專利名稱：：一種無線局域網(wǎng)可用帶寬測量的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及無線局域網(wǎng)領(lǐng)域，尤其涉及一種無線局域網(wǎng)可用帶寬測量的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：IEEE802.11協(xié)議的無線局域網(wǎng)使用共享信道模式，關(guān)聯(lián)在同一接入點(AP)的所有移動終端共同分享無線局域網(wǎng)的總帶寬。在IEEE802.11中，DCF(DistributedCoordinationFunction,分布協(xié)調(diào)功能)通信模式是無線局域網(wǎng)中采用的一種媒體接入控制的方法，其中包括虛擬載波監(jiān)聽機制。虛擬載波監(jiān)聽機制是利用NAV(網(wǎng)絡(luò)分配矢量)來實現(xiàn)虛擬的載波監(jiān)聽，以避免無線鏈路上的沖突。其中，NAV表示當(dāng)前信道的可能占用時間，移動終端根據(jù)在信道上監(jiān)聽到的MAC(媒體接入控制)幀中時長字段(Duration/ID)，更新自身記錄的NAV值，從而獲知無線網(wǎng)絡(luò)的未來空閑時刻。一個采用RTS/CTS(發(fā)送請求/允許發(fā)送)機制的分段數(shù)據(jù)傳輸?shù)腘AV設(shè)置如圖1所示。站點1向站點2發(fā)送數(shù)據(jù)，圖1中DIFS(幀間隔時隙)和SIFS(短幀時隙)為IEEE802.11中規(guī)定的間隔時隙，數(shù)據(jù)分片1為站點1發(fā)送的第一個分段數(shù)據(jù)幀，ACK1為站點2接收到數(shù)據(jù)分片1后回復(fù)的確認(rèn)幀，數(shù)據(jù)分片2為站點1發(fā)送的第二個分段數(shù)據(jù)幀，ACK2為站點2接收到數(shù)據(jù)分片2后回復(fù)的確認(rèn)幀。圖1中的競爭窗口為DCF通信模式下，在信道空閑DIFS時長后，用于競爭信道的窗口。通用的802.11無線網(wǎng)卡有三種工作模式管理模式(Infrastructurenetworks)、Ad-hoc模式(Independentnetworks)禾口監(jiān)聽模式(monitor)。無線局域網(wǎng)一般使用管理模式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，移動終端的無線網(wǎng)卡工作在管理模式下，通過接入點進(jìn)行數(shù)據(jù)包的收發(fā)。在這種模式下，非當(dāng)前接入點的數(shù)據(jù)幀不會上傳到移動終端的無線網(wǎng)卡驅(qū)動中。在監(jiān)聽模式下的無線網(wǎng)卡能接收當(dāng)前信道上的所有數(shù)據(jù)幀，但不能發(fā)送任何數(shù)據(jù)幀。在無線局域網(wǎng)中，單個移動終端享用的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量會隨所在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量的增多而下降，因而無線局域網(wǎng)可用帶寬的測量和獲取尤為重要。無線網(wǎng)絡(luò)管理需要獲知各局域網(wǎng)的可用帶寬。以高服務(wù)質(zhì)量為目標(biāo)的移動切換和業(yè)務(wù)流分級處理也需要獲知無線局域網(wǎng)的可用帶寬。比如，不知道網(wǎng)絡(luò)帶寬的移動終端切向信號最強的接入點后，可能會因接入點的負(fù)載過重而無法享受到優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。又如，以音視頻即時通信為代表的實時業(yè)務(wù)和文件傳輸、E-MAIL等傳統(tǒng)業(yè)務(wù)對帶寬的要求迥然不同，獲知了網(wǎng)絡(luò)可用帶寬的移動終端能夠通過業(yè)務(wù)流分級處理實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)資源的合理調(diào)配?，F(xiàn)有技術(shù)中測量無線局域網(wǎng)可用帶寬的一種方法為，在接入點上進(jìn)行當(dāng)前無線網(wǎng)絡(luò)可用帶寬的計算，并將結(jié)果通過信標(biāo)(beacon)告知當(dāng)前無線網(wǎng)絡(luò)中的所有移動終端，ChengWeiLee，LiMingChen，MengChangChenandYealiSunnySun，"AFrameworkofHandoffsinWirelessOverlayNetworksBasedonMobileIPv6，，，IEEEJournalonSelectedAreasinCommunications,vol.23，issue11，pp.2118-2128，Nov.2005。該方法需要依賴IEEE802.lie中所定義的QBSS(QoSBasicServiceSet,服務(wù)質(zhì)量基本服務(wù)集)結(jié)構(gòu)，而且只能統(tǒng)計當(dāng)前接入點的流量，無法計算相同或相鄰信道上周圍接入點的流量對當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的影響。文中給出了WLAN剩余帶寬的計算公式其中，throughput為無線局域網(wǎng)內(nèi)移動終端所共享的實際吞吐量，channel—Utilization為AP感知的無線媒體忙的時間與總時間的比率，F(xiàn)rame_Loss—Rate為丟幀率，a反映802.11的MAC開銷，為1.25?，F(xiàn)有技術(shù)中測量無線局域網(wǎng)可用帶寬的另一種方法為，在移動終端上修改無線網(wǎng)卡的鏈路層，利用802.11中的網(wǎng)絡(luò)分配矢量(NAV)，推算所在網(wǎng)絡(luò)的可用帶寬，ChuanxiongGuo,ZihuaGuo，QianZhangandWenwuZhu，"ASeamlessandProactiveEnd—to-EndMobilitySolutionforRoamingAcrossHeterogeneousWirelessNetworks，，，IEEEJournalonSelectedAreasinCommunications,vol.22，issue5，pp.834-848，Jun.2004禾口ChenChen，ChangxingPei，LiunaiAn,"AvailableBandwidthEstimationinIEEE802.libNetworkBasedonNon-IntrusiveMeasurement"，SeventhInternationalConferenceonParallelandDistributedComputing,ApplicationsandTechnologies,pp.229-233，Dec.2006。但是，該方法需要移動終端長時間監(jiān)聽無線信道，會影響移動終端通過無線局域網(wǎng)接口與外界的通信。而且，這兩篇文獻(xiàn)中所提的測量方法過于理想化，還處于仿真實驗階段，與實際應(yīng)用之間存在一定差距。第一篇文獻(xiàn)假設(shè)在競爭信道上各時間槽空閑的概率相等，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行推導(dǎo)，提出可用帶寬計算公式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>其中，B。為系統(tǒng)總帶寬，L為平均幀長，NAV為測量時間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)分配矢量所占用的時長，Ts為被成功傳送的幀的傳送時長，Tc為發(fā)生沖突的時長，N為無線局域網(wǎng)中平均嘗試發(fā)送幀的節(jié)點個數(shù)。此方法不僅計算量大，而且有些參數(shù)不易獲得，比如沖突時長、節(jié)點個數(shù)。第二篇文獻(xiàn)認(rèn)為某移動終端的可用帶寬可以計算為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>其中，A為測量時間，NAVj為第j個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點所發(fā)幀中時長字段的時長總和，DIFS為DCF模式下的幀間隔時隙，C為鏈路容量，Backoffs,為該移動終端的退避計數(shù)器的值。但是，該方法只是簡單地把網(wǎng)絡(luò)節(jié)點所發(fā)幀中時長字段的時長總和作為NAV占用信道的時間，這種計算方法存在大量的重復(fù)疊加，會過高地估計無線信道的占用率。此外，文中沒有給出Backoff的具體涵義和計算方法，且只考慮了本節(jié)點退避，不符合802.ll共享信道的特點。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種無線局域網(wǎng)可用帶寬測量的方法及系統(tǒng)，使得不需要對現(xiàn)有接入點進(jìn)行改動便可實現(xiàn)對無線局域網(wǎng)可用帶寬的本發(fā)明公開了一種無線局域網(wǎng)可用帶寬測量的方法，包括歩驟1，探測模塊在檢測周期內(nèi)監(jiān)聽接入點所在信道的幀，讀取所述幀中時長字段，記錄幀傳送時長，并估計用于競爭信道的時長；步驟2，依據(jù)所述幀傳送時長和所述用于競爭信道的時長計算所述檢測周期的周期內(nèi)占用帶寬；步驟3，判斷已監(jiān)聽的檢測周期的數(shù)量是否不小于預(yù)設(shè)的時間平滑窗口大小，如果是，執(zhí)行步驟4，否則，執(zhí)行步驟l;步驟4，依據(jù)最近所述時間平滑窗口大小數(shù)量的檢測周期的周期內(nèi)占用帶寬的平均值和上限帶寬獲得可用帶寬。所述步驟2進(jìn)一步包括，將所述幀傳送時長和所述用于競爭信道的時長相加后除以所述檢測周期，再同總帶寬相乘，所得值作為所述檢測周期的周期內(nèi)占用帶寬；所述步驟4進(jìn)一步包括，取最近所述時間平滑窗口大小數(shù)量的檢測周期的周期內(nèi)占用帶寬的平均值和所述上限帶寬中的較小值作為占用帶寬，所述上限帶寬減去所述占用帶寬的差值為所述可用帶寬。所述步驟1中估計在檢測周期內(nèi)用于競爭信道的時長的過程進(jìn)一步包括步驟31，記錄所述檢測周期內(nèi)競爭信道成功的數(shù)據(jù)幀的個數(shù)；步驟32，估計用于競爭信道的平均退避時長；步驟33，將所述平均退避時長、幀間隔時隙和發(fā)送請求幀傳送時長的和同所述競爭信道成功的數(shù)據(jù)幀的個數(shù)相乘，所得值作為所述在檢測周期內(nèi)用于競爭信道的時長。所述歩驟1前還包括，步驟41，設(shè)置用于模擬虛擬載波監(jiān)聽機制中網(wǎng)絡(luò)分配矢量的網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量，將所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量初始化為0;所述步驟1進(jìn)一步包括步驟42，設(shè)置用于記錄所述檢測周期內(nèi)的幀傳送時長的時長變量，和用于記錄所述競爭信道成功的數(shù)據(jù)幀的個數(shù)的數(shù)據(jù)幀數(shù)量變量，將所述時長變量和數(shù)據(jù)幀數(shù)量變量初始化為0;步驟43，在監(jiān)聽到幀時，判斷所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值是否大于本次同上次監(jiān)聽到幀的時間間隔；步驟44，如果大于，則將所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值更新為所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值與所述時間間隔的差值，否則，更新所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值為0，并將所述數(shù)據(jù)幀數(shù)量變量的值加一；步驟45，將所述時長字段記錄的時長減去所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值得差值，將所述時長變量的值加所述差值，并更新所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值為所述時長字段記錄的時長；步驟46，判斷監(jiān)聽時長是否到達(dá)所述檢測周期，如果是，則所述時長變量的值為所述幀傳送時長，所述數(shù)據(jù)幀數(shù)量變量的值為所述競爭信道成功的數(shù)據(jù)幀的個數(shù)，否則，執(zhí)行步驟43。所述方法還包括歩驟51，移動終端通過關(guān)聯(lián)接入無線局域網(wǎng)后，發(fā)送鄰居請求消息，以獲得可用帶寬；步驟52，所述探測模塊接收到所述鄰居請求消息后，向所述移動終端回復(fù)包含帶寬響應(yīng)選項的鄰居通告消息，所述帶寬響應(yīng)選項中包含所述可用帶寬的值；步驟53，所述移動終端接收所述鄰居通告消息。所述鄰居請求消息包含帶寬請求選項，所述帶寬請求選項中包含所述移動終端請求帶寬的接入點的媒體接入控制地址，所述鄰居通告消息的帶寬響應(yīng)選項中還包含確認(rèn)標(biāo)志位，所述步驟52還包括，步驟61，所述探測模塊判斷所述帶寬請求選項中媒體接入控制地址是否為所述探測模塊監(jiān)聽的接入點的媒體接入控制地址，如果是，則置位所述確認(rèn)標(biāo)志位為l，否則，置位所述確認(rèn)標(biāo)志位為0;所述步驟53還包括，步驟62，所述移動終端接收到所述鄰居通告消息后，檢査所述確認(rèn)標(biāo)志位是否為1，如果是，則解析所述帶寬響應(yīng)選項，獲得所述可用帶寬的值，否則，丟棄所述鄰居通告消息。本發(fā)明還公開了一種無線局域網(wǎng)可用帶寬測量的系統(tǒng)，包括接入點和移動終端，所述系統(tǒng)還包括探測模塊，所述探測模塊包括監(jiān)聽模塊、計算模塊、判斷模塊和帶寬模塊，所述監(jiān)聽模塊，用于在檢測周期內(nèi)監(jiān)聽所述接入點所在信道的幀，讀取所述幀中時長字段，記錄幀傳送時長，并估計用于競爭信道的時長；所述計算模塊，用于依據(jù)所述幀傳送時長和所述用于競爭信道的時長計算所述檢測周期的周期內(nèi)占用帶寬；所述判斷模塊，用于判斷已監(jiān)聽的檢測周期的數(shù)量是否不小于預(yù)設(shè)的時間平滑窗口大小，如果是，運行所述帶寬模塊計算可用帶寬，否則，運行所述監(jiān)聽模塊和計算模塊進(jìn)行監(jiān)聽和計算；所述帶寬模塊，用于依據(jù)最近所述時間平滑窗口大小數(shù)量的檢測周期的周期內(nèi)占用帶寬的平均值和上限帶寬獲得測量的可用帶寬。所述計算模塊進(jìn)一步用于將所述幀傳送時長和所述用于競爭信道的時長相加后除以所述檢測周期，再同總帶寬相乘，所得值作為所述檢測周期的周期內(nèi)占用帶寬；所述帶寬模塊進(jìn)一步用于取最近所述時間平滑窗口大小數(shù)量的檢測周期的周期內(nèi)占用帶寬的平均值和所述上限帶寬中的較小值作為占用帶寬，所述上限帶寬減去所述占用帶寬的差值為測量的可用帶寬。所述監(jiān)聽模塊進(jìn)一步用于記錄所述檢測周期內(nèi)競爭信道成功的數(shù)據(jù)幀的個數(shù)，估計用于競爭信道的平均退避時長，將所述平均退避時長、幀間隔時隙和發(fā)送請求幀傳送時長的和同所述競爭信道成功的數(shù)據(jù)幀的個數(shù)相乘，所得值作為所述在檢測周期內(nèi)用于競爭信道的時長。所述監(jiān)聽模塊進(jìn)一步包括初始化模塊，用于設(shè)置用于模擬虛擬載波監(jiān)聽機制中網(wǎng)絡(luò)分配矢量的網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量，用于記錄所述檢測周期內(nèi)的幀傳送時長的時長變量，和用于記錄所述競爭信道成功的數(shù)據(jù)幀的個數(shù)的數(shù)據(jù)幀數(shù)量變量，并在所述初始化模塊第一次被運行時，將所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量初始化為0，在所述初始化模塊每次被運行時，將時長變量和數(shù)據(jù)幀數(shù)量變量初始化為0;間隔判斷模塊，用于在監(jiān)聽到幀時，判斷所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值是否大于本次同上次監(jiān)聽到幀的時間間隔，如果大于，則將所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值更新為所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值與所述時間間隔的差值，否則，更新所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值為0，并將所述數(shù)據(jù)幀數(shù)量變量的值加一；時長更新模塊，用于將所述時長字段記錄的時長減去所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值得差值，將所述時長變量的值加所述差值，并更新所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值為所述時長字段記錄的時長；檢測確定模塊，用于判斷監(jiān)聽時長是否到達(dá)所述檢測周期，如果到達(dá)，所述時長變量的值為所述幀傳送時長，所述數(shù)據(jù)幀數(shù)量變量的值為所述競爭信道成功的數(shù)據(jù)幀的個數(shù)，如果未到達(dá)，運行所述間隔判斷模塊和時長更新模塊繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)聽和記錄。所述移動終端，用于在通過關(guān)聯(lián)接入無線局域網(wǎng)后，發(fā)送鄰居請求消息，并接收所述探測模塊回復(fù)的鄰居通告消息；所述探測模塊還用于，在接收到所述鄰居請求消息后，向所述移動終端回復(fù)包含帶寬響應(yīng)選項的所述鄰居通告消息，所述帶寬響應(yīng)選項中包含所述可用帶寬的值。所述鄰居請求消息包含帶寬請求選項，所述帶寬請求選項中包含所述移動終端請求帶寬的接入點的媒體接入控制地址，所述鄰居通告消息的帶寬響應(yīng)選項中還包含確認(rèn)標(biāo)志位；所述探測模塊還用于，判斷所述帶寬請求選項中媒體接入控制地址是否為所述探測模塊監(jiān)聽的接入點的媒體接入控制地址，如果是，則置位所述確認(rèn)標(biāo)志位為l，否則，置位所述確認(rèn)標(biāo)志位為0;所述移動終端還用于，在接收到所述鄰居通告消息后，檢查所述確認(rèn)標(biāo)志位是否為l，如果是，則解析所述帶寬響應(yīng)選項，獲得所述可用帶寬的值，否則，丟棄所述鄰居通告消息。本發(fā)明的有益效果在于，不需要對現(xiàn)有的通用網(wǎng)絡(luò)設(shè)施進(jìn)行改動便可測量無線局域網(wǎng)的可用帶寬，并且不增加無線局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，可用帶寬的測量不僅考慮了被監(jiān)聽接入點的流量，而且還涉及了相同或相鄰信道上周邊接入點流量對被監(jiān)聽接入點可用帶寬的影響；移動終端在獲取無線局域網(wǎng)可用帶寬時，正常通信不受影響，而且移動終端在短時間內(nèi)即可獲得無線局域網(wǎng)的可用帶寬。圖1是DCF通信模式下采用RTS/CTS機制的分段數(shù)據(jù)幀傳送的NAV設(shè)置的示意圖2是本發(fā)明的測量可用帶寬方法的流程圖；圖3是本發(fā)明的獲得可用帶寬方法的流程圖；圖4是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖5是獲得檢測周期內(nèi)幀傳送時長和數(shù)據(jù)幀數(shù)量方法的流程圖；圖6是移動終端獲得帶寬值的流程圖。具體實施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。本發(fā)明的測量無線局域網(wǎng)可用帶寬方法的流程圖如圖2所示。步驟S201，探測模塊在檢測周期內(nèi)監(jiān)聽接入點所在信道的幀，讀取所述幀中時長字段，記錄幀傳送時長，并估計用于競爭信道的時長，其中，所述幀傳送時長為在檢測周期內(nèi)用于幀傳送的累積總共時長；步驟S202，將所述幀傳送時長和所述用于競爭信道的時長相加后除以所述檢測周期，再同總帶寬相乘，所得值作為所述檢測周期的周期內(nèi)占用帶寬；步驟S203，判斷已監(jiān)聽的檢測周期的數(shù)量是否不小于預(yù)設(shè)的時間平滑窗口大小，如果是，執(zhí)行步驟S204，否則，執(zhí)行步驟S201;步驟S204，取最近所述時間平滑窗口大小數(shù)量的檢測周期的周期內(nèi)占用帶寬的平均值和上限帶寬中的較小值作為占用帶寬，所述上限帶寬減去所述占用帶寬的差值為測量的可用帶寬，執(zhí)行步驟S201。設(shè)時間平滑窗口大小為N，如果已監(jiān)聽的檢測周期的數(shù)量等于N,則取已監(jiān)聽的N個檢測周期的周期內(nèi)占用帶寬的平均值；如果已監(jiān)聽的檢測周期的數(shù)量大于N，則取距離當(dāng)前時刻最近的N個檢測周期的周期內(nèi)占用帶寬的平均值。本發(fā)明的獲得可用帶寬方法的流程如圖3所示。步驟S301，移動終端通過關(guān)聯(lián)接入無線局域網(wǎng)后，發(fā)送鄰居請求消息；步驟S302，所述探測模塊接收所述鄰居請求消息，向所述移動終端回復(fù)包含帶寬響應(yīng)選項的鄰居通告消息，所述帶寬響應(yīng)選項中包含所述可用帶寬的值；步驟S303，所述移動終端接收所述鄰居通告消息。本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示，包括接入點、探測模塊和移動終端。探測模塊402監(jiān)測接入點401所在信道，探測模塊405監(jiān)測接入點404所在信道。探測模塊可以和接入點通過有線網(wǎng)絡(luò)連接，如探測模塊402與接入點401，也可以和接入點通過無線網(wǎng)絡(luò)連接，如探測模塊405與接入點404。移動終端403通過無線局域網(wǎng)進(jìn)行通信，移動終端403同接入點401或接入點404或無線局域網(wǎng)中的其他接入點關(guān)聯(lián)。如果接入點401和接入點404在同一個信道上且有基本相同的覆蓋區(qū)域，那么探測模塊402和探測模塊405可以合并為一個探測模塊。探測模塊包括-監(jiān)聽模塊，用于在檢測周期內(nèi)監(jiān)聽所述接入點所在信道的幀，讀取所述幀中時長字段，記錄幀傳送時長，并估計用于競爭信道的時長；計算模塊，用于將所述幀傳送時長和所述用于競爭信道的時長相加后除以所述檢測周期，再同總帶寬相乘，所得值作為所述檢測周期的周期內(nèi)占用帶寬；判斷模塊，用于判斷已監(jiān)聽的檢測周期的數(shù)量是否不小于預(yù)設(shè)的時間平滑窗口大小，如果是，使用帶寬模塊計算可用帶寬，否則，運行監(jiān)聽模塊和計算模塊進(jìn)行監(jiān)聽和計算；帶寬模塊，用于取最近所述時間平滑窗口大小數(shù)量的檢測周期的周期內(nèi)占用帶寬的平均值和上限帶寬中的較小值作為占用帶寬，所述上限帶寬減去所述占用帶寬的差值為測量的可用帶寬。監(jiān)聽模塊進(jìn)一步用于記錄所述檢測周期內(nèi)競爭信道成功的數(shù)據(jù)幀的個數(shù)，估計用于競爭信道的平均退避時長，將所述平均退避時長、幀間隔時隙和發(fā)送請求幀傳送時長的和同所述競爭信道成功的數(shù)據(jù)幀的個數(shù)相乘，所得值作為所述在檢測周期內(nèi)用于競爭信道的時長。監(jiān)聽模塊進(jìn)一步包括初始化模塊，用于設(shè)置用于模擬虛擬載波監(jiān)聽機制中網(wǎng)絡(luò)分配矢量的網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量，用于記錄所述檢測周期內(nèi)的幀傳送時長的時長變量，和用于記錄所述競爭信道成功的數(shù)據(jù)幀的個數(shù)的數(shù)據(jù)幀數(shù)量變量，并在所述初始化模塊第一次被運行時，將所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量初始化為0，在所述初始化模塊每次被運行時，將時長變量和數(shù)據(jù)幀數(shù)量變量初始化為0;間隔判斷模塊，用于在監(jiān)聽到幀時，判斷所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值是否大于本次同上次監(jiān)聽到幀的時間間隔，如果大于，則將所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值更新為所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值與所述時間間隔的差值，否則，更新所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值為0，并將所述數(shù)據(jù)幀數(shù)量變量的值加一；時長更新模塊，用于將所述時長字段記錄的時長減去所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值得差值，將所述時長變量的值加所述差值，并更新所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量值為所述時長字段記錄的時長；檢測確定模塊，判斷監(jiān)聽時長是否到達(dá)所述檢測周期，如果到達(dá)，所述時長變量的值為所述幀傳送時長，所述數(shù)據(jù)幀數(shù)量變量的值為所述競爭信道成功的數(shù)據(jù)幀的個數(shù)，如果未到達(dá)，運行所述間隔判斷模塊和時長更新模塊進(jìn)行監(jiān)聽和記錄。移動終端403，用于在通過關(guān)聯(lián)接入無線局域網(wǎng)后，發(fā)送鄰居請求消息，并接收探測模塊回復(fù)的鄰居通告消息，以獲得可用帶寬的值。探測模塊，還用于接收所述鄰居請求消息，向所述移動終端403回復(fù)包含帶寬響應(yīng)選項的鄰居通告消息，所述帶寬響應(yīng)選項中包含所述可用帶寬的值。所述鄰居請求消息包含帶寬請求選項，所述帶寬請求選項中包含所述移動終端請求帶寬的接入點的媒體接入控制地址，所請求帶寬的接入點可以為移動終端所關(guān)聯(lián)的接入點或其他的接入點。如果所述移動終端請求帶寬的接入點為多個，則可以在一個鄰居請求消息中包含多個帶寬請求選項。所述鄰居通告消息的帶寬響應(yīng)選項中還包含確認(rèn)標(biāo)志位；探測模塊還用于判斷所述帶寬請求選項中媒體接入控制地址是否為所述探測模塊監(jiān)聽的接入點的媒體接入控制地址，如果是，則置位所述帶寬響應(yīng)選項中的確認(rèn)標(biāo)志位為l，否則，置位所述帶寬響應(yīng)選項中的確認(rèn)標(biāo)志位為0;移動終端403還用于在接收到所述鄰居通告消息后，檢查所述確認(rèn)標(biāo)志位是否為1，如果是，則解析所述帶寬響應(yīng)選項，獲得所述可用帶寬的值，否則，丟棄所述鄰居通告消息。探測模塊402和探測模塊405均可以為具有處于監(jiān)聽模式下的無線網(wǎng)卡的任何計算機，并且該計算機通過有線網(wǎng)卡或另一個無線網(wǎng)卡與接入點進(jìn)行連接。處于監(jiān)聽模式下的兩塊無線網(wǎng)卡分別負(fù)責(zé)監(jiān)聽接入點401和接入點404所在的信道，將監(jiān)聽到的所有幀傳給各自的無線網(wǎng)卡驅(qū)動，所述幀包括無線局域網(wǎng)中接入點的數(shù)據(jù)幀、控制幀和管理幀，該接入點包括被監(jiān)聽的接入點和鄰近可接收到其發(fā)送幀的接入點。無線網(wǎng)卡驅(qū)動模擬虛擬載波監(jiān)聽機制，并獲得每個檢測周期的周期內(nèi)占用帶寬的方法流程如圖5所示。在本實施例中檢測周期為1秒。變量NAV(網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量)，用于模擬虛擬載波監(jiān)聽機制中網(wǎng)絡(luò)分配矢量，單位為微妙；變量data一num(數(shù)據(jù)幀數(shù)量變量)，用于記錄所述競爭信道成功的數(shù)據(jù)幀的個數(shù)；變量NAVsum(時長變量)，用于記錄所述檢測周期內(nèi)的幀傳送時長，單位為微妙。時間間隔，為探測模塊402本次同上次監(jiān)聽到幀的時間間隔，該幀可以為數(shù)據(jù)幀、控制幀或管理幀。步驟S501，將變量NAV初始化為O;步驟S502，將變量data一num和NAVsum初始化為0;步驟S503，探測模塊監(jiān)聽接入點所在信道上的幀，監(jiān)聽到幀后讀取幀中時長字段，獲得信道未來被占據(jù)的時長Duration;步驟S504，判斷變量NAV的值是否大于時間間隔，如果大于，執(zhí)行步驟S505,否則，執(zhí)行歩驟S506;步驟S505，將變量NAV的值更新為變量NAV的當(dāng)前值減去時間間隔的差值，執(zhí)行步驟S507;步驟S506，更新變量NAV的值為O，并將變量data—num的值加1，執(zhí)行步驟S507;步驟S507，將Duration減去NAV變量的值得差值，將NAVsum變量的值加該差值，并更新變量NAV的值為Duration;步驟S508,判斷監(jiān)聽的時間是否到達(dá)1秒，如果到達(dá)，則執(zhí)行步驟S509，否則，執(zhí)行步驟S503;步驟S509，根據(jù)公式^油淑W=^^一)+(d孤++肌)x謂(f)xOv，艦油滿計算周期內(nèi)占用帶寬，其中，bandwidth(t)為檢測周期的周期內(nèi)占用帶寬；DIFS為802.11協(xié)議規(guī)定的幀間隔時隙；AverageBackofftime為平均退避時長；RTS為RTS幀的傳送時長，OverallBandwidth為根據(jù)協(xié)議開銷估算的最大持續(xù)吞吐量。計算完周期內(nèi)占用帶寬后，執(zhí)行步驟S502。按如下公式計算平均退避時長，SlotTime為時隙時長，MinCwin為最小競爭窗口大小，MaxCwin為最大競爭窗口大小，該三個參數(shù)的取值根據(jù)應(yīng)用的無線局域網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行設(shè)置，本實施例中設(shè)置的值如表1所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表lDIFS=SIFS+2xSlotTimeRTS幀長為20字節(jié)。IEEE802.11協(xié)議定義，基本速率集是基本服務(wù)集(BSS)中所有終端都能從無線媒體上接收幀的數(shù)據(jù)速率集合，所有控制幀(包括RTS幀)及廣播、多播幀都應(yīng)以基本速率發(fā)送。實際中，基本速率為協(xié)議規(guī)定的最小數(shù)據(jù)速率。加上物理層開銷，RTS幀的傳送時長如表2所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表2OverallBandwidth可依據(jù)接入點所用物理層協(xié)議來確定。依據(jù)不同的協(xié)議，具體數(shù)值的設(shè)置如表3所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表3設(shè)置時間平滑窗口的大小為N，由于本實施例中檢測周期為1秒，所以統(tǒng)計得當(dāng)前時刻前N秒的平均已用帶寬。根據(jù)公式計算占用帶寬，其中occupied—bandwidth(t)為占用帶寬，T為當(dāng)前時刻，CeilingBandwidth為上限帶寬。CeilingBandwidth可以事先通過實際測量得到，其方法是在被測WLAN內(nèi)，用一臺接入終端以最大數(shù)據(jù)速率向WLAN外另一臺主機(如被測WLAN的接入路由器)發(fā)送數(shù)據(jù)流，接收方正確接收的數(shù)據(jù)i荒量即為CeilingBandwidth。上限帶寬減去占用帶寬的差值為可用帶寬的值。移動終端403應(yīng)用IPv6協(xié)議規(guī)定的鄰居請求消息和鄰居通告消息獲得可用帶寬的流程如圖6所示。其中，帶寬請求選項和帶寬響應(yīng)選項為本發(fā)明新增的選項。步驟S601，移動終端403同接入點401關(guān)聯(lián)后接入無線局域網(wǎng)，或者，移動終端403同無線局域網(wǎng)內(nèi)的其他接入點關(guān)聯(lián)而接入無線局域網(wǎng)；步驟S602，移動終端403發(fā)送鄰居請求消息，該鄰居請求消息中包含帶寬請求選項，該帶寬請求選項中指明移動終端403所請求帶寬的接入點的MAC地址；步驟S603，探測模塊402接收該鄰居請求消息，生成包含帶寬響應(yīng)選項的鄰居通告消息，將接入點401的MAC地址和可用帶寬的值寫入該帶寬響應(yīng)選項中，檢查該鄰居請求消息的帶寬請求選項中接入點MAC地址是否為接入點401的MAC地址，接入點401為被探測模塊402監(jiān)聽的接入點，如果是，則執(zhí)行步驟S604，否則，執(zhí)行步驟S605;步驟S604，置位該鄰居通告消息的帶寬響應(yīng)選項中確認(rèn)標(biāo)志位(A)為1，執(zhí)行歩驟S606;步驟S605，置位該鄰居通告消息的帶寬響應(yīng)選項中確認(rèn)標(biāo)志位(A)為0，執(zhí)行步驟S606;步驟S606，探測模塊402發(fā)送該鄰居通告消息；步驟S607，移動終端403接收該鄰居通告消息，檢査該鄰居通告消息的帶寬響應(yīng)選項中的確認(rèn)標(biāo)志位(A)是否為1，如果是，則執(zhí)行步驟S608，否則，執(zhí)行步驟S609;步驟S608，解析并獲得帶寬響應(yīng)選項中的無線局域網(wǎng)當(dāng)前可用帶寬的值；步驟S609，丟棄該鄰居通告消息。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離權(quán)利要求書確定的本發(fā)明的精神和范圍的條件下，還可以對以上內(nèi)容進(jìn)行各種各樣的修改。因此本發(fā)明的范圍并不僅限于以上的說明，而是由權(quán)利要求書的范圍來確定的。權(quán)利要求1.一種無線局域網(wǎng)可用帶寬測量的方法，其特征在于，包括步驟1，探測模塊在檢測周期內(nèi)監(jiān)聽接入點所在信道的幀，讀取所述幀中時長字段，記錄幀傳送時長，并估計用于競爭信道的時長；步驟2，依據(jù)所述幀傳送時長和所述用于競爭信道的時長計算所述檢測周期的周期內(nèi)占用帶寬；步驟3，判斷已監(jiān)聽的檢測周期的數(shù)量是否不小于預(yù)設(shè)的時間平滑窗口大小，如果是，執(zhí)行步驟4，否則，執(zhí)行步驟1；步驟4，依據(jù)最近所述時間平滑窗口大小數(shù)量的檢測周期的周期內(nèi)占用帶寬的平均值和上限帶寬獲得可用帶寬。2.如權(quán)利要求l所述的無線局域網(wǎng)可用帶寬測量的方法，其特征在于，所述步驟2進(jìn)一步包括，將所述幀傳送時長和所述用于競爭信道的時長相加后除以所述檢測周期，再同總帶寬相乘，所得值作為所述檢測周期的周期內(nèi)占用帶寬；所述步驟4進(jìn)一步包括，取最近所述時間平滑窗口大小數(shù)量的檢測周期的周期內(nèi)占用帶寬的平均值和所述上限帶寬中的較小值作為占用帶寬，所述上限帶寬減去所述占用帶寬的差值為所述可用帶寬。3.如權(quán)利要求2所述的無線局域網(wǎng)可用帶寬測量的方法，其特征在于，所述步驟1中估計在檢測周期內(nèi)用于競爭信道的時長的過程進(jìn)一步包括步驟31，記錄所述檢測周期內(nèi)競爭信道成功的數(shù)據(jù)幀的個數(shù)；步驟32，估計用于競爭信道的平均退避時長；步驟33，將所述平均退避時長、幀間隔時隙和發(fā)送請求幀傳送時長的和同所述競爭信道成功的數(shù)據(jù)幀的個數(shù)相乘，所得值作為所述在檢測周期內(nèi)用于競爭信道的時長。4.如權(quán)利要求3所述的無線局域網(wǎng)可用帶寬測量的方法，其特征在于，所述步驟1前還包括，步驟41，設(shè)置用于模擬虛擬載波監(jiān)聽機制中網(wǎng)絡(luò)分配矢量的網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量，將所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量初始化為0;所述歩驟l進(jìn)一步包括步驟42，設(shè)置用于記錄所述檢測周期內(nèi)的幀傳送時長的時長變量，和用于記錄所述競爭信道成功的數(shù)據(jù)幀的個數(shù)的數(shù)據(jù)幀數(shù)量變量，將所述時長變量和數(shù)據(jù)幀數(shù)量變量初始化為0;步驟43，在監(jiān)聽到幀時，判斷所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值是否大于本次同上次監(jiān)聽到幀的時間間隔；步驟44，如果大于，則將所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值更新為所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值與所述時間間隔的差值，否則，更新所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值為0，并將所述數(shù)據(jù)幀數(shù)量變量的值加一；步驟45，將所述時長字段記錄的時長減去所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值得差值，將所述時長變量的值加所述差值，并更新所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值為所述時長字段記錄的時長；歩驟46，判斷監(jiān)聽時長是否到達(dá)所述檢測周期，如果是，則所述時長變量的值為所述幀傳送時長，所述數(shù)據(jù)幀數(shù)量變量的值為所述競爭信道成功的數(shù)據(jù)幀的個數(shù)，否則，執(zhí)行步驟43。5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的無線局域網(wǎng)可用帶寬測量的方法，其特征在于，所述方法還包括步驟51，移動終端通過關(guān)聯(lián)接入無線局域網(wǎng)后，發(fā)送鄰居請求消息，以獲得可用帶寬；步驟52，所述探測模塊接收到所述鄰居請求消息后，向所述移動終端回復(fù)包含帶寬響應(yīng)選項的鄰居通告消息，所述帶寬響應(yīng)選項中包含所述可用帶寬的值；步驟53，所述移動終端接收所述鄰居通告消息。6.如權(quán)利要求5所述的無線局域網(wǎng)可用帶寬測量的方法，其特征在于，所述鄰居請求消息包含帶寬請求選項，所述帶寬請求選項中包含所述移動終端請求帶寬的接入點的媒體接入控制地址，所述鄰居通告消息的帶寬響應(yīng)選項中還包含確認(rèn)標(biāo)志位，所述歩驟52還包括，步驟61，所述探測模塊判斷所述帶寬請求選項中媒體接入控制地址是否為所述探測模塊監(jiān)聽的接入點的媒體接入控制地址，如果是，則置位所述確認(rèn)標(biāo)志位為l，否則，置位所述確認(rèn)標(biāo)志位為0;所述歩驟53還包括，步驟62，所述移動終端接收到所述鄰居通告消息后，檢查所述確認(rèn)標(biāo)志位是否為1，如果是，則解析所述帶寬響應(yīng)選項，獲得所述可用帶寬的值，否則，丟棄所述鄰居通告消息。7.—種無線局域網(wǎng)可用帶寬測量的系統(tǒng)，包括接入點和移動終端，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括探測模塊，所述探測模塊包括監(jiān)聽模塊、計算模塊、判斷模塊和帶寬模塊，所述監(jiān)聽模塊，用于在檢測周期內(nèi)監(jiān)聽所述接入點所在信道的幀，讀取所述幀中時長字段，記錄幀傳送時長，并估計用于競爭信道的時長；所述計算模塊，用于依據(jù)所述幀傳送時長和所述用于競爭信道的時長計算所述檢測周期的周期內(nèi)占用帶寬；所述判斷模塊，用于判斷已監(jiān)聽的檢測周期的數(shù)量是否不小于預(yù)設(shè)的時間平滑窗口大小，如果是，運行所述帶寬模塊計算可用帶寬，否則，運行所述監(jiān)聽模塊和計算模塊進(jìn)行監(jiān)聽和計算；所述帶寬模塊，用于依據(jù)最近所述時間平滑窗口大小數(shù)量的檢測周期的周期內(nèi)占用帶寬的平均值和上限帶寬獲得測量的可用帶寬。8.如權(quán)利要求7所述的無線局域網(wǎng)可用帶寬測量的系統(tǒng)，其特征在于，所述計算模塊進(jìn)一步用于將所述幀傳送時長和所述用于競爭信道的時長相加后除以所述檢測周期，再同總帶寬相乘，所得值作為所述檢測周期的周期內(nèi)占用帶寬；所述帶寬模塊進(jìn)一步用于取最近所述時間平滑窗口大小數(shù)量的檢測周期的周期內(nèi)占用帶寬的平均值和所述上限帶寬中的較小值作為占用帶寬，所述上限帶寬減去所述占用帶寬的差值為測量的可用帶寬。9.如權(quán)利要求8所述的無線局域網(wǎng)可用帶寬測量的系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)聽模塊進(jìn)一步用于記錄所述檢測周期內(nèi)競爭信道成功的數(shù)據(jù)幀的個數(shù)，估計用于競爭信道的平均退避時長，將所述平均退避時長、幀間隔時隙和發(fā)送請求幀傳送時長的和同所述競爭信道成功的數(shù)據(jù)幀的個數(shù)相乘，所得值作為所述在檢測周期內(nèi)用于競爭信道的時長。10.如權(quán)利要求9所述的無線局域網(wǎng)可用帶寬測量的系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)聽模塊進(jìn)一步包括初始化模塊，用于設(shè)置用于模擬虛擬載波監(jiān)聽機制中網(wǎng)絡(luò)分配矢量的網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量，用于記錄所述檢測周期內(nèi)的幀傳送時長的時長變量，和用于記錄所述競爭信道成功的數(shù)據(jù)幀的個數(shù)的數(shù)據(jù)幀數(shù)量變量，并在所述初始化模塊第一次被運行時，將所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量初始化為0，在所述初始化模塊每次被運行時，將時長變量和數(shù)據(jù)幀數(shù)量變量初始化為0;間隔判斷模塊，用于在監(jiān)聽到幀時，判斷所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值是否大于本次同上次監(jiān)聽到幀的時間間隔，如果大于，則將所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值更新為所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值與所述時間間隔的差值，否則，更新所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值為0，并將所述數(shù)據(jù)幀數(shù)量變量的值加一；時長更新模塊，用于將所述時長字段記錄的時長減去所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值得差值，將所述時長變量的值加所述差值，并更新所述網(wǎng)絡(luò)分配矢量變量的值為所述時長字段記錄的時長；檢測確定模塊，用于判斷監(jiān)聽時長是否到達(dá)所述檢測周期，如果到達(dá)，所述時長變量的值為所述幀傳送時長，所述數(shù)據(jù)幀數(shù)量變量的值為所述競爭信道成功的數(shù)據(jù)幀的個數(shù)，如果未到達(dá)，運行所述間隔判斷模塊和時長更新模塊繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)聽和記錄。11.如權(quán)利要求7、8、9或10所述的無線局域網(wǎng)可用帶寬測量的系統(tǒng)，其特征在于，所述移動終端，用于在通過關(guān)聯(lián)接入無線局域網(wǎng)后，發(fā)送鄰居請求消息，并接收所述探測模塊回復(fù)的鄰居通告消息；所述探測模塊還用于，在接收到所述鄰居請求消息后，向所述移動終端回復(fù)包含帶寬響應(yīng)選項的所述鄰居通告消息，所述帶寬響應(yīng)選項中包含所述可用帶寬的值。12.如權(quán)利要求11所述的無線局域網(wǎng)可用帶寬測量的系統(tǒng)，其特征在于，所述鄰居請求消息包含帶寬請求選項，所述帶寬請求選項中包含所述移動終端請求帶寬的接入點的媒體接入控制地址，所述鄰居通告消息的帶寬響應(yīng)選項中還包含確認(rèn)標(biāo)志位；所述探測模塊還用于，判斷所述帶寬請求選項中媒體接入控制地址是否為所述探測模塊監(jiān)聽的接入點的媒體接入控制地址，如果是，則置位所述確認(rèn)標(biāo)志位為l，否則，置位所述確認(rèn)標(biāo)志位為O;所述移動終端還用于，在接收到所述鄰居通告消息后，檢査所述確認(rèn)標(biāo)志位是否為l，如果是，則解析所述帶寬響應(yīng)選項，獲得所述可用帶寬的值，否則，丟棄所述鄰居通告消息。全文摘要本發(fā)明涉及一種無線局域網(wǎng)可用帶寬測量的方法和系統(tǒng)，所述方法包括步驟1，探測模塊在檢測周期內(nèi)監(jiān)聽接入點所在信道的幀，讀取所述幀中時長字段，記錄幀傳送時長，并估計用于競爭信道的時長；步驟2，依據(jù)所述幀傳送時長和所述用于競爭信道的時長計算所述檢測周期的周期內(nèi)占用帶寬；步驟3，判斷已監(jiān)聽的檢測周期的數(shù)量是否不小于預(yù)設(shè)的時間平滑窗口大小，如果是，執(zhí)行步驟4，否則，執(zhí)行步驟1；步驟4，依據(jù)最近所述時間平滑窗口大小數(shù)量的檢測周期的周期內(nèi)占用帶寬的平均值和上限帶寬獲得可用帶寬。從而，在無需改變現(xiàn)有無線局域網(wǎng)設(shè)備的情況下，能夠監(jiān)測可用帶寬。文檔編號H04Q7/34GK101299687SQ200810106028公開日2008年11月5日申請日期2008年5月7日優(yōu)先權(quán)日2008年5月7日發(fā)明者敏劉,周安福,張智江,征楊,王明會,童舒申請人:中國聯(lián)合通信有限公司;中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所