一種實現無線網絡資源共享的裝置的製作方法

2023-07-19 02:50:46

專利名稱：：一種實現無線網絡資源共享的裝置的製作方法
技術領域：
：本實用新型涉及通信
技術領域：
，尤其涉及在無線區域網組網時，實現無線網絡資源共享的裝置。
背景技術：
：IEEE802.il無線區域網路(WLAN)可由多個AP(AccessPoint,接入點)為多個移動無線終端(STA)提供無線連接服務，例如在某一建築物內分布有多個接入點AP,使得STA在建築物內任意移動都可以接入到其中的任意一個接入點AP，該STA利用信標(Beacon)幀信號強度來選擇一個信號最好的接入點AP接入。但是當向該無線區域網路增加STA的數量時，不同的AP將面臨不同的通信負載，那些相對接入較多STA的AP將變得超負荷且運行效率下降。因此為了有效利用AP資源，需要調節每個AP的網絡負載以降低網絡阻塞。現有技術中，普遍採用以下幾種方法調節每個AP的網絡負載方法一、AP在其有效覆蓋範圍內向STA發送信標幀，同時向STA廣播發送AP的負載水平信息，STA利用信標幀的信號強度和負栽水平信息，決定接入到哪一個AP;方法二、AP允許或拒絕STA的接入是基於AP的負載水平以及該STA是否能關聯到其他AP。STA向AP發送可關聯其他AP的指示信息，AP基於自己的負載決定允許或拒絕該STA接入；方法三、由一個服務控制器來監控各個AP的負載，並控制STA接入到某個AP。分析以上現有技術，可發現存在以下不足在方法一和方法二中，AP向STA發送的負載水平信息，以及STA向AP發送的可關聯其他AP的指示信息都不是標準信息，只有支持或識別這些信息3的特定STA和AP才能應用這兩種方法，使得STA的使用受到了一定的限制。而在方法三中需要AP以外的服務控制器來控制AP的負栽，即增加了網絡成本，又降低了組網的靈活性。
實用新型內容為了解決上述問題，本實用新型的目的是提供一種實現無線區域網接入資源共享的裝置，克服現有技術中負載均衡的實現依賴於AP外部服務控制器的控制或只能針對特定STA用戶群應用的缺陷，解決了AP間充分利用有效資源實現動態負載均衡的問題。為達到上述目的，本實用新型提供了一種實現無線網絡資源共享的裝置，用於由多個接入點為多個無線終端提供無線連接服務的無線區域網路，包括活動接入點選舉模塊，用於在多個接入點之間通過實時交互負栽水平消息的方式，互相比較各自負載水平和優先級來選舉出活動接入點，所述活動接入點允許無線終端接入；以及等待接入點設置模塊，用於根據所述活動接入點選舉模塊得到的活動接入點，將其餘接入點設為等待接入點，所述等待接入點拒絕無線終端接入。優選地，所述活動接入點選舉模塊包括設定單元，用於在該接入點拒絕移動無線終端接入時，設定選舉時間段；判斷單元，判斷當前時間否在設定的選舉時間段中，若是，發送該接入點的負載水平消息並接收其它接入點的負載水平消息，否則將該接入點設為活動接入點並且允許移動無線終端接入；以及負載水平比較單元，用於進行負載水平比較，如果被比較接入點的負載水平小於該接入點的負載水平，或者被比較接入點的負載水平等於該接入點的負載水平並且被比較接入點優先級高於該接入點，該接入點設為等待接入點並且停止發送負載水平消息。優選地，所述裝置還包括定期發送模塊，用於活動接入點主動向等待接入點定期發送負栽水平消息通報自己的負載水平；發起選舉新活動接入點模塊，用於在活動接入點監測自己的負載水平，當活動接入點的負載水平增加時，活動接入點發起選舉新活動接入點的過程；判斷模塊，用於在活動接入點接收其它接入點的負載水平消息，當存在某一等待接入點的負載水平低於活動接入點的負載水平時，或存在某一等待接入點的負載水平等於活動接入點的負載水平且該等待接入點的優先級高於活動接入點時，將活動接入點設為等待接入點。優選地，選舉出活動接入點後，所述等待接入點設置模塊執行如下處理步驟等待接入點接收活動接入點的負載水平消息並自檢，當等待接入點的負載水平小於活動接入點的負栽水平時，或當等待接入點的負載水平等於活動接入點的負載水平且等待接入點的優先級高於活動接入點時，等待接入點發起選舉新活動接入點的過程。優選地，所述等待接入點設置模塊執行的處理步驟還包括等待接入點接收其它等待接入點的負載水平消息，當存在另一等待接入點的負載水平小於當前活動接入點的負載水平時，或存在另一等待接入點的負載水平等於當前活動接入點的負載水平且該另一等待接入點的優先級高於當前活動接入點時，等待接入點將該另一等待接入點作為新活動接入點。優選地，所述等待接入點設置模塊的處理步驟還包括等待接入點依據活動接入點的負載水平消息檢測活動接入點的在線運行狀況，當等待接入點檢測到活動接入點運行異常時，等待接入點發起選舉新活動接入點的過程。上述技術方案具有如下有益效果(1)AP不需與STA交互負載水平信息，因此適用於所有符合IEEE802.11標準的STA;(2)負載水平信息只在AP之間交互並自發控制STA接入，無需AP以外的服務控制器來控制，因此取得了在AP間實現動態負載均衡技術的進步，達到了AP為各種符合正EE802.11標準STA提供無線連接服務時都能實現負載均衡的目的，降低了組網應用時對外部服務控制器的依賴，節省了組網的成本，提高了組網的靈活性等。圖l為本實用新型中AP間負載均4軒應用示意圖；圖2為本實用新型中選舉活動AP的處理流程；圖3為本實用新型中活動AP的處理流程；圖4為本實用新型中等待AP的處理流程。具體實施方式為了使本領域的技術人員更好的理解本實用新型的技術方案，下面結合附圖和實施方式對本實用新型的實施例進一步的詳細說明。如圖l所示，為本實用新型中AP間負載均衡應用示意圖，依據每個AP接入用戶數量的多少進行負載均衡的應用，圖中僅示出具有三個AP(即AP1、AP2和AP3)的情形，由圖中可知，AP1、AP2以及AP3與同一臺乙太網交換機(SWITCH)連接，其中每個AP(AP1、AP2和AP3)都可與多臺STA連接。假設API接入的STA最少，經過AP間的選舉，接入STA少的API成為活動AP，AP2和AP3則成為等待AP。此時，API可以繼續接入其他STA,而AP2和AP3則拒絕接入其他STA。當一臺新移動無線終端(STA1)加入該特定無線區域網時，STA1隻能接入到AP1。在STA1完成接入AP1後，AP1、AP2和AP3之間將重新選舉新的活動AP。當負載水平(LOADINGLEVEL)最小的AP數量超過兩個時，可根據每個AP預先配置的優先級大小選舉出唯一的活動AP。應用時的具體實現描述如下AP間交互的負載水平消息數據報文格式(如下表所示)，其中各欄位含義為tableseeoriginaldocumentpage7版本"，l個字節長，指出負載均衡方案的版本；"命令，，，l個字節長，指出報文的特定功能；"報文標識，，，2個字節長，有助於匹配請求和應答，應答報文應將接收報文標識欄位的值拷貝到應^艮文標識欄位，接收非應斜艮文時忽略該欄位；"報文長度，，，2個字節長，指出整個報文的長度，包括版本、命令、報文標識、4艮文長度字l殳、以及後面的欄位；"子命令"，1個字節長，指出負載水平消息、子功能；"負載均衡策略，，，1個字節長，指出負載均衡採用的策略，如按照無線終端數量和按照數據流量等策略；"負載均衡群組，，，2個字節長，指出參與負載均衡特定AP群組的標識；"AP標識，，，8個字節長，指出AP的標識。AP標識由兩部分構成，即AP優先級連接基本服務集標識(BSSID)，其中AP優先級佔用兩個字節；"AP工作模式，，，1個字節長，指出AP當前的工作模式，如工作在IEEE802.11a、IEEE802.11b、或IEEE802.ilg等；"AP狀態"，1個字節長，指出發布該消息AP的狀態，如處於選舉過程的AP、等待AP、或活動AP等。"負載水平"，為4個字節，指出發布該消息AP的當前負載水平大小；"序列號"，2個字節長，指出報文的序列號，接收者可以在短時間內檢測到重複接收的信息，也用於接收者防止接收到比當前信息老的信息報文；"擴展服務集標識長度，，，1個字節長，指出擴展服務集標識的長度；"擴展服務集標識"，為擴展服務集標識長度欄位規定的長度，指出發布該消息AP擴展服務集標識(ESSID)。由於AP間交互的負載水平消息目前還沒有標準支持，因此這裡使用的是非標準交互消息。初始時，為每個AP創建四個定時器，分別是監測負載水平定時器，發送負栽水平消息定時器，選舉活動AP持續定時器和檢測活動AP異常定時器，其中，監測負載水平定時器，用於設定選舉活動AP持續定時時長大於或等於檢測活動AP異常定時時長。發送負載水平消息定時器，用於設定發送負載水平消息定時時長小於選舉活動AP持續定時時長，應保證在選舉活動AP持續時間內偵聽到所有其他AP的負載水平消息。選舉活動AP持續定時器，用於設定發送負載水平消息定時時長小於檢測活動AP異常定時時長，應保證活動AP正常在線且檢測活動AP異常定時器到期前，接收到活動AP的負載水平消息。檢測活動AP異常定時器，用於設定監測負載水平定時時長，應保證在不同的負載均衡策略下較準確地反映實時負載水平。為每個AP配置不同的優先級。需要指出的是，當檢測到兩個AP標識的優先級域相同時，通過從高字節到低字節依次比較AP標識的BSSID域決定AP的優先級大小。AP加入到如圖1所示的無線區域網時，首先啟動監測負載水平定時器定期監測自己的負載水平，然後發起選舉新活動AP的過程。如圖2所示，為本實用新型中選舉活動AP的處理流程，該步驟包括步驟301、在選舉開始時AP拒絕STA接入並啟動選舉活動AP持續定時器和發送負載水平消息定時器；步驟3Q2、在選舉活動AP持續定時器到期前，執行步驟305，由發送負8載水平消息定時器定期向分布系統DS發送負載水平消息通報自己的負載水平；步驟306、接收來自其他AP的負載水平消息，執行步驟307,如果該AP的負載水平小於自己的負載水平，或該AP的負載水平等於自己的負栽水平且該AP的優先級高於自己時，則執行步驟308，AP成為等待AP,步驟309、等待AP應終止選舉活動AP持續定時器和發送負載水平消息、定時器，同時啟動4企測活動AP異常定時器；步驟307、如果該AP的負載水平大於自己的負載水平，轉到步驟302和步驟305繼續向分布系統DS發送負載水平消息、通報自己的負載水平。步驟302中，如果選舉活動AP持續定時器到期，仍未收到比自己負栽水平小的消息，則執行步驟303使AP成為活動AP，執行步驟304允許STA接入，並繼續發送負載水平消息通報自己的負載水平。活動AP的處理如圖3所示，為本實用新型中活動AP的處理流程。步驟401、活動AP發送負載水平消息通報自己的負載水平。步驟402、通過監測負載水平定時器檢查自己的負栽水平。步驟403、當自己的負載水平增加時，執行步驟404活動AP將重新發起選舉新活動AP的過程。步驟405、當活動AP偵聽到其他AP的負載水平消息時，執行步驟406，如果該AP的負載水平小於自己的負載水平，或該AP的負載水平等於自己的負載水平且該AP的優先級高於自己時，執行步驟407活動AP成為等待AP，拒絕STA接入，終止發送負載水平消息定時器，同時啟動檢測活動AP異常定時器。等待AP的處理如圖4所示，為本實用新型中等待AP的處理流程。步驟501、偵聽活動AP的負載水平消息，步驟502中如果等待AP在檢測活動AP異常定時器到期後仍未收到活動AP的負載水平消息，則執行步驟504判斷活動AP已經出現異常，執行步驟510等待AP將重新發起選舉新活動AP的過程。否則步驟503表示活動AP正常在線；步驟505、等待AP經接收活動AP的負載水平消息或自檢，將自己的負載水平和活動AP的負載水平比較，步驟506中當自己的負栽水平小於活動AP的負載水平時，或當自己的負載水平等於活動AP的負載水平且自己的優先級高於活動AP時，執行步驟510等待AP發起選舉新活動AP的過程。步驟507、當等待AP偵聽到其他AP的負載水平消息，將該AP的負載水平和活動AP的負載水平比較；步驟508、中當該AP的負載水平小於當前活動AP的負栽水平時，或該AP的負載水平等於當前活動AP的負載水平且該AP的優先級高於當前活動AP時，執行步驟509等待AP將該AP作為新活動AP。採用本實用新型所述方法，只需在AP之間交互負載水平信息，AP不需與STA交互負載水平信息，因此適用於所有符合IEEE802.11標準的STA;負載水平信息只在AP之間交互並自發控制STA接入，無需AP以外的服務控制器來控制，因此取得了在AP間實現動態負載均衡技術的進步，達到了AP為各種符合IEEE802.11標準STA提供無線連接服務時都能實現負栽均衡的目的。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而己，並非用來限定本實用新型的實施範圍；凡是依本實用新型所作的等效變化與修改，皆為本實用新型專利範圍所涵蓋。權利要求1.一種實現無線網絡資源共享的裝置，用於由多個接入點為多個無線終端提供無線連接服務的無線區域網路，其特徵在於，包括活動接入點選舉模塊，用於在多個接入點之間通過實時交互負載水平消息的方式，互相比較各自負載水平和優先級來選舉出活動接入點，所述活動接入點允許無線終端接入；以及等待接入點設置模塊，用於根據所述活動接入點選舉模塊得到的活動接入點，將其餘接入點設為等待接入點，所述等待接入點拒絕無線終端接入。2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述活動接入點選舉模塊包括設定單元，用於在該接入點拒絕移動無線終端接入時，設定選舉時間段；判斷單元，判斷當前時間否在設定的選舉時間段中，若是，發送該接入點的負載水平消息並接收其它接入點的負載水平消息，否則將該接入點設為活動接入點並且允許移動無線終端接入；以及負載水平比較單元，用於進行負載水平比較，如果被比較接入點的負載水平小於該接入點的負載水平，或者被比較接入點的負載水平等於該接入點的負載水平並且被比較接入點優先級高於該接入點，該接入點設為等待接入點並且停止發送負載水平消息。3.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括定期發送模塊，用於活動接入點主動向等待接入點定期發送負載水平消息通報自己的負載水平；發起選舉新活動接入點模塊，用於在活動接入點監測自己的負載水平，當活動接入點的負載水平增加時，活動接入點發起選舉新活動接入點的過程；判斷模塊，用於在活動接入點接收其它接入點的負載水平消息，當存在某一等待接入點的負載水平低於活動接入點的負載水平時，或存在某一等待接入點的負載水平等於活動接入點的負載水平且該等待接入點的優先級高於活動接入點時，將活動接入點設為等待接入點。專利摘要本實用新型提供一種實現無線網絡資源共享的裝置，適用於由多個接入點為多個無線終端提供無限連接服務的無線區域網路，活動接入點選舉模塊，用於在多個接入點之間通過實時交互負載水平消息的方式，互相比較各自負載水平和優先級來選舉出活動接入點，所述活動接入點允許無線終端接入；等待接入點設置模塊，用於根據所述活動接入點選舉模塊得到的活動接入點，將其餘接入點設為等待接入點，所述等待接入點拒絕無線終端接入。本實用新型克服現有技術中負載分配的實現依賴於接入點AP外部服務控制器的控制或只能針對特定STA用戶群應用的缺陷，解決了接入點AP間充分利用有效資源實現動態負載分配的問題。文檔編號H04L12/28GK201290123SQ20082010292公開日2009年8月12日申請日期2008年7月2日優先權日2008年7月2日發明者許世陽申請人:福建先創電子有限公司