專利名稱：在無線局域網(wǎng)中傳輸網(wǎng)絡(luò)語音的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在無線局域網(wǎng)中傳輸網(wǎng)絡(luò)語音的方法及裝置。
背景技術(shù)：
目前，隨著Internet和多媒體通信的發(fā)展，VoIP技術(shù)已在企業(yè)通信中大規(guī)模應(yīng)用。VoIP是建立在IP技術(shù)上的分組化、數(shù)字化傳輸技術(shù)，其基本原理是通過語音壓縮算法對(duì)語音數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼處理，然后把這些語音數(shù)據(jù)按IP等相關(guān)協(xié)議進(jìn)行打包，經(jīng)過IP網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)包傳輸?shù)浇邮盏?，再把這些語音數(shù)據(jù)包串起來，經(jīng)過解碼解壓處理后，恢復(fù)成原來的語音信號(hào)，從而達(dá)到由IP網(wǎng)絡(luò)傳送語音的目的。VoIP技術(shù)的發(fā)展有兩大方向，一是遵循國(guó)際電聯(lián)H.323標(biāo)準(zhǔn)，二是遵循IETF(Internet工程任務(wù)組)的SIP協(xié)議(會(huì)話發(fā)起協(xié)議)。VoIP技術(shù)的應(yīng)用，可以提供比傳統(tǒng)業(yè)務(wù)更多、更好的服務(wù)，為運(yùn)營(yíng)商提供更多的增值業(yè)務(wù)。
WLAN(無線局域網(wǎng))的出現(xiàn)，使人們可以借助無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，擺脫網(wǎng)線的束縛，輕松地接入互聯(lián)網(wǎng)。WLAN的發(fā)展為計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信終端的移動(dòng)化、個(gè)人化等新應(yīng)用，提供了一種方便、快捷的手段。WLAN是利用無線通信技術(shù)在一定的局部范圍內(nèi)建立的網(wǎng)絡(luò)，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它使用無線多址信道的有效方法來支持媒體之間的通信。WLAN只支持?jǐn)?shù)據(jù)通信，如同計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)一樣，并不直接提供語音通信的業(yè)務(wù)，如果要利用無線局域網(wǎng)傳輸語音，則需要采用VoIP技術(shù)。
在無線局域網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)VoIP應(yīng)用，主要涉及以下協(xié)議H.323或SIP協(xié)議、RTP(實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議)/RTCP(實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議)、TCP(傳輸控制協(xié)議)/IP(網(wǎng)際協(xié)議)以及實(shí)現(xiàn)MAC(介質(zhì)訪問控制)子層和PHY(物理)層功能的802.11標(biāo)準(zhǔn)系列。但802.11協(xié)議缺乏QoS(服務(wù)質(zhì)量)機(jī)制保證，直接導(dǎo)致當(dāng)網(wǎng)絡(luò)擁擠時(shí)，語音服務(wù)將得不到優(yōu)先處理，這樣，就會(huì)發(fā)生語音服務(wù)的中斷。目前，802.11e通過多個(gè)隊(duì)列和虛競(jìng)爭(zhēng)的方式在無線局域網(wǎng)中提供QoS保證。802.11e的目的是為無線局域網(wǎng)中的多媒體服務(wù)提供QoS保證，但需要通過兩次調(diào)度來實(shí)現(xiàn)，效率低且不能有效地利用無線接入點(diǎn)的帶寬。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，提供一種在無線局域網(wǎng)中傳輸網(wǎng)絡(luò)語音的方法及裝置，通過將語音服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)分開調(diào)度，只需要一次調(diào)度來實(shí)現(xiàn)，以充分利用無線接入點(diǎn)的帶寬，提高無線局域網(wǎng)中IP語音客戶的容量，并為用戶提供可靠的服務(wù)保證。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種在無線局域網(wǎng)中傳輸網(wǎng)絡(luò)語音的方法，所述方法包括A、設(shè)定語音信號(hào)幀和數(shù)據(jù)信號(hào)幀采用的不同調(diào)度方式；B、根據(jù)所述設(shè)定的語音信號(hào)幀和數(shù)據(jù)信號(hào)幀的不同調(diào)度方式獲取訪問接入點(diǎn)容許的語音用戶的最大個(gè)數(shù)；C、根據(jù)所述獲取的訪問接入點(diǎn)容許的語音用戶的最大個(gè)數(shù)建立網(wǎng)絡(luò)語音的傳輸。
可選地，所述步驟A包括A1、在無競(jìng)爭(zhēng)期對(duì)語音信號(hào)幀進(jìn)行調(diào)度；A2、在競(jìng)爭(zhēng)期對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)幀進(jìn)行調(diào)度。
優(yōu)選地，所述步驟A1包括利用集中控制協(xié)議輪詢調(diào)度語音信號(hào)幀；所述步驟A2包括利用分布式載波監(jiān)聽多路訪問/沖突避免協(xié)議調(diào)度數(shù)據(jù)信號(hào)幀。
可選地，所述步驟B包括獲取訪問接入點(diǎn)容許的語音用戶的最大個(gè)數(shù)滿足N＝{T-TPIFS-(Tbeacon+TSIFS+TCF-END)-(TDIFS+TDATA+TSIFS+TACK)}/(TVOIP+ACK+POLL+TSIFS+TVOIP+ACK+TSIFS)，其中，T為所述訪問接入點(diǎn)的輪詢周期，TPIFS為PCF幀間隔的時(shí)間長(zhǎng)度，Tbeacon為信標(biāo)幀的時(shí)間長(zhǎng)度，TSIFS為最短幀間隔的時(shí)間長(zhǎng)度，TVOIP+ACK+POLL為語音數(shù)據(jù)、響應(yīng)和輪詢幀的時(shí)間長(zhǎng)度，TVOIP+ACK為語音數(shù)據(jù)和響應(yīng)幀的時(shí)間長(zhǎng)度，TCF-END為CFP結(jié)束幀的時(shí)間長(zhǎng)度，TDIFS為DCF幀間隔的時(shí)間長(zhǎng)度，TDATA為數(shù)據(jù)幀的時(shí)間長(zhǎng)度，TACK為響應(yīng)幀的時(shí)間長(zhǎng)度。
優(yōu)選地，所述步驟C包括C1、根據(jù)所述獲取的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)容許的語音用戶的最大個(gè)數(shù)建立語音用戶統(tǒng)計(jì)表；C2、建立語音用戶注冊(cè)表；C3、當(dāng)語音用戶請(qǐng)求連接時(shí)，根據(jù)所述建立的語音用戶統(tǒng)計(jì)表為所述語音用戶分配信道，并在所述語音用戶注冊(cè)表及語音用戶統(tǒng)計(jì)表中增加對(duì)應(yīng)于所述語音用戶的信息；C4、當(dāng)語音用戶去連接時(shí)，刪除所述語音用戶注冊(cè)表及語音用戶統(tǒng)計(jì)表中對(duì)應(yīng)于所述語音用戶的信息。
可選地，所述步驟C3包括當(dāng)語音用戶請(qǐng)求連接時(shí)，根據(jù)所述語音用戶注冊(cè)表判斷是否為新用戶并且根據(jù)所述用戶統(tǒng)計(jì)表判斷當(dāng)前是否有空閑語音信道；
對(duì)于新用戶且有空閑語音信道時(shí)，分配空閑信道為所述語音用戶建立連接；在所述語音用戶注冊(cè)表及語音用戶統(tǒng)計(jì)表中增加對(duì)應(yīng)于所述語音用戶的信息。
優(yōu)選地，所述語音用戶注冊(cè)表包括語音用戶的索引號(hào)、語音用戶的介質(zhì)訪問控制地址。
可選地，所述語音用戶統(tǒng)計(jì)表包括容許的語音用戶的最大個(gè)數(shù)、實(shí)際連接的語音用戶數(shù)。
一種在無線局域網(wǎng)中傳輸網(wǎng)絡(luò)語音的裝置，包括調(diào)度設(shè)置裝置，用于對(duì)語音信號(hào)幀和數(shù)據(jù)信號(hào)幀設(shè)定不同的調(diào)度方式；判斷裝置，用于根據(jù)所述設(shè)定的語音信號(hào)幀和數(shù)據(jù)信號(hào)幀的不同調(diào)度方式獲取訪問接入點(diǎn)容許的語音用戶的最大個(gè)數(shù)；通信連接建立裝置，用于根據(jù)所述獲取的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)容許的語音用戶的最大個(gè)數(shù)建立網(wǎng)絡(luò)語音的傳輸；其中，所述調(diào)度設(shè)置裝置在無競(jìng)爭(zhēng)期利用集中控制協(xié)議輪詢調(diào)度語音信號(hào)幀；在競(jìng)爭(zhēng)期利用分布式載波監(jiān)聽多路訪問/沖突避免協(xié)議調(diào)度數(shù)據(jù)信號(hào)幀。
由以上本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明通過優(yōu)化WLAN的訪問接入點(diǎn)中集中控制方式下語音幀的調(diào)度方法，使語音數(shù)據(jù)包的包間隔大小與訪問接入點(diǎn)中的超級(jí)幀的長(zhǎng)度相適應(yīng)，使得語音用戶能實(shí)時(shí)地訪問共享信道，最大限度地利用AP(訪問接入點(diǎn))的帶寬，使WLAN中IP語音客戶容量最大化；通過在鏈路層為語音用戶提供QoS(服務(wù)質(zhì)量)保證機(jī)制，為語音用戶提供了可靠的服務(wù)。


圖1是無線局域網(wǎng)中傳送網(wǎng)絡(luò)語音的系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖；圖2是本發(fā)明方法中語音幀和數(shù)據(jù)幀不同調(diào)度方法的原理示意圖；圖3是本發(fā)明方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；圖4是本發(fā)明方法應(yīng)用中訪問接入點(diǎn)中語音服務(wù)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換示意圖；圖5是本發(fā)明語音用戶請(qǐng)求連接時(shí)的工作流程示意圖；圖6是本發(fā)明語音用戶去連接或去認(rèn)證時(shí)的工作流程示意圖；圖7是本發(fā)明裝置在應(yīng)用中的組網(wǎng)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明方法的核心在于通過優(yōu)化802.11標(biāo)準(zhǔn)中的AP(訪問接入點(diǎn))中在PCF(集中控制方式)下對(duì)語音幀調(diào)度的方法，將語音幀和數(shù)據(jù)幀分開調(diào)度，在無競(jìng)爭(zhēng)期對(duì)語音幀進(jìn)行中心控制的輪詢調(diào)度，在競(jìng)爭(zhēng)期采用分布式CSMA/CA(載波監(jiān)聽多路訪問/沖突避免)協(xié)議使數(shù)據(jù)幀共享無線介質(zhì)，最大限度地利用訪問接入點(diǎn)的帶寬，使無線局域網(wǎng)中IP語音客戶容量最大化。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，WLAN(無線局域網(wǎng))的工作模式主要有兩種基礎(chǔ)設(shè)施模式和對(duì)等網(wǎng)絡(luò)模式?；A(chǔ)設(shè)施模式以無線接入點(diǎn)為中心，這時(shí)WLAN的無線接入點(diǎn)，可以看作是有線網(wǎng)絡(luò)的延伸，只要在WLAN的覆蓋范圍內(nèi)，配有無線網(wǎng)卡的設(shè)備(通常稱為無線工作站)，都可以通過無線接入點(diǎn)與外部有線或無線的骨干網(wǎng)絡(luò)相連，WLAN接入點(diǎn)相當(dāng)于無線集線器。在基礎(chǔ)設(shè)施工作模式中，每個(gè)無線工作站在同一時(shí)刻只能與一個(gè)無線接入點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，一個(gè)無線接入點(diǎn)和與其關(guān)聯(lián)的無線工作站，就組成了一個(gè)基本業(yè)務(wù)集。每個(gè)基本業(yè)務(wù)集都有一個(gè)基本業(yè)務(wù)集標(biāo)識(shí)。在802.11標(biāo)準(zhǔn)中，基本業(yè)務(wù)集標(biāo)識(shí)就是訪問接入點(diǎn)的MAC(介質(zhì)訪問控制)地址。無線工作站就是采用基本業(yè)務(wù)集標(biāo)識(shí)與該無線接入點(diǎn)相關(guān)聯(lián)。當(dāng)需要擴(kuò)大覆蓋范圍或增加無線工作站的用戶數(shù)量的時(shí)候，可以將若干個(gè)無線接入點(diǎn)各自基本業(yè)務(wù)集，組合成一個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，即可稱為擴(kuò)展業(yè)務(wù)集。擴(kuò)展業(yè)務(wù)集是指由多個(gè)訪問接入點(diǎn)以及連接它們的分布式系統(tǒng)組成的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)，所有接入點(diǎn)AP必需共享同一個(gè)擴(kuò)展業(yè)務(wù)集標(biāo)識(shí)。
在無線局域網(wǎng)中傳送網(wǎng)絡(luò)語音的系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中，VoIP語音終端，用于提供給用戶無線語音服務(wù)；訪問接入點(diǎn)AP，用于為VoIP語音終端提供進(jìn)行無線接入功能；服務(wù)器，具有AAA等服務(wù)功能；Internet，包括路由器，可以傳送和路由語音包。
在IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中定義了兩種無線介質(zhì)訪問控制的方法，分別是DCF(分布式訪問方式)和PCF(集中控制方式)。其中，分布式訪問方式采用具有沖突避免的載波偵聽多路訪問，是物理層兼容的工作站和訪問節(jié)點(diǎn)之間自動(dòng)共享無線介質(zhì)的主要的訪問協(xié)議。802.11網(wǎng)絡(luò)采用CSMA/CA協(xié)議進(jìn)行無線介質(zhì)的共享訪問，載波偵聽可以讓MAC層監(jiān)測(cè)介質(zhì)是處于繁忙還是空閑狀態(tài)。物理層(PHY)提供信道的物理檢測(cè)，把物理信道評(píng)估結(jié)果發(fā)送到MAC層，作為確定信道狀態(tài)信息的一個(gè)因素。MAC控制機(jī)制利用幀中持續(xù)時(shí)間字段的保留信息實(shí)現(xiàn)虛擬監(jiān)測(cè)協(xié)議，這一保留信息向所有其他工作站發(fā)布本工作站將要使用介質(zhì)的消息。MAC層監(jiān)聽所有MAC幀的持續(xù)時(shí)間字段，如果監(jiān)聽到的值大于當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)分配矢量(NAV)值，就用這一信息更新該工作站的NAV。NAV工作起來就像一個(gè)計(jì)數(shù)器，開始值是最后一次發(fā)送的幀的持續(xù)時(shí)間字段值，然后倒計(jì)時(shí)到0。當(dāng)NAV的值為0，且PHY控制機(jī)制表明有空閑信道時(shí)，這個(gè)工作站就可以發(fā)送幀了。
中心網(wǎng)絡(luò)控制方式是一個(gè)無競(jìng)爭(zhēng)訪問協(xié)議，它是一種基于優(yōu)先級(jí)別的訪問，適用于節(jié)點(diǎn)安裝有點(diǎn)控制器的網(wǎng)絡(luò)。PCF方式提供可選優(yōu)先級(jí)的無競(jìng)爭(zhēng)的幀傳送。在這種工作方式下，由中心控制器控制來自工作站的幀的傳送，所有工作站均服從中心控制器的控制，在每一個(gè)無競(jìng)爭(zhēng)期的開始時(shí)間設(shè)置它們的NAV值。當(dāng)然，對(duì)于無競(jìng)爭(zhēng)的輪詢(CF-Poll幀)，工作站可以有選擇地進(jìn)行回應(yīng)。在無競(jìng)爭(zhēng)期開始，中心控制器首先獲得介質(zhì)的控制權(quán)，并遵循PCF幀間隔的時(shí)間長(zhǎng)度對(duì)介質(zhì)進(jìn)行訪問；因此，中心控制器可以在無競(jìng)爭(zhēng)期保持控制權(quán)，等待比工作在分布式控制方式下更短的發(fā)送間隔。
本發(fā)明方法在無線局域網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)VoIP的應(yīng)用時(shí)，保持了MAC層協(xié)議，通過對(duì)語音幀和數(shù)據(jù)幀的不同調(diào)度方法，在鏈路層為VoIP提供QoS服務(wù)保證機(jī)制。
下面參照?qǐng)D2對(duì)本發(fā)明方法中語音幀和數(shù)據(jù)幀的不同調(diào)度方法作詳細(xì)說明在無競(jìng)爭(zhēng)期對(duì)語音幀進(jìn)行中心控制的輪詢調(diào)度，因此無競(jìng)爭(zhēng)期的時(shí)間長(zhǎng)度為信標(biāo)幀時(shí)間、PCF幀間間隔時(shí)間、輪詢和應(yīng)答時(shí)間、輪詢傳送最大容量的IP語音客戶的語音包所需時(shí)間及CFP結(jié)束幀時(shí)間之和。
在競(jìng)爭(zhēng)期采用分布式CSMA/CA(載波監(jiān)聽多路訪問/沖突避免)協(xié)議使數(shù)據(jù)幀共享無線介質(zhì)，其長(zhǎng)度為無分片的情況下傳送一個(gè)數(shù)據(jù)包的時(shí)間。
在圖2中，Beacon為信標(biāo)幀，在PCF方式下，它表明一個(gè)無競(jìng)爭(zhēng)期的開始；Poll為輪詢幀，在PCF方式下，AP向某個(gè)特定語音IP移動(dòng)終端發(fā)送此幀，授權(quán)該終端可以向任何目的端發(fā)送一個(gè)語音幀；Ack為應(yīng)答幀；SIFS為最短幀；CF-END為表示無競(jìng)爭(zhēng)期結(jié)束的幀；P1為AP轉(zhuǎn)發(fā)的語音幀；S1為無線語音終端發(fā)出的語音幀。在無競(jìng)爭(zhēng)期傳輸語音幀，在競(jìng)爭(zhēng)期傳輸數(shù)據(jù)幀。
影響VoIP語音的服務(wù)質(zhì)量主要參數(shù)之一是單向系統(tǒng)時(shí)延，包括算法時(shí)延、計(jì)算時(shí)延、復(fù)用時(shí)延和傳輸時(shí)延，粗略估計(jì)至少為3個(gè)幀長(zhǎng)。在集中控制方式下，一個(gè)終端接收到兩個(gè)語音幀之間的間隔就是超級(jí)幀的長(zhǎng)度，也就是AP的輪詢周期。而兩個(gè)語音幀之間的間隔由發(fā)送終端對(duì)語音進(jìn)行編碼的時(shí)間和AP吞吐量決定。網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)延抖動(dòng)可以由抖動(dòng)緩沖器來平滑對(duì)話音質(zhì)量的影響。絕大多數(shù)商用IP電話的RTP(實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議)包的有效載荷的大小為20ms或30ms。根據(jù)圖2，設(shè)T為輪詢周期大小，TPIFS為PCF幀間隔(PIFS)的時(shí)間長(zhǎng)度，Tbeacon為信標(biāo)幀的時(shí)間長(zhǎng)度，TSIFS為short幀間隔(SIFS)的時(shí)間長(zhǎng)度，TVOIP+ACK+POLL為語音數(shù)據(jù)、響應(yīng)和輪詢幀的時(shí)間長(zhǎng)度，TVOIP+ACK為語音數(shù)據(jù)和響應(yīng)幀的時(shí)間長(zhǎng)度，TCF-END為CFP結(jié)束幀的時(shí)間長(zhǎng)度，TDIFS為DCF幀間隔(DIFS)的時(shí)間長(zhǎng)度，TDATA為數(shù)據(jù)幀的時(shí)間長(zhǎng)度，TACK為響應(yīng)幀的時(shí)間長(zhǎng)度，n為訪問接入點(diǎn)容許的IP語音用戶的最大容量。則輪詢周期T＝TPIFS+Tbeacon+TSIFS+(TVOIP+ACK+POLL+TSIFS+TVOIP+ACK+TSIFS)*n+TCF-END+TDIFS+TDATA+TSIFS+TACK，由該公式即可以計(jì)算出WLAN中AP容許的IP語音客戶的最大容量。
由圖2可知，本發(fā)明優(yōu)化了AP中PCF下語音幀的調(diào)度方法，使語音數(shù)據(jù)包的包間隔長(zhǎng)度與AP中的超級(jí)幀的長(zhǎng)度相適應(yīng)，在PCF下，一個(gè)終端接收到兩個(gè)語音幀之間的間隔就是超級(jí)幀的長(zhǎng)度，也就是AP的輪詢周期；兩個(gè)語音幀之間的間隔由發(fā)送終端對(duì)語音進(jìn)行編碼的時(shí)間和AP的帶寬決定，在AP帶寬的范圍內(nèi)，可以取絕大多數(shù)商用IP電話的RTP包的有效載荷的大小(20ms或30ms)為超級(jí)幀的長(zhǎng)度，可以通過軟件模擬或仿真實(shí)驗(yàn)來獲得該值，使得語音用戶終端能夠?qū)崟r(shí)地訪問共享信道；從而為語音用戶提供QoS保證機(jī)制。
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合圖3所示的流程圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。包括以下步驟
步驟301設(shè)定語音信號(hào)幀和數(shù)據(jù)信號(hào)幀的不同調(diào)度方式，具體為在無競(jìng)爭(zhēng)期利用集中控制協(xié)議輪詢調(diào)度語音信號(hào)幀；在競(jìng)爭(zhēng)期利用分布式載波監(jiān)聽多路訪問/沖突避免協(xié)議調(diào)度數(shù)據(jù)信號(hào)幀。
步驟302根據(jù)設(shè)定的語音信號(hào)幀和數(shù)據(jù)信號(hào)幀的不同調(diào)度方式獲取訪問接入點(diǎn)容許的語音用戶的最大個(gè)數(shù)。容許的語音用戶的最大個(gè)數(shù)的計(jì)算方法參見前面所述。
步驟303根據(jù)獲取的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)容許的語音用戶的最大個(gè)數(shù)建立語音用戶統(tǒng)計(jì)表。語音用戶統(tǒng)計(jì)表的結(jié)構(gòu)如下表1所示，由語音用戶的索引號(hào)和語音用戶的MAC地址組成。當(dāng)語音用戶成功認(rèn)證、連接且分配語音信道后在該表中注冊(cè)自己的物理地址；AP根據(jù)該表中的物理地址并按其排列順序?qū)o線IP語音終端進(jìn)行輪詢。
表1

步驟304建立語音用戶注冊(cè)表。語音用戶注冊(cè)表的結(jié)構(gòu)如下表2所示，由訪問接入點(diǎn)容許的語音用戶的最大個(gè)數(shù)值和當(dāng)前語音用戶個(gè)數(shù)值組成。語音用戶在成功認(rèn)證和連接后查詢?cè)摫碇械漠?dāng)前值是否比其最大值小，若當(dāng)前值小于其最大值，則分配語音信道。
表2

步驟305當(dāng)語音用戶請(qǐng)求連接時(shí)，根據(jù)建立的語音用戶統(tǒng)計(jì)表為語音用戶分配信道，并在語音用戶注冊(cè)表及語音用戶統(tǒng)計(jì)表中增加對(duì)應(yīng)于所述語音用戶的信息。
步驟306當(dāng)語音用戶去連接時(shí)，刪除所述語音用戶注冊(cè)表及語音用戶統(tǒng)計(jì)表中對(duì)應(yīng)于所述語音用戶的信息。
利用本發(fā)明方法在WLAN傳輸VoIP過程中訪問接入點(diǎn)的語音服務(wù)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換如圖4所示狀態(tài)1是初始的未認(rèn)證和未連接狀態(tài)；狀態(tài)2是已認(rèn)證和未連接狀態(tài)；狀態(tài)3已認(rèn)證和連接狀態(tài)；狀態(tài)4是已認(rèn)證、連接狀態(tài)且成功分配信道資源的狀態(tài)。
下面參照?qǐng)D5和圖6對(duì)語音用戶請(qǐng)求連接以及去連接或去認(rèn)證的過程作進(jìn)一步的說明。
參照?qǐng)D5，圖5是本發(fā)明語音用戶請(qǐng)求連接時(shí)的工作流程示意圖，包括以下步驟步驟501啟動(dòng)訪問接入點(diǎn)，包括初始化語音用戶注冊(cè)表和語音用戶統(tǒng)計(jì)表，通過將語音用戶注冊(cè)表中第0項(xiàng)的MAC地址初始化為FFFFFFFFFFFF，將語音用戶統(tǒng)計(jì)表中的個(gè)數(shù)初始化為0來實(shí)現(xiàn)；設(shè)置信道分配標(biāo)志。
步驟502語音用戶請(qǐng)求接入。
步驟503接入認(rèn)證。
步驟504語音用戶通過接入認(rèn)證后發(fā)送連接請(qǐng)求幀申請(qǐng)建立連接。
步驟505解析出連接請(qǐng)求幀的物理地址，通過讀取連接請(qǐng)求幀幀頭中的源地址或目的地址來實(shí)現(xiàn)，若請(qǐng)求連接的用戶在本地則讀取源地址，若請(qǐng)求連接的用戶在外地則讀取目的地址。
步驟506判斷該請(qǐng)求連接的用戶是否為新的語音用戶，通過查詢語音用戶注冊(cè)表(表1)來實(shí)現(xiàn)。
如果不是新語音用戶，則進(jìn)到步驟511將表示信道分配狀態(tài)的數(shù)據(jù)值信道分配標(biāo)志賦為真，然后進(jìn)到步驟512結(jié)束本流程。
如果是新語音用戶，則進(jìn)到步驟507將表示信道分配狀態(tài)的布爾型數(shù)據(jù)值信道分配標(biāo)志賦為假。
步驟508判斷語音用戶的個(gè)數(shù)是否小于其最大值，通過比較語音用戶統(tǒng)計(jì)表(表2)中的當(dāng)前值和其最大值來實(shí)現(xiàn)。
若語音用戶的個(gè)數(shù)大于其最大值，則進(jìn)到步驟512結(jié)束本流程。
若語音用戶的個(gè)數(shù)小于其最大值，則進(jìn)到步驟509將語音用戶個(gè)數(shù)的值加1，通過將語音用戶統(tǒng)計(jì)表中的當(dāng)前值加1來實(shí)現(xiàn)。
步驟510在語音用戶注冊(cè)表中增加該用戶的MAC地址。
步驟511將表示信道分配狀態(tài)的數(shù)據(jù)值信道分配標(biāo)志賦為真。
步驟512結(jié)束本流程。
再參照?qǐng)D6，圖6是本發(fā)明語音用戶去連接或去認(rèn)證時(shí)的工作流程示意圖，包括以下步驟步驟601語音用戶發(fā)送去連接或去認(rèn)證請(qǐng)求幀。
步驟602解析出去連接或去認(rèn)證請(qǐng)求幀中的MAC地址，通過讀取去連接或去認(rèn)證請(qǐng)求幀幀頭中的源地址或目的地址來實(shí)現(xiàn)，若請(qǐng)求去連接或去認(rèn)證的用戶在本地則讀取源地址，若請(qǐng)求去連接或去認(rèn)證的用戶在外地則讀取目的地址。
步驟603判斷語音用戶的個(gè)數(shù)是否大于0，通過比較語音用戶統(tǒng)計(jì)表中的當(dāng)前值和其最大值來實(shí)現(xiàn)。
若語音用戶的個(gè)數(shù)小于0，則進(jìn)到步驟607結(jié)束本次流程。
若語音用戶的個(gè)數(shù)大于0，則進(jìn)到步驟604判斷該請(qǐng)求去連接或去認(rèn)證的用戶是否為已注冊(cè)的語音用戶，通過查詢語音用戶注冊(cè)表(表1)來實(shí)現(xiàn)。
若不是已注冊(cè)的語音用戶，則進(jìn)到步驟607結(jié)束本次流程。
若是已注冊(cè)的語音用戶，則進(jìn)到步驟605在語音用戶注冊(cè)表中刪除該用戶的MAC地址。
進(jìn)到步驟606將語音用戶個(gè)數(shù)的值減1，通過將語音用戶統(tǒng)計(jì)表(表2)中的當(dāng)前語音用戶個(gè)數(shù)值減1來實(shí)現(xiàn)。
進(jìn)到步驟607結(jié)束本次流程。
下面通過一個(gè)應(yīng)用實(shí)例對(duì)上述流程作進(jìn)一步說明。
例如超級(jí)幀的長(zhǎng)度T＝30ms；對(duì)于802.11a協(xié)議，OFDM(正交頻分復(fù)用)調(diào)變方式和G.711語音編碼方式，最大用戶量(VUSRmax)＝170個(gè)；此時(shí)，語音用戶注冊(cè)表(vusrreg)和語音用戶統(tǒng)計(jì)表(vusrtbl)分別為表3和表4所示表3

表4

表示信道分配狀態(tài)的布爾型數(shù)據(jù)為channelStatus。
當(dāng)有一個(gè)MAC地址為00778899AABB的語音用戶成功認(rèn)證后開始進(jìn)行連接首先，解析出該用戶的MAC地址00778899AABB；然后，查詢語音用戶注冊(cè)表vusrreg(表3)得出該請(qǐng)求連接的用戶為新的語音用戶；將表示信道分配狀態(tài)的布爾型數(shù)據(jù)channelStatus值賦為假；由于VUSRmax＝170，vusr＝3，vusr的值小于VUSRmax的值；所以，將表3中當(dāng)前語音用戶個(gè)數(shù)的值vusr＝vusr+1，語音用戶統(tǒng)計(jì)表變?yōu)槿缦卤?所示；然后在表3的第4項(xiàng)中添加該語音用戶的MAC地址00778899AABB，語音用戶注冊(cè)表變?yōu)槿缦卤?所示；然后將表示信道分配狀態(tài)的布爾型數(shù)據(jù)channelStatus值賦為真；結(jié)束本次連接流程。
表5

表6

當(dāng)MAC地址為00778899AABB的語音用戶申請(qǐng)去連接或去認(rèn)證時(shí)首先，解析出該用戶的MAC地址00778899AABB；由于當(dāng)前語音用戶統(tǒng)計(jì)表(表6)中vusr＝4，vusr的值大于0，表明該接入點(diǎn)還有語音用戶連接；所以查詢語音用戶注冊(cè)表vusrreg(表5)得出該請(qǐng)求去連接或去認(rèn)證的用戶為已注冊(cè)的語音用戶；則在語音用戶注冊(cè)表vusrreg(表5)的第4項(xiàng)中刪除00778899AABB，語音用戶注冊(cè)表變?yōu)槿缟媳?所示；然后，將語音用戶統(tǒng)計(jì)表vusrtbl(表6)中當(dāng)前語音用戶個(gè)數(shù)值vusr＝vusr-1，語音用戶統(tǒng)計(jì)表變?yōu)槿缟媳?所示；然后，結(jié)束本次流程。
圖7是本發(fā)明裝置在應(yīng)用中的組網(wǎng)示意圖本發(fā)明裝置由調(diào)度設(shè)置裝置701、判斷裝置702和通信連接建立裝置703組成。其中，調(diào)度設(shè)置裝置701用于對(duì)語音信號(hào)幀和數(shù)據(jù)信號(hào)幀設(shè)定不同的調(diào)度方式，使在無競(jìng)爭(zhēng)期利用集中控制協(xié)議輪詢調(diào)度語音信號(hào)幀；在競(jìng)爭(zhēng)期利用分布式載波監(jiān)聽多路訪問/沖突避免協(xié)議調(diào)度數(shù)據(jù)信號(hào)幀。判斷裝置702用于根據(jù)所述設(shè)定的語音信號(hào)幀和數(shù)據(jù)信號(hào)幀的不同調(diào)度方式獲取訪問接入點(diǎn)容許的語音用戶的最大個(gè)數(shù)；通信連接建立裝置703，用于根據(jù)所述獲取的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)容許的語音用戶的最大個(gè)數(shù)建立網(wǎng)絡(luò)語音的傳輸。
將本發(fā)明裝置于訪問接入點(diǎn)，當(dāng)無線IP終端請(qǐng)求通話時(shí)，首先通過訪問接入點(diǎn)申請(qǐng)連接，由具有AAA服務(wù)等功能的服務(wù)器對(duì)該無線IP終端進(jìn)行認(rèn)證，成功認(rèn)證后，由本發(fā)明裝置中的通信連接建立裝置703根據(jù)獲取的訪問接入點(diǎn)容許的語音用戶的最大個(gè)數(shù)為該終端建立網(wǎng)絡(luò)語音的傳輸。
雖然通過實(shí)施例描繪了本發(fā)明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本發(fā)明有許多變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神，希望所附的權(quán)利要求包括這些變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神。
權(quán)利要求
1.一種在無線局域網(wǎng)中傳輸網(wǎng)絡(luò)語音的方法，其特征在于，所述方法包括A、設(shè)定語音信號(hào)幀和數(shù)據(jù)信號(hào)幀采用的不同調(diào)度方式；B、根據(jù)所述設(shè)定的語音信號(hào)幀和數(shù)據(jù)信號(hào)幀的不同調(diào)度方式獲取訪問接入點(diǎn)容許的語音用戶的最大個(gè)數(shù)；C、根據(jù)所述獲取的訪問接入點(diǎn)容許的語音用戶的最大個(gè)數(shù)建立網(wǎng)絡(luò)語音的傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在無線局域網(wǎng)中傳輸網(wǎng)絡(luò)語音的方法，其特征在于，所述步驟A包括A1、在無競(jìng)爭(zhēng)期對(duì)語音信號(hào)幀進(jìn)行調(diào)度；A2、在競(jìng)爭(zhēng)期對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)幀進(jìn)行調(diào)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在無線局域網(wǎng)中傳輸網(wǎng)絡(luò)語音的方法，其特征在于，所述步驟A1包括利用集中控制協(xié)議輪詢調(diào)度語音信號(hào)幀；所述步驟A2包括利用分布式載波監(jiān)聽多路訪問/沖突避免協(xié)議調(diào)度數(shù)據(jù)信號(hào)幀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在無線局域網(wǎng)中傳輸網(wǎng)絡(luò)語音的方法，其特征在于，所述步驟B包括獲取訪問接入點(diǎn)容許的語音用戶的最大個(gè)數(shù)滿足N＝{T-TPIFS-(Tbeacon+TSIFS+TCF-END)-(TDIFS+TDATA+TSIFS+TACK)}/(TVOIP+ACK+POLL+TSIFS+TVOIP+ACK+TSIFS)，其中，T為所述訪問接入點(diǎn)的輪詢周期，TPIFS為PCF幀間隔的時(shí)間長(zhǎng)度，Tbeacon為信標(biāo)幀的時(shí)間長(zhǎng)度，TSIFS為最短幀間隔的時(shí)間長(zhǎng)度，TVOIP+ ACK+POLL為語音數(shù)據(jù)、響應(yīng)和輪詢幀的時(shí)間長(zhǎng)度，TVOIP+ACK為語音數(shù)據(jù)和響應(yīng)幀的時(shí)間長(zhǎng)度，TCF-END為CFP結(jié)束幀的時(shí)間長(zhǎng)度，TDIFS為DCF幀間隔的時(shí)間長(zhǎng)度，TDATA為數(shù)據(jù)幀的時(shí)間長(zhǎng)度，TACK為響應(yīng)幀的時(shí)間長(zhǎng)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的在無線局域網(wǎng)中傳輸網(wǎng)絡(luò)語音的方法，其特征在于，所述步驟C包括C1、根據(jù)所述獲取的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)容許的語音用戶的最大個(gè)數(shù)建立語音用戶統(tǒng)計(jì)表；C2、建立語音用戶注冊(cè)表；C3、當(dāng)語音用戶請(qǐng)求連接時(shí)，根據(jù)所述建立的語音用戶統(tǒng)計(jì)表為所述語音用戶分配信道，并在所述語音用戶注冊(cè)表及語音用戶統(tǒng)計(jì)表中增加對(duì)應(yīng)于所述語音用戶的信息；C4、當(dāng)語音用戶去連接時(shí)，刪除所述語音用戶注冊(cè)表及語音用戶統(tǒng)計(jì)表中對(duì)應(yīng)于所述語音用戶的信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的在無線局域網(wǎng)中傳輸網(wǎng)絡(luò)語音的方法，其特征在于，所述步驟C3包括當(dāng)語音用戶請(qǐng)求連接時(shí)，根據(jù)所述語音用戶注冊(cè)表判斷是否為新用戶并且根據(jù)所述用戶統(tǒng)計(jì)表判斷當(dāng)前是否有空閑語音信道；對(duì)于新用戶且有空閑語音信道時(shí)，分配空閑信道為所述語音用戶建立連接；在所述語音用戶注冊(cè)表及語音用戶統(tǒng)計(jì)表中增加對(duì)應(yīng)于所述語音用戶的信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的在無線局域網(wǎng)中傳輸網(wǎng)絡(luò)語音的方法，其特征在于，所述語音用戶注冊(cè)表包括語音用戶的索引號(hào)、語音用戶的介質(zhì)訪問控制地址。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的在無線局域網(wǎng)中傳輸網(wǎng)絡(luò)語音的方法，其特征在于，所述語音用戶統(tǒng)計(jì)表包括容許的語音用戶的最大個(gè)數(shù)、實(shí)際連接的語音用戶數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的在無線局域網(wǎng)中傳輸網(wǎng)絡(luò)語音的方法，其特征在于，所述步驟C4包括刪除所述語音用戶注冊(cè)表中對(duì)應(yīng)于所述語音用戶的介質(zhì)訪問控制地址；將所述語音用戶統(tǒng)計(jì)表中的實(shí)際連接的語音用戶數(shù)減1。
10.一種在無線局域網(wǎng)中傳輸網(wǎng)絡(luò)語音的裝置，包括調(diào)度設(shè)置裝置，用于對(duì)語音信號(hào)幀和數(shù)據(jù)信號(hào)幀設(shè)定不同的調(diào)度方式；判斷裝置，用于根據(jù)所述設(shè)定的語音信號(hào)幀和數(shù)據(jù)信號(hào)幀的不同調(diào)度方式獲取訪問接入點(diǎn)容許的語音用戶的最大個(gè)數(shù)；通信連接建立裝置，用于根據(jù)所述獲取的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)容許的語音用戶的最大個(gè)數(shù)建立網(wǎng)絡(luò)語音的傳輸；其中，所述調(diào)度設(shè)置裝置在無競(jìng)爭(zhēng)期利用集中控制協(xié)議輪詢調(diào)度語音信號(hào)幀；在競(jìng)爭(zhēng)期利用分布式載波監(jiān)聽多路訪問/沖突避免協(xié)議調(diào)度數(shù)據(jù)信號(hào)幀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在無線局域網(wǎng)中傳輸網(wǎng)絡(luò)語音的方法，所述方法包括設(shè)定語音信號(hào)幀和數(shù)據(jù)信號(hào)幀的不同調(diào)度方式；根據(jù)設(shè)定的語音信號(hào)幀和數(shù)據(jù)信號(hào)幀的不同調(diào)度方式獲取訪問接入點(diǎn)容許的語音用戶的最大個(gè)數(shù)；根據(jù)獲取的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)容許的語音用戶的最大個(gè)數(shù)建立網(wǎng)絡(luò)語音的傳輸。利用本發(fā)明，可以充分利用無線接入點(diǎn)的帶寬，提高無線局域網(wǎng)中IP語音客戶的容量，并為用戶提供可靠的服務(wù)保證。
文檔編號(hào)H04L12/28GK1555160SQ20031012178
公開日2004年12月15日 申請(qǐng)日期2003年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月24日
發(fā)明者華東明, 楊仁忠, 孫國(guó)濱 申請(qǐng)人:聯(lián)想(北京)有限公司