[发明专利]无线接入点关联决策增强方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线网络接入领域，特别涉及一种增强无线接入点关联决策的方法。

背景技术

无线局域网络（WLAN：Wireless Local Area Network）中共包括两类设备，即无线接入点（AP：Access Point）和终端（各类用户设备，如笔记本、平板电脑，智能手机）。所有终端在上网前必须选择并关联到某个AP上，传输的所有数据都通过AP进行转发。随着WLAN技术的发展和应用的拓广，WLAN的数量在迅猛增长，覆盖的范围也在迅速增大。在城市内，在同一个地点往往能同时找到多个无线接入点。因它们所处的环境的差异，不同的无线接入点提供的带宽也不同，因此，对于无线用户来说，无线接入点的选择是决定其网络性能的关键。

在WLAN中，无线接入点的选择方法是基于接收信号强度（RSSI：Received Signal Strength Indicator）的，即用户或终端将选择信号强度最高的AP。信号强度是信道质量的一个重要指标，但不能反映无线接入点的负载情况。因此，该方法将导致网络负载的不均衡、用户体验和网络利用率的下降。关于无线接入点的选择，已有一些相关的研究，但都偏重于无线接入点负载的估算和可用带宽的测量。估算无线接入点的负载主要是通过分析无线接入点发送的某些帧的间隔实现的，比如信标（Beacon）帧，间隔越大说明无线接入点的负载越重。测量可用带宽主要是通过向网络中注入一定的报文序列，并利用它们的响应时间计算而得的。因为无线接入点的选择是由终端方发起的，所以，无论是无线接入点负载的估算，还是可用带宽的测量，也都是由终端方发起的。前者会消耗终端的计算资源，后者则会占用一定的网络带宽，同时还会有一定的时间开销，而且以上方法都需要对终端进行升级改造。

另外，RSSI是由各终端探测到的，对于同一个无线接入点，不同的终端探测到的RSSI也是不同的。也就是说，AP没有告知终端或用户任何信息，以帮助其进行更合理的选择。无线接入点处于WLAN的中心位置，掌握着整个WLAN的负载、速率、流量等详细信息，通过大量的实验我们发现，这些参考信息都对无线接入点的可用带宽有着很大的影响。因此，将哪些信息、以何种方式传递到各终端是两个关键问题。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：

无线局域网络中，终端选择AP的缺省方法是基于RSSI的，其存在很多弊端，若要进一步了解网络的负载或可用带宽信息，需要进行估算和测量，将有一定的开销。虽然无线接入点掌握着整个无线局域网络的负载、速率、流量等详细信息，但没有告知终端或用户任何信息，以帮助其进行更合理的选择。所以存在两个需要解决的技术问题：如何采集以及采集哪些信息，如何将这些信息传递到各终端。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种无线接入点关联决策增强方法，其特征在于，该方法包括步骤：

S1采集影响无线接入点关联决策的参考信息；

S2对参考信息进行归纳编码；

S3将参考信息编码与信标帧组装发送给终端，所述终端从所述信标帧中提取参考信息；

S4根据所述参考信息选择无线接入点，发送关联请求帧；

S5对接收的关联请求帧信息进行验证和处理，并将验证和处理的结果发送给终端。

所述步骤S3还包括步骤:

S3’将参考信息编码与探测响应帧组装发送给终端，所述终端从所述探测响应帧中提取参考信息。

所述方法还包括步骤：

S6在终端更换无线接入点时,对终端发出的重新关联请求帧信息进行验证和处理，并将验证和处理的结果发送给终端。

所述方法还包括步骤：

S7终端在接收到含有参考信息编码的信标帧和探测响应帧后对参考信息编码进行提取和分析，通过分析对无线接入点进行自动的选择或切换，或由用户进行选择或切换。

所述参考信息包括活跃终端数、速率信息、负载、流量分布信息、速率变化信息、队列长度、上行信道质量信息中的至少一种。

所述采集影响无线接入点关联决策的参考信息针对活跃终端数和速率信息包括步骤：

S11根据终端是否发送或接收数据计算活跃终端数，根据各终端发送和接收的各数据帧的速率计算平均最小速率；

S12设定单位时间窗口，根据当前活跃终端数计算滑动时间窗口，若活跃终端数为0，则用缺省值代替；

S13以一个滑动时间窗口时长为一轮，计算该轮中的活跃终端数和每个终端的平均传输速率，记录本轮中的活跃终端数和最小平均传输速率；