一種WiFi網(wǎng)絡(luò)中用戶均衡接入的多AP聯(lián)合控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種WiFi通信時(shí)，多AP聯(lián)合控制用戶（STA）均衡接入的方法，該方法包括：鄰居AP間周期性通過三次握手機(jī)制建立認(rèn)證；當(dāng)STA向AP發(fā)起關(guān)聯(lián)請(qǐng)求時(shí)，AP獲得此STA被AP拒絕的次數(shù)以及鄰居AP下接入的STA數(shù)量和負(fù)載情況，并依據(jù)這三者情況結(jié)合權(quán)值公式計(jì)算出權(quán)值，比較自身和鄰居AP權(quán)值的大小決定是否允許該STA接入。此方法的實(shí)現(xiàn)保證了多AP下用戶的均衡接入，合理分配多AP下用戶數(shù)，并且有效避免了單個(gè)AP下，因?yàn)橛脩魯?shù)過多而產(chǎn)生的傳輸沖突，提高了系統(tǒng)的應(yīng)用性能。
【專利說明】
一種W i F i網(wǎng)絡(luò)中用戶均衡接入的多AP聯(lián)合控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種WiFi網(wǎng)絡(luò)中多AP聯(lián)合控制用戶(STA)均衡接入的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展，WiFi網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)普遍應(yīng)用到軍事、民用的各個(gè)領(lǐng)域。但是在目前WiFi網(wǎng)絡(luò)中，缺乏對(duì)多個(gè)AP下接入的STA數(shù)量及負(fù)載進(jìn)行均衡控制方法，往往導(dǎo)致某個(gè)AP下接入用戶數(shù)量較多或者負(fù)載較重，而其鄰居AP接入用戶數(shù)量較少且負(fù)載較輕的情況，這樣不但造成資源利用不合理，還會(huì)影響整個(gè)WiFi網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能。
[0003]因此需要一種在WiFi網(wǎng)絡(luò)中均衡每個(gè)AP下用戶接入數(shù)量和負(fù)載的解決方案，能夠解決上述相關(guān)的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種在WiFi網(wǎng)絡(luò)中，多個(gè)AP下接入用戶數(shù)量、負(fù)載基本均衡的方法，避免系統(tǒng)因用戶數(shù)量和負(fù)載分布不均，而產(chǎn)生的整體傳輸性能下降。
[0005]本發(fā)明提出一種在WiFi網(wǎng)絡(luò)中多AP聯(lián)合控制用戶均衡接入的方法，包括以下工作步驟:
步驟A: AP間周期性通過三次握手機(jī)制進(jìn)行認(rèn)證；
步驟B:基于現(xiàn)有IEEE 802.11協(xié)議，STA向AP發(fā)出驗(yàn)證身份請(qǐng)求，AP鑒別此STA身份是否合法;
步驟C: STA向AP發(fā)出關(guān)聯(lián)請(qǐng)求，AP獲取此STA被AP拒絕次數(shù)、鄰居AP下的STA的數(shù)量和負(fù)載情況，AP根據(jù)這三者情況，計(jì)算自身和所有鄰居AP的權(quán)值，根據(jù)權(quán)值決定是否允許此STA接入。
[0006]新啟動(dòng)AP第一次通過三次握手機(jī)制與鄰居AP建立邏輯通信信道，之后AP周期性與鄰居AP完成三次握手認(rèn)證，以確定此邏輯信道的存在。對(duì)于步驟A的處理過程，包括以下步驟:
步驟Al: AP廣播發(fā)送請(qǐng)求認(rèn)證的報(bào)文；
步驟A2:若接收到鄰居AP的回應(yīng)報(bào)文，進(jìn)入步驟A4，若I s鐘內(nèi)未接收到確認(rèn)回應(yīng)報(bào)文，則進(jìn)入步驟A5;
步驟A3:向發(fā)送回應(yīng)報(bào)文的鄰居AP返回確認(rèn)消息；
步驟A4:認(rèn)證過程結(jié)束。
[0007]對(duì)于步驟C的處理過程，包括以下步驟:
步驟CI: STA向AP發(fā)送關(guān)聯(lián)請(qǐng)求；
步驟C2: AP獲得此STA被AP拒絕次數(shù)、鄰居AP下的STA的數(shù)量和負(fù)載情況；
步驟C3:通過權(quán)值公式M=a*d +b*e +c*f計(jì)算權(quán)值M，其中a代表AP接入的STA數(shù)量，Mt表AP的負(fù)載情況，c代表發(fā)起關(guān)聯(lián)請(qǐng)求的STA被拒絕的次數(shù)，d、e和f分別是各判斷依據(jù)的權(quán)重百分比，如果AP自身的權(quán)值比其他鄰居AP的權(quán)值都小，則進(jìn)入步驟C4，否則進(jìn)入步驟C5; 步驟C4:允許此STA關(guān)聯(lián)到該AP，進(jìn)入步驟C6 ；
步驟C5:拒絕該STA關(guān)聯(lián)到該AP，進(jìn)入步驟C6 ；
步驟C6:請(qǐng)求接入過程結(jié)束。
【附圖說明】
[0008]圖1是兩個(gè)AP間三次握手機(jī)制的示意圖；
圖2是AP控制用戶均衡工作流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]為使本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0010]圖1為AP間成認(rèn)證機(jī)制流程，此認(rèn)證的目的在于讓鄰居AP之間知道互相的存在，并獲取對(duì)方的邏輯通信接口，該流程包括:
步驟101: AP廣播“hello”報(bào)文，告訴鄰居AP本節(jié)點(diǎn)的存在，消息體內(nèi)容為01;
步驟102:鄰居AP收到AP廣播的“helΙο”報(bào)文后，如果Is之內(nèi)回復(fù)“welcome”報(bào)文，消息內(nèi)容為02，表示已經(jīng)知道AP的存在，那么進(jìn)入步驟103，如果AP在Is之內(nèi)沒有收到鄰居AP的回復(fù)，那么進(jìn)入步驟104;
步驟103: AP收到鄰居AP回復(fù)的“we I come”報(bào)文后，向其回復(fù)“thanks”報(bào)文，消息內(nèi)容為03，完成互相之間的認(rèn)證關(guān)系，建立起通信渠道，為后面信息交互做好準(zhǔn)備；
步驟104:認(rèn)證過程結(jié)束。
[0011]圖2為AP控制用戶接入均衡工作的流程，具體流程包括:
步驟201:AP完成與鄰居AP之間的相互認(rèn)證；
步驟202: AP鑒別申請(qǐng)接入STA的合法性，如果合法則進(jìn)入步驟203，否則進(jìn)入步驟209 ； 步驟203: AP接收STA向其發(fā)送的關(guān)聯(lián)請(qǐng)求，獲取此STA被AP拒絕的次數(shù)；
步驟204: AP獲取鄰居AP下當(dāng)前接入STA的數(shù)量和負(fù)載情況；
步驟205:4?通過權(quán)值公式1=&*(1 +b*e +c*f計(jì)算得到權(quán)值M，其中，a代表AP接入的STA數(shù)量，b代表AP的負(fù)載情況，c代表發(fā)起關(guān)聯(lián)請(qǐng)求的STA被拒絕的次數(shù)，d、e和f?分別是各判斷依據(jù)的權(quán)重百分比；
步驟206: AP比較自身與所有鄰居AP的權(quán)值大小，如果AP自身權(quán)值小于所有鄰居AP的權(quán)值，進(jìn)入步驟207，否則進(jìn)入步驟208 ；
步驟207: AP允許STA接入，建立數(shù)據(jù)傳輸通道，進(jìn)入步驟209 ；
步驟208: AP拒絕STA接入，進(jìn)入步驟209 ；
步驟209: AP控制用戶接入均衡工作流程結(jié)束。
[0012]下面通過一個(gè)實(shí)例說明如何利用權(quán)值公式計(jì)算權(quán)值并進(jìn)行比較。請(qǐng)求接入的STA被拒絕的次數(shù)為2次，AP下的STA數(shù)量為5，目前使用的帶寬為45Mbps，通過權(quán)值公式Map=5*30%+45*60%+2*10%計(jì)算得到AP的權(quán)值為28.7;AP鄰居APl下的STA數(shù)量為3，目前使用的帶寬為32Mbps，通過權(quán)值公式Mapi=3*30%+32*60%+2*10%計(jì)算得到AP的權(quán)值為20.3;因?yàn)镸apKMap，所以這種情況下，AP不會(huì)允許發(fā)起該接入請(qǐng)求的STA接入。
[0013]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種WiFi網(wǎng)絡(luò)中用戶(STA)均衡接入的多AP聯(lián)合控制方法，其特征在于，該方法包括:AP間通過三次握手機(jī)制完成相互認(rèn)證，并形成本地鄰居AP信息表，該表隨握手信息的周期性發(fā)送而更新；STA向AP發(fā)起關(guān)聯(lián)請(qǐng)求時(shí)，AP根據(jù)自身和鄰居AP信息表中的AP接入的STA數(shù)量、負(fù)載情況及該STA被AP拒絕的次數(shù)，決定是否允許該新STA接入。2.如權(quán)利要求1所述，AP判斷是否允許STA接入的方法，其特征在于，當(dāng)STA向AP發(fā)起關(guān)聯(lián)請(qǐng)求時(shí)，AP首先獲得發(fā)起請(qǐng)求的STA被AP拒絕的次數(shù);然后根據(jù)鄰居AP信息表，依次獲取各鄰居AP已接入的STA數(shù)量、負(fù)載情況;最后AP以此綜合考慮是否允許該STA接入，具體方法步驟如下: 步驟2.1:AP接收STA發(fā)起的關(guān)聯(lián)請(qǐng)求的消息，獲取此STA被AP拒絕的次數(shù)； 步驟2.2:AP向建立認(rèn)證的鄰居AP發(fā)送信息，請(qǐng)求了解當(dāng)前鄰居AP接入的STA數(shù)量和負(fù)載情況； 步驟2.3: AP收到鄰居AP返回的信息，獲取當(dāng)前鄰居AP接入的STA數(shù)量和負(fù)載情況； 步驟2.4:4?通過權(quán)值公式1=&*(1 +b*e +c*f計(jì)算得到權(quán)值M，其中，a代表AP接入的STA數(shù)量，b代表AP的負(fù)載情況，c代表發(fā)起關(guān)聯(lián)請(qǐng)求的STA被拒絕的次數(shù)，d、e和f?分別是各判斷依據(jù)的權(quán)重百分比； 步驟2.5: AP將自身的權(quán)值與所有鄰居AP的權(quán)值比較，如果自身AP的權(quán)值最小，進(jìn)入步驟3.6，否則進(jìn)入步驟3.7; 步驟2.6:同意發(fā)起關(guān)聯(lián)請(qǐng)求的STA接入； 步驟2.7:拒絕發(fā)起關(guān)聯(lián)請(qǐng)求的STA接入； 通過上訴方法，實(shí)現(xiàn)WiFi網(wǎng)絡(luò)中，多AP聯(lián)合控制用戶接入的方法。
【文檔編號(hào)】H04W28/08GK105828386SQ201610223213
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年4月12日
【發(fā)明人】周繼華, 楊燕鎏, 羅袁君, 高海松, 趙濤, 蘇凌旭
【申請(qǐng)人】重慶金美通信有限責(zé)任公司