一種無線局域網(wǎng)的負(fù)載均衡接入方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通訊及無線局域網(wǎng)組網(wǎng)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種無線局域網(wǎng)的負(fù)載 均衡接入方法。
【背景技術(shù)】
[0002] WLAN(無線局域網(wǎng)）是指應(yīng)用無線通信技術(shù)將計(jì)算機(jī)設(shè)備互聯(lián)起來，構(gòu)成可以互 相通信和實(shí)現(xiàn)資源共享的網(wǎng)絡(luò)體系。在WLAN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，一個(gè)擴(kuò)展服務(wù)組系統(tǒng)由一個(gè)或 多個(gè)基本服務(wù)組，以及聯(lián)接這些基本服務(wù)組的分布系統(tǒng)構(gòu)成，每個(gè)基本服務(wù)組包含一個(gè)無 線接入點(diǎn)設(shè)備。擴(kuò)展服務(wù)組通過ESSID (擴(kuò)展服務(wù)組識別號）來區(qū)分，AP (無線接入點(diǎn)）通 過BSSID (基本服務(wù)組識別號）來區(qū)分。終端通過掃描信道，獲取所處WLAN環(huán)境中擴(kuò)展服 務(wù)組和基本服務(wù)組信息，并選擇加入一個(gè)合適的基本服務(wù)組。WLAN中的負(fù)載均衡就是由多 個(gè)接入點(diǎn)為多種移動(dòng)終端提供接入服務(wù)的無線局域網(wǎng)系統(tǒng)，每一個(gè)接入點(diǎn)成員利用網(wǎng)絡(luò)信 息進(jìn)行終端管理，允許或拒絕移動(dòng)終端接入，達(dá)到均勻承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，充分利用網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有資 源，減少網(wǎng)絡(luò)阻塞目的的一種策略。
[0003] 傳統(tǒng)的無線終端一般會根據(jù)信號強(qiáng)度，來選擇無線網(wǎng)絡(luò)中的接入點(diǎn)。這樣當(dāng)某些 接入點(diǎn)信號始終保持較強(qiáng)，其它一些接入點(diǎn)信號始終保持較弱時(shí)，信號較強(qiáng)的接入點(diǎn)接入 的終端多，數(shù)據(jù)流量大，負(fù)載過重，甚至出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞的情況，從而導(dǎo)致其關(guān)聯(lián)終端所獲得 的通信和服務(wù)質(zhì)量大大降低；而信號較弱的接入點(diǎn)接入的終端少，數(shù)據(jù)流量少，甚至處于閑 置狀態(tài)，從而降低了網(wǎng)絡(luò)的利用率，浪費(fèi)了帶寬資源。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，有如下方法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡：
[0005] 方法1，聯(lián)想（北京）有限公司在2003年9月24日申請的專利《一種無線接入點(diǎn) 的負(fù)載均衡方法》（申請?zhí)?3134660. X)中采用以下方法實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡：在每個(gè)參與負(fù)載均 衡AP上啟動(dòng)負(fù)載均衡應(yīng)用服務(wù)；每個(gè)AP依次向其他AP發(fā)送查詢請求，根據(jù)其他AP的返回 信息更新自身的均衡信息庫；每個(gè)AP根據(jù)自身更新后的均衡信息庫，利用均衡算法決定當(dāng) 前是否允許客戶接入。
[0006] 方法2,杭州華為三康技術(shù)有限公司在2007年04月26日申請的專利《一種負(fù)載 均衡的實(shí)現(xiàn)方法和裝置》（申請?zhí)?00710097524. 7)中采用以下方法實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡：判斷無 線接入設(shè)備是否達(dá)到負(fù)載均衡；如果所述無線接入設(shè)備達(dá)到負(fù)載均衡時(shí)，則停止公開服務(wù) 集標(biāo)識。使處于負(fù)載均衡環(huán)境中的無線客戶端選擇接入有效的無線接入點(diǎn)。
[0007] 仔細(xì)分析，可以發(fā)現(xiàn)上述方法有如下缺點(diǎn)：方法1中分布式的方式雖然不需后臺 服務(wù)器，可以提高負(fù)載均衡的容錯(cuò)能力，但是分布式系統(tǒng)的算法和軟件實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜，且系 統(tǒng)的每個(gè)AP為了維護(hù)自己均衡信息庫，使得系統(tǒng)資源開銷大。方法2中通過設(shè)置某一固定 的上限值來判斷無線接入點(diǎn)是否達(dá)到負(fù)載均衡，但是沒有根據(jù)實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來動(dòng)態(tài)的設(shè) 置該上限值，不夠靈活，負(fù)載均衡效果不理想。大部分現(xiàn)有的負(fù)載均衡方法沒有充分利用無 線接入點(diǎn)的歷史流量來預(yù)測下一時(shí)刻的流量，進(jìn)而幫助實(shí)現(xiàn)無線接入點(diǎn)間的負(fù)載均衡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的至少一種缺陷，提供一種實(shí)現(xiàn)方式簡單、系統(tǒng) 資源開銷小、更加靈活，負(fù)載均衡效果更好的無線局域網(wǎng)的負(fù)載均衡接入方法。
[0009] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0010] 一種無線局域網(wǎng)的負(fù)載均衡接入方法，所述方法基于無線接入控制器，無線接入 控制器一端通過路由器與網(wǎng)絡(luò)側(cè)連接，另一端與一個(gè)或多個(gè)AP連接，所述方法包括以下步 驟：
[0011] SI:無線接入控制器統(tǒng)計(jì)歷史流量；
[0012] S2:無線接入控制器根據(jù)歷史流量預(yù)測下一時(shí)刻的流量，記為預(yù)測流量，并且將定 時(shí)器清零，設(shè)定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間為T，開始計(jì)時(shí)；
[0013] S3 :無線接入控制器檢測當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)帶寬，計(jì)算得到每個(gè)AP所能得到的平均帶寬， 對應(yīng)平均帶寬計(jì)算得到每個(gè)AP的最大流量閾值H(max)和極限流量閾值H(Iim);
[0014] S4 :依據(jù)預(yù)測流量設(shè)置每個(gè)AP的流量閾值為H ;
[0015] S5 :遍歷所有AP，如果AP (i)的當(dāng)前流量大于或等于閾值H，則AP⑴拒絕新的終 端接入，否則AP⑴允許新的終端接入，其中AP⑴表示第i個(gè)AP，1彡i彡N。，N。表示AP 的數(shù)量；
[0016] S6 :如果每個(gè)AP的當(dāng)前流量都大于等于閾值H，則執(zhí)行步驟S7,否則返回執(zhí)行步驟 S5 ；
[0017] S7 :如果AP的閾值H等于AP的最大流量閾值H(max)，則所有AP拒絕新的終端接 入，并返回執(zhí)行步驟S5 ;
[0018] 如果AP的閾值H小于AP的最大流量閾值H (max)，則執(zhí)行步驟S8 ;
[0019] S8 :升高所有AP的閾值H ;
[0020] S9 :如果定時(shí)器定時(shí)時(shí)間T已到，則返回執(zhí)行步驟S2,否則返回執(zhí)行步驟S5。
[0021] 在一種優(yōu)選的方案中，步驟S2中，根據(jù)歷史流量預(yù)測下一時(shí)刻的流量，其具體方 法包括以下步驟：
[0022] S2. 1 :統(tǒng)計(jì)N個(gè)周期的歷史流量，N個(gè)周期按先后順序記為T1, T2，…，Tn，每個(gè) 周期等分為M個(gè)小的時(shí)間片段，第η個(gè)周期Tn的第m個(gè)時(shí)間段記為t ηηι，其中1 < η < N， I ^ m ^ M ；
[0023] S2. 2 :tj寸間段內(nèi)的流量記為q (t nm)，則在tm i時(shí)亥I」，預(yù)測下一時(shí)刻t m的流量
[0024] S2. 3 :設(shè)時(shí)間段實(shí)際測得的流量為qjtm)，設(shè)一參數(shù)α，〇· 05 < α < 〇· 20,若 q0 (tm) _q (tm) I 多 a q (tm)，貝參正 q (tm)為《
[0025] 在一種優(yōu)選的方案中，步驟S3中，計(jì)算得到每個(gè)AP的最大流量閾值H(max)和極 限流量閾值H(Iim)的具體方法為：無線接入控制器檢測到當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)帶寬為W，計(jì)算得到每 個(gè)AP所能得到的平均帶寬為
進(jìn)而得到每個(gè)AP的最大流量閾值
極限 流量閾值
[0026] 在一種優(yōu)選的方案中，步驟S4中，設(shè)置每個(gè)AP的流量閾值為H的具體方法為：
[0028] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是：本發(fā)明公開一種無線局域網(wǎng)的 負(fù)載均衡接入方法，無線接入控制器通過統(tǒng)計(jì)過去一段時(shí)間內(nèi)的歷史流量，預(yù)測將來流量 的的變化趨勢，并結(jié)合當(dāng)前有線端網(wǎng)絡(luò)的帶寬，設(shè)定AP的流量閾值，從而控制終端在AP之 間的均衡接入。本發(fā)明無線局域網(wǎng)的負(fù)載均衡接入方法不需要后臺服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)方式更加 簡單且系統(tǒng)資源開銷??；方法根據(jù)實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來動(dòng)態(tài)的設(shè)置AP的流量閾值為H，更加 靈活，負(fù)載均衡效果更好。
【附圖說明】
[0029] 圖1為無線接入控制器、路由器、AP的連接示意圖。
[0030] 圖2是實(shí)施例1無線局域網(wǎng)的負(fù)載均衡接入方法的流程圖。
[0031] 圖3是統(tǒng)計(jì)歷史流量預(yù)測下一時(shí)刻流量的示意圖。
[0032] 圖4負(fù)載大小與負(fù)載標(biāo)準(zhǔn)差之前的關(guān)系圖。
[0033] 圖5終端接入AP方式不同對負(fù)載均衡效果的影響圖。
[0034] 圖6預(yù)測流量比實(shí)際流量小對負(fù)載均衡效果的影響圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；
[0036] 對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解 的。
[0037] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明。
[0038] 實(shí)施例1
[0039] 如圖1-2所示，一種無線局域網(wǎng)的負(fù)載均衡接入方法，所述方法基于無線接入控 制器，無線接入控制器一端通過路由器與網(wǎng)絡(luò)側(cè)連接，另一端與一個(gè)或多個(gè)AP連接，所述 方法包括以下步驟：
[0040] Sl :無線接入控制器統(tǒng)計(jì)歷史流量；
[0041] S2:無線接入控制器根據(jù)歷史流量預(yù)測下一時(shí)刻的流量，記為預(yù)測流量，并且將定 時(shí)器清零，設(shè)定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間為T，開始計(jì)時(shí)；
[0042] 如圖3所示，在具體實(shí)施過程中，根據(jù)歷史流量預(yù)測下一時(shí)刻的流量，其具體方法 包括以下步驟：
[0043] S2. 1 :統(tǒng)計(jì)N個(gè)周期的歷史流量，N個(gè)周期按先后順序記為T1, T2，…，Tn，每個(gè) 周期等分為M個(gè)小的時(shí)間片段，第η個(gè)周期Tn的第m個(gè)時(shí)間段記為t ηηι，其中1 < η < N， I ^ m ^ M ；
[0044] S2. 2 :tj寸間段內(nèi)的流量記為q (t nm)，則在tm i時(shí)亥I」，預(yù)測下一時(shí)刻t m的流量
[0045] S2. 3 :設(shè)t"時(shí)間段實(shí)際測得的流量為qQ(tJ，設(shè)一參數(shù)α，〇· 05彡α彡〇· 20,若
[0046] S3 :無線接入控制器檢測當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)帶寬，計(jì)算得到每個(gè)AP所能得到的平均帶寬， 對應(yīng)平均帶寬計(jì)算得到每個(gè)AP的最大流量閾值H(max)和極限流量閾值H(Iim);
[0047] 在具體實(shí)施過程中，計(jì)算得到每個(gè)AP的最大流量閾值H(max)和極限流量閾值 H(Iim)的具體方法為：無線接入控制器檢測到當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)帶寬為W，計(jì)算得到每個(gè)AP所能得 到的平均帶寬為
進(jìn)而得到每個(gè)AP的最大流量閾值
極限流量閾值
是為保證當(dāng)AP的流量閾值H取最大流 量閾值H(max)，且所有AP的當(dāng)前流量大于等于閾值H(此時(shí)H = H(max))時(shí)，所有AP的流 量之和小于或等于網(wǎng)絡(luò)帶寬W。H(Iim)是為了允許單個(gè)AP的流量超過平均帶寬
但