一种edca参数的动态调整的方法。

背景技术：

1、网络现在已经是日常生活中的必需品。在移动设备和物联网设备越来越普及的今天，无线网络已经是必备的网络接入方案。ieee为无线网络传输做了许多标准化工作，无线网络逐渐从刚开始的非实时无线局域网向综合业务无线局域网方向发展。为了加强数据业务在使用无线网络时的网络质量，ieee提出了基于业务优先级分类的无线服务质量保证标准ieee802.11e，该标准的全称为增强分布式信道访问协议(edca)。该标准可以提高音视频等业务的质量，通过对等待时间，退避时间和传输独占时间等相关参数的设置，可以保证关键业务在无线局域网中传输的速度和稳定性；通过使用edca协议，无线ap设备可以对音频、视频业务的数据提供不同的优先级服务，通过对不同优先级分类的edca参数进行配置，可以提高目标业务的网络传输速率和数据收发的稳定性，保证业务的服务质量，让用户能有一个流畅稳定的业务使用体验。

2、ieee802.11e为使用edca协议的厂商提供了edca的参考配置参数，该参数是一组固定值，配置以后不会因为使用场景和环境来动态变化，许多厂商根据这一情况，提出了对edca参数进行动态配置的方案，这些方案有根据网络当前吞吐量大小来调节edca参数；根据信道碰撞情况来动态调整edca参数；设置固定数量的edca参数模板，根据ap接收数据和发送数据的情况来调用相应参数模板配置edca参数等。这些方法从网络流量和网络环境方面对edca参数进行了动态设置，但是有的方法是根据吞吐量的配置对整个网络的所有无线设备的edca参数同时进行调整，并且对网络数据的分析很少，调整维度不全面，参数调整也只涉及到竞争窗口的时间调整；固定模板调整参数的方法缺少了参数配置的灵活性；检测信道冲突情况来对参数进行调整，没有对吞吐量进行考虑。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种edca参数的动态调整的方法，本发明可以达到动态配置无线ap的edca参数的目的。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种edca参数的动态调整的方法，包括以下步骤：

3、步骤1、对ap端的无线数据进行监测，通过周期采样的方法，获取无线传输相关数据，对采样结果进行分析整理，判断吞吐量是否增加，如果吞吐量增加，则进一步判断数据丢包率和网络负载是否存在异常；

4、步骤2、根据丢包率和网络负载的情况从多个维度来考虑对edca参数进行动态配置。

5、作为本发明的进一步改进，在步骤1中，判断吞吐量是否增加具体如下：

6、启动调整流程,获取当前edca参数中的竞争窗口时间txop、最小、最大退避时间阶数ecwmin和ecwmax值，监听ap的吞吐量，对网口数据进行采样；

7、数据采集完成以后，对数据进行处理，在采样周期内，最后一个采集数据减去第一个采集数据，获得采样周期间的接口吞吐量数据，如果采样周期间的吞吐量数据超过预先设置的阈值tx_thres，说明网络目前吞吐量在增加，进入参数调整流程；如果吞吐量未增加，对未调整参数采样次数加1，则根据未调整参数的采样次数阈值和edca参数修改标志来决定是否将edca参数恢复为默认值。

8、作为本发明的进一步改进，在步骤1中，判断数据丢包率和网络负载是否存在异常具体如下：

9、通过第一个采样点和最后一个采样点计算该采样周期内发数据包的总数和错误包数量，通过采样周期内的错误包和总包数得到该采样周期内接收的丢包率，设置丢包率的阈值为pe_thres，如果超过阈值pe_thres，则数据丢包异常；

10、计算采样周期内发生信道碰撞的数量，使用最后一个采样数据与第一个采样数据的信道碰撞数量的差得到采样周期内的碰撞次数，设置碰撞次数的阈值为c_thres，根据采样周期内碰撞次数的值是否超过阈值c_thres来确定网络负荷是否异常。

11、作为本发明的进一步改进，所述步骤2具体包括以下步骤：

12、(1)如果吞吐量增加，则计算吞吐量速度是否稳定，并判断速度波动是否异常；

13、(2)当速度波动异常时，如果丢包率超过阈值，对音视频流传输的无竞争周期txop增加一个单位，如果丢包率未超过阈值，则不调整txop参数；

14、(3)对网络负载进行评估，如果网络负载高超过阈值，对最大退避时间阶数ecwmax进行调整，降低一个单位(ecwmax-1)，减少退避窗口等待时间；如果网络负载正常，则根据吞吐量处于上升阶段、平稳阶段还是下降阶段来决定对参数进行修改，这三个阶段根据流量的速度上升、下降还是平稳来确定；如果吞吐量处于上升阶段或者平稳阶段，减少等待窗口时间，对ecwmax降低一个单位(ecwmax-1)，尽力获取传输机会；如果吞吐量处于下降阶段，对ecwmax增加一个单位(ecwmax+1)，增加竞争窗口的最大退避时间，缓解网络负载压力；ecwmax最小取值为最小退避时间阶数ecwmin，最大取值为15；如果增加后的竞争窗口不在取值范围内，则ecwmax保持不变。

15、(4)将生成新的edca配置参数，与正在使用的参数做对比，如果不同，则设置新的参数作为edca参数，设置参数改变标志；

16、(5)完成配置，等待一定周期后再次进行启动动态调整流程；

17、(6)在采样周期内，当吞吐量没有达到阈值，但是edca参数有改变时，则根据连续的正常采样周期次数来决定是否将edca参数恢复为默认配置的参数。

18、作为本发明的进一步改进，所述步骤(1)具体如下：

19、根据周期采集获得的数据，每一个数据对前一秒的数据相减，获得这采样周期内，每秒数据流量的速度数据集s＝{s1,s2,……,si,……,sn-1},其中n为采样时间，对于每个速度si，其计算方法为si＝(txi-txi-1)，tx为发送数据总量，获得速度数据集以后，对速度数据做方差计算，得到速度数据波动的数值信息，如果方差值大于预先设置的速度方差阈值d_thres，说明数据波动大，速度波动异常。

20、作为本发明的进一步改进，所述无竞争窗口时间txop的取值范围为[0-127]。

21、本发明的有益效果是：

22、本发明通过对ap端的无线数据进行监测，通过周期采样的方法，获取无线传输相关数据，对采样结果进行分析整理，从多个维度来考虑对edca参数进行动态配置；通过本发明的实施，可以达到动态配置无线ap的edca参数的目的。

技术特征：

1.一种edca参数的动态调整的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的edca参数的动态调整的方法，其特征在于，在步骤1中，判断吞吐量是否增加具体如下：

3.根据权利要求2所述的edca参数的动态调整的方法，其特征在于，在步骤1中，判断数据丢包率和网络负载是否存在异常具体如下：

4.根据权利要求3所述的edca参数的动态调整的方法，其特征在于，所述步骤2具体包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的edca参数的动态调整的方法，其特征在于，所述步骤(1)具体如下：

6.根据权利要求1-5任一项所述的edca参数的动态调整的方法，其特征在于，所述无竞争窗口时间txop的取值范围为[0-127]。

技术总结
本发明公开了一种EDCA参数的动态调整的方法，包括：对AP端的无线数据进行监测，通过周期采样的方法，获取无线传输相关数据，对采样结果进行分析整理，判断吞吐量是否增加，如果吞吐量增加，则进一步判断数据丢包率和网络负载是否存在异常；根据丢包率和网络负载的情况从多个维度来考虑对EDCA参数进行动态配置；本发明可以达到动态配置无线AP的EDCA参数的目的。

技术研发人员：李东旭,罗毅,席东铭
受保护的技术使用者：四川九州电子科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11