專利名稱：一種無(wú)線局域網(wǎng)ip組播傳輸異常的快速檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通訊領(lǐng)域中無(wú)線局域網(wǎng)組網(wǎng)時(shí)IP組播技術(shù)業(yè)務(wù)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)方法，尤其涉及IEEE 802.11無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)傳輸IP組播幀的方法。
背景技術(shù)：
無(wú)線局域網(wǎng)作為網(wǎng)絡(luò)終端的一種接入技術(shù)，具備接入速度高，布線簡(jiǎn)易等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越被廣泛地應(yīng)用于家庭網(wǎng)絡(luò)，隨著寬帶和視頻壓縮技術(shù)的不斷發(fā)展，以視頻和語(yǔ)音為主的多媒體在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男枨笤谘杆俚卦鲩L(zhǎng)。當(dāng)前比較流行的多媒體應(yīng)用，如視頻和語(yǔ)音的實(shí)時(shí)交互、IPTV(Internet Protocol TV)等應(yīng)用，均要求比較高的網(wǎng)絡(luò)帶寬支持，通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)傳輸多媒體應(yīng)用逐漸成為今后發(fā)展的一個(gè)重要方向。
傳統(tǒng)的IEEE 802.11無(wú)線局域網(wǎng)是為數(shù)據(jù)應(yīng)用設(shè)計(jì)的，對(duì)組播應(yīng)用的支持比較弱，從組播源發(fā)送一個(gè)組播報(bào)文到達(dá)無(wú)線接入點(diǎn)后，無(wú)線接入點(diǎn)將這個(gè)組播報(bào)文發(fā)送到關(guān)聯(lián)的無(wú)線客戶端，但是不屬于這個(gè)組播組并已經(jīng)關(guān)聯(lián)到這個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)的其他無(wú)線客戶端也可以收到這個(gè)組播報(bào)文。
IEEE 802.11無(wú)線局域網(wǎng)傳輸目的地址是無(wú)線客戶端MAC地址的單播(Unicast)數(shù)據(jù)報(bào)文時(shí)，無(wú)線接入點(diǎn)發(fā)送的單播報(bào)文到達(dá)無(wú)線客戶端后，接收數(shù)據(jù)的無(wú)線客戶端發(fā)送802.11確認(rèn)(ACK)幀到無(wú)線接入點(diǎn)，如果接入點(diǎn)設(shè)備沒(méi)有接收到無(wú)線客戶端的ACK幀，PHY層會(huì)重傳這一幀，如果重傳次數(shù)超過(guò)預(yù)先設(shè)定的閾值，則丟棄該數(shù)據(jù)。在一個(gè)干擾比較高的802.11無(wú)線網(wǎng)絡(luò)里，802.11 ACK提供了可靠的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制。接入點(diǎn)設(shè)備還可以通過(guò)接收無(wú)線客戶端的802.11 ACK幀以及其他管理或數(shù)據(jù)幀，來(lái)檢測(cè)無(wú)線客戶端的信號(hào)質(zhì)量，并根據(jù)信號(hào)質(zhì)量實(shí)時(shí)調(diào)整無(wú)線客戶端的數(shù)據(jù)發(fā)送速率，進(jìn)一步可以保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。
IEEE 802.11無(wú)線局域網(wǎng)傳輸組播(Multicast)數(shù)據(jù)報(bào)文時(shí)，802.11協(xié)議規(guī)定，負(fù)責(zé)接收組播的無(wú)線客戶端不能發(fā)送802.11 ACK幀到無(wú)線接入點(diǎn)，導(dǎo)致無(wú)線接入點(diǎn)不能確定無(wú)線客戶端是否正確接收了組播幀，由于沒(méi)有802.11 ACK的確認(rèn)重傳機(jī)制以及其他可靠保證機(jī)制，組播數(shù)據(jù)的傳輸可靠性比較低。
同時(shí)由于負(fù)責(zé)接收組播的無(wú)線客戶端不發(fā)送802.11 ACK幀到無(wú)線接入點(diǎn)，無(wú)線接入點(diǎn)也就不能通過(guò)發(fā)送的組播報(bào)文來(lái)檢測(cè)接收方的信號(hào)質(zhì)量。當(dāng)無(wú)線接入點(diǎn)和無(wú)線客戶端之間傳輸?shù)慕M播報(bào)文占據(jù)主要流量時(shí)，由于無(wú)線接入點(diǎn)不能實(shí)時(shí)檢測(cè)接收方的信號(hào)質(zhì)量以及根據(jù)信號(hào)質(zhì)量調(diào)整無(wú)線客戶端的數(shù)據(jù)發(fā)送速率，會(huì)導(dǎo)致某個(gè)時(shí)段內(nèi)組播報(bào)文發(fā)送的誤碼率增加，組播數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃赃M(jìn)一步降低。
以IP組播為主的IPTV直播業(yè)務(wù)，無(wú)線接入點(diǎn)和無(wú)線客戶端之間傳輸?shù)膯尾?bào)文較少，IP組播報(bào)文占據(jù)了主要帶寬。當(dāng)無(wú)線接入點(diǎn)與無(wú)線客戶端間的信號(hào)質(zhì)量發(fā)生變化時(shí)，無(wú)線接入點(diǎn)和無(wú)線客戶端之間不能及時(shí)調(diào)整組播報(bào)文發(fā)送速率，導(dǎo)致組播報(bào)文發(fā)送誤碼率增加，同時(shí)由于無(wú)線接入點(diǎn)和無(wú)線客戶端之間的組播幀沒(méi)有確認(rèn)接收機(jī)制，組播幀的傳輸可靠性比較低，經(jīng)常出現(xiàn)播放不流暢，影響業(yè)務(wù)的開(kāi)展。
無(wú)線接入點(diǎn)發(fā)送組播報(bào)文是發(fā)向所有無(wú)線客戶端，無(wú)線接入點(diǎn)為了保證所有無(wú)線客戶端都能接收到組播幀，通常無(wú)線接入點(diǎn)以最保守的數(shù)據(jù)速率發(fā)送組播幀，如802.11b通常為1Mbps，802.11a/g通常為2Mbps，但實(shí)際的帶寬比上述的組播幀數(shù)據(jù)發(fā)送速率還要低，這對(duì)于至少需要2Mbps甚至更高帶寬的多媒體應(yīng)用如IPTV業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)，帶寬明顯不足，影響業(yè)務(wù)的正常開(kāi)展。如果固定配置了比較高的組播數(shù)據(jù)發(fā)送速率，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量比較低的某些無(wú)線客戶端不能正確接收，特別是當(dāng)無(wú)線客戶端與無(wú)線接入點(diǎn)之間的距離、障礙物等環(huán)境發(fā)生變化引起的無(wú)線客戶端與無(wú)線接入點(diǎn)間的信號(hào)質(zhì)量發(fā)生變化，如果無(wú)線接入點(diǎn)與無(wú)線客戶端間的組播發(fā)送速率不能實(shí)時(shí)調(diào)整，則會(huì)出現(xiàn)較高的組播發(fā)送誤碼率，導(dǎo)致無(wú)線客戶端不能正確接收組播報(bào)文。因此需要增加組播的發(fā)送速率以提高帶寬，組播發(fā)送速率必須支持可實(shí)時(shí)調(diào)整。
在實(shí)際應(yīng)用中，由于無(wú)線物理層重傳機(jī)制的影響，如果發(fā)送到一個(gè)客戶端的數(shù)據(jù)出現(xiàn)過(guò)多的重傳，將導(dǎo)致其他客戶端的數(shù)據(jù)不能被發(fā)送，因此針對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高業(yè)務(wù)，無(wú)線接入設(shè)備必須能夠快速檢測(cè)出異?？蛻舳?，并進(jìn)行處理，保證在一個(gè)客戶端出現(xiàn)異常不能影響其他客戶端。通常的做法是設(shè)置一個(gè)老化時(shí)間，譬如5分鐘，如果5分鐘內(nèi)客戶端和無(wú)線接入點(diǎn)之間沒(méi)有數(shù)據(jù)交互，就認(rèn)為客戶端異常。但是這種做法不能實(shí)時(shí)檢測(cè)，反應(yīng)速度較慢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種無(wú)線局域網(wǎng)IP組播傳輸異常的快速檢測(cè)方法，可以快速檢測(cè)出異常的客戶端，避免不必要的數(shù)據(jù)重傳，提高IP組播傳輸?shù)目煽啃浴?br> 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種無(wú)線局域網(wǎng)IP組播傳輸異常的快速檢測(cè)方法，報(bào)文發(fā)送時(shí)的處理包括(a)無(wú)線接入設(shè)備收到數(shù)據(jù)包，對(duì)所述數(shù)據(jù)包的目標(biāo)無(wú)線客戶端鑒權(quán)通過(guò)后，如果所述目標(biāo)客戶端在所述硬件緩沖區(qū)中沒(méi)有報(bào)文，或者，如果所述目標(biāo)客戶端允許送入所述硬件緩沖區(qū)的報(bào)文數(shù)目的最大值不為零，且所述目標(biāo)客戶端在所述硬件緩沖區(qū)中的報(bào)文數(shù)據(jù)小于該目標(biāo)客戶端允許送入所述硬件緩沖區(qū)的報(bào)文數(shù)目的最大值，則將該數(shù)據(jù)包送入所述硬件緩沖區(qū)，增加所述硬件緩沖區(qū)的報(bào)文數(shù)目，否則，丟棄所述數(shù)據(jù)包；發(fā)送回調(diào)時(shí)的處理包括，當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送完成后，減小所述緩沖區(qū)的報(bào)文數(shù)目(i)如果無(wú)線接入設(shè)備判斷該數(shù)據(jù)包發(fā)送失敗，增加連續(xù)發(fā)送失敗次數(shù)，將該客戶端允許送入緩沖區(qū)的最大報(bào)文數(shù)目直接調(diào)整為零，或者，將該客戶端允許送入緩沖區(qū)的最大報(bào)文數(shù)目調(diào)整為，當(dāng)前允許的最大報(bào)文數(shù)目減半后的數(shù)值與緩沖區(qū)最大長(zhǎng)度之間的最小值；(ii)如果無(wú)線接入設(shè)備判斷該數(shù)據(jù)包發(fā)送成功，復(fù)位連續(xù)發(fā)送失敗次數(shù)為零，將該客戶端允許送入緩沖區(qū)的最大報(bào)文數(shù)目調(diào)整為，當(dāng)前允許的最大報(bào)文數(shù)目加倍后的數(shù)值與緩沖區(qū)最大長(zhǎng)度之間的最小值；
(iii)無(wú)線接入設(shè)備判斷當(dāng)連續(xù)發(fā)送的失敗次數(shù)是否達(dá)到了預(yù)先設(shè)定的最大數(shù)值，如果是，則認(rèn)定客戶端異常，斷開(kāi)與客戶端的連接。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)在所述步驟(a)中，如果所述目標(biāo)客戶端允許送入所述硬件緩沖區(qū)的報(bào)文數(shù)目的最大值不為零，且所述目標(biāo)客戶端在所述硬件緩沖區(qū)中的報(bào)文數(shù)據(jù)小于該目標(biāo)客戶端允許送入所述硬件緩沖區(qū)的報(bào)文數(shù)目的最大值，則判斷當(dāng)前發(fā)送時(shí)間與上次發(fā)送失敗時(shí)間之差是否小于設(shè)定的閾值，如果是則丟棄該數(shù)據(jù)包，否則將該數(shù)據(jù)包送入所述硬件緩沖區(qū)。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)在所述步驟(i)中，無(wú)線接入設(shè)備將該客戶端允許送入緩沖區(qū)的最大報(bào)文數(shù)目與1相比較，如果小于等于1，則將該客戶端允許送入緩沖區(qū)的最大報(bào)文數(shù)目直接調(diào)整為零，否則，將該客戶端允許送入緩沖區(qū)的最大報(bào)文數(shù)目調(diào)整為，當(dāng)前允許的最大報(bào)文數(shù)目減半后的數(shù)值與緩沖區(qū)最大長(zhǎng)度之間的最小值。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)在所述步驟(i)中，還包括記錄當(dāng)前數(shù)據(jù)發(fā)送失敗的時(shí)間。
采用本發(fā)明所述方法，使得在以IEEE 802.11a/b/g標(biāo)準(zhǔn)以及下一代無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11n組建的無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品中，能夠快速檢測(cè)出異?？蛻舳?，避免對(duì)其他客戶的影響，克服了IEEE 802.11傳輸組播報(bào)文可靠性差的缺陷，保證了以IP組播技術(shù)為主的視頻直播業(yè)務(wù)在無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品的可靠應(yīng)用，極大地拓展了無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品的應(yīng)用范圍，促進(jìn)無(wú)線局域網(wǎng)IP組播業(yè)務(wù)應(yīng)用的發(fā)展。


圖1為本發(fā)明IP組播傳輸設(shè)備圖；圖2為本發(fā)明IP組播傳輸系統(tǒng)應(yīng)用圖；圖3為本發(fā)明IP組播傳輸?shù)姆桨改K圖；
圖4為本發(fā)明IP組播傳輸?shù)膽?yīng)用示例圖；圖5為本實(shí)施例異?？蛻舳藱z測(cè)報(bào)文發(fā)送流程圖；圖6為本實(shí)施例異常客戶端檢測(cè)報(bào)文發(fā)送回調(diào)處理流程圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，傳輸IP組播的無(wú)線接入點(diǎn)設(shè)備由無(wú)線接口模塊、組播成員管理模塊、上行接口模塊、802.1d橋接模塊、IP路由模塊、協(xié)議應(yīng)用模塊和配置管理模塊組成。設(shè)備的無(wú)線接口模塊接收的報(bào)文經(jīng)802.1d橋接模塊或IP路由模塊轉(zhuǎn)發(fā)到上行接口模塊，上行接口模塊接收的報(bào)文經(jīng)802.1d橋接模塊或IP路由模塊轉(zhuǎn)發(fā)到無(wú)線接口模塊。當(dāng)無(wú)線接口模塊或上行接口模塊接收到IGMP(Intemet組管理協(xié)議)報(bào)文或IP組播報(bào)文時(shí)則送由組播成員管理模塊處理組播成員管理模塊處理從無(wú)線接口模塊接收的IGMP報(bào)文，維護(hù)組播成員列表；上行接口模塊接收的IP組播報(bào)文經(jīng)802.1d橋接模塊或IP路由模塊，進(jìn)一步轉(zhuǎn)發(fā)到組播成員管理模塊處理，由組播成員管理模塊將IP組播報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到無(wú)線接口模塊。其中無(wú)線接口模塊，包括無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊以及硬件接口，其中無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊用于接收和發(fā)送無(wú)線接入點(diǎn)和無(wú)線客戶端間的802.11管理和數(shù)據(jù)幀，并依據(jù)與無(wú)線客戶端交互的802.11幀實(shí)時(shí)檢測(cè)無(wú)線接入點(diǎn)和無(wú)線客戶端的連接信號(hào)質(zhì)量，實(shí)時(shí)調(diào)整和確定無(wú)線接入點(diǎn)發(fā)送到無(wú)線客戶端的“最佳單播報(bào)文發(fā)送速率”及“最佳廣播報(bào)文發(fā)送速率”；組播成員管理模塊，用于維護(hù)組播成員列表以及記錄組播成員無(wú)線客戶端的MAC地址信息，還負(fù)責(zé)接收和轉(zhuǎn)發(fā)組播源與組播成員無(wú)線客戶端間的IP組播報(bào)文；802.1d橋接模塊和IP路由模塊，用于報(bào)文選路和轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文；上行接口模塊，包括驅(qū)動(dòng)和上行硬件接口，用于連接外部網(wǎng)絡(luò)，如Intemet的接口，可通過(guò)連接DSLAM、交換機(jī)、BRAS等設(shè)備間接連接到Intemet，所述上行接口可以是以太網(wǎng)接口、xDSL接口、xPON等接口；設(shè)備的協(xié)議應(yīng)用模塊和配置管理模塊用于完成各種協(xié)議和上層應(yīng)用，以及本地或遠(yuǎn)程的配置管理。
IP組播傳輸系統(tǒng)應(yīng)用如圖2所示，在IP組播傳輸?shù)膽?yīng)用系統(tǒng)中至少包括無(wú)線客戶端、無(wú)線接入點(diǎn)、分布系統(tǒng)(DS)以及組播源。無(wú)線客戶端需要請(qǐng)求加入或離開(kāi)組播源的某個(gè)組播組時(shí)，無(wú)線客戶端發(fā)送的IGMP(互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議)報(bào)文經(jīng)無(wú)線接入點(diǎn)發(fā)送到組播源，無(wú)線接入點(diǎn)將無(wú)線客戶端加入到這個(gè)組播組。組播源發(fā)送某個(gè)IP組播報(bào)文給組播組的成員時(shí)，組播源發(fā)送的IP組播報(bào)文經(jīng)無(wú)線接入點(diǎn)發(fā)送給組播組的成員無(wú)線客戶端，完成IP組播的傳輸。
其中組播源，用于發(fā)送IP組播報(bào)文；分布系統(tǒng)，用于連接無(wú)線接入點(diǎn)與組播源；一個(gè)或多個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)，用于將IP組播報(bào)文處理為單播報(bào)文并發(fā)送給無(wú)線客戶端，以及處理無(wú)線客戶端發(fā)出的加入或離開(kāi)組播組的請(qǐng)求信息；一個(gè)或多個(gè)無(wú)線客戶端，是使用組播業(yè)務(wù)的用戶，可以向無(wú)線接入點(diǎn)發(fā)出加入或離開(kāi)組播組的請(qǐng)求。
如圖3所示，在實(shí)現(xiàn)本方案所述的高速可靠傳輸組播報(bào)文的無(wú)線接入點(diǎn)內(nèi)，包括無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊、組播成員管理模塊。在無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊中針對(duì)每個(gè)無(wú)線客戶端都保存有一個(gè)最佳單播報(bào)文發(fā)送速率，當(dāng)每個(gè)無(wú)線客戶端新接入到無(wú)線接入點(diǎn)時(shí)，無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊確定該無(wú)線客戶端的“最佳單播報(bào)文發(fā)送速率”，或者當(dāng)無(wú)線客戶端的“最佳單播報(bào)文發(fā)送速率”實(shí)時(shí)發(fā)生變化時(shí)，無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊在所有客戶端中選擇最小的“最佳單播報(bào)文發(fā)送速率”值，作為無(wú)線接入點(diǎn)發(fā)送其他廣播組播報(bào)文(即非IP組播報(bào)文)到每個(gè)無(wú)線客戶端的“最佳廣播報(bào)文發(fā)送速率”，所述“最佳廣播報(bào)文發(fā)送速率”也可稱為“最佳組播報(bào)文發(fā)送速率”，是所有客戶端共用的速率。
組播成員列表，記錄組播組以及組播組的成員無(wú)線客戶端信息，每個(gè)組播組有一張組播成員列表，由組播成員管理模塊動(dòng)態(tài)維護(hù)，可以存儲(chǔ)在組播成員管理模塊內(nèi)，其中無(wú)線客戶端信息包括無(wú)線客戶端的MAC地址信息。
在具體應(yīng)用中如圖4所示。在以IEEE 802.11a/b/g標(biāo)準(zhǔn)以及下一代無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11n組建的無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品中，無(wú)線接入點(diǎn)設(shè)備接入多個(gè)無(wú)線客戶端STA。無(wú)線客戶端向無(wú)線接入點(diǎn)發(fā)送IGMP組播加入報(bào)文IGMPReport請(qǐng)求加入某個(gè)IP組播組，或者無(wú)線客戶端向無(wú)線接入點(diǎn)發(fā)送IGMP組播離開(kāi)報(bào)文IGMP Leave請(qǐng)求離開(kāi)某個(gè)IP組播組。無(wú)線接入點(diǎn)的組播成員管理模塊從無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊接收到無(wú)線客戶端的IGMP組播加入或離開(kāi)報(bào)文，動(dòng)態(tài)維護(hù)組播成員列表以及無(wú)線客戶端的MAC(介質(zhì)訪問(wèn)控制)地址等信息。
在現(xiàn)有的IEEE 802.11a/b/g無(wú)線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)以及下一代無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11n無(wú)線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，IP組播報(bào)文的傳輸方法包括以下步驟步驟110，從組播源發(fā)出的IP組播報(bào)文到達(dá)無(wú)線接入點(diǎn)；步驟120，無(wú)線接入點(diǎn)中的組播成員管理模塊查找組播成員列表，判斷該IP組播報(bào)文對(duì)應(yīng)的組播組在組播成員列表內(nèi)是否有組播成員無(wú)線客戶端，如果有，則執(zhí)行下一步，否則，丟棄該IP組播報(bào)文；步驟130，組播成員管理模塊將IP組播報(bào)文進(jìn)行組播報(bào)文轉(zhuǎn)單播報(bào)文的處理，將IP組播報(bào)文的組播目的地址替換成該組播組中成員無(wú)線客戶端的MAC地址；如果無(wú)線客戶端有多個(gè)，則將IP組播報(bào)文的目的MAC地址依次替換為組播組中各無(wú)線客戶端的MAC地址，每替換一次地址發(fā)送一次，直到向組播組中所有成員無(wú)線客戶端全部發(fā)送完畢。
步驟140，組播成員管理模塊將該IP組播報(bào)文以單播報(bào)文的形式轉(zhuǎn)發(fā)到無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊；步驟150，無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊向組播組中的成員無(wú)線客戶端發(fā)送IP組播報(bào)文；如果無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)送的報(bào)文目的地址是無(wú)線客戶端的MAC地址，則依據(jù)各無(wú)線客戶端的“最佳單播報(bào)文發(fā)送速率”發(fā)送到無(wú)線客戶端，無(wú)線接入設(shè)備事先根據(jù)接收的無(wú)線客戶端的802.11報(bào)文確定最佳單播報(bào)文發(fā)送速率。
步驟160，無(wú)線客戶端收到報(bào)文后返回確認(rèn)消息。
無(wú)線接入點(diǎn)接收無(wú)線客戶端的802.11確認(rèn)幀(ACK)保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。
其他進(jìn)入無(wú)線接入點(diǎn)的廣播(Broadcast)類型數(shù)據(jù)報(bào)文和非IP組播的多播(Multicast)類型數(shù)據(jù)報(bào)文，不需要交給組播成員管理模塊，直接交給無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)送。無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)送的廣播和其他組播報(bào)文，以“最佳廣播報(bào)文發(fā)送速率”發(fā)送。
與通常無(wú)線接入點(diǎn)以最保守的數(shù)據(jù)速率發(fā)送組播幀(如802.11b通常為1Mbps，802.11a/g通常為2Mbps)相比，當(dāng)每個(gè)無(wú)線客戶端的“最佳單播報(bào)文發(fā)送速率”都高于最保守的數(shù)據(jù)速率，也就是“最佳廣播報(bào)文發(fā)送速率”高于最保守的數(shù)據(jù)速率時(shí)，可以提高組播報(bào)文的發(fā)送速率。
以IEEE 802.11a/b/g標(biāo)準(zhǔn)以及下一代無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11n的無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品中，無(wú)線局域網(wǎng)接入點(diǎn)設(shè)備通過(guò)將IP組播轉(zhuǎn)換為無(wú)線客戶端單播MAC地址報(bào)文的方法，組播源發(fā)送到無(wú)線接入點(diǎn)的IP組播報(bào)文可以分別發(fā)送到IP組播對(duì)應(yīng)的組播組成員無(wú)線客戶端，不同組播組間的報(bào)文互相不影響，同時(shí)由于報(bào)文是以單播報(bào)文送達(dá)的無(wú)線客戶端，其速率和可靠性達(dá)到單播報(bào)文的性能和可靠性指標(biāo)，保證了以IP組播技術(shù)為主的視頻直播業(yè)務(wù)在無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品的可靠應(yīng)用。
在現(xiàn)有的IEEE 802.11a/b/g無(wú)線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)以及下一代無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11n無(wú)線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)IP組播傳輸異?？焖贆z測(cè)的技術(shù)方案分為數(shù)據(jù)發(fā)送和發(fā)送回調(diào)處理兩個(gè)部分。當(dāng)報(bào)文發(fā)送時(shí)，無(wú)線接入設(shè)備收到數(shù)據(jù)包，對(duì)所述數(shù)據(jù)包的目標(biāo)無(wú)線客戶端鑒權(quán)通過(guò)后，根據(jù)該目標(biāo)客戶端允許向無(wú)線接入設(shè)備硬件緩沖區(qū)送入的報(bào)文數(shù)目判斷，若該目標(biāo)客戶端允許向所述硬件緩沖區(qū)送入報(bào)文，則將該數(shù)據(jù)包送入所述硬件緩沖區(qū)，否則，丟棄所述數(shù)據(jù)包；當(dāng)發(fā)送回調(diào)時(shí)，無(wú)線接入設(shè)備若判斷該數(shù)據(jù)包發(fā)送失敗，則減小該目標(biāo)客戶端允許向無(wú)線接入設(shè)備硬件緩沖區(qū)送入的報(bào)文數(shù)目。
首先初始化判別準(zhǔn)則參數(shù)，每個(gè)客戶端都有如下這些參數(shù)。
當(dāng)前發(fā)送時(shí)間Current_time，表示當(dāng)前數(shù)據(jù)包(報(bào)文)放入無(wú)線接入設(shè)備硬件緩沖區(qū)的時(shí)間；上次發(fā)送失敗時(shí)間Time_i，表示第i個(gè)客戶端上次數(shù)據(jù)包發(fā)送失敗的時(shí)間；連續(xù)發(fā)送錯(cuò)誤值Tx_err_i，第i個(gè)客戶端連續(xù)發(fā)送失敗的數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)；緩沖區(qū)報(bào)文數(shù)目PKT_i，第i個(gè)客戶端在硬件隊(duì)列中數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)；允許最大報(bào)文數(shù)目MAX_PKT_i，第i個(gè)客戶端允許硬件隊(duì)列中數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)的最大值；連續(xù)失敗時(shí)間閾值Min_time_gap，客戶端允許連續(xù)兩次發(fā)送失敗的時(shí)間差的最大值，例如，客戶端的第i個(gè)數(shù)據(jù)包出現(xiàn)錯(cuò)誤的時(shí)刻是Ti，第j(j＞i)個(gè)數(shù)據(jù)包在被放入硬件緩沖隊(duì)列時(shí)刻是Tj，i到j(luò)之間的數(shù)據(jù)包沒(méi)有出現(xiàn)發(fā)送錯(cuò)誤，我們檢查T(mén)j與Ti的時(shí)間差，這個(gè)時(shí)間差不能小于Min_time_gap；連續(xù)失敗閾值Max_allow_err，客戶端允許連續(xù)發(fā)送失敗次數(shù)的最大值；隊(duì)列最大長(zhǎng)度MAX_TX_QUEUE_LEN，硬件緩沖區(qū)中所有數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)。
報(bào)文發(fā)送處理流程，如圖5所示，包括以下步驟步驟5-1，無(wú)線接入設(shè)備收到數(shù)據(jù)包后，判斷該數(shù)據(jù)包的目標(biāo)無(wú)線客戶端是否關(guān)聯(lián)(即是否有權(quán)限訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò))，如果沒(méi)有關(guān)聯(lián)則丟棄數(shù)據(jù)，否則，執(zhí)行步驟5-2；步驟5-2，判斷該目標(biāo)客戶端允許送入硬件緩沖區(qū)的報(bào)文數(shù)目的最大值MAX_PKT_i是否為0，如果是，執(zhí)行步驟5-3，否則，執(zhí)行步驟5-4；步驟5-3，根據(jù)該目標(biāo)客戶端在硬件緩沖區(qū)中報(bào)文數(shù)目PKT_i判斷硬件緩沖區(qū)中有是否有報(bào)文，如果有，則丟棄當(dāng)前數(shù)據(jù)，否則，將當(dāng)前數(shù)據(jù)送到硬件緩沖區(qū)，將PKT_i值加1，等待發(fā)送數(shù)據(jù)；在另一實(shí)施例中，在步驟5-2判斷MAX_PKT_i為零后，也可直接丟棄數(shù)據(jù)包，而不進(jìn)行步驟5-3的判斷，那么以后發(fā)往該客戶端的數(shù)據(jù)包都會(huì)被丟棄，只有該客戶端重新連接后才能接收到數(shù)據(jù)包。
步驟5-4，判斷該目標(biāo)客戶端在硬件緩沖區(qū)中報(bào)文數(shù)目PKT_i是否小于允許的報(bào)文數(shù)目的最大值MAX_PKT_i，如果是，執(zhí)行下一步，否則，則丟棄數(shù)據(jù)；步驟5-5，比較當(dāng)前發(fā)送時(shí)間Current_time與上次發(fā)送失敗時(shí)間Time_i，如果時(shí)間差小于設(shè)定的閾值Min_time_gap，則丟棄數(shù)據(jù)包，否則將數(shù)據(jù)包送入硬件緩沖區(qū)，將PKT_i值加1；在另一實(shí)施例中，也可不進(jìn)行時(shí)間差的比較，而直接將數(shù)據(jù)包送入硬件緩沖區(qū)，將PKT_i值加1。
數(shù)據(jù)發(fā)送回調(diào)處理(硬件完成發(fā)送后的回調(diào)，用于通知上層數(shù)據(jù)包發(fā)送情況，包括成功失敗等等)，如圖6所示步驟6-1，數(shù)據(jù)發(fā)送完成后，無(wú)線接入設(shè)備將硬件緩沖區(qū)報(bào)文數(shù)目PKT_i減1；步驟6-2，無(wú)線接入設(shè)備判斷物理層是否正常發(fā)送數(shù)據(jù)，如果是，復(fù)位發(fā)送錯(cuò)誤統(tǒng)計(jì)數(shù)值Tx_err_i，同時(shí)將允許送入硬件緩沖區(qū)的數(shù)值MAX_PKT_i調(diào)大，等待下一次發(fā)送回調(diào)，否則，執(zhí)行下一步；可以將緩沖區(qū)允許的最大報(bào)文數(shù)目調(diào)整為MIN(MAX_PKY_i*2，AX_TX_QUEUE_LEN)，即允許最大報(bào)文數(shù)目MAX_PKY_i乘2與緩沖區(qū)最大長(zhǎng)度二者之間的最小值。
步驟6-3，將數(shù)據(jù)發(fā)送錯(cuò)誤統(tǒng)計(jì)值Tx_err_i加1；步驟6-4，將緩沖區(qū)中允許的最大報(bào)文數(shù)目MAX_PKT_i與1相比較，如果小于等于1則執(zhí)行步驟6-5，否則執(zhí)行步驟6-6；比較的目的是將MAX_PKT_i調(diào)整為零，在其他實(shí)施例中，也可以和其他數(shù)值進(jìn)行比較，如果MAX_PKT_i不從零開(kāi)始記，則也可將其調(diào)整為其他數(shù)值，便于數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)進(jìn)行判斷。
步驟6-5，設(shè)置緩沖區(qū)中允許的最大報(bào)文數(shù)目MAX_PKT_i為零，執(zhí)行步驟6-7；步驟6-6，將緩沖區(qū)中允許的最大報(bào)文數(shù)目MAX_PKT_i調(diào)小，執(zhí)行步驟6-7；可以將允許的最大報(bào)文數(shù)目MAX_PKT_i調(diào)整為MIN(MAX_PKT_i/2，1)，即減半后的允許的最大報(bào)文數(shù)目與1二者的最小值。
步驟6-7，記錄當(dāng)前數(shù)據(jù)發(fā)送失敗的時(shí)間Time_i；步驟6-8，判斷連續(xù)發(fā)送的錯(cuò)誤次數(shù)Tx_err_i是否達(dá)到了預(yù)先設(shè)定的最大數(shù)值Max_allow_err，如果是，則斷開(kāi)與客戶端的連接，否則等待下一次發(fā)送回調(diào)。
斷開(kāi)與客戶端的連接后，無(wú)線接入點(diǎn)設(shè)備中的無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊會(huì)通知組播管理模塊從組播成員列表中刪除該客戶端。
本發(fā)明在數(shù)據(jù)交互過(guò)程中，根據(jù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)鏈路狀況來(lái)檢測(cè)，并且采用了反應(yīng)靈敏的數(shù)值調(diào)節(jié)方法，因此能夠在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)客戶端發(fā)生異常，避免過(guò)多的重傳。
本方法克服了IEEE 802.11傳輸IP組播報(bào)文帶寬低可靠性差的缺陷，極大地拓展了無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品的應(yīng)用，特別是以IP組播技術(shù)為主的視頻直播業(yè)務(wù)在無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品的應(yīng)用，為無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品在家庭網(wǎng)絡(luò)的普及與發(fā)展提供了有力的保證。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線局域網(wǎng)IP組播傳輸異常的快速檢測(cè)方法，報(bào)文發(fā)送時(shí)的處理包括(a)無(wú)線接入設(shè)備收到數(shù)據(jù)包，對(duì)所述數(shù)據(jù)包的目標(biāo)無(wú)線客戶端鑒權(quán)通過(guò)后，如果所述目標(biāo)客戶端在所述硬件緩沖區(qū)中沒(méi)有報(bào)文，或者，如果所述目標(biāo)客戶端允許送入所述硬件緩沖區(qū)的報(bào)文數(shù)目的最大值不為零，且所述目標(biāo)客戶端在所述硬件緩沖區(qū)中的報(bào)文數(shù)據(jù)小于該目標(biāo)客戶端允許送入所述硬件緩沖區(qū)的報(bào)文數(shù)目的最大值，則將該數(shù)據(jù)包送入所述硬件緩沖區(qū)，增加所述硬件緩沖區(qū)的報(bào)文數(shù)目，否則，丟棄所述數(shù)據(jù)包；發(fā)送回調(diào)時(shí)的處理包括，當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送完成后，減小所述緩沖區(qū)的報(bào)文數(shù)目(i)如果無(wú)線接入設(shè)備判斷該數(shù)據(jù)包發(fā)送失敗，增加連續(xù)發(fā)送失敗次數(shù)，將該客戶端允許送入緩沖區(qū)的最大報(bào)文數(shù)目直接調(diào)整為零，或者，將該客戶端允許送入緩沖區(qū)的最大報(bào)文數(shù)目調(diào)整為，當(dāng)前允許的最大報(bào)文數(shù)目減半后的數(shù)值與緩沖區(qū)最大長(zhǎng)度之間的最小值；(ii)如果無(wú)線接入設(shè)備判斷該數(shù)據(jù)包發(fā)送成功，復(fù)位連續(xù)發(fā)送失敗次數(shù)為零，將該客戶端允許送入緩沖區(qū)的最大報(bào)文數(shù)目調(diào)整為，當(dāng)前允許的最大報(bào)文數(shù)目加倍后的數(shù)值與緩沖區(qū)最大長(zhǎng)度之間的最小值；(iii)無(wú)線接入設(shè)備判斷當(dāng)連續(xù)發(fā)送的失敗次數(shù)是否達(dá)到了預(yù)先設(shè)定的最大數(shù)值，如果是，則認(rèn)定客戶端異常，斷開(kāi)與客戶端的連接。
2.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，在所述步驟(a)中，如果所述目標(biāo)客戶端允許送入所述硬件緩沖區(qū)的報(bào)文數(shù)目的最大值不為零，且所述目標(biāo)客戶端在所述硬件緩沖區(qū)中的報(bào)文數(shù)據(jù)小于該目標(biāo)客戶端允許送入所述硬件緩沖區(qū)的報(bào)文數(shù)目的最大值，則判斷當(dāng)前發(fā)送時(shí)間與上次發(fā)送失敗時(shí)間之差是否小于設(shè)定的閾值，如果是則丟棄該數(shù)據(jù)包，否則將該數(shù)據(jù)包送入所述硬件緩沖區(qū)。
3.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，在所述步驟(i)中，無(wú)線接入設(shè)備將該客戶端允許送入緩沖區(qū)的最大報(bào)文數(shù)目與1相比較，如果小于等于1，則將該客戶端允許送入緩沖區(qū)的最大報(bào)文數(shù)目直接調(diào)整為零，否則，將該客戶端允許送入緩沖區(qū)的最大報(bào)文數(shù)目調(diào)整為，當(dāng)前允許的最大報(bào)文數(shù)目減半后的數(shù)值與緩沖區(qū)最大長(zhǎng)度之間的最小值。
4.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，在所述步驟(i)中，還包括記錄當(dāng)前數(shù)據(jù)發(fā)送失敗的時(shí)間。
全文摘要
無(wú)線局域網(wǎng)IP組播傳輸異常的快速檢測(cè)方法，報(bào)文發(fā)送時(shí)(a)無(wú)線接入設(shè)備收到數(shù)據(jù)包，對(duì)數(shù)據(jù)包的目標(biāo)無(wú)線客戶端鑒權(quán)通過(guò)后，如果目標(biāo)客戶端在所述硬件緩沖區(qū)中沒(méi)有報(bào)文，或者，如果目標(biāo)客戶端允許送入所述硬件緩沖區(qū)的報(bào)文數(shù)目的最大值不為零，且目標(biāo)客戶端在所述硬件緩沖區(qū)中的報(bào)文數(shù)據(jù)小于該目標(biāo)客戶端允許送入所述硬件緩沖區(qū)的報(bào)文數(shù)目的最大值，則將該數(shù)據(jù)包送入所述硬件緩沖區(qū)，否則，丟棄所述數(shù)據(jù)包；發(fā)送回調(diào)時(shí)(b)數(shù)據(jù)發(fā)送完成后，無(wú)線接入設(shè)備若判斷該數(shù)據(jù)包發(fā)送失敗，記錄連續(xù)發(fā)送失敗次數(shù)，減小該目標(biāo)客戶端允許向無(wú)線接入設(shè)備硬件緩沖區(qū)送入的報(bào)文數(shù)目；當(dāng)連續(xù)發(fā)送的錯(cuò)誤次數(shù)達(dá)到了預(yù)先設(shè)定的最大數(shù)值，則認(rèn)定客戶端異常。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1937516SQ20061014025
公開(kāi)日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2006年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月20日
發(fā)明者孫旺強(qiáng), 劉鵬午, 王占利 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司