一種基於wlan的無線限速方法及系統與流程
2023-05-13 10:48:01 1
本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種基於wlan的無線限速方法及系統。
背景技術：
隨著無線通信網絡技術的快速發展，以及業務擴展的迅猛增長，目前可用的頻譜資源越來越稀缺。隨著802.11協議的演進，信道已經從原來的20mb擴展為40mb，80mb，120mb，這些大帶寬是有若干個20mb綁定形成的.比如40mb是有兩個20mb綁定而成的，其中的一個20mb是主信道，另外一個是輔助信道。如果一個ap工作在第一信道，工作的帶寬為20mb/40mb，另外一個ap工作在第一信道，工作帶寬為20mb/40mb/80mb，這樣就可能造成ap與sta採用大帶寬傳輸時碰撞的概率增大，進而導降低了大寬帶傳輸效率。
現有技術方案存在一個問題點是，大部分的ap改善多用戶實際體驗採用的方式主要都是基於流量值而進行限速均衡用戶間的空口競爭，以此來改善不同用戶間不同兼容終端的實際體驗。
流量值的統計，主要是基於整臺ap而言，或者整個wlan而言，從實際的使用情況上看，基於整臺ap和整個wlan而言的限速總體而言是為了確保設備的穩定性，避免過高的負載而設計的，關鍵的改善用戶實際體驗的限速在於基於用戶終端的限速，通過計算射頻卡上對應終端在一定時間內的平均流速和突發流速進行調整和控制以此達到對應的目的。
當前市場上的通用技術方案存在一個比較大的漏洞在於，缺乏對空口的環境和實際的報文業務進行相應的調整，以及在限速的有效性和合理性上缺乏較好的評估。
技術實現要素：
本發明的實施例提供了一種基於wlan的無線限速方法及系統，本發明提供了如下方案：確定空口的空餘負載額度對應的流量百分比，根據所述流量百分比確定所述空餘負載額度對應的流量閾值；
獲取接入的終端的數量和每個終端的基本速率要求值；
根據所述接入的終端的數量和每個終端的基本速率要求值計算總速率要求值；
當所述總速率要求值大於所述空餘負載額度對應的流量閾值時，根據所述空餘負載額度對應的流量閾值和終端數量計算平均空口動態限速值，根據所述平均空口動態限速值確定對所述接入終端進行限速。
根據本發明的上述方法，所述根據所述流量閾值和終端數量計算平均空口動態限速值具體包括：
根據所述空餘負載額度對應的流量閾值確定限速可分配的總流量；
根據限速可分配的總流量和終端數量計算平均空口動態限速值。
根據本發明的上述方法，所述確定空口的空餘負載額度對應的流量百分比，包括：在獲取所述空口的空餘負載額度對應的流量百分比之前，獲取空口負載的佔空比，根據所述空口負載佔空比確定空口的空餘負載額度對應的流量百分比。
根據本發明的上述方法，所述根據所述流量百分比確定所述空餘負載額度對應的流量閾值，包括：
以當前空口負載接近滿負荷時對應的流量百分比確定所述空餘負載額度對應的流量閾值。
根據本發明的上述方法，還包括：進行設備負載識別限速，包括：
對於整個網絡環境中的各個子網絡環境，對符合無線接入點ap設備的空口負載識別限速條件子網絡環境，獲取子網絡環境下的空口限速後的總速率要求值；
對不符合無線接入點ap設備的空口負載識別限速條件子網絡環境，直接根據所述接入的終端的數量和每個終端的基本速率要求值獲取子網絡環境下未進行空口限速的總速率要求值；
根據所述子網絡環境下的空口限速後的總速率要求值和/或所述子網絡環境下未進行空口限速的總速率要求值，獲取整個網絡環境下總速率要求值；
確定整個網絡環境下所述設備負載對應的流量閾值；
當所述整個網絡環境下總速率要求值大於所述設備負載對應的流量閾值時，根據所述設備負載對應的流量閾值和終端數量計算平均動態限速值，根據所述平均動態限速值確定對所述接入終端進行限速。
根據本發明的上述方法，所述確定整個網絡環境下所述設備負載對應的流量閾值，包括：
以所述設備的平均業務能力的速率值比特/秒bps和所述設備的包轉發率報文數/秒pps的乘積確定為所述設備最大流量額度；
確定所述設備上非轉發業務佔用的cpu對應的流量額度以及保留的空餘負載對應的流量額度；
從最大流量額度中去掉所述設備中非轉發業務佔用的cpu對應的流量額度以及保留的空餘負載對應的流量額度，作為所述設備負載對應的流量閾值。
根據本發明的另一方面，還提供一種基於wlan的無線限速系統，其應用於無線接入點ap設備的空口負載識別限速中，包括：
確定模塊：其用於確定空口的空餘負載額度對應的流量百分比，根據所述流量百分比確定所述空餘負載額度對應的流量閾值；
獲取模塊：其用於獲取接入的終端的數量和每個終端的基本速率要求值；
計算模塊：其用於根據所述接入的終端的數量和每個終端的基本速率要求值計算總速率要求值；
限速模塊：其用於當所述總速率要求值大於所述空餘負載額度對應的流量閾值時，根據所述空餘負載額度對應的流量閾值和終端數量計算平均空口動態限速值，根據所述平均空口動態限速值確定對所述接入終端進行限速。
根據本發明的另一方面，所述限速模塊具體用於：
根據所述空餘負載額度對應的流量閾值確定限速可分配的總流量；
根據限速可分配的總流量和終端數量計算平均空口動態限速值；
根據所述平均動態限速值確定對終端進行限速。
根據本發明的另一方面，所述確定模塊具體用於：在獲取所述空口的空餘負載額度對應的流量百分比之前，獲取空口負載的佔空比，根據所述空口負載佔空比確定空口的空餘負載額度對應的流量百分比。
根據本發明的另一方面，所述確定模塊具體用於：以當前空口負載接近滿負荷時對應的流量百分比確定所述空餘負載額度對應的流量閾值。
根據本發明的另一方面，還包括：設備負載限速模塊：
其用於對於整個網絡環境中的各個子網絡環境，對符合無線接入點ap設備的空口負載識別限速條件子網絡環境，獲取子網絡環境下的空口限速後的總速率要求值；
對不符合無線接入點ap設備的空口負載識別限速條件子網絡環境，直接根據所述接入的終端的數量和每個終端的基本速率要求值獲取子網絡環境下未進行空口限速的總速率要求值；
根據所述子網絡環境下的空口限速後的總速率要求值和/或所述子網絡環境下未進行空口限速的總速率要求值，獲取整個網絡環境下總速率要求值；
確定整個網絡環境下所述設備負載對應的流量閾值；
當所述整個網絡環境下總速率要求值大於所述設備負載對應的流量閾值時，根據所述設備負載對應的流量閾值和終端數量計算平均動態限速值，根據所述平均動態限速值確定對所述接入終端進行限速。
根據本發明的另一方面，所述設備負載識別限速模塊具體用於：
以所述設備的平均業務能力的速率值比特/秒bps和所述設備的包轉發率報文數/秒pps的乘積確定為所述設備最大流量額度；
確定所述設備上非轉發業務佔用的cpu對應的流量額度以及保留的空餘負載對應的流量額度；
從最大流量額度中去掉所述設備中非轉發業務佔用的cpu對應的流量額度以及保留的空餘負載對應的流量額度，作為所述設備負載對應的流量閾值。由上述本發明的實施例提供的技術方案可以看出，本發明實施例提供一種基於wlan的無線限速方法，應用於無線接入點ap設備的空口負載識別限速中，包括：確定空口的空餘負載額度對應的流量百分比，根據所述流量百分比確定所述空餘負載額度對應的流量閾值；獲取接入的終端的數量和每個終端的基本速率要求值；根據所述接入的終端的數量和每個終端的基本速率要求值計算總速率要求值；當所述總速率要求值大於所述空餘負載額度對應的流量閾值時，根據所述空餘負載額度對應的流量閾值和終端數量計算平均動態限速值，根據所述平均動態限速值確定對所述接入終端進行限速。分別從實際空口的負載情況，及報文業務的大小包情況對應的包轉發率pps轉換進行動態的調整限速，確保用戶在不同的時刻獲取到不同的效果。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例一提供的一種基於wlan的無線限速方法的處理流程圖；
圖2為本發明實施例二提供的一種基於wlan的無線限速方法的處理流程圖；
圖3為本發明實施例三提供的一種基於wlan的無線限速系統的系統模塊圖。
具體實施方式
為便於對本發明實施例的理解，下面將結合附圖以幾個具體實施例為例做進一步的解釋說明，且各個實施例並不構成對本發明實施例的限定。
實施例一
該實施例提供了一種基於wlan的無線限速方法的處理流程如圖1所示，其應用於空口負載識別限速中，在空口負載不高，用戶數不大的時候，適用本實施例的空口負載識別限速即可，其處理步驟如下：
步驟11、確定空口的空餘負載額度對應的流量百分比，根據所述流量百分比確定所述空餘負載額度對應的流量閾值；
確定空口的空餘負載額度對應的流量百分比，包括：在獲取所述空口的空餘負載額度對應的流量百分比之前，獲取空口負載的佔空比，根據所述空口負載佔空比確定空口的空餘負載額度對應的流量百分比。
所述根據所述流量百分比確定所述空餘負載額度對應的流量閾值，包括：
以當前空口負載接近滿負荷時對應的流量百分比確定所述空餘負載額度對應的流量閾值。
步驟12、獲取接入的終端的數量和每個終端的基本速率要求值；
具體地，獲取空口對應的射頻頻段的當前用戶個數；
本實施例中，獲取空口對應的射頻頻段的當前用戶個數，通過wlc_ap_stas_associated函數獲取；
根據所述當前用戶的個數與每個用戶應分配的基本流量確定每個終端的基本速率要求值。
步驟13、根據所述接入的終端的數量和每個終端的基本速率要求值計算總速率要求值；
步驟14、當所述總速率要求值大於所述空餘負載額度對應的流量閾值時，根據所述空餘負載額度對應的流量閾值和終端數量計算平均空口動態限速值，根據所述平均空口動態限速值確定對所述接入終端進行限速。
下面以具體示例來說明，例如：通過wlc_ap_stas_associated函數獲取空口對應的射頻頻段的當前用戶個數是13個；根據所述當前用戶的個數與每個用戶應分配的基本流量確定每個終端的基本速率要求值為2mb。
確定空口的空餘負載額度對應的流量百分比，根據所述流量百分比確定所述空餘負載額度對應的流量閾值；當前空口負載滿負荷時對應的流量額度為30mb，本實施例中，以30％確定空口的空餘負載額度對應的流量百分比，根據所述流量百分比30％確定所述空餘負載額度對應的流量閾值，則是30mb*30％，即為9mb，作為所述空餘負載額度對應的流量閾值，
根據所述空餘負載額度對應的流量閾值和終端數量計算平均動態限速值，的步驟具體包括：
根據所述空餘負載額度對應的流量閾值確定限速可分配的總流量；
根據限速可分配的總流量和終端數量計算平均空口動態限速值。
根據所述接入的終端的數量和每個終端的基本速率要求值計算總速率要求值；本實施例中，所述接入的終端的數量為13個，每個終端的基本速率要求值為2mb，那麼總速率要求值為26mb，超過了所述流量閾值9mb，則需要開啟動態限速。
其中，根據所述空餘負載額度對應的流量閾值和終端數量計算平均空口動態限速值，所述根據所述平均空口動態限速值確定對終端進行限速的步驟具體包括：
根據所述空餘負載額度對應的流量閾值確定限速可分配的總流量；
本實施例中，根據正常使用情況下信道利用率考慮為60％，那麼根據所述流量閾值確定限速可分配的總流量為30mb*60％，即為18mb；
根據限速可分配的總流量和終端數量計算平均空口動態限速值；即18mb/13＝1.38mb；
則根據所述平均空口動態限速值1.38mb確定對終端進行限速。
實施例二
該實施例提供了一種基於wlan的無線限速方法的處理流程如圖2所示，其應用於設備負載識別限速，在信道利用率高，用戶數達到額度，此時發現cpu的負載佔比比較高的時適用本實施例的方案，其處理步驟如下：
步驟21、對於整個網絡環境中的各個子網絡環境，對符合無線接入點ap設備的空口負載識別限速條件子網絡環境，獲取子網絡環境下的空口限速後的總速率要求值；
其中，對於整個網絡環境中的各個子網絡環境，對符合無線接入點ap設備的空口負載識別限速條件子網絡環境，分別先進行無線接入點ap設備的空口負載識別限速參見如下步驟211至步驟214；
步驟211、確定空口的空餘負載額度對應的流量百分比，根據所述流量百分比確定所述空餘負載額度對應的流量閾值；
確定空口的空餘負載額度對應的流量百分比，包括：在獲取所述空口的空餘負載額度對應的流量百分比之前，獲取空口負載的佔空比，根據所述空口負載佔空比確定空口的空餘負載額度對應的流量百分比。
所述根據所述流量百分比確定所述空餘負載額度對應的流量閾值，包括：
以當前空口負載接近滿負荷時對應的流量百分比確定所述空餘負載額度對應的流量閾值。
步驟212、獲取接入的終端的數量和每個終端的基本速率要求值；
具體地，獲取空口對應的射頻頻段的當前用戶個數；
本實施例中，獲取空口對應的射頻頻段的當前用戶個數，通過wlc_ap_stas_associated函數獲取；
根據所述當前用戶的個數與每個用戶應分配的基本流量確定每個終端的基本速率要求值。
步驟213、根據所述接入的終端的數量和每個終端的基本速率要求值計算總速率要求值；
步驟214、當所述總速率要求值大於所述空餘負載額度對應的流量閾值時，根據所述流量閾值和終端數量計算平均空口動態限速值，根據所述平均空口動態限速值確定對所述接入終端進行限速。
步驟22、對不符合無線接入點ap設備的空口負載識別限速條件子網絡環境，直接根據所述接入的終端的數量和每個終端的基本速率要求值獲取子網絡環境下未進行空口限速的總速率要求值；
步驟23、根據所述子網絡環境下的空口限速後的總速率要求值和/或所述子網絡環境下未進行空口限速的總速率要求值，獲取整個網絡環境下總速率要求值；
步驟24、確定整個網絡環境下，所述設備負載對應的流量閾值；
步驟25、當所述整個網絡環境下總速率要求值大於所述設備負載對應的流量閾值時，根據所述設備負載對應的流量閾值和終端數量計算平均動態限速值，根據所述平均動態限速值確定對所述接入終端進行限速。
本實施例中基於流量pps的考慮，需要匹配所述設備的cpu的負載度，基於cpu的pps計算，對於每一個設備採用打小報文的方式將cpu打滿來獲取最大的pps的量值；
以所述設備的平均業務能力的速率值比特/秒bps和所述設備的包轉發率報文數/秒pps的乘積確定為所述設備最大流量額度；
例如：
學校宿舍場景下，晚上下課時間，網絡高峰期階段，大量的學生在使用如下網絡，整個網絡環境中，分別包含如下兩個子網絡環境：
ap2.4g射頻環境下：13用戶，6信道，ht20(信道頻寬20mb)；
ap5g射頻環境下：32用戶，149信道，ht20(信道頻寬20mb)；終端qos限速2mb；
一般在實際場景，基於wlan做一個初始的限速配置，例如：ap2.4g射頻環境下配置一個初始限速值0.25mb，ap5g射頻環境下配置一個初始限速值2mb，初始情況下所有的設備的限速都是固定的，那麼有的ap所處的環境比較乾淨用戶量比較少，有的ap所處環境幹擾大用戶多，這種情況下，需要再次進行限速調整，ap2.4g射頻環境下，需要先基於空口負載識別限速做一次限速調整，而對於整個網絡環境下同時對於子網絡ap2.4g射頻環境以及，子網絡ap5g射頻環境下，需要能夠基於環境和用戶情況進行識別，同時不同的設備也能夠基於設備的承載能力做判斷識別，因此需要在空口負載識別限速的基礎上再次進行設備負載限速。
對於整個網絡環境中的各個子網絡環境，對符合無線接入點ap設備的空口負載識別限速條件子網絡環境，分別先進行無線接入點ap設備的空口負載識別限速，獲取所述子網絡環境下的空口限速後的總速率要求值；
在ap2.4g射頻環境下：通過wlc_ap_stas_associated函數獲取空口對應的射頻頻段的當前用戶個數是13個；根據所述當前用戶的個數與每個用戶應分配的基本流量確定每個終端的基本速率要求值為2mb，假設基於2.4ght20對應的當前空口負載滿負荷時對應的流量額度25mb，本實施例中，以30％確定空口的空餘負載額度對應的流量百分比，根據所述流量百分比30％確定所述空餘負載額度對應的流量閾值，
2mb*13>25mb*30％,即此時的觸發空口識別限速限速；此時保留10％作為cpu的空餘負載，即為空口省下的負載；
本實施例中，基於上述的空口識別限速，根據正常使用情況下信道利用率考慮為60％，那麼根據所述空餘負載額度對應的流量閾值確定限速可分配的總流量為25mb*60％，即為15mb；對應空口動態限速值即25mb*60％/13＝1.15mb；
當射頻2.4g環境下，有13用戶，基於上述的空口識別限速，對應限速值即25mb*60％/13＝1.15mb；
那麼，子網絡射頻2.4g環境下的空口限速後的總速率要求值，1.15mb*13用戶＝14.95mb；
對不符合無線接入點ap設備的空口負載識別限速條件子網絡環境，直接根據所述接入的終端的數量和每個終端的基本速率要求值獲取總速率要求值；
在ap5g射頻環境下：通過wlc_ap_stas_associated函數獲取空口對應的射頻頻段的當前用戶個數是32個；根據所述當前用戶的個數與每個用戶應分配的基本流量確定每個終端的基本速率要求值為2mb，假設基於5ght20對應的當前空口負載滿負荷時對應的流量額度為300mb，本實施例中，以30％確定空口的空餘負載額度對應的流量百分比，根據所述流量百分比30％確定所述空餘負載額度對應的流量閾值，
2mb*3260mb*70％＝42mb；
此時統一對ap2.4g射頻環境下以及ap5g射頻環境下進行設備負載識別限速：(1.15mb*13+2mb*32)*x％＝60mb*70％
x％是基於空口調整之後，再次結合cpu負載情況，最後需要調整的百分比，x％為53％。
此時對應的2.4g限速即為1.15mb*53％為0.61mb；5g限速即為2mb*53％＝1.06mb。
實施例二
該實施例提供了一種基於wlan的無線限速系統，其具體實現結構如圖3所示，具體可以包括如下的模塊：
確定模塊31：其用於確定空口的空餘負載額度對應的流量百分比，根據所述流量百分比確定所述空餘負載額度對應的流量閾值；
獲取模塊32：其用於獲取接入的終端的數量和每個終端的基本速率要求值；
計算模塊33：其用於根據所述接入的終端的數量和每個終端的基本速率要求值計算總速率要求值；
限速模塊34：其用於當所述總速率要求值大於所述空餘負載額度對應的流量閾值時，根據所述空餘負載額度對應的流量閾值和終端數量計算平均空口動態限速值，根據所述平均空口動態限速值確定對所述接入終端進行限速。
所述限速模塊34具體用於：
根據所述空餘負載額度對應的流量閾值確定限速可分配的總流量；
根據限速可分配的總流量和終端數量計算平均空口動態限速值；
根據所述平均動態限速值確定對終端進行限速。
所述確定模塊31具體用於：在獲取所述空口的空餘負載額度對應的流量百分比之前，獲取空口負載的佔空比，根據所述空口負載佔空比確定空口的空餘負載額度對應的流量百分比。
所述確定模塊31具體用於：以當前空口負載接近滿負荷時對應的流量百分比確定所述空餘負載額度對應的流量閾值。
設備負載限速模塊35，其用於對於整個網絡環境中的各個子網絡環境，對符合無線接入點ap設備的空口負載識別限速條件子網絡環境，獲取子網絡環境下的空口限速後的總速率要求值；
對不符合無線接入點ap設備的空口負載識別限速條件子網絡環境，直接根據所述接入的終端的數量和每個終端的基本速率要求值獲取子網絡環境下未進行空口限速的總速率要求值；
根據所述子網絡環境下的空口限速後的總速率要求值和/或所述子網絡環境下未進行空口限速的總速率要求值，獲取整個網絡環境下總速率要求值；
確定整個網絡環境下所述設備負載對應的流量閾值；
當所述整個網絡環境下總速率要求值大於所述設備負載對應的流量閾值時，根據所述設備負載對應的流量閾值和終端數量計算平均動態限速值，根據所述平均動態限速值確定對所述接入終端進行限速。
所述設備負載限速模塊35具體用於：
以所述設備的平均業務能力的速率值比特/秒bps和所述設備的包轉發率報文數/秒pps的乘積確定為所述設備最大流量額度；
確定所述設備上非轉發業務佔用的cpu對應的流量額度以及保留的空餘負載對應的流量額度；
從最大流量額度中去掉所述設備中非轉發業務佔用的cpu對應的流量額度以及保留的空餘負載對應的流量額度，作為所述設備負載對應的流量閾值。
用本發明實施例的系統進行wlan限速的具體過程與前述方法實施例類似，此處不再贅述。
綜上所述，本發明實施例提供一種基於wlan的無線限速方法，應用於無線接入點ap設備的空口負載識別限速中，包括：確定空口的空餘負載額度對應的流量百分比，根據所述流量百分比確定所述空餘負載額度對應的流量閾值；獲取接入的終端的數量和每個終端的基本速率要求值；根據所述接入的終端的數量和每個終端的基本速率要求值計算總速率要求值；當所述總速率要求值大於所述空餘負載額度對應的流量閾值時，根據所述空餘負載額度對應的流量閾值和終端數量計算平均動態限速值，根據所述平均動態限速值確定對所述接入終端進行限速。分別從實際空口的負載情況，及報文業務的大小包情況對應的包轉發率pps轉換進行動態的調整限速，確保用戶在不同的時刻獲取到不同的效果。
本領域普通技術人員可以理解：附圖只是一個實施例的示意圖，附圖中的模塊或流程並不一定是實施本發明所必須的。
通過以上的實施方式的描述可知，本領域的技術人員可以清楚地了解到本發明可藉助軟體加必需的通用硬體平臺的方式來實現。基於這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品可以存儲在存儲介質中，如romb/ramb、磁碟、光碟等，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。
本說明書中的各個實施例均採用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對於裝置或系統實施例而言，由於其基本相似於方法實施例，所以描述得比較簡單，相關之處參見方法實施例的部分說明即可。以上所描述的裝置及系統實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現本實施例方案的目的。本領域普通技術人員在不付出創造性勞動的情況下，即可以理解並實施。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。